Download Routing IP

Routing IP
Konsep Routing
Pengiriman Datagram IP
Pada Layer Data Link:
•Internetwork merupakan kumpulan LAN atau link point-topoint atau switched networks yang dihubungkan oleh router
IP
Pengiriman Datagram IP
• Pada Layer IP:
IP
• Ada 2 perbedaan proses dalam pengiriman datagram
IP :
1. Forwarding: Bagaimana melewatkan suatu
paket dari interface input ke interface output.
2. Routing: Bagaimana menemukan dan setup
routing table (Keputusan jalur mana yang
akan diambil).
• Perbedaan Utama:
“IP forwarding” enable di router dan disable di host
Proses IP Forwarding
1. Pindah paket dari
antrian input
2. Periksa
kebijakan,
kurangi
TTL
4. Tempatkan paket
pada antrian
output yg
tepat
Proses Forwarding
3. Cocokkan tujuan
paket pada
data tabel
Tabel IP Forwarding
Router
Tabel IP Forwarding
Tujuan
Net A
Net B
Net C, Host 3
Default
Tujuan dapat berupa
jaringan, host, atau
“gateway
persinggahan terakhir”
Next Hop
Router 1
Direct
Router 2
Router 1
Next hop dapat berupa
Jaringan yang terhubung
langsung atau Router
pada jaringan yang
terhubung langsung
Interface
INT 7
INT 4
INT 3
INT 7
Interface Fisik
Bagaimana Tabel Forwarding Didapat?
Statis
Administrator
Mengonfigurasi manual
data tabel
+ Lebih terkendali
+ Mengijinkan utk
forwarding berbasis
tujuan
Dinamis
Router bertukar informasi
menggunakan ROUTING
PROTOCOL yang menghitung jalur
“terbaik”
+ Dapat secara cepat beradaptasi pada
perubahan topologi jaringan
- Lambat utk beradaptasi pada jaringan yg jelek
-
Algoritma terdistribusi komplek
Memakan CPU, Bandwidth, Memori
Sulit Debugging
Protocol saat ini berbasis tujuan
Routing = Implementasi jalur End-to-End
dengan Tabel Next Hop Forwarding
Dest.
Default ke
upstream
router
A
B
R
R2
R
D
R3 R
R1
R4
A
B
C
D
E
default
Nxt Hop
R1
Direct
R3
R1
R3
R1
C
R5
E
Dest.
A
B
C
D
E
default
Dest.
Nxt Hop
A
B
C
D
E
default
R4
R3
R3
R4
Direct
R4
Nxt Hop
R2
R2
Direct
R5
R5
R2
Hal BURUK dapat terjadi:
Looping
Dest.
A
:
Nxt Hop
R1
:
R2
R1
Dest.
A
:
Nxt Hop
R2
:
Looping merupakan
masalah Routing,
bukan masalah
forwarding
Apakah Proses Routing?
Konfigurasi Manual
import
informasi
dari Router
lain
Proses
Routing
Protocol-Specific
Routing Table
export
informasi
ke Router
lain
Tabel IP Forwarding
Router
Routing
Routing protocol
Tujuan: menetapkan jalur yg “bagus”
(dari serangkaian router) melewati
jaringan dari sumber ke tujuan.
5
2
A
Abstraksi dengan Graph untuk
algoritma routing:
• Titik di graph adalah router.
• Garis di graph adalah link fisik.
– Biaya link: delay, harga biaya,
atau tingkat kepadatan.
B
2
1
D
3
C
3
1
5
F
1
E
2
• Jalur “bagus”:
– Biasanya berarti
biaya minimum dari
suatu jalur
Routing
Untuk dapat memforward paket dengan tepat, router harus
mempelajari arah/jalan ke jaringan lainnya.
Ada dua jenis Routing:


Dynamic routing - informasi dipelajari dari router lainnya, dan
routing protocol secara otomatis menyesuaikan.
Static routing - network administrator mengonfigurasi secara
manual informasi tentang jaringan lainnya. Hal ini dilakukan
untuk mengurangi biaya dan untuk keamanan.
Pada kebanyakan jaringan, static routing sering dikombinasikan
dengan dynamic routing.
Kelebihan Routing Statis
• Beban kerja router terbilang lebih ringan
dibandingkan dengan routing dinamis. Karena
pada saat konfigurasi router hanya mengupdate
sekali saja ip table yang ada
• Pengiriman paket data lebih cepat karena jalur
atau rute sudah di ketahui terlebih dahulu
• Deteksi dan isolasi kesalahan pada topologi
jaringan lebih mudah
Kekurangan Routing Statis
• Harus tahu semua alamat network yang akan
dituju beserta subnet mask dan next hoopnya
(gateway nya)
Kelebihan Routing Dinamis
• Hanya mengenalkan alamat network yang terhubung
langsung dengan routernya
• Tidak perlu mengetahui semua alamat network yang ada
• Bila terjadi penambahan suatu network baru tidak perlu
semua router mengkonfigurasi. Hanya router-router yang
berkaitan
Kekurangan Routing Dinamis
• Beban kerja router lebih berat karena selalu memperbarui
ip table pada tiap waktu tertentu
• Kecepatan pengenalan network terbilang lama karena
router membroadcast ke semua router hingga ada yang
cocok
• Setelah konfigurasi harus menunggu beberapa saat agar
setiap router mendapat semua Alamat IP yang ada
• Susah melacak permasalahan pada suatu topologi jaringan
lingkup besar
Pengiriman paket data dengan tabel
routing
to:
20.2.1.2
Routing Protokol
Routing Protokol
Routing Protocol yg Umum
BGP
RIP
Cisco proprietary
TCP
UDP
IP
OSPF IS-IS EIGRP
(and ICMP)
Routing protocol saling bertukar informasi
ttg jaringan yang dapat dijangkau
antar Router
Model Basic : Menemukan Jalur terpendek
Temukan jalur dari titik awal
ke semua titik yang ada
yang mempunyai jumlah
panjang jalur yang minimal
B
50
100
20
100
20
80
A
Source
C
30
80
20
10
20
10
10
10
10
20
30
10
D
E
22
Routing Protocol dan Algoritmanya
• Menentukan jalur (route)
Router tujuan
Router first-hop
default router
Host tujuan
5
Host sumber
2
3
B
2
A
1
Router sumber
C
D
3
1
5
1
E
Jalur biaya terkecil
F
2
Technology : Distance Vector vs.
Link State Protocol
Solusi untuk masalah
Bagaimana penghitungan jalur
jalur terpendek
terpendek dapat di desentralisasi dan
dilaksanakan oleh banyak router
yang saling bekerja sama
Data struktur
Graf
=
jalur,
titik,
bobot jalur
+
Algoritma
Dijkstra atau
Bellman-Ford
Distance Vector
Link State
Penghitungan
jalur terdistribusi.
Mendistribusikan
semua link data.
Hanya
menyimpan link
data lokal.
Melakukan
penghitungan jalur
Secara lokal
RIP, EIGRP,
BGP
OSPF, IS-IS,
IDPR
24
Autonomous Systems
• Autonomous System adalah suatu daerah di Internet
yang di administrasi/diatur oleh entitas tunggal.
• Contoh daerah Autonomous:
• Jaringan kampus
• Jaringan backbone Telkom
• Internet Service Provider daerah
• Routing dikerjakan dengan cara yang berbeda-beda dala
suatu Autonomous System (intradomain routing) dan
antar Autonomous System (interdomain routing).
Autonomous Systems (AS)
Ethernet
Router
Ethernet
Ethernet
Autonomous
System 1
Router
Router
Router
Ethernet
Router
Ethernet
Autonomous
System 2
Router
Ethernet
Interdomain and Intradomain
Routing
Intradomain Routing
Interdomain Routing
• Routing di dalan suatu AS
• Mengabaikan Internet di luar
AS
• Protocol untuk Intradomain
routing disebut dengan
Interior Gateway Protocol
atau IGP.
• Protocol yang populer adalah
• Routing antar AS
• Diasumsikan Internet merupkan
kumpulan AS yang saling terhubung
• Normalnya, ada satu router
dedicated di setiap AS yang
mengangani traffic interdomain.
• Protocol untuk interdomain routing
disebut dengan Exterior Gateway
Protocols atau EGP.
• Routing protocol:
– RIP (sederhana, tua)
– OSPF (lebih baik)
– EGP
– BGP (akhir-akhir ini)
Shortest Path Routing
Ada dua dasar algoritma routing yang ditemukan di Internet.
1. Distance Vector Routing
• Setiap node mengetahui jarak/distance (=cost) ke tetangga-tetangganya yang secara
langsung terhubung.
• Suatu node mengirim secara periodik suatu uodate daftar routing ke tetangganya.
• Jika semua node meng-update jaraknya, tabel routing akhirnya akan konvergen.
• Node baru mengumumkan dirinya sendiri ke tetangganya.
2. Link State Routing
• Setiap node mengetahui jarak/distance ke tetangga-tetangganya.
• Informasi jarak/distance (=link state) di-broadcast ke semua node dalam jaringan.
• Setiap node menghitung tabel routing secara independen
Algoritma Routing di Internet
Distance Vector
• Routing Information Protocol
(RIP)
• Gateway-to-Gateway Protocol
(GGP)
• Exterior Gateway Protocol
(EGP)
• Interior Gateway Routing
Protocol (IGRP)
Link State
• Intermediate System Intermediate System (ISIS)
• Open Shortest Path First
(OSPF)
Jaringan adalah Graph
• Jaringan digambarkan sebagai suatu Graph:
– Node terhubung dengan networks
– Jaringan dapat suatu link atau LAN
– Interface jaringan punya cost
– Jaringan merupakan tujuan
– Net(v,w) merupakan IP address suatu jaringan
• Untuk memudahkan
notasi, terkadang awan
antar node diganti
dengan link sederhana.
c(v,w)
Net(v,w)
w
v
Net
c(v,n)
Net(v,n)
n
Algoritma Distance Vector: Tabel
Routing
c(v,w): cost untuk transmit pada
interface di jarinan Net(v,w)
Net(v,w): alamat jaringan dari jaringan antara v dan w
Jaringan dapat berupa link, tapi dapat juga berupa LAN
RoutingTable of node v
Dest
v
Net(v,w)
c(v,w)
Net(v,n)
c(v,n)
via
(next hop)
cost
w
Net
n
Net
n
D(v,Net)
Algoritma Distance Vector: Pesan
RoutingTable of node v
Dest
Net
via
(next hop)
n
cost
D(v,Net)
• Node mengirim pesan ke tetangga2 nya yang berisi entri table routing.
v
[Net , D(v,Net)]
n
•Format pesan: [Net , D(v,Net)] berarti“Biayaku untuk pergi ke Net
adalah D (v,Net)”
Algoritma Distance Vector:
Mengirim Update
RoutingTable of node v
Dest
via
(next hop)
cost
Net1
m
D(v,Net 1)
Net2
n
D(v,Net 2)
NetN
w
D(v,Net N)
Secara periodik, setiap node v
mengirim isi tabel routingnya
ke para tetangganya :
m
[Net1,D(v,Net1)]
[Net1,D(v,Net1)]
[NetN,D(v,NetN)]
[NetN,D(v,NetN)]
v
w
[Net1,D(v,Net1)]
[NetN,D(v,NetN)]
n
Inisialisasi Tabel Routing I
• Andaikan node baru v aktif.
• Biaya/cost untuk mengakses jaringan yang terhubung secara
langsung adalah nol:
– D (v, Net(v,m)) = 0
– D (v, Net(v,w)) = 0
– D (v, Net(v,n)) = 0
RoutingTable
c(v,m)
Net(v,m)
m
c (v,w)
Net(v,w)
v
via
(next hop)
cost
w
c(v,n)
Net(v,n)
n
Dest
Net(v,m)
m
0
Net(v,w)
w
0
Net(v,n)
n
0
Inisialisasi Tabel Routing II
RoutingTable
Dest
via
(next hop)
cost
Net(v,m)
m
0
Net(v,w)
w
0
Net(v,n)
n
0
• Node baru v mengirim isi tabel routing ke semua
tetangganya:
[n,0]
[Net(v,n),0]
[w,0]
[Net(v,w),0]
m
[n,0]
[Net(v,n),0]
[m,0]
[Net(v,m),0]
v
w
[m,0]
[Net(v,m),0]
[w,0]
[Net(v,w),0]
n
Inisialisasi Tabel Routing III
• Node v menerima tabel routing dari node lain
dan membuat tabel routing nya
[Net1,D(m,Net1)]
[Net1,D(w,Net1)]
[NetN,D(m,NetN)]
[NetN,D(w,NetN)]
m
v
w
[Net1,D(n,Net1)]
[NetN,D(n,NetN)]
n
Update Tabel Routing I
• Andaikan node v menerima pesan dari node m: [Net,D(m,Net)]
[Net,D(m,Net)]
Net
m
c(v,m)
Net(v,m)
v
w
n
Node v meng-update tabel routing nya dan mengirim pesan
selanjutnya jika pesan mengurangi biaya route:
if ( D(m,Net) + c (v,m) < D (v,Net) ) {
Dnew (v,Net) := D (m,Net) + c (v,m);
Update tabel routing;
Kirim pesan [Net, Dnew (v,Net)] ke semua tetangga
}
Update Tabel Routing II
• Sebelum menerima pesan:
RoutingTable
[Net,D(m,Net)]
Net
m
c(v,m)
Net(v,m)
Dest
v
w
via
(next hop)
Net
??
cost
D(v,Net)
n
• Andaikan D (m,Net) + c (v,m) < D (v,Net):
RoutingTable
Dest
[Net,Dnew (v,Net)]
Net
m
c(v,m)
Net(v,m)
v
w
[Net,Dnew (v,Net)]
n
Net
via
(next hop)
m
cost
Dnew(v,Net)
Asumsi : - link cost 1, mis., c(v,w) = 1
- semua update berjalan simultan
- awalnya, setiap router hanya tahu cost dari
interface yang terhubung
Contoh
10.0.3.0/24
10.0.4.0/24
.1
.1
.1
Net
via
cost
Router A
t=0:
10.0.1.0 10.0.2.0 -
0
0
t=1:
10.0.1.0 10.0.2.0 10.0.3.0 10.0.2.2
t=2:
10.0.1.0
10.0.2.0
10.0.3.0
10.0.4.0
10.0.2.2
10.0.2.2
.2
Router B
Net
via
.2
Router C
Net
via
0
0
t=0:
10.0.3.0 10.0.4.0 -
0
0
0
0
1
t=1:
10.0.1.0
10.0.2.0
10.0.3.0
10.0.4.0
1
0
0
1
t=1:
10.0.2.0
10.0.3.0
10.0.4.0
10.0.5.0
1
0
0
1
0
0
1
2
t=2:
10.0.1.0
10.0.2.0
10.0.3.0
10.0.4.0
10.0.5.0
1
0
0
1
2
t=2:
10.0.1.0
10.0.2.0
10.0.3.0
10.0.4.0
10.0.5.0
10.0.2.1
10.0.3.2
10.0.3.2
10.0.3.1
10.0.4.2
10.0.3.1
10.0.3.1
10.0.4.2
.1
Router D
t=0:
10.0.2.0 10.0.3.0 -
10.0.2.1
10.0.3.2
10.0.5.0/24
2
1
0
0
1
Net
via
cost
.2
cost
.2
10.0.2.0/24
cost
10.0.1.0/24
t=0:
10.0.4.0 10.0.5.0 -
0
0
t=1:
10.0.3.0 10.0.4.1
10.0.4.0 10.0.5.0 -
1
0
0
t=2:
10.0.2.0
10.0.3.0
10.0.4.0
10.0.5.0
2
1
0
0
10.0.4.1
10.0.4.1
-
Contoh
10.0.3.0/24
10.0.4.0/24
.1
.1
.1
Net
t=2:
10.0.1.0
10.0.2.0
10.0.3.0
10.0.4.0
t=3:
10.0.1.0
10.0.2.0
10.0.3.0
10.0.4.0
10.0.5.0
via
10.0.2.2
10.0.2.2
10.0.2.2
10.0.2.2
10.0.2.2
Router B
cost
Router A
.2
Net
0
0
1
2
0
0
1
2
3
via
.2
Router C
t=2:
10.0.1.0
10.0.2.0
10.0.3.0
10.0.4.0
10.0.5.0
10.0.2.1
10.0.3.2
10.0.3.2
1
0
0
1
2
t=3:
10.0.1.0
10.0.2.0
10.0.3.0
10.0.4.0
10.0.5.0
10.0.2.1
10.0.3.2
10.0.3.2
1
0
0
1
2
Net
t=2:
10.0.1.0
10.0.2.0
10.0.3.0
10.0.4.0
10.0.5.0
t=3:
10.0.1.0
10.0.2.0
10.0.3.0
10.0.4.0
10.0.5.0
via
10.0.3.1
10.0.3.1
10.0.4.2
10.0.3.1
10.0.3.1
10.0.4.2
10.0.5.0/24
.1
Router D
2
1
0
0
1
2
1
0
0
1
Sekarang tabel routing menjadi konvergen !
Net
via
cost
.2
cost
.2
10.0.2.0/24
cost
10.0.1.0/24
t=2:
10.0.2.0
10.0.3.0
10.0.4.0
10.0.5.0
10.0.4.1
10.0.4.1
-
2
1
0
0
t=3:
10.0.1.0
10.0.2.0
10.0.3.0
10.0.4.0
10.0.5.0
10.0.4.1
10.0.4.1
10.0.4.1
-
3
2
1
0
0
Karakteristik Distance Vector
Routing
• Periodic Updates: Update tabel routing dikirim pada akhir periode
waktu tertentu, biasanya 90 detik.
• Triggered Updates: Jika suatu ukuran berubah pada suatu link,
router segera mengirim suatu update tanpa menunggu berakhirnya
suatu periode update.
• Full Routing Table Update: Sebagian besar protokol distance vector
routing mengirim tetangganya semua tabel routing (tidak hanya
entry yang berubah).
• Route invalidation timers: Isi tabel routing menjadi invalid jika tidak
di-refresh. Biasanya nilai untuk invalidate suatu entry adalah jika
tidak ada update yang diterima setelah 3-6 periode update.
RIP - Routing Information
Protocol
• Protokol intradomain yang sederhana
• Implementasi langsung dari Distance Vector Routing
• Setiap router mengumumkan distance vector nya setiap
30 detik (atau ketika tabel routing berubah) ke semua
tetangganya
• RIP selalu menggunakan 1 sebagai ukuran link
• Perhitungan maximum hop adalah 15, dengan “16”
adalah “”
• Route akan timeout (diset ke 16) setelah 3 menit jika
tidak diupdate
Masalah pada RIP
• RIP membutuhkan waktu lama untuk stabil
– Bahkan untuk jaringan kecil, RIP membutuhkan beberapa
menit sampai tabel routing tetap/settle setelah perubahan
• RIP mempunyai semua masalah yang ada pada
algoritma distance vector
• Maximum path pada RIP adalah 15 hop
Contoh RIP
Konfigurasi
Router0>en
Router0#conf t
Router0(config)#<interface>
Router0(config-if)#<ip address> <subnet mask>
Router0(config-if)#exit
Router0(config)#router rip
Router0(config-router)#network <network ID>
5/25/2017
by Kustanto,S.T.,M.Eng.
45
Dynamic Routing
Router0(config)#router rip
Router0(config-router)#network <network ID>
5/25/2017
by Kustanto,S.T.,M.Eng.
46
IP Network
`
Ethernet: 192.168.3.0
Router B
e0 : 192.168.3.1
s0 : 192.168.2.2
s1 : 192.168.4.1
s0
Host 1
192.168.1.99
`
`
s1
Router B
192.168.4.0
`
`
`
192.168.2.0
Ethernet: 192.168.1.0
Router A
e0 : 192.168.1.1
s0 : 192.168.2.1
Host 1: 192.168.1.99
e0
s0
Router A
s0
e0 Ethernet: 192.168.5.0
Router C
Router C
e0 : 192.168.5.1
s0 : 192.168.4.2
Host 2: 192.168.5.99