Distance Vector & Link State

DISTANCE VEKTOR

Distance

Distance adalah biaya untuk mencapai tujuan, biasanya didasarkan pada jumlah jalur host yang dilewati, atau total semua administrasi metrik yang ditugaskan pada link di jalur.

Vector

Dari sudut pandang routing protokol, vector adalah interface lalu lintas yang akan diteruskan keluar untuk mencapai sebuah tujuan yang diberikan jaringan sepanjang rute atau jalur yang dipilih oleh protokol routing sebagai jalur terbaik ke tujuan jaringan .

Distance vector protokol menggunakan perhitungan jarak ditambah dengan jaringan intreface keluar (vector) untuk memilih jalur terbaik ke tujuan jaringan . Jaringan protokol (IPX, SPX, IP, Appletalk, DECnet dan lain-lain) akan meneruskan data menggunakan jalur terbaik yang dipilih.

Keuntungan dari Protokol Distance Vector

• Protokol seperti RIP telah ada sejak lama dan paling banyak digunakan, namun tidak semua perangkat yang melakukan routing akan mengerti RIP.

LINK STATE

Protocol link state melacak status dan jenis koneksi masing-masing link dan menghasilkan metriks yang dihitung berdasarkan itu dan faktor-faktor lain, termasuk beberapa yang diset oleh administrator jaringan. Protokol link state mengetahui apakah link atas atau bawah dan berapa cepatnya dan menghitung biaya ‘untuk sampai ke sana’. Sejak router menjalankan routing protokol untuk mengetahui bagaimana untuk mencapai tujuan, Anda bisa memikirkan link state sebagai status interface pada router. Protokol link state akan mengambil jalur yang mempunya lebih banyak hop, tapi yang menggunakan media yang lebih cepat daripada jalur lambat yang menggunakan media dengan lebih sedikit hop.

Karena kesadaran mereka dari jenis media dan faktor lainnya, protocol link state memerlukan pengolahan daya lebih (logika sirkuit yang lebih dalam kasus ASICs) dan memori. Distance vector algoritma yang sederhana membutuhkan perangkat keras sederhana.

Perbedaan Link State dan Distance Vector

Lihat Gambar. 1-1 di bawah ini. Jika semua router yang menjalankan protokol link state, jalur atau ‘rute’ yang dipilih akan dari A B langsung melalui link serial ISDN, meskipun link tersebut sekitar 10 kali lebih lambat dari rute langsung dari A C D B.

Protokol Link State akan memilih jalur A B C D karena menggunakan media yang lebih cepat (100 Mb ethernet). Dalam contoh ini, akan lebih baik untuk menjalankan suatu routing protokol Link State, tetapi jika semua link di jaringan kecepatannya sama, maka protokol Distance Vector lebih baik.

Dynamic Routing

Dynamic Routing Protocol adalah Routing protokol yang memungkinkan network admin untuk melakukan setting jaringan tanpa harus mengupdate konten dari routing table secara manual bila terjadi perubahan. Berbeda dengan static routing yang mengharuskan admin untuk merubah route atau memasukkan command secara manual di router tiap kali terjadi perubahan jalur. Dynamic routing protocol mengkalkulasi metic yang terdapat pada satu atau lebih jalur secara automatis dengan algoritma yang dimilikinya.

Begitu terjadi perubahan / topology changes, dynamic routing protocol akan segera meberikan informasi update kepada router-router lain yang menggunakan routing protocol yang sama. Namun, satu hal yang perlu diperhatikan adalah best path yang dihasilkan oleh dynamic routing protocol mungkin berbeda dengan kalkulasi atau kehendak admin. Maka, dynamic routing protocol dikombinasikan dengan attic routing protocol untuk menjamin availability

Routing protocol yang bersifat dynamic antara lain:

1. Routing Information Protocol (RIP)
2. Interior Gateway Routing Protocol (IGRP)
3. Enhanced IGRP (EIGRP)
4. Open Shortest Path First (OSPF)
5. Intermediate System – Intermediate System (IS-IS)
6. Berder Gateway Protocol (BGP)

Kelebihan dan Kekurangan dari tiap protokol dynamic routing:

1. Routing Information Protocol (RIP)

-Kelebihan
RIP menggunakan metode Triggered Update
RIP memiliki timer untuk mengetahui kapan router harus kembali memberikan informasi routing. Jika terjadi perubahan pada jaringan, sementara timer belum habis, router tetap harus mengirimkan informasi routing karena dipicu oleh perubahan tersebut (triggered update)
Mengatur routing menggunakan RIP tidak rumit dan memberikan hasil yang cukup dapat diterima, terlebih jika jarang terjadi kegagalan link jaringan.

-Kekurangan
Jumlah host Terbatas
RIP tidak memiliki informasi tentang subnet setiap route.
RIP tidak mendukung Variable Length Subnet Masking (VLSM).
Ketika pertama kali dijalankan hanya mengetahui cara routing ke dirinya sendiri (informasi lokal) dan tidak mengetahui topologi jaringan tempatnya berada2. Interior Gateway Routing Protocol (IGRP).

-Kelebihan
support = 255 hop count2.


3.Open Shortest Path First (OSPF)

-Kelebihan
tidak menghasilkan routing loop
mendukung penggunaan beberapa metrik sekaligus
dapat menghasilkan banyak jalur ke sebuah tujuan
membagi jaringan yang besar mejadi beberapa area.
waktu yang diperlukan untuk konvergen lebih cepat

-Kekurangan
Membutuhkan basis data yang besar
Lebih rumit

4. Enchanced Interior Gatway Routing Protocol (EIGRP)

-Kelebihan
melakukan konvergensi secara tepat ketika menghindari loop.
memerlukan lebih sedikit memori dan proses
memerlukan fitur loopavoidance

-Kekurangan
Hanya untuk Router Cisco

5. Exiterior Gateway Protocol (EGP)

-Kelebihan
Sangat sederhana dalam instalasi

-Kekurangan
Sangat terbatas dalam mempergunakan topologi

Klasifikasi dynamic routing protocol :

1. Classful Routing Protocol is Classless Routing Protocol
2. Interior Gateway Protocol is Exterior Gateway protocol (IGP vs EGP)
3. Distance Vector Routing Protocol (DV) vs Link-State Routing Protocol (LS)

IGP merujuk pada dynamic routing protocol yang mengatur jaringan dalam lingkup / domain 1 Autonomous System(AS). Sementara, EGPadalah istilah untuk routing protocol yang meungkinkan komunikasi antar AS.

1-5 => IGP, 6=>EGP

Autonomous System merujuk pada scope / batasan administrative yang menunjukkan network-network dalam batasan tersebut dikelola oleh suatu routing algotithm dan oleh satu entitas / perusahaan / ISP.

Distance vector merupakan dynamic routing protocol yang mengkalkulasi best path berdasarkan jarak(distance) dan arah (vector). DV memanfaatkan system “routing by rumors” untuk mengupdate seluruh isi dari routing table kepada neighbor router yang menjalankan routing protocol yang sama secara periodic. Jadi, router hanya mendasarkan info-info yang diterimanya dari tetangga untuk menentukan route-route yang ada. DV memiliki convergence time jauh lebih lambat dari Link-State. DV menggunakan algoritma Bellmen Ford. Eg 1, 2, 3, 6

Link state Routing Protocol merupakan dynamic routing protocol yang memiliki converge time yang lebih cepat, punya info independen mengenai bentuk jaringan / topology yang seungguhnya (dalam bentuk tree), isi paket-paket update yang dikirim adalah hanya rute-rute yang berubah saja dan bukan keseluruhan isi dari routing table dan menggunakan resource CPU router secara intensif. Link state menggunakan algoritma Djikstra. Eg 4 & 5

Classful routing protocol adalah routing protocol yang tidak menyertakan info subnet Mask dalam paket updatenya. Akibatnya, sebuah jaringan tidak dapat memiliki variasii subnet mask atau tidak mendukung VLSM. Jika dipaksakan, maka akan timbul ‘discontigous network’. Classless routing protocol merupakan kebalikannya. Classless routing protocol menyediakan sebuah field untuk subnet Mask sehingga mendukung VLSM, CIDR, Summary route dan tidak lagi berbasiskan kelas subnet.

Convergence adalah kondisi tiap router yang menjalankan routing protocol memiliki info jaringan yang akurat dan benar.bila ada paket data yang dikirim pada saat router belum convergence, maka ada kemungkinan paket data tersebut akan menumpuk rute yang tidak optimal.

Metric adalah nilai yang digunakan oleh routing protocol untuk menentukan apakah sebuah jalur merupakan best path atau bukan. Nilai metric semakin kecil berarti rute / jalur tersebut makin baik.

Beberapa parameter yang digunakan dalam kalkulasi metric:

• Hop counts
• Bandwith
• Delay
• Reliability
• Load
• Cost

Tiap routing protocol punya ketentuan atau perhitungan metric yang berbeda-beda. Karena itu, maka diperlukan satu parameter untuk menentukan atau mamilih satu routing protocol jika kita menjalankan bebrapa routing protocol. Parameter tersebut kita sebut Distance / AD. Semakin kecil nilai AD, maka ia akan semakin dipilih.

Daftar nilai AD yang perlu dihafalkan:

• Directly Connected = 0
• Static Route = 1
• Summary route EIGRP = 5
• EIGRP internal = 90
• IGRP = 100
• OSPF = 110
• RIP = 120
• EIGRP eksternal = 170

Static Routing

Static routing adalah suatu mekanisme routing yang tergantung dengan routing table dengan konfigurasi manual. Disisi lain dynamic routing adalah suatu mekanisme routing dimana pertukaran routing table antar router yang ada pada jaringan dilakukan secara dynamic/selalu berubah

Dalam skala jaringan yang kecil yang mungkin terdiri dari 2-3 router saja, pemakaian static route lebih umum dipakai. Static router haruslah di configure secara manual dan dimaintain secara terpisah karena tidak melakukan pertukaran informasi routing table secara dinamis dengan router-router lainnya.

Suatu static route akan berfungsi sempurna jika routing table berisi suatu route untuk setiap jaringan didalam internetwork yang mana dikonfigure secara manual oleh administrator jaringan. Setiap host pada jaringan harus dikonfigure untuk mengarah kepada default route atau default gateway agar cocok dengan IP address dari interface local router, dimana router memeriksa routing table dan menentukan route yang mana digunakan untuk meneruskan paket.

Konsep dasar dari routing adalah bahwa router meneruskan IP paket berdasarkan pada IP address tujuan yang ada dalam header IP paket. Dia mencocokkan IP address tujuan dengan routing table dengan harapan menemukan kecocokan entry – suatu entry yang menyatakan kepada router kemana paket selanjutnya harus diteruskan. Jika tidak ada kecocokan entry yang ada dalam routing table, dan tidak ada default route, maka router tersebut akan membuang paket tersebut. Untuk itu adalah sangat penting untuk mempunyai isian routing table yang tepat dan benar.

Static route terdiri dari command-command konfigurasi sendiri-sendiri untuk setiap route kepada router. sebuah router hanya akan meneruskan paket hanya kepada subnet-subnet yang ada pada routing table. Sebuah router selalu mengetahui route yang bersentuhan langsung kepada nya – keluar interface dari router yang mempunyai status “up and up” pada line interface dan protocolnya. Dengan menambahkan static route, sebuah router dapat diberitahukan kemana harus meneruskan paket-paket kepada subnet-subnet yang tidak bersentuhan langsung kepadanya.

Gambar berikut adalah contoh diagram agar memudahkan kita memahami bagaimana kita harus memberikan konfigurasi static route kepada router. Pada contoh berikut ini dua buah ping dilakukan untuk melakukan test connectivity IP dari Sydney router kepada router Perth.

Router Sydney melakukan beberapa EXEC command dengan hanya kepada router-router yang terhubung langsung kepadanya.

Sydney#show ip route Codes: C – connected, S – static, I – IGRP, R – RIP, M – mobile, B – BGP D – EIGRP, EX – EIGRP external, O – OSPF, IA – OSPF inter area N1 – OSPF NSSA external type 1, N2 – OSPF NSSA external type 2 E1 – OSPF external type 1, E2 – OSPF external type 2, E – EGP i – IS-IS, L1 – IS-IS level-1, L2 – IS-IS level-2, ia – IS-IS inter area * – candidate default, U – per-user static route, o – ODR P – periodic downloaded static route Gateway of last resort is not set 10.0.0.0/24 is subnetted, 3 subnets C 10.20.1.0 is directly connected, Ethernet0 C 10.20.130.0 is directly connected, Serial1 C 10.20.128.0 is directly connected, Serial0 Sydney#ping 10.20.128.252 Type escape sequence to abort. Sending 5, 100-byte ICMP Echos to 10.20.128.252, timeout is 2 seconds: !!!!! Success rate is 100 percent (5/5), round-trip min/avg/max = 4/4/8 ms Sydney#ping 10.20.2.252 Type escape sequence to abort. Sending 5, 100-byte ICMP Echos to 10.20.2.252, timeout is 2 seconds: ….. Success rate is 0 percent (0/5)

Command ping mengirim paket pertama dan menunggu response. Jika diterima adanya respon, maka command menampilkan suatu karakter “!”. Jika tidak ada response diterima selama default time-out 2 seconds, maka command ping menampilkan response suatu karakter “.”. secara default router Cisco dengan command ping menampilkan 5 paket.

Pada contoh diagram diatas, command ping 10.20.128.252 adalah jalan bagus, akan tetapi untuk command ping 10.20.2.252 justru tidak jalan. Command ping pertama berjalan OK karena router Sydney mempunyai suatu route kepada subnet dimana 10.20.128.252 berada (pada subnet 10.20.128.0). akan tetapi, command ping 10.20.2.252 tidak jalan karena subnet dimana 10.20.2.252 berada (subnet 10.20.2.0) tidak terhubung langsung kepada router Sydney, jadi router Sydney tidak mempunyai suatu route pada subnet tersebut.

Untuk mengatasi masalah ini, maka perlu di-enabled pada ketiga router dengan routing protocols. Untuk konfigurasi sederhana seperti contoh diagram diatas, penggunaan route static adalah suatu solusi yang memadai.

Maka untuk router Sydney harus diberikan konfigurasi static route seperti berikut ini:

Ip route 10.20.2.0 255.255.255.9 10.20.128.252 Ip route 10.20.3.0 255.255.255.0 10.20.130.253

Pada command ip route haruslah diberikan nomor subnet dan juga IP address hop (router) berikutnya. Satu command ip route mendefinisikan suatu route kepada subnet 10.20.2.0 (mask 255.255.255.0), dimana berlokasi jauh di router Perth, sehingga IP address pada hop berikutnya pada router Sydney adalah 10.20.128.252, yang merupakan IP address serial0 dari router Perth. Serupa dengannya, suatu route kepada 10.20.3.0 yang merupakan subnet pada router Darwin, mengarah pada serial0 pada router Darwin yaitu 10.20.130.253. Ingat bahwa IP address pada hop berikutnya adalah IP address pada subnet yang terhubung langsung – dimana tujuannya adalah mengirim paket pada router berikutnya. Sekarang router Sydney sudah bisa meneruskan paket kepada kedua subnet di luar router tersebut (yang tidak bersentuhan pada router Sydney).

Anda bisa melakukan konfigurasi static route dengan dua cara yang berbeda. Dengan serial link point-to-point, anda juga bisa melakukan konfigurasi kepada interface outgoing ketimbang pada IP address router pada hop berikutnya. Misalkan anda bisa mengganti ip route diatas dengan command yang sama yaitu ip route 10.20.2.0 255.255.255.0 serial0 pada router pertama pada contoh diatas.

Kita sudah memberikan konfigurasi pada router Sydney dengan menambahkan static route, sayangnya hal ini juga belum menyelesaikan masalah. Konfigurasi static route pada router Sydney hanya membantu router tersebut agar bisa meneruskan paket pada subnet berikutnya, akan tetapi kedua router lainnya tidak mempunyai informasi routing untuk mengirim paket balik kepada router Sydney.

Misalkan saja, sebuah PC Jhonny tidak dapat melakukan ping ke PC Robert pada jaringan ini. Masalahnya adalah walaupun router Sydney mempunyai route ke subnet 10.20.2.0 dimana Robert berada, akan tetapi router Perth tidak mempunyai route kepada 10.20.1.0 dimana Jhonny berada. Permintaan ping berjalan dari PC Jhonny kepada Robert dengan baik, akan tetapi PC Robert tidak bisa merespon balik oleh router Perth kepada router Sydney ke Jhonny, sehingga dikatakan respon ping gagal.

Keuntungan static route:

• Static route lebih aman dibanding dynamic route
• Static route kebal dari segala usaha hacker untuk men-spoof paket dynamic routing protocols dengan maksud melakukan configure router untuk tujuan membajak traffic.

Kerugian:

• Administrasinya adalah cukup rumit dibanding dynamic routing khususnya jika terdiri dari banyak router yang perlu dikonfigure secara manual.
• Rentan terhadap kesalahan saat entry data static route dengan cara manual.

Autonomous System ( AS )

Pembagian region - region pada jaringan yang besar sehingga jaringan lebih terstruktur dan di atur oleh 1 kebijakan routing yang di definisikan secara jelas. AS diperlukan bila suatu AS terhubung dengan AS lain yang memiliki kebijakan routing yang berbeda. Contoh yang paling sering dijumpai adalah jaringan yang terhubung kepada dua upstream (jaringan) atau lebih ataupun exchange point, peering dengan jaringan lokal pada exchange point.
Setiap AS memiliki sebuah ASN yaitu Autonomous System Number. ASN adalah nomor dengan jumlah 2 byte yang diasosiasikan dengan AS.ASN digunakan sebagai pengidentifikasi yang memungkinkan AS untuk saling menukar informasi Routing Dynamic dengan AS yang lain.
Autonomous System menggunakan protokol BGP yaitu Border Gateway Protocol. BGP ini merupakan protocol pondasi atau protocol dasar dari jaringan internet dunia. Bekerja dengan cara memetakan sebuah tabel IP network yang menunjuk ke jaringan yg dapat dicapai antar Autonomous System (AS).

Ciri-cirinya :
1. BGP adalah Path Vector routing protocol yang dalam proses menentukan rute-rute terbaiknya selalu mengacu kepada path yang terbaik dan terpilih yang didapatnya dari router BGP yang lainnya.

2. Routing table akan dikirim secara penuh pada awal dari sesi BGP, update selanjutnya hanya bersifat incremental atau menambahi dan mengurangi routing yang sudah ada saja. Router BGP membangun dan menjaga koneksi antar-peer menggunakan port TCP nomor 179. Koneksi antar-peer dijaga dengan menggunakan sinyal keepalive secara periodik.

3. Kegagalan menemukan sinyal keepalive, routing update, atau sinyal-sinyal notifikasi lainnya pada sebuah router BGP dapat memicu perubahan status BGP peer dengan router lain, sehingga mungkin saja akan memicu update-update baru ke router yang lain.

4. Metrik yang digunakan BGP untuk menentukan rute terbaik sangat kompleks dan dapat dimodifikasi dengan sangat fleksibel. Ini merupakan sumber kekuatan BGP yang sebenarnya. Metrik-metrik tersebut sering disebut dengan istilah Attribute.

5. Penggunaan sistem pengalamatan hirarki dan kemampuannya untuk melakukan manipulasi aliran traffic membuat routing protokol BGP sangat skalabel untuk perkembangan jaringan dimasa mendatang.

6. BGP memiliki routing table sendiri yang biasanya memuat informasi prefix-prefix routing yang diterimanya dari router BGP lain. Prefixprefix ini juga disertai dengan informasi atributnya yang dicantumkan secara spesifik di dalamnya.

7. BGP memungkinkan Anda memanipulasi traffic menggunakan attribute-attributenya yang cukup banyak. Attribute ini memiliki tingkat prioritas untuk dijadikan sebagai acuan.

Routing protokol BGP dibagi menjadi dua subbagian besar yang berbeda berdasarkan fungsi, lokasi berjalannya sesi BGP, dan kebutuhan konfigurasinya:

1. IBGP (Internal BGP)
Sesuai dengan namanya, internal BGP atau IBGP adalah sebuah sesi BGP yang terjalin antara dua router yang menjalankan BGP yang berada dalam satu hak administrasi, atau dengan kata lain berada dalam satu autonomous system yang sama. Sesi internal BGP biasanya dibangun dengan cara membuat sebuah sesi BGP antarsesama router internal
dengan menggunakan nomor AS yang sama.

Biasanya IBGP berguna untuk memungkinkan router internal saling bertukar rute-rute yang didapat dari dunia luar. Dengan demikian semua router saling dapat mengetahui rute-rute apa saja yang disimpan oleh masing-masing router. Setelah mengetahui lebih banyak rute, maka jalan menuju ke suatu situs di internet memiliki banyak pilihan.

IBGP biasanya digunakan pada jaringan internal ISP atau perusahaan-perusahaan besar. Tujuannya adalah agar antarsesama router di dalamnya dapat saling bertukar informasi yang didapat dari dunia luar, atau dengan kata lain dari AS number lain. Untuk menjalankan IBGP dalam jaringan internal, sebuah sesi IBGP memerlukan bantuan routing protocol yang lain. Tujuannya adalah agar router tetangga yang menjadi tujuan sesi IBGP dapat dicapai oleh router tersebut. Hal ini diperlukan karena untuk membuka sebuah sesi BGP diperlukan reachability ke tetangga tujuannya.

Sebuah sesi IBGP antardua buah router atau lebih tidak memerlukan koneksi secara langsung, atau dengan kata lain tidak memerlukan koneksi Point-to-Point. Anda bisa membangun sesi IBGP antardua router meskipun keduanya berada dalam jarak yang jauh, asalkan tidak terpisah dalam autonomous system yang lain. Namun syarat untuk membuatnya demikian adalah desain dan implementasi internal routing protocol yang baik. Internal routing protocol sangat berguna untuk melakukan routing terhadap paket-paket komunikasi BGP sehingga bisa sampai dari router asal ke router tujuannya.

2. EBGP (External BGP)
Kebalikannya dari IBGP, External BGP atau sering disingkat EBGP berarti sebuah sesi BGP yang terjadi antardua router atau lebih yang berbeda autonomous systemnya atau berbeda hak administratif. Tidak hanya sekadar beda nomor AS saja, namun benar-benar
berbeda administrasinya. Jadi misalnya router Anda dengan router ISP ingin dapat saling bertukar informasi dengan menggunakan bantuan BGP, maka kemungkinan besar Anda akan membuat sesi EBGP. Hal ini dikarena autonomous system router Anda dengan router ISP dibuat berbeda.

Pihak ISP tentu tidak akan memasukkan router BGP Anda dalam autonomous systemnya karena memang bukan hak dan kewajiban mereka untuk mengurus router Anda. Dengan perbedaan autonomous system ini, maka seperangkat peraturan saat melakukan routing update tentu berbeda dengan apa yang ada dalam IBGP. Untuk itulah sesi BGP jenis ini dikategorikan berbeda, yaitu sebagai External BGP.

Sesi External BGP biasanya dibuat dengan menggunakan bantuan media point-to-point seperti misalnya line Point-to-Point serial, satelite Point-to-Point, wireless Point-to-Point, dan banyak lagi. Sesi EBGP biasanya terjadi pada router yang letaknya berada di perbatasan antara jaringan Anda dengan jaringan lain, atau sering disebut juga dengan istilah border router. Tujuan utama dibuatnya EBGP adalah untuk memudahkan pendistribusian informasi routing dari pihak luar ke jaringan Anda.