Konsep Dynamic Routing, dan algoritma link state, distance vector

Konsep Dynamic Routing

Apabila jaringan memiliki lebih dari satu kemungkinan rute untuk tujuan yang sama maka perlu digunakan dynamic routing. Sebuah dynamic routing dibangun berdasarkan informasi yang dikumpulkan oleh protokol routing. Protokol ini didesain untuk mendistribusikan informasi yang secara

 dinamis mengikuti perubahan kondisi jaringan. Protokol routing mengatasi situasi routing yang kompleks secara cepat dan akurat. Protokol routng didesain tidak hanya untuk mengubah ke rute backup bila rute utama tidak berhasil, namun juga didesain untuk menentukan rute mana yang terbaik untuk mencapai tujuan tersebut. Pengisian dan pemeliharaan tabel routing tidak dilakukan secara manual oleh admin. Router saling bertukar informasi routing agar dapat mengetahui alamat tujuan dan menerima tabel routing. Pemeliharaan jalur dilakukan.

A. ALGORITMA ROUTING

Klasifikasi Algoritma Routing :

1. Global
Semua router memiliki informasi lengkap mengenai topologi, link cost.
Contohnya adalah algoritma link state.

2. Desentrasilasi

• Router mengetahui koneksi fisik atau link cost ke tetangga,

• Terjadi pengulangan proses komputasi dan mempertukarkan,

• Informasinya ke router tetangganya, contohnya adalah algoritma distance vector

1. DISTANCE VECTOR

Algoritma routing distance vector secara periodik menyalin table routing
dari router ke router. Perubahan table routing ini di-update antar router yang saling berhubungan saat terjadi perubahan topologi. Setiap router menerima table routing dari router tetangga yang terhubung secara langsung.Proses routing ini disebut juga dengan routing Bellman-Ford atau Ford-Fulkerson. Routing vektor jarak beroperasi dengan membiarkan setiap router menjaga tabel (sebuah vektor) memberikan jarak yang terbaik yang dapat diketahui ke setiap tujuan dan saluran yang dipakai menuju tujuan tersebut. Tabel-tabel ini di-update dengan cara saling bertukar informasi dengan router tetangga.

Routing distance vektor bertujuan untuk menentukan arah atau vektor dan
jarak ke link-link lain di suatu internetwork. Sedangkan link-state bertujuan untuk menciptakan kembali topologi yang benar pada suatu internetwork.

Misal, router Y menerima tabel informasi estimasi dari router X, dimana terdapat Xi, yang menyatakan estimasi waktu yang dibutuhkan oleh X untuk sampai ke router i. Bila Y mengetahui delay ke X sama dengan m milidetik, Y juga mengetahui bahwa Y dapat mencapai router i dalam Xi + m milidetik.

Struktur data tabel Distance Vector :

• Setiap node (router) memilikinya,

• Baris digunakan menunjukkan tujuan yang mungkin,

• Kolom digunakan menunjukkan untuk setiap node tetangga secara langsung,

• Sebagai contoh : pada router X, untuk tujuan Y melalui tetangga Z.

• Pembentukan tabel routing dilakukan dengan cara tiap-tiap router saling bertukar informasi routing dengan router yang terhubung secara langsung.
• Proses pertukaran informasi dilakukan secara periodik, misal setiap 45 detik.

Update table routing dilakukan ketika terjadi perubahan toplogi jaringan. Sama dengan proses discovery, proses update perubahan topologi step-by-step dari router ke router. Gambar diatas menunjukkan algoritma distance vector memanggil ke semua router untuk mengirim ke isi table routingnya. Table routing berisi informasi tentang total path cost yang ditentukan oleh metric dan alamat logic dari router pertama dalam jaringan yang ada di isi table routing, seperti skema oleh gambar di bawah ini.

Analogi distance vector dapat dianalogikan dengan jalan tol. Tanda yang menunjukkan titik ke tujuan dan menunjukkan jarak ke tujuan. Dengan adanya tanda-tanda seperti itu pengendara dapat dengan mudah mengetahui perkiraan jarak yang akan ditempuh untuk mencapai tujuan. Dan tentunya jarak terpendek adalah rute yang terbaik.

2. LINK-STATE

Algoritma link-state juga dikenal dengan algoritma Dijkstra atau algoritma
shortest path first (SPF). Algoritma ini memperbaiki informasi database dari
informasi topologi. Algoritma distance vector memiliki informasi yang tidak
spesifik tentang distance network dan tidak mengetahui jarak router. Sedangkan algortima link-state memperbaiki pengetahuan dari jarak router dan bagaimana mereka inter-koneksi.

Beberapa fitur yang dimiliki oleh routing link-state adalah:

1. Link-state advertisement (LSA) – paket kecil dari informasi routing yang dikirim antar router.
2. Topological database – kumpulan informasi yang dari LSA-LSA.
3. SPF algorithm – hasil perhitungan pada database sebagai hasil dari pohon SPF.
4. Routing table – adalah daftar rute dan interface.

KONSEP LINK STATE

Dasar algoritma routing yang lain adalah algoritma link state. Algoritma link state biasa disebut sebagai algoritma Dijkstra atau algoritma Shortest Path First (SPF).

• Setiap router mempunyai peta jar,

• Router menentukan rute ke setiap tujuan di jar berdasarkan peta jar tersebut.
• Petajaringan disimpan router dalam bentuk database sebagai hasil dari pertukaran info link-state antara router-router bertetangga di jar tersebut.
• Setiap record dalam database menunjukkan status sebuah jalur dijar (link-tate).
• Menerapkan algoritma Dijkstra.
• Topologi jaringan dan link cost diketahui oleh semua node router.
• Dilakukan dengan cara mem-broadcast informasi link state.
• Semua node memiliki informasi yang sama.
• Menghitung cost terkecil dari satu node ke node lainnya.
• Memberikan tabel rute untuk router tersebut setelah iterasi sebanyak n, diketahui link cost terkecil untuk n tujuan.

B. PROTOKOL ROUTING

Routing protocol berbeda dengan routed protocol. Routing protocol adalah komunikasi antara router-router. Routing protocol mengijinkan router-router untuk sharing informasi tentang jaringan dan koneksi antar router. Router menggunakan informasi ini untuk membangun dan memperbaiki table routingnya. Seperti pada gambar di bawah ini.

Protokol routing dinamik yang banyak digunakan dalam internetworking TCP/IP adalah RIP (Routing Information Protocol) yang menggunakan algoritma routing distance vector dan OSPF (Open Shortest Path First) yang menggunakan.algoritma link-state. Pada layer TCP/IP, router dapat menggunakan protokol routing untuk membentuk routing melalui suatu algoritma yang meliputi:

1. RIP — menggunakan protokol routing interior dengan algoritma distance vector,
2. IGRP — menggunakan protokol routing interior dengan algoritma Cisco distance vector,
3. OSPF — menggunakan protokol routing interior dengan algoritma link state,
4. EIGRP — menggunakan protokol routing interior dengan algoritma advanced Cisco distance vector.

Routing Information Protocol (RIP)

Routed protocol digunakan untuk user traffic secara langsung. Routed
protocol menyediakan informasi yang cukup dalam layer address jaringannya untuk melewatkan paket yang akan diteruskan dari satu host ke host yang lain berdasarkan alamatnya.
RIP merupakan salah satu protokol routing distance vector yang digunakan oleh ribuan jaringan di dunia. Hal ini dikarenakan RIP berdasarkan open standard dan mudah diimplementasikan. Tetapi RIP membutuhkan konsumsi daya yang tinggi dan memerlukan fitur router routing protokol. Dasar RIP diterangkan dalam RFC 1058, dengan karakteristik sebagai berikut:

• Routing protokol distance vector,

• Metric berdasarkan pada jumlah lompatan (hop count) untuk pemilihan jalur,

• Jika hop count lebih dari 15, maka paket dibuang,

• Update routing dilakukan secara broadcast setiap 30 detik.

1. RIP Versi 1

• Dokumen –> RFC1058.

• RIP V1 routing vektor-jarak yang dimodifikasi dengan triggered update dan split horizon dengan poisonous reverse untuk meningkatkan kinerjanya.

• RIP V1 diperlukan supaya host dan router dapat bertukar informasi untuk menghitung rute dalam jaringan TCP/IP.
• Informasi yang dipertukarkan RIP berupa :
  a. Host
  b. Network
  c. Subnet
  d. Rutedefault

2. RIP Versi 2

• Enhancement dari RIP versi1 ditambah dengan beberapa kemampuan baru,

• Algoritma routing sama dengan RIP versi1,

• Bedanya terletak pada format dengan tambahan informasi yang dikirim,

• Kemampuan baru :

a. Tag –> untuk rute eksternal.
b. Subnet mask.
c. Alamat hop berikutnya.
d. Autentikasi.

IGRP (Interior Gateway Routing Protocol)

IGRP merupakan distance vector IGP. Routing distance vector mengukur
jarak secara matematik. Pengukuran ini dikenal dengan nama distance vector. Router yang menggunakan distance vector harus mengirimkan semua atau sebagian table routing dalam pesan routing update dengan interval waktu yang regular ke semua router tetangganya. Isi dari informasi routing adalah:

• Identifikasi tujuan baru,

• Mempelajari apabila terjadi kegagalan.

IGRP adalah routing protokol distance vector yang dibuat oleh Cisco. IGRP
mengirimkan update routing setiap interval 90 detik. Update ini advertise semua jaringan dalam AS. Kunci desain jaringan IGRP adalah:

• Secara otomatis dapat menangani topologi yang komplek,

• Kemampuan ke segmen dengan bandwidth dan delay yang berbeda,

• Skalabilitas, untuk fungsi jaringan yang besar.

Secara default, IGRP menggunakan bandwidth dan delay sebagai metric. Untuk konfigurasi tambahan, IGRP dapat dikonfigurasi menggunakan kombinasi semua varibel atau yang disebut dengan composite metric. Variabel-variabel itu misalnya:

• Bandwidth

• Delay

• Load

• Reliability

IGRP yang merupakan contoh routing protokol yang menggunakan algoritma distance vector yang lain. Tidak seperti RIP, IGRP merupakan routing protokol yang dibuat oleh Cisco. IGRP juga sangat mudah diimplementasikan, meskipun IGRP merupakan routing potokol yang lebih komplek dari RIP dan banyak faktor yang dapat digunakan untuk mencapai jalur terbaik dengan karakteristik sebagai berikut:

• Protokol Routing Distance Vector.
• Menggunakan composite metric yang terdiri atas bandwidth, load,        delay dan reliability.
• Update routing dilakukan secara broadcast setiap 90 detik.

OSPF (Open Shortest Path First)

OSPF merupakan interior routing protocol yang kepanjangan dari Open
Shortest Path First. OSPF didesain oleh IETF ( Internet Engineering Task Force ) yang pada mulanya dikembangkan dari algoritma SPF ( Shortest Path First ). Hampir sama dengan IGRP yaitu pada tahun 80-an.
Pada awalnya RIP adalah routing protokol yang umum dipakai, namun ternyata untuk AS yang besar, RIP sudah tidak memadai lagi. OSPF diturunkan dari beberapa periset seperti Bolt, Beranek, Newmans. Protokol ini bersifat open yang berarti dapat diadopsi oleh siapa pun. OSPF dipublikasikan pada RFC nomor 1247. OSPF menggunakan protokol routing link-state, dengan karakteristik sebagai berikut:

• Protokol routing link-state.
• Merupakan open standard protokol routing yang dijelaskan di RFC 2328.
• Menggunakan algoritma SPF untuk menghitung cost terendah.
• Update routing dilakukan secara floaded saat terjadi perubahan topologi jaringan.
• OSPF adalah linkstate protokol dimana dapat memelihara rute dalam dinamik network struktur dan dapat dibangun beberapa bagian dari subnetwork.
• OSPF lebih effisien daripada RIP.
• Antara RIP dan OSPF menggunakan di dalam Autonomous System ( AS ).
• Menggunakan protokol broadcast.

EIGRP (Enhanced Interior Gateway Routing Protocol)

EIGRP menggunakan protokol routing enhanced distance vector, dengan
karakteristik sebagai berikut:

• Menggunakan protokol routing enhanced distance vector.
• Menggunakan cost load balancing yang tidak sama.
• Menggunakan algoritma kombinasi antara distance vector dan link-state.
• Menggunakan Diffusing Update Algorithm (DUAL) untuk menghitung jalur terpendek.

note:

• Pada penggunaan EIGRP menggunakan autonomous sytem yang disebut sistem routing.
• router – router yang berada dalam suatu autonomuos sytem yang sama disebut Gateway Protocol (IGP)
• Routing didalam satu subnet dengan outonomous yang sama disebut system routing.
• Routing diantara dua subnet yang berlainan dengan autonomous system yang sma disebut interior routing.
• Jika router yang berada dalam suatu autonomuos system berhubungan dengan router lain,jenis protokol routing yang mengatur disebut Exterior ateway Protocols (EGP)

• Pada penerapan Dynamic routing terdapat konsep classfull dan classless.
• Classfull adalah penerapan subnet secara penuh atau default. /24,/16,/8 artinya penggunaan kelas full dikonsep ini.
• Classless artinya kita dapat mengunakan semua subnet yang dapat digunakan maksudnya kita dapat menggunakan metode VLSM pada penerapannya.
• Dynamic routing Classfull : Rip V1, IGRP
• Dynamic routing ClassLess : IS-IS,Rip V2,OSPF,EIGRP, dan BGP

Convergence

Convergence adalah suatu bahasan dalam Dynamic routing yang mempunyai keadaan dimana ketika semua router telah mempunyai routing tabel mereka sendiri sacara tetap dan konsisten. Jaringan yang Convergence ketika semua router telah mendapatkan hasil lengkap dan akurat mengenai informasi jaringan. Waktu convergence adalah waktu saar semua router berbagi informasi, menghitung jalur terbaik, mengperbaharui Routing tabel mereka. Jaringan tidak akan berhenti beroperi sanpai semua network mendapatkan status convergence, kebanyakan jaringan mempunyai waktu yang singkat untuk mengubah statusnya menjadi convergence.

Convergence mengambungkan sifat kolaborasi dan independen,artinya selain router membuat informasi routingnya sendiri tapi juga berkerjasama dengan router lain untuk menentukan jalur tebaik, serta mengantisipasi terhadap perubahan topologi bersama router lain.pencapaian status convergence secara cepat menandakan protokol routing yang lebih baik, RIP dan IGRP adalah jenis convergence yang lambat, EIGRP dan OSPF adalah jenis convergence yang cepat.l