Kuncoro Wastuwibowo, telkom.info
Sekilas Network InfokomRiset dan inovasi teknologi telekomunikasi dikembangkan terus-menerus dengan didorongoleh kebutuhan untuk mewujudkan jaringan informasi yang memiliki sifat-sifat berikut:Menyediakan layanan yang beraneka ragam bentuk dan karakternyaMemiliki kapasitas tinggi sesuai kebutuhan yang berkembang. Mudah diakses dari mana saja, kapan saja.Terjangkau harganya.Secara teknis, kebutuhan ini diterjemahkan menjadi sebuah network yang memenuhi karakteristik berikut:
Broadband: mampu menyediakan kapasitas tinggi sesuai kebutuhan
Paket: mampu memberikan efisiensi tinggi
Skalabilitas: memberikan aspek ekonomi yang menguntungkan dalam pengembanganDiferensiasi: menyediakan beragam alternatif dalam sebuah sistem
Mobile: mempertinggi daya akses bagi pemakaiDi akhir abad ke-20, industri telekomunikasi mengimplementasikan teknologi broadband dalam bentuk rangkaian ATM di atas SDH di atas WDM. ATM telah memiliki mekanisme pemeliharaan QoS, dan memungkinkan diferensiasi layanan dalam sebuah network.Kelemahan ATM adalah pada masalah skalabilitas yang mengakibatkan perlunya investasi tinggi untuk implementasinya. Di lain pihak, teknologi Internet yang berbasis pada IP berkembang lebih cepat. IP saat ini telah menjadi standar de facto untuk sistem komunikasi data secara global. IP sangat baik dari segi skalabilitas, yang membuat teknologi Internet menjadi cukup murah. Namun IP memiliki kelemahan cukup serius pada implementasi QoS. Berbagai cara telah dilakukan untuk memperbaiki karakteristik broadband network. Beberapa metode telah dikembangkan untuk mengimplementasikan QoS ke dalam jaringan IP. Metode-metode IP over ATM, misalnya, telah diajukan untuk membentuk broadbandnetwork yang sekaligus memiliki skalabilitas dan QoS yang baik. Di luar ATM sendiri, adadikembangkan beberapa metode untuk memperbaiki kinerja jaringan IP, termasuk denganteknologi MPLS.
MPLS merupakan salah satu bentuk konvergensi vertikal dalam topologi jaringan. MPLS menjanjikan banyak harapan untuk peningkatan performansi jaringan paket tanpa harusmenjadi rumit seperti ATM. Metode MPLS membangkitkan gagasan untuk mengubahparadigma routing di layer-layer jaringan yang ada selama ini, dan mengkonvergensikannya ke dalam sebuah metode, yang dinamai GMPLS. GMPLS melakukan forwarding data menggunakan VC tingkat rendah dan tingkat tinggi di SDH, dan panjang-gelombang diWDM, dan serat-serat dalam FO; terpadu dengan routing di layer IP.MPLSATMSDHWDMIPFRTCPUDPICMPSNMPRTPRIPSMTPHTTPSIP
--------------------------------------------------------------------------------
Page 4
h t t p : / / t e l k o m . i n f o3IP NetworkIP adalah standar de facto dalam komunikasi komputer bersistem unix, yang kemudianmenjadi standar komunikasi global. Buku [Hall 2000] banyak mendalami network IP danprotokol-protokol utama di dalamnya. Protokol-protokol dalam suite IP didefinisikan dalamRFC-RFC yang diterbitkan oleh IETF. IP sendiri dijelaskan dalam RFC-791. RFC-791 menyatakan bahwa IP dirancang sebagai sistem interkoneksi jaringan paket.Paket adalah blok data yang dilengkapi dengan informasi alamat yang diperlukan untukpenghantaran data itu. Setiap paket dihantarkan secara terpisah tanpa saling berhubungan. Datagram adalah format paket data yang didefinisikan dalam IP, terdiri atas header dandata. Header mengandung informasi alamat dan fungsi kontrol lainnya. HEADERIPDATA CUSTOMERVERSIPANJANGHEADERTOSPANJANGPAKETTANDAFRAGMENFLAGFRAGMENOFSETFRAGMENTTLPIDCHECKSUMALAMATASALALAMATTUJUANPILIHANPENGISIRouting IPIP menghantarkan paket dengan memeriksa alamat tujuan di header. Jika alamat tujuanmasih merupakan bagian dalam sebuah network, paket dihantarkan langsung ke hosttujuan. Jika alamat tujuan bukan merupakan bagian internal network, paket dikirimkan kenetwork lain dengan mekanisme yang disebut routing. Perangkat untuk memilih, mengirim,dan menerima paket IP antar network disebut router.IP melakukan pemilihan routing untuk setiap paket. Tidak ada pertukaran informasi kontrol(handshake) untuk membentuk hubungan dari ujung ke ujung sebelum transmisi data.Karenanya, IP disebut protokol tanpa koneksi (connectionless). IP mengandalkan protokol di layer lain untuk keperluan itu, dan juga keperluan seperti pemeriksaan dan perbaikankesalahan.Dalam proses routing IP, tidak terdapat mekanisme pemeliharaan QoS. Protokol yangsering digunakan di atas IP, yaitu TCP, memiliki feature yang memungkinkan jaminanvaliditas data. Namun TCP tidak bersifat universal, karena memiliki banyak kelemahan untuk diaplikasikan pada paket suara atau multimedia. Dengan mulai digunakannya IP sebagaiinfrastruktur informasi global, mulai digagas berbagai cara untuk mewujudkan jaringan IPdengan QoS
--------------------------------------------------------------------------------
Page 5
h t t p : / / t e l k o m . i n f o4Protokol di Atas IPSaat sebuah datagram diterima di sebuah host, data dialihkan ke protokol di atas IP.Pemilihan protokol ini berdasar field identifikasi paket (PIDD) di header paket. Setiap protokol memiliki angka yang unik dan baku. Misalnya PIDD 6 menunjukkan TCP, 17 untuk UDP, dan 1 untuk ICMP.ICMP (Internet Control Message Protocol, RFC-792) adalah protokol yang bertugasmenyampaikan pesan-pesan pengendalian penghantaran paket, seperti kontrol danpelaporan kesalahan. Pesan-pesan ICMP meliputi juga deteksi alamat yang tak dapatdijangkau, pengubahan arah routing, dan pemeriksaan host jarak jauh.TCP (Transmission Control Protocol, RFC-793) menghantarkan paket dari host ke hostdengan jaminan validitas data. Jika terjadi kesalahan, TCP memiliki mekanisme meminta pengiriman ulang. TCP juga memungkinkan host mengelola banyak sambungan sekaligus.TCP sangat populer dalam transformasi data yang membentuk dunia Internet, sehinggadiistilahkan bahwa Internet dibangun dengan suite TCP/IP.Jika koreksi validitas data tidak diperlukan, protokol UDP dapat dipakai. UDP (UserDatagram Protocol, RFC-768) lebih sederhana dan lebih cepat dari TCP, tetapi nyaris tidakmemberikan pengendalian data dalam bentuk apa pun. UDP umumnya dipakai untuktransfer data yang memerlukan kecepatan tetapi kurang peka pada kesalahan, sepertitransfer suara dan video.QoS pada IP NetworkQoS adalah hasil kolektif dari berbagai kriteria performansi yang menentukan tingkatkepuasan penggunaan suatu layanan. Umumnya QoS dikaji dalam kerangkapengoptimalan kapasitas network untuk berbagai jenis layanan, tanpa terus menerusmenambah dimensi network.Berbagai aplikasi memiliki jenis kebutuhan yang berbeda. Misalnya transaksi data bersifatsensitif terhadap distorsi tetapi kurang sensitif terhadap delay. Sebaliknya, komunikasi suara bersifat sensitif terhadap tundaan dan kurang sensitif terhadap kesalahan. Tabel berikut[Dutta-Roy 2000] memaparkan tingkat kepekaan performansi yang berbeda untuk jenislayanan network yang berlainan.KEPEKAAN PERFORMANSILAYANANBAND WIDTHLOSSDELAYJITTERVoiceRendahMediumTinggiTinggiTransaksi DataRendahTinggiTinggiRendahEmailRendahTinggiRendahRendahBrowsing BiasaRendahMediumMediumRendahBrowsing SeriusMediumTinggiTinggiRendahTransfer FileTinggiMediumRendahRendahVideo ConferenceRendahMediumTinggiTinggiMulticastingTinggiTinggiTinggiTinggi
IP tidak memiliki mekanisme pemeliharaan QoS. Protokol seperti TCP memangmemungkinkan jaminan validitas data, sehingga suite TCP/IP selama ini dianggap cukupideal bagi transfer data. Tetapi verifikasi data mengakibatkan tundaan hantaran paket.Lagipula mekanisme ini tidak dapat digunakan untuk paket dengan protocol UDP, sepertisuara dan video.Beberapa skema telah diajukan untuk mengelola QoS dalam network IP. Dua skema utama adalah Integrated Services (IntServ) dan Differentiated Services (DiffServ). IntServ bertujuan menyediakan sumberdaya seperti bandwidth untuk trafik dari ujung ke ujung. SementaraDiffServ bertujuan membagi trafik atas kelas-kelas yang kemudian diberi perlakuan yangberbeda.Integrated Service (IntServ)IntServ (RFC-1633) terutama ditujukan untuk aplikasi yang peka terhadap tundaan danketerbatasan bandwidth, seperti videoconference dan VoIP. Arsitekturnya berdasar sistempencadangan sumberdaya per aliran trafik. Setiap aplikasi harus mengajukan permintaanbandwidth, baru kemudian melakukan transmisi data. Dua model layanan IntServ adalah: Guaranteed-service (RFC-2212), layanan dengan batas bandwidth dan delay yang jelasControlled-load service (RFC-2211), yaitu layanan dengan persentase delay statistikyang terjagaLayanan ketiga, yang paling jelek, adalah layanan best-effort, yang hanya memberikanrouting terbaik, tetapi tanpa jaminan sama sekali.Sistem pemesanan sumberdaya memerlukan protokol tersendiri. Salah satu protokol yangsering digunakan adalah RSVP (RFC-2205). Penggunaan RSVP untuk IntServ dijelaskandalam RFC-2210.Masalah dalam IntServ adalah skalabilitas (RFC-2998). Setiap node di network harusmengenali dan mengakui mekanisme ini. Juga protokol RSVP berlipat untuk setiap alirantrafik. Maka IntServ menjadi baik hanya untuk voice dan video, tetapi sangat tidak tepatuntuk aplikasi semacam web yang aliran trafiknya banyak tapi datanya kecil.Differentiated Service (DiffServ)DiffServ (RFC-2475) menyediakan diferensiasi layanan, dengan membagi trafik atas kelas-kelas, dan memperlakukan setiap kelas secara berbeda. Identifikasi kelas dilakukan dengan memasang semacam kode DiffServ, disebut DiffServ code point (DSCP), ke dalam paket IP. Ini dilakukan tidak dengan header baru, tetapi dengan menggantikan field TOS (type ofservice) di header IP dengan DS field, seperti yang dispesifikasikan di RFC-2474. Dengan cara ini, klasifikasi paket melekat pada paket, dan bisa diakses tanpa perlu protokolpersinyalan tambahan.
--------------------------------------------------------------------------------
Page 4
h t t p : / / t e l k o m . i n f o3IP NetworkIP adalah standar de facto dalam komunikasi komputer bersistem unix, yang kemudianmenjadi standar komunikasi global. Buku [Hall 2000] banyak mendalami network IP danprotokol-protokol utama di dalamnya. Protokol-protokol dalam suite IP didefinisikan dalamRFC-RFC yang diterbitkan oleh IETF. IP sendiri dijelaskan dalam RFC-791. RFC-791 menyatakan bahwa IP dirancang sebagai sistem interkoneksi jaringan paket.Paket adalah blok data yang dilengkapi dengan informasi alamat yang diperlukan untukpenghantaran data itu. Setiap paket dihantarkan secara terpisah tanpa saling berhubungan. Datagram adalah format paket data yang didefinisikan dalam IP, terdiri atas header dandata. Header mengandung informasi alamat dan fungsi kontrol lainnya. HEADERIPDATA CUSTOMERVERSIPANJANGHEADERTOSPANJANGPAKETTANDAFRAGMENFLAGFRAGMENOFSETFRAGMENTTLPIDCHECKSUMALAMATASALALAMATTUJUANPILIHANPENGISIRouting IPIP menghantarkan paket dengan memeriksa alamat tujuan di header. Jika alamat tujuanmasih merupakan bagian dalam sebuah network, paket dihantarkan langsung ke hosttujuan. Jika alamat tujuan bukan merupakan bagian internal network, paket dikirimkan kenetwork lain dengan mekanisme yang disebut routing. Perangkat untuk memilih, mengirim,dan menerima paket IP antar network disebut router.IP melakukan pemilihan routing untuk setiap paket. Tidak ada pertukaran informasi kontrol(handshake) untuk membentuk hubungan dari ujung ke ujung sebelum transmisi data.Karenanya, IP disebut protokol tanpa koneksi (connectionless). IP mengandalkan protokol di layer lain untuk keperluan itu, dan juga keperluan seperti pemeriksaan dan perbaikankesalahan.Dalam proses routing IP, tidak terdapat mekanisme pemeliharaan QoS. Protokol yangsering digunakan di atas IP, yaitu TCP, memiliki feature yang memungkinkan jaminanvaliditas data. Namun TCP tidak bersifat universal, karena memiliki banyak kelemahan untuk diaplikasikan pada paket suara atau multimedia. Dengan mulai digunakannya IP sebagaiinfrastruktur informasi global, mulai digagas berbagai cara untuk mewujudkan jaringan IPdengan QoS
--------------------------------------------------------------------------------
Page 5
h t t p : / / t e l k o m . i n f o4Protokol di Atas IPSaat sebuah datagram diterima di sebuah host, data dialihkan ke protokol di atas IP.Pemilihan protokol ini berdasar field identifikasi paket (PIDD) di header paket. Setiap protokol memiliki angka yang unik dan baku. Misalnya PIDD 6 menunjukkan TCP, 17 untuk UDP, dan 1 untuk ICMP.ICMP (Internet Control Message Protocol, RFC-792) adalah protokol yang bertugasmenyampaikan pesan-pesan pengendalian penghantaran paket, seperti kontrol danpelaporan kesalahan. Pesan-pesan ICMP meliputi juga deteksi alamat yang tak dapatdijangkau, pengubahan arah routing, dan pemeriksaan host jarak jauh.TCP (Transmission Control Protocol, RFC-793) menghantarkan paket dari host ke hostdengan jaminan validitas data. Jika terjadi kesalahan, TCP memiliki mekanisme meminta pengiriman ulang. TCP juga memungkinkan host mengelola banyak sambungan sekaligus.TCP sangat populer dalam transformasi data yang membentuk dunia Internet, sehinggadiistilahkan bahwa Internet dibangun dengan suite TCP/IP.Jika koreksi validitas data tidak diperlukan, protokol UDP dapat dipakai. UDP (UserDatagram Protocol, RFC-768) lebih sederhana dan lebih cepat dari TCP, tetapi nyaris tidakmemberikan pengendalian data dalam bentuk apa pun. UDP umumnya dipakai untuktransfer data yang memerlukan kecepatan tetapi kurang peka pada kesalahan, sepertitransfer suara dan video.QoS pada IP NetworkQoS adalah hasil kolektif dari berbagai kriteria performansi yang menentukan tingkatkepuasan penggunaan suatu layanan. Umumnya QoS dikaji dalam kerangkapengoptimalan kapasitas network untuk berbagai jenis layanan, tanpa terus menerusmenambah dimensi network.Berbagai aplikasi memiliki jenis kebutuhan yang berbeda. Misalnya transaksi data bersifatsensitif terhadap distorsi tetapi kurang sensitif terhadap delay. Sebaliknya, komunikasi suara bersifat sensitif terhadap tundaan dan kurang sensitif terhadap kesalahan. Tabel berikut[Dutta-Roy 2000] memaparkan tingkat kepekaan performansi yang berbeda untuk jenislayanan network yang berlainan.KEPEKAAN PERFORMANSILAYANANBAND WIDTHLOSSDELAYJITTERVoiceRendahMediumTinggiTinggiTransaksi DataRendahTinggiTinggiRendahEmailRendahTinggiRendahRendahBrowsing BiasaRendahMediumMediumRendahBrowsing SeriusMediumTinggiTinggiRendahTransfer FileTinggiMediumRendahRendahVideo ConferenceRendahMediumTinggiTinggiMulticastingTinggiTinggiTinggiTinggi
IP tidak memiliki mekanisme pemeliharaan QoS. Protokol seperti TCP memangmemungkinkan jaminan validitas data, sehingga suite TCP/IP selama ini dianggap cukupideal bagi transfer data. Tetapi verifikasi data mengakibatkan tundaan hantaran paket.Lagipula mekanisme ini tidak dapat digunakan untuk paket dengan protocol UDP, sepertisuara dan video.Beberapa skema telah diajukan untuk mengelola QoS dalam network IP. Dua skema utama adalah Integrated Services (IntServ) dan Differentiated Services (DiffServ). IntServ bertujuan menyediakan sumberdaya seperti bandwidth untuk trafik dari ujung ke ujung. SementaraDiffServ bertujuan membagi trafik atas kelas-kelas yang kemudian diberi perlakuan yangberbeda.Integrated Service (IntServ)IntServ (RFC-1633) terutama ditujukan untuk aplikasi yang peka terhadap tundaan danketerbatasan bandwidth, seperti videoconference dan VoIP. Arsitekturnya berdasar sistempencadangan sumberdaya per aliran trafik. Setiap aplikasi harus mengajukan permintaanbandwidth, baru kemudian melakukan transmisi data. Dua model layanan IntServ adalah: Guaranteed-service (RFC-2212), layanan dengan batas bandwidth dan delay yang jelasControlled-load service (RFC-2211), yaitu layanan dengan persentase delay statistikyang terjagaLayanan ketiga, yang paling jelek, adalah layanan best-effort, yang hanya memberikanrouting terbaik, tetapi tanpa jaminan sama sekali.Sistem pemesanan sumberdaya memerlukan protokol tersendiri. Salah satu protokol yangsering digunakan adalah RSVP (RFC-2205). Penggunaan RSVP untuk IntServ dijelaskandalam RFC-2210.Masalah dalam IntServ adalah skalabilitas (RFC-2998). Setiap node di network harusmengenali dan mengakui mekanisme ini. Juga protokol RSVP berlipat untuk setiap alirantrafik. Maka IntServ menjadi baik hanya untuk voice dan video, tetapi sangat tidak tepatuntuk aplikasi semacam web yang aliran trafiknya banyak tapi datanya kecil.Differentiated Service (DiffServ)DiffServ (RFC-2475) menyediakan diferensiasi layanan, dengan membagi trafik atas kelas-kelas, dan memperlakukan setiap kelas secara berbeda. Identifikasi kelas dilakukan dengan memasang semacam kode DiffServ, disebut DiffServ code point (DSCP), ke dalam paket IP. Ini dilakukan tidak dengan header baru, tetapi dengan menggantikan field TOS (type ofservice) di header IP dengan DS field, seperti yang dispesifikasikan di RFC-2474. Dengan cara ini, klasifikasi paket melekat pada paket, dan bisa diakses tanpa perlu protokolpersinyalan tambahan.
HEADERIPDATA CUSTOMERVERSIPANJANGHEADERDSFIELDPANJANGPAKETTANDAFRAGMENFLAGFRAGMENOFSETFRAGMENTTLPIDCHECKSUMALAMATASALALAMATTUJUANPILIHANPENGISIDSCP(DIFFSERV CODE POINT)RSVDJumlah kelas tergantung pada provider, dan bukan merupakan standar. Pada trafik lintasbatas provider, diperlukan kontrak trafik yang menyebutkan pembagian kelas dan perlakuan yang diterima untuk setiap kelas. Jika suatu provider tidak mampu menangani DiffServ,maka paket ditransferkan apa adanya sebagai paket IP biasa, namun di provider berikutnya, DS field kembali diakui oleh provider. Jadi secara keseluruhan, paket-paket DiffServ tetapakan menerima perlakuan lebih baik.DiffServ tidak memiliki masalah skalabilitas. Informasi DiffServ hanya sebatas jumlah kelas,tidak tergantung besarnya trafik (dibandingkan IntServ). Skema ini juga dapat diterapkanbertahap, tidak perlu sekaligus ke seluruh network.
Perbandingan IntServ dan DiffServPerbandingan IntServ dan DiffServ dipaparkan dalam table berikut [Dovrolis & Ramanathan 1999].INTSERVDIFFSERVGranularity of service differentiationIndividual flowAggregate of flowsTraffic classification basisDeterministic or statistical guaranteesAbsolute or relative assurancesAdmission controlRequiredRequired for absolute differentiation onlySignalling protocolRequired (RSVP)Not required for relative schemesCoordination for service differentiationEnd-to-endLocal (per-hop)ScalabilityLimited by the number of flowsLimited by the number of classes of serviceNetwork managementSimilar to circuit-switched networksSimilar to existing IP networksInterdomain deploymentMultilateral agreementsBilateral agreementsMPLSTeknologi ATM dan frame relay bersifat connection-oriented: setiap virtual circuit harusdisetup dengan protokol persinyalan sebelum transmisi. IP bersifat connectionless: protokolrouting menentukan arah pengiriman paket dengan bertukar info routing. MPLS mewakilikonvergensi kedua pendekatan ini.MPLS, multi-protocol label switching, adalah arsitektur network yang didefinisikan oleh IETFuntuk memadukan mekanisme label swapping di layer 2 dengan routing di layer 3 untukmempercepat pengiriman paket. Arsitektur MPLS dipaparkan dalam RFC-3031 [Rosen 2001]. ROUTINGFORWARDINGPACKET OUTPACKET INQoS POLICYSIGNALLINGNetwork MPLS terdiri atas sirkit yang disebut label-switched path (LSP), yangmenghubungkan titik-titik yang disebut label-switched router (LSR). LSR pertama danterakhir disebut ingress dan egress. Setiap LSP dikaitkan dengan sebuah forwarding equivalence class (FEC), yang merupakan kumpulan paket yang menerima perlakukanforwarding yang sama di sebuah LSR. FEC diidentifikasikan dengan pemasangan label.Untuk membentuk LSP, diperlukan suatu protokol persinyalan. Protokol ini menentukanforwarding berdasarkan label pada paket. Label yang pendek dan berukuran tetapmempercepat proses forwarding dan mempertinggi fleksibilitas pemilihan path. Hasilnyaadalah network datagram yang bersifat lebih connection-oriented.Enkapsulasi PaketTidak seperti ATM yang memecah paket-paket IP, MPLS hanya melakukan enkapsulasipaket IP, dengan memasang header MPLS. Header MPLS terdiri atas 32 bit data, termasuk 20 bit label, 2 bit eksperimen, dan 1 bit identifikasi stack, serta 8 bit TTL. Label adalahbagian dari header, memiliki panjang yang bersifat tetap, dan merupakan satu-satunya tanda identifikasi paket. Label digunakan untuk proses forwarding, termasuk proses trafficengineering.LABELKELASLAYANAN(CoS)STACKTTLHEADERMPLSHEADERIPDATA CUSTOMER
--------------------------------------------------------------------------------
Page 10
h t t p : / / t e l k o m . i n f o9Setiap LSR memiliki tabel yang disebut label-swiching table. Tabel itu berisi pemetaan label masuk, label keluar, dan link ke LSR berikutnya. Saat LSR menerima paket, label paketakan dibaca, kemudian diganti dengan label keluar, lalu paket dikirimkan ke LSR berikutnya. Selain paket IP, paket MPLS juga bisa dienkapsulasikan kembali dalam paket MPLS. Maka sebuah paket bisa memiliki beberapa header. Dan bit stack pada header menunjukkan apakah suatu header sudah terletak di 'dasar' tumpukan header MPLS itu.Distribusi LabelUntuk menyusun LSP, label-switching table di setiap LSR harus dilengkapi denganpemetaan dari setiap label masukan ke setiap label keluaran. Proses melengkapi tabel inidilakukan dengan protokol distribusi label. Ini mirip dengan protokol persinyalan di ATM,sehingga sering juga disebut protokol persinyalan MPLS. Salah satu protokol ini adalah LDP (Label Distribution Protocol).LDP hanya memiliki feature dasar dalam melakukan forwarding. Untuk meningkatkankemampuan mengelola QoS dan rekayasa trafik, beberapa protokol distribusi label lain telah dirancang dan dikembangkan juga. Yang paling banyak disarankan adalah CR-LDP (constraint-based routing LDP) dan RSVP-TE (RSVP dengan ekstensi Traffic Engineering).Rekayasa Trafik dengan MPLSRekayasa trafik (traffic engineering, TE) adalah proses pemilihan saluran data traffic untukmenyeimbangkan beban trafik pada berbagai jalur dan titik dalam network. Tujuan akhirnya adalah memungkinkan operasional network yang andal dan efisien, sekaligusmengoptimalkan penggunaan sumberdaya dan performansi trafik. Panduan TE untuk MPLS (disebut MPLS-TE) adalah RFC-2702 [Awduche 1999a]. RFC-2702 menyebutkan tigamasalah dasar berkaitan dengan MPLS-TE, yaitu:Pemetaan paket ke dalam FECPemetaan FEC ke dalam trunk trafikPemetaan trunk trafik ke topologi network fisik melalui LSPNamun RFC hanya membahas soal ketiga. Soal lain dikaji sebagai soal-soal QoS. Awduche [1999b] menyusun sebuah model MPLS-TE, yang terdiri atas komponen-komponen: manajemen path, penempatan trafik, penyebaran keadaan network, dan manajemennetwork.
Manajemen PathManajemen path meliputi proses-proses pemilihan route eksplisit berdasar kriteria tertentu,serta pembentukan dan pemeliharaan tunnel LSP dengan aturan-aturan tertentu. Prosespemilihan route dapat dilakukan secara administratif, atau secara otomatis dengan prosesrouting yang bersifat constraint-based. Proses constraint-based dilakukan dengan kalkulasi berbagai alternatif routing untuk memenuhi spesifikasi yang ditetapkan dalam kebijakanadministratif. Tujuannya adalah untuk mengurangi pekerjaan manual dalam TE.Setelah pemilihan, dilakukan penempatan path dengan menggunakan protokol persinyalan, yang juga merupakan protokol distribusi label. Ada dua protokol jenis ini yang seringdianjurkan untuk dipakai, yaitu RSVP-TE dan CR-LDP.Manajemen path juga mengelola pemeliharaan path, yaitu menjaga path selama masatransmisi, dan mematikannya setelah transmisi selesai.Terdapat sekelompok atribut yang melekat pada LSP dan digunakan dalam operasimanajemen path. Atribut-atribut itu antara lain:Atribut parameter trafik, adalah karakteristrik trafik yang akan ditransferkan, termasuknilai puncak, nilai rerata, ukuran burst yang dapat terjadi, dll. Ini diperlukan untukmenghitung resource yang diperlukan dalam trunk trafik.Atribut pemilihan dan pemeliharaan path generik, adalah aturan yang dipakai untukmemilih route yang diambil oleh trunk trafik, dan aturan untuk menjaganya tetap hidup.Atribut prioritas, menunjukkan prioritas pentingnya trunk trafik, yang dipakai baik dalampemilihan path, maupun untuk menghadapi keadaan kegagalan network.Atribut pre-emption, untuk menjamin bahwa trunk trafik berprioritas tinggi dapatdisalurkan melalui path yang lebih baik dalam lingkungan DiffServ. Atribut ini jugadipakai dalam kegiatan restorasi network setelah kegagalan.Atribut perbaikan, menentukan perilaku trunk trafik dalam kedaan kegagalan. Ini meliputi deteksi kegagalan, pemberitahuan kegagalan, dan perbaikan.Atribut policy, menentukan tindakan yang diambil untuk trafik yang melanggar, misalnya trafik yang lebih besar dari batas yang diberikan. Trafik seperti ini dapat dibatasi,ditandai, atau diteruskan begitu saja.Atribut-atribut ini memiliki banyak kesamaan dengan network yang sudah ada sebelumnya.Maka diharapkan tidak terlalu sulit untuk memetakan atribut trafik trunk ini ke dalamarsitektur switching dan routing network yang sudah ada.Penempatan TrafikSetelah LSP dibentuk, trafik harus dikirimkan melalui LSP. Manajemen trafik berfungsimengalokasikan trafik ke dalam LSP yang telah dibentuk. Ini meliputi fungsi pemisahan,yang membagi trafik atas kelas-kelas tertentu, dan fungsi pengiriman, yang memetakantrafik itu ke dalam LSP.
--------------------------------------------------------------------------------
Page 12
h t t p : / / t e l k o m . i n f o11Hal yang harus diperhatikan dalam proses ini adalah distribusi beban melewati deretan LSP. Umumnya ini dilakukan dengan menyusun semacam pembobotan baik pada LSP-LSP maupun pada trafik-trafik. Ini dapat dilakukan secara implisit maupun eksplisit.Penyebaran Informasi Keadaan NetworkPenyebaran ini bertujuan membagi informasi topologi network ke seluruh LSR di dalamnetwork. Ini dilakukan dengan protokol gateway seperti IGP yang telah diperluas.Perluasan informasi meliputi bandwidth link maksimal, alokasi trafik maksimal, pengukuranTE default, bandwidth yang dicadangkan untuk setiap kelas prioritas, dan atribut-atribut kelas resource. Informasi-informasi ini akan diperlukan oleh protokol persinyalan untukmemilih routing yang paling tepat dalam pembentukan LSP.Manajemen NetworkPerformansi MPLS-TE tergantung pada kemudahan mengukur dan mengendalikannetwork. Manajemen network meliputi konfigurasi network, pengukuran network, danpenanganan kegagalan network.Pengukuran terhadap LSP dapat dilakukan seperti pada paket data lainnya. Traffic flowdapat diukur dengan melakukan monitoring dan menampilkan statistika hasilnya. Path lossdapat diukur dengan melakukan monitoring pada ujung-ujung LSP, dan mencatat trafik yang hilang. Path delay dapat diukur dengan mengirimkan paket probe menyeberangi LSP, danmengukur waktunya. Notifikasi dan alarm dapat dibangkitkan jika parameter-parameter yang ditentukan itu telah melebihi ambang batas.Protokol PersinyalanPemilihan path, sebagai bagian dari MPLS-TE, dapat dilakukan dengan dua cara: secaramanual oleh administrator, atau secara otomatis oleh suatu protokol persinyalan. Dua protokol persinyalan yang umum digunakan untuk MPLS-TE adalah CR-LDP dan RSVP-TE. RSVP-TE memperluas protokol RSVP yang sebelumnya telah digunakan untuk IP, untukmendukung distribusi label dan routing eksplisit. Sementara itu CR-LDP memperluas LDPyang sengaja dibuat untuk distribusi label, agar dapat mendukung persinyalan berdasarQoS dan routing eksplisit.Ada banyak kesamaan antara CR-LDP dan RSVP-TE dalam kalkulasi routing yang bersifat constraint-based. Keduanya menggunakan informasi QoS yang sama untuk menyusunrouting eksplisit yang sama dengan alokasi resource yang sama. Perbedaan utamanyaadalah dalam meletakkan layer tempat protokol persinyalan bekerja. CR-LDP adalahprotokol yang bekerja di atas TCP atau UDP, sedangkan RSVP-TE bekerja langsung di atas IP. Perbandingan kedua protokol ini dipaparkan dalam tebal berikut [Wang 2001] FeatureCR-LDPRSVP-TETransportTCP and UDPRaw IPSecurityIP-SecRSVP AuthenticationMultipoint-to-pointYesYesLSP mergingYesYesLSP stateHardSoftLSP refreshNot neededPeriodicRedundancyHardEasyReroutingYesYesExplicit routingStrict and looseStrict and looseRoute pinningYesBy recording pathLSP pre-emptionPriority basedPriority basedLSP protectionYesYesShared reservationsNoYesTraffic controlForward pathReverse pathPolicy controlImplicitExplicitLayer 3 protocol IDNoYesUntuk standardisasi, sejak tahun 2003 sebagian besar implementor telah memilih untukmenggunakan RSVP-TE dan meninggalkan CR-LDP. Hal ini diinformasikan dalam RFC-3468. Lebih jauh, RSVP-TE dikaji dalam RFC-3209.Implementasi QoS pada MPLSUntuk membangun jaringan lengkap dengan implementasi QoS dari ujung ke ujung,diperlukan penggabungan dua teknologi, yaitu implementasi QoS di access network danQoS di core network. Seperti telah dipaparkan, QoS di core network akan tercapai secaraoptimal dengan menggunakan teknologi MPLS. Ada beberapa alternatif untuk implementasi QoS di access network, yang sangat tergantung pada jenis aplikasi yang digunakancustomer. MPLS dengan IntServBaik RSVP-TE maupun CR-LDP mendukung IntServ [Gray 2001]. RSVP-TE lebih alamiuntuk soal ini, karena RSVP sendiri dirancang untuk model IntServ. Namun CR-LDP tidakmemiliki kelemahan untuk mendukung IntServ.Permintaan reservasi dilakukan dengan pesan PATH di RSVP-TE atau Label Request diCR-LDP. Di ujung penerima, egress akan membalas dengan pesan RESV untuk RSVP-TE atau Label Mapping untuk CR-LDP, dan kemudian resource LSR langsung tersedia bagialiran trafik dari ingress. Tidak ada beda yang menyolok antara kedua cara ini dalammendukung model IntServ.
--------------------------------------------------------------------------------
Page 12
h t t p : / / t e l k o m . i n f o11Hal yang harus diperhatikan dalam proses ini adalah distribusi beban melewati deretan LSP. Umumnya ini dilakukan dengan menyusun semacam pembobotan baik pada LSP-LSP maupun pada trafik-trafik. Ini dapat dilakukan secara implisit maupun eksplisit.Penyebaran Informasi Keadaan NetworkPenyebaran ini bertujuan membagi informasi topologi network ke seluruh LSR di dalamnetwork. Ini dilakukan dengan protokol gateway seperti IGP yang telah diperluas.Perluasan informasi meliputi bandwidth link maksimal, alokasi trafik maksimal, pengukuranTE default, bandwidth yang dicadangkan untuk setiap kelas prioritas, dan atribut-atribut kelas resource. Informasi-informasi ini akan diperlukan oleh protokol persinyalan untukmemilih routing yang paling tepat dalam pembentukan LSP.Manajemen NetworkPerformansi MPLS-TE tergantung pada kemudahan mengukur dan mengendalikannetwork. Manajemen network meliputi konfigurasi network, pengukuran network, danpenanganan kegagalan network.Pengukuran terhadap LSP dapat dilakukan seperti pada paket data lainnya. Traffic flowdapat diukur dengan melakukan monitoring dan menampilkan statistika hasilnya. Path lossdapat diukur dengan melakukan monitoring pada ujung-ujung LSP, dan mencatat trafik yang hilang. Path delay dapat diukur dengan mengirimkan paket probe menyeberangi LSP, danmengukur waktunya. Notifikasi dan alarm dapat dibangkitkan jika parameter-parameter yang ditentukan itu telah melebihi ambang batas.Protokol PersinyalanPemilihan path, sebagai bagian dari MPLS-TE, dapat dilakukan dengan dua cara: secaramanual oleh administrator, atau secara otomatis oleh suatu protokol persinyalan. Dua protokol persinyalan yang umum digunakan untuk MPLS-TE adalah CR-LDP dan RSVP-TE. RSVP-TE memperluas protokol RSVP yang sebelumnya telah digunakan untuk IP, untukmendukung distribusi label dan routing eksplisit. Sementara itu CR-LDP memperluas LDPyang sengaja dibuat untuk distribusi label, agar dapat mendukung persinyalan berdasarQoS dan routing eksplisit.Ada banyak kesamaan antara CR-LDP dan RSVP-TE dalam kalkulasi routing yang bersifat constraint-based. Keduanya menggunakan informasi QoS yang sama untuk menyusunrouting eksplisit yang sama dengan alokasi resource yang sama. Perbedaan utamanyaadalah dalam meletakkan layer tempat protokol persinyalan bekerja. CR-LDP adalahprotokol yang bekerja di atas TCP atau UDP, sedangkan RSVP-TE bekerja langsung di atas IP. Perbandingan kedua protokol ini dipaparkan dalam tebal berikut [Wang 2001] FeatureCR-LDPRSVP-TETransportTCP and UDPRaw IPSecurityIP-SecRSVP AuthenticationMultipoint-to-pointYesYesLSP mergingYesYesLSP stateHardSoftLSP refreshNot neededPeriodicRedundancyHardEasyReroutingYesYesExplicit routingStrict and looseStrict and looseRoute pinningYesBy recording pathLSP pre-emptionPriority basedPriority basedLSP protectionYesYesShared reservationsNoYesTraffic controlForward pathReverse pathPolicy controlImplicitExplicitLayer 3 protocol IDNoYesUntuk standardisasi, sejak tahun 2003 sebagian besar implementor telah memilih untukmenggunakan RSVP-TE dan meninggalkan CR-LDP. Hal ini diinformasikan dalam RFC-3468. Lebih jauh, RSVP-TE dikaji dalam RFC-3209.Implementasi QoS pada MPLSUntuk membangun jaringan lengkap dengan implementasi QoS dari ujung ke ujung,diperlukan penggabungan dua teknologi, yaitu implementasi QoS di access network danQoS di core network. Seperti telah dipaparkan, QoS di core network akan tercapai secaraoptimal dengan menggunakan teknologi MPLS. Ada beberapa alternatif untuk implementasi QoS di access network, yang sangat tergantung pada jenis aplikasi yang digunakancustomer. MPLS dengan IntServBaik RSVP-TE maupun CR-LDP mendukung IntServ [Gray 2001]. RSVP-TE lebih alamiuntuk soal ini, karena RSVP sendiri dirancang untuk model IntServ. Namun CR-LDP tidakmemiliki kelemahan untuk mendukung IntServ.Permintaan reservasi dilakukan dengan pesan PATH di RSVP-TE atau Label Request diCR-LDP. Di ujung penerima, egress akan membalas dengan pesan RESV untuk RSVP-TE atau Label Mapping untuk CR-LDP, dan kemudian resource LSR langsung tersedia bagialiran trafik dari ingress. Tidak ada beda yang menyolok antara kedua cara ini dalammendukung model IntServ.
MPLS dengan DiffServDukungan untuk DiffServ dilakukan dengan membentuk LSP khusus, dinamai L-LSP, yangsecara administratif akan dikaitkan dengan perlakukan khusus pada tiap kelompok PHB.Alternatif lain adalah dengan mengirim satu LSP bernama E-LSP untuk setiap kelompokPHB.Beda L-LSP dan E-LSP adalah bahwa E-LSP menggunakan bit-bit EXT dalam headerMPLS untuk menunjukkan kelas layanan yang diinginkan; sementara L-LSP membedakansetiap kelas layanan dalam label itu sendiri. Baik RSVP-TE dan LDP dapat digunakan untuk mendukung LSP khusus untuk model DiffServ ini.RFC-3270 mengeksplorasi lebih jauh dukungan MPLS atas model DiffServ ini.Alternatif Implementasi JaringanATMSesuai spesifikasi ITU, ATM telah memiliki implementasi QoS yang sangat baik. Kontrak trafik dengan user selalu meliputi jenis trafik dan QoS yang dibutuhkan. Diferensiasi layanan disediakan dengan berbagai jenis AAL. Trafik IP misalnya, akan diangkut dengan AAL 5.AAL 1 hingga 4 higunakan untuk trafik suara, video, dan trafik data non IP.
Kelemahan implementasi langsung ATM adalah bahwa customer harus menyediakanterminal ATM pada instalasi mereka. Ini bukan soal mudah, karena sebagian besarcustomer diperkirakan hanya akan menggunakan perangkat IP. Keharusan mengadakanperangkat baru akan mengurangi minat menggunakan layanan ini.IP over ATMUntuk mempermudah customer, provider dapat membangun skema IP over ATM; yaitudengan membangun core network berbasis ATM dan interface ke customer menggunakanIP. Customer dapat langsung berkomunikasi dengan IP dari instalasi mereka tanpaperangkat tambahan. Customer yang memiliki kebutuhan network bukan IP dapat langsung berinterface dengan struktur ATM yang juga tersedia. Kontrak trafik akan menyebutkanapakah pelanggan akan terhubung ke router IP atau switch ATM.ATMSWITCHCPECPECPECPECPECPECPEATMSWITCHATM TRAFFICATM TRAFFICCPECPECPECPECPECPECPEIP ROUTERIP NETWORKIP TRAFFICIP TRAFFICATM NETWORKIP akan terenkapsulasi dalam AAL 5, yaitu AAL yang digunakan untuk trafik non-real-time, variable-bit-rate, yang bersifat baik connectionless or connection oriented. Enkapsulasi inidigambarkan dalam diagram berikut.IP HeaderUser's DataPDU PayloadPadPDU TrailerUUICPILengthCRC
--------------------------------------------------------------------------------
Page 16
h t t p : / / t e l k o m . i n f o15Konfigurasi IP over ATM umumnya membutuhkan pembentukan PVC antara router di tepian network ATM. Routing IP dan switching ATM merupajan proses yang sama sekali terpisahdan tidak saling mempengaruhi. Artinya pembentukan routing IP sama sekali tidakmempertimbangkan topologi network ATM di bawahnya. Ada potensi masalah di sini. Baginetwork ATM, proses ini dapat menurunkan efisiensi total, karena PVC dilihat oleh IPsebagai sebuah link tunggal yang cost dan prioritasnya sama dengan link lainnya. Bagi IP,jika sebuah link ATM putus, beberapa link antar router dapat terputus, mengakibatkanmasalah pada update data routing sekaligus dalam jumlah besar.MPLSKarena sebagian besar kelebihan ATM telah terlingkupi dalam teknologi ATM, sebenarnyajaringan IP over ATM dapat digantikan oleh sebuah jaringan MPLS. MPLS bersifat alamibagi dunia IP. Traffic engineering pada MPLS memperhitungkan sepenuhnya karakter trafikIP yang melewatinya.Keuntungan lain adalah tidak diperlukannya kerumitan teknis seperti enkapsulasi ke dalamAAL dan pembentukan sel-sel ATM, yang masing-masing menambah delay, menambahheader, dan memperbesar kebutuhan bandwidth. MPLS tidak memerlukan hal-hal itu.CPECPECPECPECPECPECPEIP TRAFFICIP TRAFFICCPECPECPECPECPECPECPEIP TRAFFICIP TRAFFICLSREDGE LSRLSREDGE LSREDGE LSREDGE LSRMPLS NETWORKPersoalan besar dengan MPLS adalah bahwa hingga saat ini belum terbentuk dukunganuntuk trafik non IP. Skema-skema L2 over MPLS (termasuk Ethernet over MPLS, ATM over MPLS, dan FR over MPLS) sedang dalam riset yang progresif, tetapi belum masuk ke tahap pengembangan secara komersial.Yang cukup menjadikan harapan adalah banyaknya alternatif konversi berbagai jenis trafikke dalam IP, sehingga trafik jenis itu dapat pula diangkut melalui jaringan MPLS. Jugaproposal-proposal teknologi GMPLS sedang memasuki tahap standarisasi, sehingga adaharapan bahwa berbagai jenis teknologi dari layer 3 hingga layer 0 dapat dikonvergensikandalam skema GMPLS.
--------------------------------------------------------------------------------
Page 17
h t t p : / / t e l k o m . i n f o16MPLS over ATMMPLS over ATM adalah alternatif untuk menyediakan interface IP/MPLS dan ATM dalamsuatu jaringan. Alternatif ini lebih baik daripada IP over ATM, karena menciptakan semacam IP over ATM yang tidak lagi saling acuh. Alternatif ini juga lebih baik daripada MPLS tunggal, karena mampu untuk mendukung trafik non IP jika dibutuhkan customer.Seperti paket IP, paket MPLS akan dienkapsulasikan ke dalam AAL 5, kemudiandikonversikan menjadi sel-sel ATM.MPLS HeaderIP HeaderUser's DataPDU PayloadPadPDU TrailerKelemahan sistem ini adalah bahwa keuntungan MPLS akan berkurang, karena banyakkelebihannya yang akan overlap dengan keuntungan ATM. Alternatif ini sangat tidak cost-effective.Hibrida MPLS-ATMHibrida MPLS-ATM adalah sebuah network yang sepenuhnya memadukan jaringan MPLSdi atas core network ATM. MPLS dalam hal ini berfungsi mengintegrasikan fungsionalitas IP dan ATM, bukan memisahkannya. Tujuannya adalah menyediakan network yang dapatmenangani trafik IP dan non-IP sama baiknya, dengan efisiensi tinggi. Network terdiri atas LSR- ATM. Trafik ATM diolah sebagai trafik ATM. Trafik IP diolahsebagai trafik ATM-MPLS, yang akan menggunakan VPI and VCI sebagai label. Format sel ATM-MPLS digambarkan sebagai berikut.
--------------------------------------------------------------------------------
Page 18
h t t p : / / t e l k o m . i n f o17GFCGeneric FlowControl(4 bits)VPIVirtual PathIdentifier(8 bits)VCIVirtual ChannelIdentifier(16 bits)PTPayload Type(3 bits)CLPCell LossPriority(1 bit)HECHeader ErrorControl(8 bit)Header(5 bytes)Payload(48 bytes)Label(20 bits)Integrasi switch ATM dan LSR diharapkan mampu menggabungkan kecepatan switch ATMdengan kemampuan multi layanan dati MPLS. Biaya bagi pembangunan dan pemeliharaan network masih cukup optimal, mendekati biaya bagi network ATM atau network MPLS.CPECPECPECPECPECPECPEIP/ATM TRAFFICIP/ATM TRAFFICCPECPECPECPECPECPECPEIP/ATM TRAFFICIP/ATM TRAFFICATM-LSREDGEATM-LSRATM-LSREDGEATM-LSREDGEATM-LSREDGEATM-LSRMPLS NETWORKInterface ke Layer BawahDi network yang tidak memiliki ATM, paket MPLS dapat langsung dilewatkan pada strukturSDH. Salah satu metode yang disarankan adalah dengan POS (packet over SDH), sepertiyang dikaji dalam RFC-1619. POS adalah interface yang dirancang untuk mentransferkanpaket point-to-point ke dalam frame-frame SONET atau SDH.
--------------------------------------------------------------------------------
Page 19
h t t p : / / t e l k o m . i n f o18Point-to-Point Protocol (PPP)Protokol yang dirancang sebagai metode komunikasi dalam link point-to-point adalah PPP(RFC-1661). PPP memiliki fungsi enkapsulasi multi protokol, error control, dan kontrolinisialisasi link. Overhead PPP juga relatif kecil, sehingga tepat digunakan untuk link yanghemat bandwidth. Enkapsulasi MPLS dengan PPP digambarkan sebagai berikut::ProtocolMPLS HeaderIP HeaderUser's DataPayloadPadPemetaan ke SDHSeperti yang dipersyaratkan dalam RFC-1662, paket yang telah dienkapsulasi dengan PPP harus diframekan dengan high-level data-link control (HDLC).Untuk dikirim melalui SDH, frame HDLC ini kemudian dipetakan secara sinkron ke SPE(synchronous payload envelope). Rate dasar untuk PPP over SDH adalah STM-1, yaitu155.52 Mb/s, yang mengandung rate informasi sebesar 149.76 Mb/s, yaitu sebesar STM-1 dikurangi overhead.Informasi dengan rate lebih kecil bisa dipetakan ke VT (virtual tributary) dari SDH, yangsetara dengan sinyal E1, hingga E3.VPN dengan MPLSSalah satu feature MPLS adalah kemampuan membentuk tunnel atau virtual circuit yangmelintasi networknya. Kemampuan ini membuat MPLS berfungsi sebagai platform alamiuntuk membangun virtual private network (VPN).VPN yang dibangun dengan MPLS sangat berbeda dengan VPN yang hanya dibangunberdasarkan teknologi IP, yang hanya memanfaatkan enkripsi data. VPN dpada MPLS lebih mirip dengan virtual circuit dari FR atau ATM, yang dibangun dengan membentuk isolasitrafik. Trafik benar-benar dipisah dan tidak dapat dibocorkan ke luar lingkup VPN yangdidefinisikan.
--------------------------------------------------------------------------------
Page 16
h t t p : / / t e l k o m . i n f o15Konfigurasi IP over ATM umumnya membutuhkan pembentukan PVC antara router di tepian network ATM. Routing IP dan switching ATM merupajan proses yang sama sekali terpisahdan tidak saling mempengaruhi. Artinya pembentukan routing IP sama sekali tidakmempertimbangkan topologi network ATM di bawahnya. Ada potensi masalah di sini. Baginetwork ATM, proses ini dapat menurunkan efisiensi total, karena PVC dilihat oleh IPsebagai sebuah link tunggal yang cost dan prioritasnya sama dengan link lainnya. Bagi IP,jika sebuah link ATM putus, beberapa link antar router dapat terputus, mengakibatkanmasalah pada update data routing sekaligus dalam jumlah besar.MPLSKarena sebagian besar kelebihan ATM telah terlingkupi dalam teknologi ATM, sebenarnyajaringan IP over ATM dapat digantikan oleh sebuah jaringan MPLS. MPLS bersifat alamibagi dunia IP. Traffic engineering pada MPLS memperhitungkan sepenuhnya karakter trafikIP yang melewatinya.Keuntungan lain adalah tidak diperlukannya kerumitan teknis seperti enkapsulasi ke dalamAAL dan pembentukan sel-sel ATM, yang masing-masing menambah delay, menambahheader, dan memperbesar kebutuhan bandwidth. MPLS tidak memerlukan hal-hal itu.CPECPECPECPECPECPECPEIP TRAFFICIP TRAFFICCPECPECPECPECPECPECPEIP TRAFFICIP TRAFFICLSREDGE LSRLSREDGE LSREDGE LSREDGE LSRMPLS NETWORKPersoalan besar dengan MPLS adalah bahwa hingga saat ini belum terbentuk dukunganuntuk trafik non IP. Skema-skema L2 over MPLS (termasuk Ethernet over MPLS, ATM over MPLS, dan FR over MPLS) sedang dalam riset yang progresif, tetapi belum masuk ke tahap pengembangan secara komersial.Yang cukup menjadikan harapan adalah banyaknya alternatif konversi berbagai jenis trafikke dalam IP, sehingga trafik jenis itu dapat pula diangkut melalui jaringan MPLS. Jugaproposal-proposal teknologi GMPLS sedang memasuki tahap standarisasi, sehingga adaharapan bahwa berbagai jenis teknologi dari layer 3 hingga layer 0 dapat dikonvergensikandalam skema GMPLS.
--------------------------------------------------------------------------------
Page 17
h t t p : / / t e l k o m . i n f o16MPLS over ATMMPLS over ATM adalah alternatif untuk menyediakan interface IP/MPLS dan ATM dalamsuatu jaringan. Alternatif ini lebih baik daripada IP over ATM, karena menciptakan semacam IP over ATM yang tidak lagi saling acuh. Alternatif ini juga lebih baik daripada MPLS tunggal, karena mampu untuk mendukung trafik non IP jika dibutuhkan customer.Seperti paket IP, paket MPLS akan dienkapsulasikan ke dalam AAL 5, kemudiandikonversikan menjadi sel-sel ATM.MPLS HeaderIP HeaderUser's DataPDU PayloadPadPDU TrailerKelemahan sistem ini adalah bahwa keuntungan MPLS akan berkurang, karena banyakkelebihannya yang akan overlap dengan keuntungan ATM. Alternatif ini sangat tidak cost-effective.Hibrida MPLS-ATMHibrida MPLS-ATM adalah sebuah network yang sepenuhnya memadukan jaringan MPLSdi atas core network ATM. MPLS dalam hal ini berfungsi mengintegrasikan fungsionalitas IP dan ATM, bukan memisahkannya. Tujuannya adalah menyediakan network yang dapatmenangani trafik IP dan non-IP sama baiknya, dengan efisiensi tinggi. Network terdiri atas LSR- ATM. Trafik ATM diolah sebagai trafik ATM. Trafik IP diolahsebagai trafik ATM-MPLS, yang akan menggunakan VPI and VCI sebagai label. Format sel ATM-MPLS digambarkan sebagai berikut.
--------------------------------------------------------------------------------
Page 18
h t t p : / / t e l k o m . i n f o17GFCGeneric FlowControl(4 bits)VPIVirtual PathIdentifier(8 bits)VCIVirtual ChannelIdentifier(16 bits)PTPayload Type(3 bits)CLPCell LossPriority(1 bit)HECHeader ErrorControl(8 bit)Header(5 bytes)Payload(48 bytes)Label(20 bits)Integrasi switch ATM dan LSR diharapkan mampu menggabungkan kecepatan switch ATMdengan kemampuan multi layanan dati MPLS. Biaya bagi pembangunan dan pemeliharaan network masih cukup optimal, mendekati biaya bagi network ATM atau network MPLS.CPECPECPECPECPECPECPEIP/ATM TRAFFICIP/ATM TRAFFICCPECPECPECPECPECPECPEIP/ATM TRAFFICIP/ATM TRAFFICATM-LSREDGEATM-LSRATM-LSREDGEATM-LSREDGEATM-LSREDGEATM-LSRMPLS NETWORKInterface ke Layer BawahDi network yang tidak memiliki ATM, paket MPLS dapat langsung dilewatkan pada strukturSDH. Salah satu metode yang disarankan adalah dengan POS (packet over SDH), sepertiyang dikaji dalam RFC-1619. POS adalah interface yang dirancang untuk mentransferkanpaket point-to-point ke dalam frame-frame SONET atau SDH.
--------------------------------------------------------------------------------
Page 19
h t t p : / / t e l k o m . i n f o18Point-to-Point Protocol (PPP)Protokol yang dirancang sebagai metode komunikasi dalam link point-to-point adalah PPP(RFC-1661). PPP memiliki fungsi enkapsulasi multi protokol, error control, dan kontrolinisialisasi link. Overhead PPP juga relatif kecil, sehingga tepat digunakan untuk link yanghemat bandwidth. Enkapsulasi MPLS dengan PPP digambarkan sebagai berikut::ProtocolMPLS HeaderIP HeaderUser's DataPayloadPadPemetaan ke SDHSeperti yang dipersyaratkan dalam RFC-1662, paket yang telah dienkapsulasi dengan PPP harus diframekan dengan high-level data-link control (HDLC).Untuk dikirim melalui SDH, frame HDLC ini kemudian dipetakan secara sinkron ke SPE(synchronous payload envelope). Rate dasar untuk PPP over SDH adalah STM-1, yaitu155.52 Mb/s, yang mengandung rate informasi sebesar 149.76 Mb/s, yaitu sebesar STM-1 dikurangi overhead.Informasi dengan rate lebih kecil bisa dipetakan ke VT (virtual tributary) dari SDH, yangsetara dengan sinyal E1, hingga E3.VPN dengan MPLSSalah satu feature MPLS adalah kemampuan membentuk tunnel atau virtual circuit yangmelintasi networknya. Kemampuan ini membuat MPLS berfungsi sebagai platform alamiuntuk membangun virtual private network (VPN).VPN yang dibangun dengan MPLS sangat berbeda dengan VPN yang hanya dibangunberdasarkan teknologi IP, yang hanya memanfaatkan enkripsi data. VPN dpada MPLS lebih mirip dengan virtual circuit dari FR atau ATM, yang dibangun dengan membentuk isolasitrafik. Trafik benar-benar dipisah dan tidak dapat dibocorkan ke luar lingkup VPN yangdidefinisikan.
Lapisan pengamanan tambahan seperti IPSec dapat diaplikasikan untuk data security, jikadiperlukan. Namun tanpa metode semacam IPSec pun, VPN dengan MPLS dapatdigunakan dengan baik.Feature bagi CustomerDi dalam VPN, customer dapat membentuk hubungan antar lokasi. Konektivitas dapatterbentuk dari titik mana pun ke titik mana pun (banyak arah sekaligus), tanpa harusmelewati semacam titik pusat, dan tanpa harus menyusun serangkaian link dua arah. Inidapat digunakan sebagai platform intranet yang secara efisien melandasi jaringan IP sebuah perusahaan. Ini juga dapat digunakan sebagai extranet yang menghubungkan perusahaan-perusahaan yang terikat perjanjian.Mekanisme pembentukan VPN telah tercakup dalam konfigurasi MPLS, sehingga tidakdiperlukan perangkat tambahan di site customer. Bahkan, jika diinginkan, konfigurasi VPNsendiri dapat dilakukan dari site provider.Mekanisme VPNAda beberapa rancangan yang telah diajukan untuk membentuk VPN berbasis IP denganMPLS. Belum ada satu pun yang dijadikan bakuan. Namun ada dua rancangan yang secara umum lebih sering diacu, yaitu MPLS-VPN dengan BGP, dan explicitly routed VPN. MPLS-VPN dengan BGP saat ini lebih didukung karena alternatif lain umumnya bersifatpropriertary dan belum menemukan bentuk final.Panduan implementasi MPLS-VPN dengan BGP adalah RFC-2547. BGP mendistribusikaninformasi tentang VPN hanya ke router dalam VPN yang sama, sehingga terjadi pemisahan trafik. E-LSR dari provider berfungsi sebagai provider-edge router (PE) yang terhubung kecustomer-edge router (CE). PE mempelajari alamat IP dan membentuk sesi BGP untukberbagi info ke PE lain yang terdefinisikan dalam VPN. BGP untuk MPLS berbeda denganBGP untuk paket IP biasa, karena memiliki ekstensi multi-protokol seperti yang didefinisikan dalam RFC-2283.GMPLSKonvergensi VertikalGMPLS (generalised MPLS) adalah konsep konvergensi vertikal dalam teknologi transport,yang tetap berbasis pada penggunaan label seperti MPLS. Setelah MPLS dikembangkanuntuk memperbaiki jaringan IP, konsep label digunakan untuk jaringan optik berbasisDWDM, dimana panjang gelombang (λ) digunakan sebagai label. Standar yang digunalandisebut MPλS. Namun, mempertimbangkan bahwa sebagian besar jaringan optik masihmemakai SDH, bukan hanya DWDM, maka MPλS diperluas untuk meliputi juga TDM, ADM dari SDH, OXC. Konsep yang luas ini lah yang dinamai GMPLS.
GMPLS merupakan konvergensi vertikal, karena ia menggunakan metode label switchingdalam layer 0 hingga 3 [Allen 2001]. Tujuannya adalah untuk menyediakan network yangsecara keseluruhan mampu menangani bandwidth besar dengan QoS yang konsisten danpengendalian penuh. Diharapkan GMPLS akan menggantikan teknologi SDH dan ATMklasik, yang hingga saat ini masih menjadi layer yang paling mahal dalam pembangunannetwork.IPATMSDHDWDMIP / MPLSSDHDWDMIP / GMPLSSDH (CORE)DWDM /SWITCH OPTIKIP / GMPLSDWDM /SWITCH OPTIKW A K T UGMPLS akan diperdalam dalam whitepaper terpisah.
Daftar SingkatanAAL=ATM Adaptation LayerATM=Asynchronous Transfer Mode BGP=Border Gateway Protocol (IP/MPLS)CE= Customer Edge (VPN)CR= Constraint-Based RoutingDiffServ=Differentiated Service (IP)DSCP=DiffServ Code PointDWDM=Dense Wavelength Division MultiplexingFEC=Forwarding-Equivalence Class (MPLS)FR=Frame RelayGMPLS=Generalized Multi Protocol Label SwitchingHDLC=High-Level Data-Link ControlIETF=Internet Engineering Task ForceIntServ=Integrated Service (IP)IP=Internet ProtocolLDP=Label Distribution Protocol (MPLS)LSP=Label-Switched Path (MPLS)LSR=Label-Switched Router (MPLS)MEGACO=Media Gateway ControllerMPLS=Multi Protocol Label SwitchingMP?S=Multi Protocol Lambda (Wavelength) SwitchingNGN=Next Generation NetworkOXC=Optical Cross ConnectPE=Provider Edge (VPN)POS=Packet over SONET, Packet over SDHPPP=Point to Point ProtocolPVC=Permanent Virtual Circuit (ATM)QoS=Quality of ServiceRFC=Request for Comments (IETF)RSVP=Resource Reservation Protocol (IP/MPLS)RTP= Real-Time Transport Protocol (IP)SDH=Synchronous Digital HierarchySIP=Session Initiation Protocol
SONET=Synchronous Optical NetworkSPE=Synchronous Payload EnvelopeTCP=Transmission Control Protocol (IP)TDM=Time Division MultiplexingTE=Traffic EngineeringTTL=Time to Live (IP/MPLS)UDP=User Datagram Protocol (IP)VC=Virtual Circuit (ATM), Virtual Container (SDH)VPN=Virtual Private NetworkVT=Virtual Tributary (SDH)ReferensiBuku, Paper, StandarAwduche E et.al. (1999a). Requirements for Traffic Engineering over MPLS. RFC-2702. Internet Society.Gray EW (2001). MPLS: Implementing The Technology. Boston, Addison-Wesley.Hall EA (2000). Internet Core Protocols: The Definitive Guide. Sebastopol, O’Reilly.Rosen E and Rekhter Y (1999). BGP/MPLS VPNs. RFC-2547. Internet Society.Rosen E et.al. (2001). Multiprotocol Label Switching Architecture. RFC-3031. InternetSociety.Wang Z (2001). Internet QoS: Architectures and Mechanisms for Quality of Service. San Francisco, Morgan-Kaufmann.Xiao X (2000). Providing Quality of Service in the Internet. PhD Dissertation. Michigan,Michigan State University.Artikel di Jurnal dan MajalahAllen D (2001) How Will Multiprotocol Lambda Switching Change Optical Networks? etwork Magazine, May 2001, pp 70-74.Awduche D (1999b). MPLS and Traffic Engineering in IP Networks. IEEECommunications Magazine, December 1999, pp 42-47.Bernet Y (2000). The Complementary Roles of RSVP and Differentiated Services in the Full-Service QoS Network. IEEE Communications Magazine, February 2000, pp 154-162.Courtney R (2001). IP QoS: Tracking the Different Level. TelecommunicationsMagazine, January 2001, pp 58-60.
Dovrolis C and Ramanathan P (1999). A Case for Relative Differentiated Services andthe Proportional Differentiation Model. IEEE Network, September/October 1999, pp 26-34.Dutta-Roy A (2000).
The Cost of Quality in Internet-style Networks. IEEE Spectrum,September 2000.Hay R (2000). Comparing POS and ATM Interfaces. IEEE Computer, August 2000, pp102-106.Lawrence J (2001). Designing Multiprotocol Label Switching Networks. IEEECommunications Magazine, July 2001, pp 134-142.Manchester J et.al. (1998). IP over SONET. IEEE Communications Magazine, May1998, pp 136-142.Mathy L et.al. (2000). The Internet: A Global Telecommunications Solution? IEEENetwork, July/August 2000, pp 46-57Viswanathan A et.al. (1998). Evolution of Multiprotocol Label Switching. IEEECommunications Magazine, May 1998, pp 165-172.White P (1997). RSVP and Integrated Service in the Internet: A Tutorial. IEEECommunications Magazine, May 1997, pp 100-106.
0 comments:
Post a Comment