MPLS telah mendapat banyak perhatian yang cukup besar dalam beberapa tahun belakangan ini. MPLS tidak hanya sukses digunakan di dalam network yang besar, tetapi juga menawarkan baik internet dan layanan Virtual Private Network (VPN) di dalam jaringan di seluruh dunia. Kebanyakan pembicaraan cmengenai MPLS berkisar pada VPN sebab jika anda seorang penyedia jasa layanan, hal ini merupakan pelayanan yang dapat dijual kepada konsumen. Tetapi banyak yang dapat dilakukan oleh MPLS selain untuk VPN.
Tulisan ini disajikan dalam dua bagian yang saling berhubungan. Pada awal bagian satu ini dari tulisan ini akan dibahas mengenai konsep dasar networking yang meliputi TDM (Time Division Multiplexing) dan stsmux (ststistical multiplexing). Setelah membahas konsep dasar networking tersebut kita akanmelihat ke traffic engineering yang kemudian akan dikaitkan dengan pembahasan MPLS.
Sedangkan pada bagian dua dari tulisan ini akan difokuskan pada MPLS. Pembahasan akan dimulai dari pengenalan, rute, aspek integrasi, MPLS traffic Engineering dan MPLS VPN.
Konsep Dasar Networking
Data network adalah kumpulan nodes yang terhubung melalui link. Dalam konteks dengan data network, nodes tersebut adalah routers, LAN Switches, Wan Switch, add-drop Multiplexers (ADMs). Dan nodes tersebut terhubung oleh link dari 64 Kb DSO circuit sampai 10 Gigabit Ethernet.
Dasar dari sebuah data network adalah multiplexing. Multiplexing mengizinkan banyak hubungan (koneksi) melewati network berbagi fasilitas transmisi yang sama. Dua tipe utama dari multiplexing yang dibahas disini adalah; Time-division multiplexing (TDM) dan Statistical multiplexing (statmux).
TDM
Time-division multiplexing adalah mengalokasikan sejumlah waktu pada suatu rangkaian fisik ke sejumlah koneksi. Karena rangkaian fisik biasanya memiliki kecepatan aliran data yang konstan, maka pengalokasian jumlah waktu dalam sirkuit berarti sama dengan pengalokasian bandwidth.
TDM adalah teknologi sinkronisasi. Data yang memasuki network ditransmisi kepada sumber waktu utama (master clock), sehingga tidak akan pernah ada kemacetan data sewaktu akan ditransmisikan.
Salah satu permasalahan utama dari TDM adalah bandwidth yang dialokasikan ke sejumlah koneksi hanya dialokasikan ke koneksi tersebut, baik yang sedang digunakan maupun tidak. Jadi kita tetap membayar untuk kapasitas yang tidak digunakan, hal ini mengakibatkan TDM cukup mahal.
Statistical Multiplexing
Statistical multiplexing menjadi popular dikarenakan masalah biaya pada TDM. Statistical multiplexing adalah membagi bandwidth transmisi antara semua user dari suatu network, tanpa adanya dedicated reserved untuk salah satu koneksi.
Salah satu keunggulan statmux terhadap TDM adalah lebih murah. Dengan jaringan statmux, kita dapat menjual kapasitas yang lebih besar daripada network yang kita miliki. Pada teorinya tidak semua pengguna network menginginkan pengiriman data dengan kecepatan maksimum pada waktu yang bersamaan.
Terdapat beberapa teknologi statmux, ada tiga hal utama yang menjadi perhatian dalam teknologi ini dalam 10 tahun belakangan adalah; IP, Frame Relay, dan ATM. Adapun MPLS dapat dikatakan merupakan tipe keempat dari teknologi statmux.
Teknologi statmux bekerja dengan cara membagi jaringan trafik ke dalam unit diskrit dan menangani semua unit secara terpisah. Dalam IP, unit ini disebut packet; pada Frame Relay disebut frame; pada ATM disebut sebagai cell. Hal diatas memiliki konsep yang sama pada masing-masing kasusnya. Stamux networks memungkinkan carrier menangani lebih banyak daripada yang dimiliki oleh network yang digunakan (oversubscription), juga lebih murah daripada sirkuit TDM.
Isu – isu yang ada dalam Statmux
Statmux memperkenalkan beberapa hal yang tidak terdapat pada jaringan TDM. Ketika paket memasuki jaringan tidak serempak (asinkron), hal itu mengakibatkan sumber bertentangan. Jika dua paket memasuki router tepat pada waktu yang bersamaan (datang dari dua interface yang berbeda) dan ditujukan kepada keluaran interface yang sama, hal itu merupakan sumber bertentangan. Salah satu dari paket harus menunggu paket lain untuk ditransmisikan, sedangkan paket yang tidak ditransmisikan harus menunggu sampai paket pertama sudah terkirim pada link in question. Walaupun waktu tunda terjadi, tetapi biasanya tidaklah besar.
Terdapat juga beberapa hal yang harus dilakukan dengan paket yang terdapat pada buffers. Beberapa tipe trafik (transfer data bulk) diuraikan dengan cara disimpan (buffered) sedangkan trafik yang lain (suara, gambar) tidak. Sehingga diperlukan mekanisme perlakuan yang berbeda untuk memenuhi permintaan akan aplikasi yang berbeda dalam network yang digunakan.
Teknologi Statmux memiliki 3 kemampuan yang tidak dimiliki oleh teknologi TDM, yaitu; Buffering ( Penyimpanan), Queuing (Antrian), dan Dropping (Penurunan).
Frame Relay memiliki metode paling sederhana yang dapat menjawab isu-isu ini. Konsepnya adalah committed information rate (CIR), forward dan backward explicit congestion notification (FECN dan BECN) dan discard eligible (DE) bit.
IP memiliki Diff Serv Code Point (DSCP) bit, yang berkembang dari bit IP utama. IP juga memilki random early discard (RED), yang memiliki keuntungan bahwa TCP baik dalam hal penanganan drop dan TCP adalah protokol transport-layer yang paling banyak digunakan untuk IP. Akhirnya IP memiliki bit explicit congestion notification (ECN), yang masih cukup baru dan baru digunakan secara terbatas.
ATM menjelaskan sumber yang bertentangan dengan cara membagi data dalam ukuran kecil yang disebut cells. ATM juga memilki 5 kelas pelayanan yang berbeda, yaitu :
* CBR (constant bit rate)
* rt-VBR (real-time variable bit rate)
* nrt-VBR (non-real-time variable bit rate)
* ABR (available bit rate)
* UBR (unspecified bit rate)
IP merupakan protokol statmux yang pertama. RFC 791 mendefinisikan IP pada tahun 1981 dan menjadi penting dalam beberapa tahun. Frame Relay tidaklah tersedia untuk komersial sampai di awal tahun 1990, sedangkan ATM muncul pada pertengahan 1990. Untuk melihat atau mendownload RFC 791 ini silahkan ke: http://www.ietf.org/rfc/rfc0791.txt?number=791.
Salah satu masalah yang dihadapi oleh administrator network saat mengganti sirkuit TDM dengan Frame Relay dan sirkuit ATM adalah bahwa menjalankan IP diatas FR atau ATM berarti menjalankan satu protocol statmux diatas protocol statmux yang lain. Hal ini biasanya kurang optimal karena mekanisme yang ada pada lapisan statmux untuk menyelesaikan masalah sumber bertentangan seringkali tidak diterjemahkan dengan sempurna terhadap yang lainnya.
Hal itulah yang menjadi pertimbangan untuk memilih satu diantara dua hal. Salah satunya adalah menghindari kemacetan pada lapisan dua jaringan statmux, atau kita menemukan cara untuk memetakan lapisan tiga mekanisme pengaturan pertentangan ke lapisan dua mekanisme pengaturan pertentangan. Karena kedua hal itu merupakan suatu hal yang tidak mungkin dan secara finansial tidaklah menarik menghindari kemacetan pada lapisan dua jaringan statmux, kita butuh untuk bisa memetakan lapisan tiga mekanisme pengaturan pertentangan kepada lapisan dua. Hal ini salah satu alasan MPLS memegang peranan penting dalam perkembangan jaringan saat ini.
Apa itu Traffic Engineering?
Network enginerring akan memanipulasi jaringan agar sesuai dengan trafik. Kita membuat prediksi terbaik tentang bagaimana sebuah trafik dapat berjalan (mengalir) melewati jaringan sehingga kita dapat memilih sirkuit yang tepat dan peralatan jaringan (routers, saklar, dll) yang sesuai. Network enginerring biasanya dilakukan dalam jangka waktu panjang karena waktu yang dibutuhkan untuk menginstal sirkuit atau peralatan baru bisa sangat lama.
Traffic engineering memanipulasi trafik agar sesuai dengan jaringan. Tidak peduli betapa gigihnya dicoba jaringan trafik tidak akan sesuai 100% dengan prediksi yang telah dibuat.
Traffic Engineering pada intinya adalah memindahkan traffic sehingga traffic dari link yang memilki congestion dipindahkan ke link yang sedang tidak digunakan. Traffic Engineering dapat diimplementasikan dengan cara yang semudah tweaking IP metrics dalam interface atau sesuatu yang serumit menjalankan sebuah ATM PVC full-mesh dan mengoptimalisasi jalur PVC berdasarkan permintaan traffic yang melewatinya.
Traffic engineering dengan MPLS adalah suatu usaha untuk memperoleh koneksi terbaik berorientasi pada teknik traffic engineering (seperti penempatan ATM PVC) dan menggabungkannya dengan perutean IP (routing IP). Teorinya adalah melakukan traffic engineering dengan MPLS lebih efektif seperti pada ATM tetapi tanpa banyak kekurangan IP yang melewati ATM.
Traffic engineering sebelum MPLS
IP traffic engineering secara umum mengontrol jalur dimana IP melewati jaringan kita untuk mengubah hubungan seperti biasanya.. Tidak ada cara yang memungkinkan untuk mengontrol jalur yang dilewati trafik berdasarkan dari mana trafik itu datang, tetapi kita hanya bisa mengontrol ke mana tujuan trafik itu. Meskipun IP traffic engineering baik dan banyak jaringan besar menggunakannya dengan sukses, kita akan melihat bahwa banyak problem IP traffic engineering yang tidak dapat diselesaikan.
ATM dapat digunakan untuk melewatkan PVC di jaringan dari sebuah sumber trafik ke tujuan. Hal ini berarti kita memiliki lebih banyak hal yang dikontrol aliran trafik dalam jaringan. Beberapa dari ISP terbesar di dunia menggunakan ATM untuk mengendalikan trafik di jaringan. Mereka melakukannya dengan membuat sebuah ATM PVC diantara satu set router dan secara periodik mengukur dan menempatkan ulang ATM PVC itu berdasarkan trafik yang diteliti dari router. Akan tetapi masalah yang muncul adalah router yang bersifat full-mesh menyebabkan O(N2) akan flooding ketika suatu hubungan (link) mati dan O(N3) flooding ketika router mati. Hal ini menyebabkan banyak kekuatiran di beberapa jaringan besar.
(bersambung)
Daftar Pustaka:
- Arief Hamdani Gunawan, QoS dalam Komunikasi Data, Elektro Indonesia, No. 48, Thn. X, 2003.
- Arief Hamdani Gunawan, Aspek Operasional Multi Protocol Label Switching, RisTISHOP.COM, 2 Oktober 2003 (Hyperlink: http://www.ristishop.com/porta/portal_article_detail.php?id=170⟨=Indonesia)
- Beberapa RFC dari MPLS Charter – IETF (Hyperlink: http://www.ietf.org/html.charters/mpls-charter.html)
- Arief Hamdani Gunawan, Penulis adalah engineer pada IT Solution Lab. TELKOMRisTI, R&D Center - PT. Telekomunikasi Indonesia, Tbk.
- http://www.ristinet.com
