Open
Shortest Path First (OSPF)
Open Shortest Path First (OSPF) adalah sebuah
protokol routing otomatis (Dynamic Routing) yang mampu menjaga, mengatur dan
mendistribusikan informasi routing antar network mengikuti setiap perubahan
jaringan secara dinamis.
OSPF memang memiliki sistem update informasi routing
yang cukup teratur dengan rapi. Teknologinya menentukan jalur terpendek dengan
algoritma Shortest Path First (SPF) juga sangat hebat. Meskipun terbentang
banyak jalan menuju ke sebuah lokasi, namun OSPF dapat menentukan jalan mana
yang paling baik dengan sangat tepat. Sehingga komunikasi data Anda menjadi
lancar dan efisien.
Namun ada satu lagi keunggulan OSPF, yaitu konsep
jaringan hirarki yang membuat proses update informasinya lebih termanajemen
dengan baik. Dalam menerapkan konsep hirarki ini, OSPF menggunakan pembagian
jaringan berdasarkan konsep area-area. Pembagian berdasarkan area ini yang juga
merupakan salah satu kelebihan OSPF.
Konsep Area dalam OSPF
OSPF dibuat dan dirancang untuk melayani jaringan
lokal berskala besar. Artinya OSPF haruslah memiliki nilai skalabilitas yang
tinggi, tidak mudah habis atau “mentok” karena jaringan yang semakin
diperbesar. Namun nyatanya pada penerapan OSPF biasa, beberapa kejadian juga
dapat membuat router OSPF kewalahan dalam menangani jaringan yang semakin
membesar. Router OSPF akan mencapai titik kewalahan ketika:
- Semakin membesarnya area jaringan yang
dilayaninya akan semakin banyak informasi yang saling dipertukarkan.
Semakin banyak router yang perlu dilayani untuk menjadi neighbour dan
adjacence. Dan semakin banyak pula proses pertukaran informasi routing
terjadi. Hal ini akan membuat router OSPF membutuhkan lebih banyak sumber memory
dan processor. Jika router tersebut tidak dilengkapi dengan memory dan
processor yang tinggi, maka masalah akan terjadi pada router ini.
- Topology table akan semakin membesar dengan
semakin besarnya jaringan. Topology table memang harus ada dalam OSPF karena
OSPF termasuk routing protocol jenis Link State. Topology table menrupakan
tabel kumpulan informasi state seluruh link yang ada dalam jaringan
tersebut. Dengan semakin membesarnya jaringan, maka topology table juga
semakin membengkak besarnya. Pembengkakan ini akan mengakibatkan router
menjadi lama dalam menentukan sebuah jalur terbaik yang akan dimasukkan ke
routing table. Dengan demikian, performa forwarding data juga menjadi
lamban.
- Topology table yang semakin membesar akan
mengakibatkan routing table semakin membesar pula. Routing table merupakan
kumpulan informasi rute menuju ke suatu lokasi tertentu. Namun, rute-rute
yang ada di dalamnya sudah merupakan rute terbaik yang dipilih menggunakan
algoritma Djikstra. Routing table yang panjang dan besar akan
mengakibatkan pencarian sebuah jalan ketika ingin digunakan menjadi
lambat, sehingga proses forwarding data juga semakin lambat dan menguras
tenaga processor dan memory. Performa router menjadi berkurang.
Melihat titik-titik kelemahan OSPF dalam melayani
jaringan yang berkembang pesat, maka para pencipta routing protokol ini juga
tidak membiarkannya saja. Untuk itu, routing protokol ini dilengkapi dengan
sistem hirarki yang berupa pengelompokan router-router OSPF dalam area. Dengan
membagi-bagi router dalam jaringan menjadi tersegmen, maka akan banyak
keuntungan yang akan didapat, khususnya untuk menangani masalah ketika jaringan
semakin membesar dan perangkatnya semakin kehabisan tenaga. Untuk tujuan inilah
konsep area diciptakan dalam routing protokol OSPF.
Konsep Area Dapat Mengurangi Masalah
Ketika sebuah jaringan semakin membesar dan membesar terus, routing protokol
OSPF tidak efektif lagi jika dijalankan dengan hanya menggunakan satu area
saja. Seperti telah Anda ketahui, OSPF merupakan routing protokol berjenis Link
State. Maksudnya, routing protokol ini akan mengumpulkan data dari
status-status setiap link yang ada dalam jaringan OSPF tersebut.
Apa jadinya jika jaringan OSPF tersebut terdiri dari
ratusan bahkan ribuan link di dalamnya? Tentu proses pengumpulannya saja akan
memakan waktu lama dan resource processor yang banyak. Setelah itu, proses
penentuan jalur terbaik yang dilakukan OSPF juga menjadi sangat lambat.
Berdasarkan limitasi inilah konsep area dibuat dalam
OSPF. Tujuannya adalah untuk mengurangi jumlah link-link yang dipantau dan
dimonitor statusnya agar penyebaran informasinya menjadi cepat dan efisien
serta tidak menjadi rakus akan tenaga processing dari perangkat router yang
menjalankannya.
Penyebaran Informasi Link State
Untuk menyebarkan informasi Link State ke seluruh router dalam jaringan, OSPF
memiliki sebuah sistem khusus untuk itu. Sistem ini sering disebut dengan
istilah Link State Advertisement (LSA). Dalam menyebarkan informasi ini, sistem
LSA menggunakan paket-paket khusus yang membawa informasi berupa status-status
link yang ada dalam sebuah router. Paket ini kemudian dapat tersebar ke seluruh
jaringan OSPF. Semua informasi link yang ada dalam router dikumpulkan oleh
proses OSPF, kemudian dibungkus dengan paket LSA ini dan kemudian dikirimkan ke
seluruh jaringan OSPF.
Paket LSA
Seperti telah dijelaskan di atas, paket LSA di dalamnya akan berisi informasi
seputar link-link yang ada dalam sebuah router dan statusnya masing-masing.
Paket LSA ini kemudian disebarkan ke router-router lain yang menjadi neighbour
dari router tersebut. Setelah informasi sampai ke router lain, maka router
tersebut juga akan menyebarkan LSA miliknya ke router pengirim dan ke router
lain.
Pertukaran paket LSA ini tidak terjadi hanya pada saat
awal terbentuknya sebuah jaringan OSPF, melainkan terus menerus jika ada
perubahan link status dalam sebuah jaringan OSPF. Namun, LSA yang disebarkan
kali pertama tentu berbeda dengan yang disebarkan berikutnya. Karena LSA yang
pertama merupakan informasi yang terlengkap seputar status dari link-link dalam
jaringan, sedangkan LSA berikutnya hanyalah merupakan update dari perubahan
status yang terjadi.
Paket-paket LSA juga dibagi menjadi beberapa jenis.
Pembagian ini dibuat berdasarkan informasi yang terkandung di dalamnya dan
untuk siapa LSA ini ditujukan. Untuk membedakan jenisjenisnya ini, OSPF membagi
paket LSA nya menjadi tujuh tipe. Masing-masing tipe memiliki kegunaannya
masing-masing dalam membawa informasi Link State. Anda dapat melihat kegunaan
masing-masing paket pada tabel “Tipe-tipe LSA packet”.
Tipe-tipe Router OSPF
Seperti telah Anda ketahui, OSPF menggunakan konsep area dalam menjamin agar
penyebaran informasi tetap teratur baik. Dengan adanya sistem area-area ini,
OSPF membedakan lagi tipe-tipe router yang berada di dalam jaringannya.
Tipe-tipe router ini dikategorikan berdasarkan letak dan perannya dalam
jaringan OSPF yang terdiri dari lebih dari satu area. Di mana letak sebuah
router dalam jaringan OSPF juga sangat berpengaruh terhadap fungsinya. Jadi
dengan demikian, selain menunjukkan lokasi di mana router tersebut berada,
nama-nama tipe router ini juga akan menunjukkan fungsinya. Berikut ini adalah
beberapa tipe router OSPF berdasarkan letaknya dan juga sekaligus fungsinya:
Router yang
digolongkan sebagai internal router adalah router-router yang berada dalam satu
area yang sama. Router-router dalam area yang sama akan menanggap router lain
yang ada dalam area tersebut adalah internal router. Internal router tidak
memiliki koneksi-koneksi dengan area lain, sehingga fungsinya hanya memberikan
dan menerima informasi dari dan ke dalam area tersebut. Tugas internal router
adalah me-maintain database topologi dan routing table yang akurat untuk setiap
subnet yang ada dalam areanya. Router jenis ini melakukan flooding LSA
informasi yang dimilikinya ini hanya kepada router lain yang dianggapnya
sebagai internal router.
Salah satu peraturan yang diterapkan dalam routing protokol OSPF adalah setiap
area yang ada dalam jaringan OSPF harus terkoneksi dengan sebuah area yang
dianggap sebagai backbone area. Backbone area biasanya ditandai dengan
penomoran 0.0.0.0 atau sering disebut dengan istilah Area 0. Router-router yang
sepenuhnya berada di dalam Area 0 ini dinamai dengan istilah backbone router.
Backbone router memiliki semua informasi topologi dan routing yang ada dalam
jaringan OSPF tersebut.
Sesuai dengan istilah yang ada di dalam namanya “Border”, router yang tergolong
dalam jenis ini adalah router yang bertindak sebagai penghubung atau
perbatasan. Yang dihubungkan oleh router jenis ini adalah area-area yang ada
dalam jaringan OSPF. Namun karena adanya konsep backbone area dalam OSPF, maka
tugas ABR hanyalah melakukan penyatuan antara Area 0 dengan area-area lainnya.
Jadi di dalam sebuah router ABR terdapat koneksi ke dua area berbeda, satu
koneksi ke area 0 dan satu lagi ke area lain. Router ABR menyimpan dan menjaga
informasi setiap area yang terkoneksi dengannya. Tugasnya juga adalah
menyebarkan informasi tersebut ke masing-masing areanya. Namun, penyebaran
informasi ini dilakukan dengan menggunakan LSA khusus yang isinya adalah
summarization dari setiap segment IP yang ada dalam jaringan tersebut. Dengan
adanya summary update ini, maka proses pertukaran informasi routing ini tidak
terlalu memakan banyak resource processing dari router dan juga tidak memakan
banyak bandwidth hanya untuk update ini.
- Autonomous System Boundary Router (ASBR)
Sekelompok router yang membentuk jaringan yang masih berada dalam satu hak
administrasi, satu kepemilikan, satu kepentingan, dan dikonfigurasi menggunakan
policy yang sama, dalam dunia jaringan komunikasi data sering disebut dengan
istilah Autonomous System (AS). Biasanya dalam satu AS, router-router di
dalamnya dapat bebas berkomunikasi dan memberikan informasi. Umumnya, routing
protocol yang digunakan untuk bertukar informasi routing adalah sama pada semua
router di dalamnya. Jika menggunakan OSPF, maka semuanya tentu juga menggunakan
OSPF.
Namun, ada kasus-kasus di mana sebuah segmen jaringan
tidak memungkinkan untuk menggunakan OSPF sebagai routing protokolnya. Misalkan
kemampuan router yang tidak memadai, atau kekurangan sumber daya manusia yang
paham akan OSPF, dan banyak lagi. Oleh sebab itu, untuk segmen ini digunakanlah
routing protocol IGP (Interior Gateway Protocol) lain seperti misalnya RIP.
Karena menggunakan routing protocol lain, maka oleh jaringan OSPF segmen
jaringan ini dianggap sebagai AS lain.
Untuk melayani kepentingan ini, OSPF sudah menyiapkan
satu tipe router yang memiliki kemampuan ini. OSPF mengategorikan router yang
menjalankan dua routing protokol di dalamnya, yaitu OSPF dengan routing
protokol IGP lainnya seperti misalnya RIP, IGRP, EIGRP, dan IS-IS, kemudian keduanya
dapat saling bertukar informasi routing, disebut sebagai Autonomous System
Border Router (ASBR).
Router ASBR dapat diletakkan di mana saja dalam
jaringan, namun yang pasti router tersebut haruslah menjadi anggota dari Area
0-nya OSPF. Hal ini dikarenakan data yang meninggalkan jaringan OSPF juga
dianggap sebagai meninggalkan sebuah area. Karena adanya peraturan OSPF yang
mengharuskan setiap area terkoneksi ke backbone area, maka ASBR harus
diletakkan di dalam backbone area.
Jenis Area dalam OSPF
Setelah membagi-bagi jaringan menjadi bersistem area dan membagi router-router
di dalamnya menjadi beberapa jenis berdasarkan posisinya dalam sebuah area,
OSPF masih membagi lagi jenis-jenis area yang ada di dalamnya. Jenis-jenis area
OSPF ini menunjukkan di mana area tersebut berada dan bagaimana karakteristik
area tersebut dalam jaringan. Berikut ini adalah jenis-jenis area dalam OSPF:
Backbone area adalah area tempat bertemunya seluruh area-area lain yang ada
dalam jaringan OSPF. Area ini sering ditandai dengan angka 0 atau disebut Area
0. Area ini dapat dilewati oleh semua tipe LSA kecuali LSA tipe 7 yang sudah
pasti akan ditransfer menjadi LSA tipe 5 oleh ABR.
Konfigurasi
OSPF - Backbone Area
OPSF
merupakan protokol routing yang menggunakan konsep hirarki routing, dengan kata
lain OSPF mampu membagi-bagi jaringan menjadi beberpa tingkatan.
Tingakatan-tingkatan ini diwujudkan dengan menggunakan sistem pengelompokan
yaitu area.
OSPF
memiliki beberapa tipe area diantaranya:
- Bakcbone - Area 0 (Area ID
0.0.0.0) ->
Bertanggung jawab mendistribusikan informasi routing antara non-backbone
area. Semua sub-Area HARUS terhubung dengan backbone secara logikal.
- Standart/Default Area -> Merupakan sub-Area dari
Area 0. Area ini menerima LSA intra-area dan inter-area dar ABR yang
terhubung dengan area 0 (Backbone area).
- Stub Area -> Area yang paling
"ujung". Area ini tidak menerima advertise external route
(digantikan default area).
- Not So Stubby Area -> Stub Area yang tidak
menerima external route (digantikan default route) dari area lain tetapi
masih bisa mendapatkan external route dari router yang masih dalam 1 area.
Studi Kasus
Kali ini
kita akan mencoba melakukan implementasi untuk konfigurasi Backbone - Area 0
pada OSPF. Adapun langkah-langkahnya cukup mudah. Disini kami mempunyai 3
router dengan masing-masing router memiliki jaringan LAN. Kita akan mencoba
supaya setiap jaringan LAN pada ketiga router tersebut bisa saling komunikasi
tanpa kita tambahkan rule static route secara manual. Untuk gambaran topologi
bisa dilihat pada tampilan berikut.
Konfigurasi dari setiap router juga
sama tidak ada perbedaan. Langkah awal kita masuk pada menu Routing -> OSPF
-> Network. Kemudian tambahkan network yang terdapat di router.
OSPF
Networks - Router Pertama
OSPF
Networks - Router Kedua
OSPF
Networks - Router Ketiga
Setelah kita
menambahkan network pada masing-masing router, jika kita melihat pada OSPF
-> Interfaces maka secara otomatis akan muncul interface router dimana
network tersebut terpasang. Dengan kita menambahkan network itu secara otomatis
pula OSPF pada masing-masing router telah aktif.
Pada menu IP -> Routes juga akan ditambahkan secara dinamis rule routing
baru dengan flag DAo (Dinamic, Active, Ospf).
sumber : http://mikrotik.co.id/artikel_lihat.php?id=154
Area jenis ini merupakan area-area lain selain area 0 dan tanpa disertai dengan
konfigurasi apapun. Maksudnya area ini tidak dimodifikasi macam-macam. Semua
router yang ada dalam area ini akan mengetahui informasi Link State yang sama
karena mereka semua akan saling membentuk adjacent dan saling bertukar
informasi secara langsung. Dengan demikian, semua router yang ada dalam area
ini akan memiliki topology database yang sama, namun routing table-nya mungkin
saja berbeda.
Stub dalam
arti harafiahnya adalah ujung atau sisi paling akhir. Istilah ini memang digunakan
dalam jaringan OSPF untuk menjuluki sebuah area atau lebih yang letaknya berada
paling ujung dan tidak ada cabang-cabangnya lagi. Stub area merupakan area
tanpa jalan lain lagi untuk dapat menuju ke jaringan dengan segmen lain. Area
jenis ini memiliki karakteristik tidak menerima LSA tipe 4 dan 5. Artinya
adalah area jenis ini tidak menerima paket LSA yang berasal dari area lain yang
dihantarkan oleh router ABR dan tidak menerima paket LSA yang berasal dari
routing protokol lain yang keluar dari router ASBR (LSA tipe 4 dan 5). Jadi
dengan kata lain, router ini hanya menerima informasi dari router-router lain
yang berada dalam satu area, tidak ada informasi routing baru di router. Namun,
yang menjadi pertanyaan selanjutnya adalah bagaimana area jenis ini dapat
berkomunikasi dengan dunia luar kalau tidak ada informasi routing yang dapat
diterimanya dari dunia luar. Jawabannya adalah dengan menggunakan default route
yang akan bertugas menerima dan meneruskan semua informasi yang ingin keluar
dari area tersebut. Dengan default route, maka seluruh traffic tidak akan
dibuang ke mana-mana kecuali ke segmen jaringan di mana IP default route
tersebut berada.
Mendengar namanya saja, mungkin Anda sudah bisa menangkap artinya bahwa area
jenis ini adalah stub area yang lebih diperketat lagi perbatasannya. Totally
stub area tidak akan pernah menerima informasi routing apapun dari jaringan di
luar jaringan mereka. Area ini akan memblokir LSA tipe 3, 4, dan 5 sehingga
tidak ada informasi yang dapat masuk ke area ini. Area jenis ini juga sama
dengan stub area, yaitu mengandalkan default route untuk dapat menjangkau dunia
luar.
- Not So Stubby Area (NSSA)
Stub tetapi tidak terlalu stub, itu adalah arti harafiahnya dari area jenis
ini. Maksudnya adalah sebuah stub area yang masih memiliki kemampuan spesial,
tidak seperti stub area biasa. Kemampuan spesial ini adalah router ini masih
tetap mendapatkan informasi routing namun tidak semuanya. Informasi routing
yang didapat oleh area jenis ini adalah hanya external route yang diterimanya
bukan dari backbone area. Maksudnya adalah router ini masih dapat menerima
informasi yang berasal dari segmen jaringan lain di bawahnya yang tidak
terkoneksi ke backbone area. Misalnya Anda memiliki sebuah area yang terdiri
dari tiga buah router. Salah satu router terkoneksi dengan backbone area dan
koneksinya hanya berjumlah satu buah saja. Area ini sudah dapat disebut sebagai
stub area. Namun nyatanya, area ini memiliki satu segmen jaringan lain yang
menjalankan routing protokol RIP misalnya. Jika Anda masih mengonfigurasi area
ini sebagai Stub area, maka area ini tidak menerima informasi routing yang
berasal dari jaringan RIP. Namun konfigurasilah dengan NSSA, maka area ini bisa
mengenali segmen jaringan yang dilayani RIP.
Karakteristik
OSPF
1.
Merupakan link state routing protocol, sehingga setiap
router memiliki gambaran topologi jaringan.
Link-state
Pada protokol link-state atau yang juga disebut protokol shortest-path-first
setiap router akan menciptakan tiga buah tabel terpisah. Satu dari tabel ini
mencatat perubahan dari network-network yang terhubung secara langsung. Satu
table lain menentukan topologi dari keseluruhan internetwork, dan tabel yang
terakhir digunakan sebagai routing table.
2.
Menggunakan Hello Packer untuk mengetahui keberadaan
router tetangga (neighbor router). Neighbor Discovery Protocol (NDP) adalah protokol yang
digunakan oleh node IPv6
untuk mencari node lain, menentukan alamat node lain dan mencari router dalam
satu lapisan link.
3.
Routing update hanya dikirimkan bila terjadi perubahan
dalam jaringan dan dikirim secara multicast.Multicasting merupakan
sebuah cara pentransmisian data secara connectionless(komunikasi dapat terjadi
tanpa adanya negosiasi pembuatan koneksi), dan klien dapat menerima transmisi
multicast dengan mencari di mana lokasinya
4.
Dapat bekerja dengan konsep hirarki karena dapat
dibagi berdasarkan konsep area.
5.
Menggunakan cost sebagai metric, dengan cost terendah
yang akan menjadi metric terbaik.Metrik Cost biasanya
akan menggambarkan seberapa dekat dan cepatnya sebuah rute.
6.
Tidak memiliki keterbatasan hop count tidak seperti
RIP yang hanya bisa menjangkau 15 hop count.Hop count (hitungan lompatan antara
router)
7.
Merupakan classless routing protocol.
8.
Secara default nilai Adminsitrative Distance 110.
9.
Memiliki fitur authentication pada saat pengiriman
routing update. Proses verifikasi untuk memastikan
keamanan jaringan di perangkat nirkabel agar kompatibel dan sesuai dengan
jaringan nirkabel yang aman. Guna memperoleh keamanan ini, dilakukan
proses identifikasi data pada saat akan login, sehingga proses fraud
(penyalahgunaan data dan sejenisnya) bisa ditangkal.
