Routing Fundamental

Konsep Routing

Router

Router merupakan sebuah perangkat jaringan yang dapat meneruskan

satu paket data dari satu jaringan ke jaringan lain dengan menggunakan IP

Address sebagai dasar keputusan untuk meneruskan sebuah paket data. Router

sering digunakan untuk menghubungkan beberapa jaringan. Baik jaringan

dengan Broadcast Domain yang sama maupun berbeda. Router juga

digunakan untuk membagi jaringan besar menjadi beberapa buah jaringan

(subnetwork).

Routing

Routing adalah sebuah proses untuk meneruskan paket-paket dari satu

jaringan ke jaringan lainnya melalui sebuah internetwork. Sebuah router

memiliki kemampuan routing, artinya router dapat mengetahui kemana rute

perjalanan informasi (packet) akan dilewatkan. Apakah ditujukan untuk host

lain yang satu jaringan atau berbeda jaringan. Jika paket-paket ditujukan untuk

host pada jaringan yang lain maka router akan meneruskannya ke jaringan

tersebut. Sebaliknya, jika paket-paket ditujukan untuk host yang satu jaringan

maka router akan menghalangi paket-paket keluar, sehingga paket-paket

tersebut tidak akan masuk jaringan yang lain.

Bila kita mengacu pada pemodelan OSI (Open System

Interconnection), maka proses routing terjadi pada Layer 3 (Network Layer).

Karena terjadi pada Network Layer, maka proses routing erat kaitannya dengan pengalamatan logika atau IP Address. Terdapat dua jenis routing, yaitu:

1. Routing Statis

2. Routing Dinamis

Routing Statis

Definisi

Routing statis adalah metode routing yang mengkonfigurasi dengan memasukkan entry route secara manual oleh network administrator pada tabel routingnya. Routing statis tidak seperti routing dinamis, rute statis ini tetap dan tidak akan berubah jika jaringan berubah, dan jika jaringan berubah Routing statis memerlukan campur tangan network administrator dalam penentuan rutenya.

Prinsip

Dalam menerapkan routing statis, kita akan mengisikan entry route pada tabel routing secara manual di setiap router yang ada dalam jaringan. Sebuah entry routing statis yang akan dimasukkan ke tabel routing harus mengandung tiga informasi, yaitu :

1. Network Address Informasi ini merupakan network address dari jaringan yang akan dituju (remote network).

2. Subnet Mask (prefix) Informasi ini merupakan prefix atau subnet mask dari jaringan yang akan dituju.

3. Next Hop atau Gateway Informasi ini berguna memberitahukan kepada router tentang bagaimana mencapai jaringan tujuan. Next Hop merupakan IP Address dari router tetangga yang dapat digunakan untuk mencapai jaringan tujuan (remote network).

Fungsi

Routing statis memiliki kegunaan sebagai berikut :

1. Routing statis dapat digunakan untuk menentukan jalur keluar dari router ketika tidak ada rute lain yang tersedia atau diperlukan. Ini disebut default route.

2. Routing statis dapat digunakan untuk jaringan kecil yang membutuhkan hanya satu atau dua rute.

3. Routing statis sering digunakan untuk membantu mengirim informasi routing dari satu routing protocol ke routing protocol yang lain (Redistribution Routing)

Keuntungan dan Kekurangan

Keuntungan

1. Jaringan lebih aman, karena routing statis hanya mengandung informasi yang telah dimasukkan secara manual.

2. Pengiriman paket data lebih cepat karena jalur atau rute sudah di ketahui terlebih dahulu.

3. Deteksi dan isolasi kesalahan pada topologi jaringan lebih mudah.

4. Beban kerja router terbilang lebih ringan karena pada saat konfigurasi router hanya melakukan update sekali saja ip table yang ada.

Kekurangan

1. Routing statis harus dikonfigurasi pada setiap router dalam jaringan, sehingga memakan waktu lama jika ada banyak router dan re-konfigurasi bisa lambat dan tidak efisien.

2. Konfigurasi dilakukan secara manual sehingga tingkat kesalahan input oleh network administrator tinggi.

3. Jika salah satu jalur rute terputus maka router tidak bisa mencari alternatif jalan baru untuk meneruskan paket yang dikirim.

Command Routing

1. Penggunaan dengan Next Hop Kelebihan menggunakan next hop dapat mencegah terjadinya error dalam meneruskan paket ke router tujuan karena router telah mengetahui next hop, yaitu IP Address router tujuan. Kekurangan jika menggunakan next hop akan mengalami multiple lookup atau lookup yang berulang

2. Penggunaan dengan Exit Local Interface

Kelebihan menggunakan exit local interface adalah proses lookup hanya akan terjadi satu kali karena router akan langsung meneruskan paket ke jaringan tujuan melalui interface yang sesuai pada tabel routing. Kekurangannya kemungkinan akan terjadi error ketika meneruskan paket.

Kelebihan menggunakan exit local interface adalah proses lookup hanya akan terjadi satu kali karena router akan langsung meneruskan paket ke jaringan tujuan melalui interface yang sesuai pada tabel routing. Kekurangannya kemungkinan akan terjadi error ketika meneruskan paket.

Tabel Routing

 Definisi

Tabel routing adalah tabel yang berisi informasi keberadaan beberapa jaringan, baik jaringan yang terhubung langsung (directly connected network) maupun jaringan yang tidak terhubung langsung (remote network)

Entry Route

Informasi dalam tabel routing berupa baris-baris network address yang disebut entry route (kadang cukup disebut route). Dalam setiap entry route juga telah ada informasi tentang interface mana yang dapat digunakan router tersebut untuk mengirimkan paket data.

Ada 4 kategori entry dalam tabel routing, yaitu :

1. Directly Connected network Entry ini akan muncul pada saat interface router diaktifkan dan dikonfigurasikan IP Address. Beberapa jenis router status default dari interfacenya adalah disable (non aktif) sehingga perlu diaktifkan oleh Network Administrator.

2. Static Routes Entry ini adalah entry yang diisi manual oleh Network Administrator, sehingga jika terjadi perubahan jaringan, maka entry ini juga harus dirubah secara manual pula.

3. Dynamic Routes Entry ini adalah entry yang akan muncul karena hasil pertukaran informasi routing dari beberapa router. Pertukaran informasi routing akan menggunakan routing protocol. Entry ini tidakdiisikan manual oleh Network Administrator. Dalam hal ini Administrator hanya perlu mengaktifkan routing protocol dan network yang akan di routing.

4. Default Routes Entry ini digunakan untuk menentukan kemana sebuah paket akan dikirimkan jika alamat tujuan dari paket tersebut tidak terdapat pada tabel routing. Entry default routes bisa dikonfigurasikan secara manual (static) ataupun didapat dari pertukaran informasi dari routing protocol (dynamic).

Routing Protocol

Routing protocol adalah protokol yang terdapat pada routing dinamik (dynamic routing). Routing protocol bertugas untuk menentukan jalur terbaik yang akan dilewati oleh data serta memperbarui informasi tabel routing apabila terjadi perubahan jaringan.

Terdapat macam-macam routing protocol yang dapat kita gunakan untuk melakukan routing dinamik. Setiap protokol memiliki kelebihan dan kekurangan masing-masing.

Beberapa routing protocol juga menggunakan sebuah algoritma yang bertugas untuk melakukan kalkulasi untuk mendapatkan jalur terbaik (best path). 

Sebelum membahas ke masing-masing routing protocol, akan saya bahas klasifikasi dari routing protocol terlebih dahulu. Silahkan lihat gambar di bawah ini (apabila kurang jelas bisa diklik) :

Jadi dynamic routing protocol itu terbagi menjadi 2, yakni Interior Gateway Protocol (IGP) dan Exterior Gateway Protocol (EGP).

Interior Gateway Protocol

IGP adalah routing protocol yang digunakan pada jaringan yang terletak dalam satu AS (Autonomous System) yang sama. Autonomous System sendiri adalah sekumpulan jaringan yang dikelola dan dikendalikan oleh otoritas administratif tunggal yang menggunakan kebijakan routing internal yang sama.

Contoh dari autonomous system dapat kita lihat pada jaringan kampus, jaringan kantor yang memiliki banyak cabang, dan jaringan ISP. Sementara contoh dari IGP antara lain : RIP, EIGRP, OSPF, IS-IS.

Exterior Gateway Protocol

Jika IGP digunakan untuk menghubungkan router-router yang terletak dalam satu AS yang sama, maka EGP merupakan kebalikannya, yakni routing protocol yang digunakan untuk menghubungkan jaringan (routing) antar aoutonomous system. Routing protocol ini digunakan untuk routing ke luar AS oleh karena itu disebut exterior gateway protocol.

Contoh dari EGP adalah BGP (Border Gateway Protocol).

Di dalam Interior Gateway Protocol masih terbagi lagi menjadi 2 jenis, yakni distance vector dan link state. Distance vector merupakan jenis routing protocol yang melakukan pemilihan jalur routing berdasarkan jarak dari router ke tujuan (hop count).

Contoh distance vector adalah : RIP dan EIGRP. Sementara Link state adalah jenis routing protocol yang melakukan pemilihan jalur berdasarkan kondisi link. Contoh link state protocol adalah : OSPF dan IS-IS. 

Setelah membahas klasifikasi routing protocol, berikut akan saya jelaskan masing-masing routing protocol yang telah dibahas di atas :

1. RIP (Routing Information Protocol)

RIP merupakan routing protocol jenis distance vector. Pemilihan jalur routing berdasarkan jarak terdekat dari router ke tujuan. Jarak dari router ke tujuan ini disebut dengan hop count sedangkan jarak antar router disebut hop. RIP terdiri dari versi 1 dan 2.

RIPv2 merupakan penyempurnaan dari RIP versi pertama. Jika pada RIP versi satu tidak mendukung VLSM, maka pada RIPv2 ini sudah mendukung hal tersebut. Akan tetapi, RIPv2 hanya bisa menerima routing update dari sesama RIPv2, sedangkan RIP versi satu dapat menerima routing update dari RIPv1 maupun RIPv2.

Baik RIP versi satu mapun RIPv2 merupakan open standart protocol yang berarti dapat digunakan pada perangkat yang berbeda vendor. RIP cenderung digunakan pada jaringan yang berskala kecil hingga sedang karena RIP memiliki keterbatasan hop maksimal 15.

Jadi apabila jarak antar router ke tujuan melebihi 15 hop maka paket akan dibuang sehingga tidak sampai ke tujuan. Oleh karena itu RIP akan sulit jika digunakan pada jaringan berskala besar.

Kelebihan :

• Mendukung VLSM dan CIDR (RIPv2)
• Mudah dalam konfigurasi
• Tidak kompleks
• Mampu menonaktifkan auto-summary route (RIPv2)
• Mendukung mekanisme autentikasi

Kekurangan :

• Tidak mendukung VLSM dan CIDR (RIPv1)
• Memiliki batas maksimal 15 hop
• Tidak bisa menerima update informasi dari RIP versi satu (RIPv2)
• Proses convergence yang lambat
• Melakukan update informasi terus menerus sehingga dapat membuat trafik menjadi padat

2. EIGRP (Enhanced Interior Gateway Routing Protocol)

EIGRP merupakan Cisco Proprietary, yakni routing protocol yang hanya terdapat pada router Cisco. Meskipun termasuk dalam distance vector routing protocol, namun EIGRP tidak menggunakan hop count untuk melakukan pemilihan jalur routing.

EIGRP menggunakan beberapa parameter yang kemudian dikalkulasi sehingga menghasilkan hasil yang akan digunakan untuk menentukan jalur routing. Adapun parameter- parameter yang digunakan oleh EIGRP antara lain : bandwidth, load, delay, reliability. 

EIGRP menggunakan algoritma DUAL (Diffused Update Algorithm) untuk mengkalkulasi jalur routing yang akan digunakan.

Selain itu, EIGRP juga melakukan kalkulasi untuk menentukan jalur cadangan (backup), jadi apabila jalur utama yang digunakan tiba-tiba down, EIGRP akan otomatis menggunakan jalur backup tadi. Jalur backup pada EIGRP ini disebut Feasible Successor. 

Untuk keperluan routing, EIGRP mengelola tiga buah tabel, yaitu : tabel routing (routing), tabel neighbor (neighbor table), dan tabel topologi (topology table).

Routing table berisi kumpulan entry routing yang digunakan oleh router.
Neighbor table berisi informasi router-router yang terkoneksi secara langsung (directly connected)
Topology table berisi keseluruhan jalur routing yang terdapat dalam topologi jaringan. EIGRP ini cocok digunakan untuk jaringan berskala kecil hingga menengah. 

Kelebihan :

• Mendukung VLSM dan CIDR
• Memiliki hop count maksimal 224
• Proses convergence yang cepat
• Memiliki jangkuan network yang lebih luas dari RIP
• Mampu menonaktifkan auto-summary route

Kekurangan :

• Merupakan Cisco Proprietary sehingga hanya dapat digunakan pada Router Cisco
• Melakukan update informasi terus menerus
• Menggunakan lebih banyak resource router

3. OSPF (Open Shortest Path First)

OSPF merupakan link state routing protocol dimana pemilihan jalur routingnya menggunakan kondisi link. OSPF akan memberikan harga (cost) untuk setiap link yang ada. Cost yang memiliki nilai paling kecil akan dijadikan sebagai acuan untuk menentukan jalur routing.

OSPF menggunakan algoritma Djikstra untuk menentukan jalur serta menghasilkan peta topologi jaringan sehingga OSPF akan mengetahui seluruh jalur yang ada pada jaringan tersebut.

Pada OSPF terdapat konsep area yang bertujuan untuk mengurangi penyebaran paket LSA (Link State Advertisment) yang nantinya akan digunakan untuk bertukar informasi routing update. Terdapat sebuah area yang harus ada dalam setiap konfigurasi OSPF, yakni area 0 atau disebut area backbone.

Selain area backbone, kita dapat membuat area kita sendiri, misal area 1, area 15, area 30, namun area-area tersebut harus terhubung ke area backbone.

Untuk menghubungkan area-area yang kita buat sendiri dengan area backbone perlu terdapat sebuah router yang berperan sebagai ABR (Area Border Router). Router ini menjadi penghubung antara area backbone dengan area lain.

Selain ABR, terdepat beberapa fungsi dan peran yang dimiliki router pada jaringan OSPF :

• Internal Router, adalah router yang keseluruhan interface/linknya terletak dalam satu area.
• Backbone Router, adalah router yang salah satu link atau seluruhnya terletak di area backbone
• Autonomous System Boundary Router, adalah router yang salah satu interface/linknya mengarah ke jaringan yang menggunakan routing protocol selain OSPF.

Kelebihan :

• Digunakan pada jaringan berskala besar.
• Mendukung VLSM dan CIDR
• Tidak memiliki batasan pada hop count (unlimited hop count)
• Merupakan open standart protocol sehingga bisa digunakan pada vendor yang berbeda
• Proses convergence yang cepat
• Mendukung mekanisme autentikasi
• Hanya melakukan update ketika terjadi perubahan jaringan

Kekurangan :

• Mengkonsumsi banyak resource
• Membutuhkan perencanaan dalam mendesain dan mengimplementasikannya dalam jaringan

4. IS-IS (Intermediate System - Intermediate System)

IS-IS merupakan link state routing protocol yang termasuk dalam kategori IGP (Interior Gateway Protocol). IS-IS menggunakan algoritma Dijkstra seperti OSPF untuk menentukan jalur routing. Pada IS-IS juga terdapat konsep area seperti OSPF, namun area pada IS-IS berbeda dengan area pada OSPF.

Jika pada OSPF, antar area dipisahkan oleh interface yang berbeda area, maka pada IS-IS, antar area dipisahkan oleh link yang menghubungkan router pada area satu dengan router pada area lain. Dengan kata lain, satu router hanya akan memiliki satu area, namun satu area bisa terdapat beberapa router.

 Ilustrasi area pada OSPF dan IS-IS 

Selain konsep area, terdapat pula istilah level pada IS-IS, dimana terdapat level 1, level 2, dan level 12 (level satu dan dua).

Level 1 merupakan intra-area router yang hanya mengetahui jalur routing dalam satu area.
Level 2 merupakan backbone router, mengetahui seluruh jalur routing baik intra-area maupun inter area.
Level 12, yakni router yang menerapkan kebijakan baik level 1 maupun level 2. Router dengan level 1-2 akan memiliki dua database, satu untuk level 1, satu lagi untuk yang level 2.

Kelebihan :

• Memiliki kemanan yang lebih terhadap informasi routing update
• Mendukung VLSM dan CIDR
• Proses convergence yang cepat
• Scalable
• Hanya melakukan update ketika terjadi perubahan jaringan

Kekurangan :

• Konfigurasi lebih rumit

5. BGP (Border Gateway Protocol) 

BGP merupakan satu-satunya routing protocol yang berfungsi sebagai exterior gateway protocol. BGP menghubungkan router-router yang berbeda AS. BGP terletak di bagian terluar dari suatu AS.

BGP termasuk dalam kategori advanced distance vector, namun kenyataannya dalam pemilihan jalur, BGP tidak hanya menggunakan acuan jarak, namun juga menggunakan parameter dan atribut lain yang lebih kompleks.

Bahkan ada yang menyebut BGP sebagai path vector routing protocol karena BGP tidak hanya menentukan jalur terbaik (best path) tapi juga membentuk mekanisme routing yang bebas dari routing loop.

BGP sering digunakan untuk koneksi antar ISP. Dalam penerapannya nanti, akan ada kebijakan-kebijakan antara pihak yang menggunakan BGP, sehingga akan mempengaruhi konfigurasi dari BGP itu sendiri.

Kelebihan :

• Lebih powerfull dari routing protocol yang lain karena BGP berfungsi sebagai Exterior Gateway Protocol
• Mendukung VLSM dan CIDR

Kekurangan :

• Konfigurasi yang lebih kompleks