dasar routing

Dasar Routing

05 Aug

Pada layer Network (layer 3) terjadi pengelolaan pengalamatan, pelacakan lokasi peralatan di jaringan, dan penentuan rute terbaik untuk memindahkan data, artinya layer network harus mengangkut lalu lintas antar peralatan yang tidak terhubung secara local. Router sebagai peralatan layer-3 menyediakan layanan routing dalam sebuah internetwork.

Suatu proses yang perlu dilakukan di layer-3, dalam hal ini pekerjaan yang harus dilakukan oleh sebuah router jika menerima data yang harus meneruskannya ke jaringan berikutnya. Sebuah data yang disebut dengan istilah packet (PDU layer-3) diterima oleh sebuah interface (antar muka jaringan) router, alamat tujuan dalam format ip address akan diperiksa. Jika data dalam format packet tersebut tidak ditujukan untuk router tersebut, router sebagai perangkat yang bertugas meneruskan packet akan memeriksa alamat jaringan tujuan pada tabel yang dimiliki (routing tables).   Selanjutnya router memilih interface keluar untuk packet tersebut, yang sebelumnya dilakukan suatu tahapan enkapsulasi packet untuk dijadikan frame dan dikirim keluar. Router akan membuang packet tersebut jika setelah dilakukan proses pencocokan dengan tabel (routing table) tidak ditemukan alamat tujuan yang sesuai.

Gambar 1. Router memeriksa packet

Pada gambar 1, router membaca data yang datang, kemudian mengidentifikasi informasi melalui header data tersebut tentang alamat tujuan dalam format ip address. Sebagai contoh misalnya. Alamat tujuan yang terdapat pada packet header adalah seperti pada gambar 2.

Gambar 2 IPv4 Header

Pada gambar 2, diketahui source IP=172.25.88.11 dan destination IP=222.124.29.241. Hal itu dapat dijelaskan bahwa data tersebut dikirim oleh terminal dengan alamat IP 172.25.88.11 untuk terminal dengan alamat 222.124.29.241.  Dari keterangan IP header tersebut jelas bahwa terminal pengirim dan terminal penerima memiliki alamat jaringan yang berbeda. Perbedaan alamat jaringan dapat di identifikasikan melalui konsep kelas IP baik secara class full ip address maupun class-less ip address. Kedua alamat tersebut jelas perbedaannya. Selanjutnya alamat tersebut dicocokkan dengan tabel routing yang terdapat pada suatu router.

Sebagai contoh isi tabel routing dapat dijelaskan pada gambar 3 berikut ini.

Gambar 3 Informasi Tabel Routing

Sebuah packet yang berasal dari terminal dengan alamat ip 10.10.10.20 menuju suatu host dengan alamat 222.111.222.1 pada router pertama (R-1) akan diidentifikasi yang kemudian dicocokkan tabel dan pada tabel tersebut diketahui alamat 222.111.222.0/24 harus diteruskan melalui interface serial-0(s0). Maka R-1 akan melakukan proses enkapsulasi dan merubahnya kedalam FRAME pada interface S0. Kemudian akan diterima oleh R-2 melalui interface S0 milik R-2. Pada R-2 alamat 222.111.222.1 pada tabel tersebut teridentifikasi pada interface E0. Dengan demikian, packet tersebut akan diteruskan ke interface E0 R-2, yang kemudian akan diteruskan menuju host dengan alamat 222.111.222.1.

Setelah mendapat informasi tentang alamat tujuan, kemudian router akan melihat data yang dimiliki pada tabel routing. Pekerjaan yang dilakukan oleh router selain memerika packet, adalah melakukan update terhadap packet route ke router-router terdekat. Update ini perlu dilakukan untuk mengidentifikasi network yang terhubung ke router tersebut. Protokol yang mengirim packet update rute disebut dengan routing protocols, sedangkan kegiatan yang dilakukan router disebut dengan istilah routing.

Routing, adalah sebuah proses untuk meneruskan paket-paket jaringan dari satu jaringan ke jaringan lainnya melalui sebuah internetwork. Routing juga dapat merujuk kepada sebuah metode penggabungan beberapa jaringan sehingga paket-paket data dapat hinggap dari satu jaringan ke jaringan selanjutnya. IP Routing adalah suatu proses perpindahan packet dari satu jaringan menuju jaringan yang lain menggunakan router. Sebelum mempelajari IP Routing , terlebih dahulu memahami istilah routing protocol dan routed protocol.  Routing protocol diperlukan oleh router-router  untuk mencari semua jaringan  yang berada pada suatu internetwork secara dinamis dan memastikan router-router memiliki tabel routing yang akan digunakan. Pada dasarnya suatu routing protocol memberikan arah/petunjuk terhadap suatu packet yang melewati internetworks. Beberapa protokol routing misalnya RIP, RIPv2, EIGRP, dan OSPF.

1. Routing Langsung dan Tidak Langsung

Seperti telah disebutkansebelumnya, proses pengiriman datagram IP selalu menggunakan tabel routing. Tabel routing berisi informasi yang diperlukan untuk menentukan ke mana datagram harus di kirim. Datagram dapat dikirim langsung ke host tujuan atau harus melalui host lain terlebih dahulu tergantung pada tabel routing.

Gambar Jaringan TCP/IP
Gambar diatas memperlihatkan jaringan TCP/IP yang menggunakan teknologi Ethernet. Pada jaringan tersebut host osiris mengirimkan data ke host seth, alamat tujuan datagram adalah seth dan alamat sumber datagram adalah osiris. Frame yang dikirimkan oleh host osiris juga memiliki alamat tujuan frame seth dan alamat sumbernya adalah osiris. Pada saat osiris mengirimkan frame, seth membaca bahwa frame tersebut ditujukan kepada alamat ethernetnya. Setelah melepas header frame, seth kemudian mengetahui bahwa IP address tujuan datagram tersebut juga adalah IP addressnya. Dengan demikian set meneruskan datagram ke lapisan transport untuk diproses lebih lanjut. Komunikasi model seperti ini disebut sebagai routing langsung.

Gambar Routing langsung
Pada gambar diatas terlihat bahwa osiris dan anubis terletak pada jaringan Ethernet yang berbeda. Kedua jaringan tersebut dihubungkan oleh khensu. Khensu memiliki lebih dari satu interface dan dapat melewatkan datagram daari satu interface ke intreface lain (atau bertindak sebagai router). Ketika mengirimkan data ke anubis, osiris memeriksa tabel routing dan mengetahui bahwa data tersebut harus melewati khensu terlebih dahulu. Dengan kondisi seperti ini datagram yang dikirim osiris ke anubis memiliki alamat tujuan anubis dan alamat sumber osiris tetapi frame ethernet yang dikirimnya diberi alamat tujuan khensu dan alamat sumber osiris.


Gambar Routing tak langsung
Ketika osiris mengirimkan frame ke jaringan, khensu membaca bahwa alamat ethernet yang dituju frame tersebut adalah alamat ethernetnya. Ketika khensu melepas header frame, diketahui bahwa host yang dituju oleh datagram adalah host anubis. Khensu kemudian memeriksa tabel routing yang dimilikinya untuk meneruskan datagram tersebut. Dari hasil pemeriksaan tabel routing, khensu mengetahui bahwa anubis terletak dalam satu jaringan ethernet dengannya. Dengan demikian datagram tersebut dapat langsung disampaikan oleh khensu ke anubis. Pada pengiriman data tersebut, alamat tujuan dan sumber datagram tetap anubis dan osiris tetapi alamat tujuan dan sumber frame Ethernet menjadi anubis dan khensu. Komunikasi seperti ini disebut sebagai routing tak langsung karena untuk mencapai host tujuan, datagram harus melewati host lain yang bertidak sebagai router.
Pada dua kasus diatas terlihat proses yang terjadi pada lapisan internet ketika mengirimkan dan menerima datagram. Pada saat mengirimkan datagram, host harus memeriksa apakah alamat tujuan datagram terletak pada jaringan yang sama atau tidak. Jika lamat tujuan datagram terletak pada jaringan yang sama , datagram dapat langsung disampaikan. Jika ternyata alamat tujuan datagram tidak terletak pada jaringan yang sama, datagram tersebut harus disampaikan melalui host lain yang bertindak sebagai router. Pada saat menerima datagram host harus memeriksa apakah ia merukapakan tujuan dari datagram tersebut. Jika memang demikian maka data diteruskan ke lapisan transport. Jika ia bukan tujuan dari datagram tersebut, maka datagram tersebut dibuang. Jika host yang menerima datagram tersebut sebuah router, maka ia meneruskan datagram ke interface yang menuju alamat tujuan datagram.

2. Jenis Konfigurasi Routing

Konfigurasi routing secara umum terdiri dari 3 macam yaitu :
2.1 Minimal Routing
Dari namanya dapat diketahui bahwa ini adalah konfigurasi yang paling sederhana tapi mutlak diperlukan. Biasanya minimal routing dipasang pada network yang terisolasi dari network lain atau dengan kata lain hanya pemakaian lokal saja.
2.2 Static Routing
Konfigurasi routing jenis ini biasanya dibangun dalam network yang hanya mempunyai beberapa gateway, umumnya tidak lebih dari 2 atau 3. Static routing dibuat secara manual pada masing-masing gateway. Jenis ini masih memungkinkan untuk jaringan kecil dan stabil. Stabil dalam arti kata jarang down. Jaringan yang tidak stabil yang dipasang static routing dapat membuat kacau seluruh routing, karena tabel routing yang diberikan oleh gateway tidak benar sehingga paket data yang seharusnya tidak bisa diteruskan masih saja dicoba sehingga menghabiskan bandwith. Terlebih menyusahkan lagi apabila network semakin berkembang. Setiap penambahan sebuah router, maka router yang telah ada sebelumnya harus diberikan tabel routing tambahan secara manual. Jadi jelas, static routing tidak mungkin dipakai untuk jaringan besar, karena membutuh effort yang besar untuk mengupdatenya.
2.3 Dynamic Routing
Dalam sebuah network dimana terdapat jalur routing lebih dari satu rute untuk mencapat tujuan yang sama biasanya menggunakan dynamic routing. Dan juga selain itu network besar yang terdapat lebih dari 3 gateway. Dengan dynamic routing, tinggal menjalankan routing protokol yang dipilih dan biarkan bekerja. Secara otomatis tabel routing yang terbaru akan didapatkan.
Seperti dua sisi uang, dynamic routing selain menguntungkan juga sedikit merugikan. Dynamic routing memerlukan routing protokol untuk membuat tabel routing dan routing protokol ini bisa memakan resource komputer.

3. Routing Protocol

Protokol routing merupakan aturan yang mempertukarkan informasi routing yang nantinya akan membentuk tabel routing sedangkan routing adalah aksi pengiriman-pengiriman paket data berdasarkan tabel routing tadi.
Semua routing protokol bertujuan mencari rute tersingkat untuk mencapai tujuan. Dan masing-masing protokol mempunyai cara dan metodenya sendiri-sendiri. Secara garis besar, routing protokol dibagi menjadi Interior Routing Protocol dan Exterior Routing Protocol. Keduanya akan diterangkan sebagai berikut :

3.1. Interior Routing Protocol

Sesuai namanya, interior berarti bagian dalam. Dan interior routing protocol digunakan dalam sebuah network yang dinamakan autonomus systems (AS) . AS dapat diartikan sebagai sebuah network (bisa besar atau pun kecil) yang berada dalam satu kendali teknik. AS bisa terdiri dari beberapa sub network yang masing-masingnya mempunyai gateway untuk saling berhubungan. Interior routing protocol mempunyai beberapa macam implemantasi protokol, yaitu :
3.1.1. RIP (Routing Information Protocol)
Merupakan protokol routing yang paling umum dijumpai karena biasanya sudah included dalam sebuah sistem operasi, biasanya unix atau novell. RIP memakai metode distance-vector algoritma. Algoritma ini bekerja dengan menambahkan satu angka metrik kepada ruting apabila melewati satu gateway. Satu kali data melewati satu gateway maka angka metriknya bertambah satu ( atau dengan kata lain naik satu hop ). RIP hanya bisa menangani 15 hop, jika lebih maka host tujuan dianggap tidak dapat dijangkau.
Oleh karena alasan tadi maka RIP tidak mungkin untuk diterapkan di sebuah AS yang besar. Selain itu RIP juga mempunyai kekurangan dalam hal network masking. Namun kabar baiknya, implementasi RIP tidak terlalu sulit ika dibandingkan dengan OSPF yang akan diterangkan berikut ini.
3.1.2. OSPF (Open Shortest Path First)
Merupakan protokol routing yang kompleks dan memakan resource komputer. Dengan protokol ini, route dapat dapat dibagi menjadi beberapa jalan. Maksudnya untuk mencapai host tujuan dimungkinkan untuk mecapainya melalui dua atau lebih rute secara paralel.
Lebih jauh tentang RIP dan OSPF akan diterangkan lebih lanjut.
3.2. Exterior Protocol
AS merupakan sebuah network dengan sistem policy yang pegang dalam satu pusat kendali. Internet terdiri dari ribuan AS yang saling terhubung. Untuk bisa saling berhubungan antara AS, maka tiap-tiap AS menggunakan exterior protocol untuk pertukaran informasi routingnya. Informasi routing yang dipertukarkan bernama reachability information (informasi keterjangkauan). Tidak banyak router yang menjalankan routing protokol ini. Hanya router utama dari sebuah AS yang menjalankannya. Dan untuk terhubung ke internet setaip AS harus mempunyai nomor sendiri. Protokol yang mengimplementasikan exterior :
3.2.1. EGP (Exterior Gateway Protocol)
Protokol ini mengumumkan ke AS lainnya tentang network yang berada di bawahnya. Pengumumannya kira-kira berbunyi : " Kalau hendak pergi ke AS nomor sekian dengan nomor network sekian, maka silahkan melewati saya" .
Router utama menerima routing dari router-router AS yang lain tanpa mengevaluasinya. Maksudnya, rute untuk ke sebuah AS bisa jadi lebih dari satu rute dan EGP menerima semuanya tanpa mempertimbangkan rute terbaik.
3.2.2. BGP (Border Gateway Protocol)
BGP sudah mempertimbangkan rute terbaik untuk dipilih. Seperti EGP, BGP juga mepertukarkan reachability information.