Pengertian
OSPF (Open Shortest Path First) merupakan sebuah routing protokol
berjenis IGRP
(InteriorGateway Routing Protocol) yang hanya dapat bekerja
dalam jaringan internal suatu ogranisasi atau perusahaan. Jaringan internal
maksudnya adalah jaringan di mana Anda masih memiliki hak untuk menggunakan,
mengatur, dan memodifikasinya. Atau dengan kata lain, Anda masih memiliki hak
administrasi terhadap jaringan tersebut. Jika Anda sudah tidak memiliki hak
untuk menggunakan dan mengaturnya, maka jaringan tersebut dapat dikategorikan
sebagai jaringan eksternal.
Selain
itu, OSPF juga merupakan routing protokol yang berstandar terbuka.
Maksudnya adalah routing protokol ini bukan ciptaan dari vendor manapun. Dengan
demikian, siapapun dapat menggunakannya, perangkat manapun dapat kompatibel
dengannya, dan di manapun routing protokol ini dapat diimplementasikan. OSPF
merupakan routing protokol yang menggunakan konsep hirarki routing, artinya
OSPF membagi-bagi jaringan menjadi beberapa tingkatan. Tingkatan-tingkatan ini
diwujudkan dengan menggunakan sistem pengelompokan area.
Cara OSPF Membentuk Hubungan dengan Router Lain
Untuk memulai semua aktivitas OSPF dalam menjalankan pertukaran informasi routing, hal pertama yang harus dilakukannya adalah membentuk sebuah komunikasi dengan para router lain. Router lain yang berhubungan langsung atau yang berada di dalam satu jaringan dengan router OSPF tersebut disebut dengan neighbour router atau router tetangga.
Langkah pertama yang harus dilakukan sebuah router OSPF adalah harus membentuk hubungan dengan neighbour router. Router OSPF mempunyai sebuah mekanisme untuk dapat menemukan router tetangganya dan dapat membuka hubungan. Mekanisme tersebut disebut dengan istilah Hello protocol.
Dalam membentuk hubungan dengan tetangganya, router OSPF akan mengirimkan sebuah paket berukuran kecil secara periodik ke dalam jaringan atau ke sebuah perangkat yang terhubung langsung dengannya. Paket kecil tersebut dinamai dengan istilah Hello packet. Pada kondisi standar, Hello packet dikirimkan berkala setiap 10 detik sekali (dalam media broadcast multiaccess) dan 30 detik sekali dalam media Point-to-Point.
Hello packet berisikan informasi seputar pernak-pernik yang ada pada router pengirim. Hello packet pada umumnya dikirim dengan menggunakan multicast address untuk menuju ke semua router yang menjalankan OSPF (IP multicast 224.0.0.5). Semua router yang menjalankan OSPF pasti akan mendengarkan protokol hello ini dan juga akan mengirimkan hello packet-nya secara berkala. Cara kerja dari Hello protocol dan pembentukan neighbour router terdiri dari beberapa jenis, tergantung dari jenis media di mana router OSPF berjalan.
Media
yang digunakan OSPF
Seperti
telah dijelaskan di atas, OSPF harus membentuk hubungan dulu dengan router
tetangganya untuk dapat saling berkomunikasi seputar informasi routing. Untuk
membentuk sebuah hubungan dengan router tetangganya, OSPF mengandalkan Hello
protocol. Namun uniknya cara kerja Hello protocol pada OSPF berbeda-beda pada
setiap jenis media. Ada beberapa jenis media yang dapat meneruskan informasi
OSPF, masing-masing memiliki karakteristik sendiri, sehingga OSPF pun bekerja
mengikuti karakteristik mereka. Media tersebut adalah sebagai berikut:
- Broadcast Multiaccess
Media jenis ini adalah media yang banyak terdapat dalam
jaringan lokal atau LAN seperti misalnya ethernet, FDDI, dan token ring. Dalam
kondisi media seperti ini, OSPF akan mengirimkan traffic multicast dalam
pencarian router-router neighbour-nya. Namun ada yang unik dalam proses pada
media ini, yaitu akan terpilih dua buah router yang berfungsi sebagai
Designated Router (DR) dan Backup Designated Router (BDR). Apa itu DR dan BDR
akan dibahas berikutnya.
- Point-to-Point
Teknologi Point-to-Point digunakan pada kondisi di mana hanya ada satu router lain yang terkoneksi langsung dengan sebuah perangkat router. Contoh dari teknologi ini misalnya link serial. Dalam kondisi Point-to-Point ini, router OSPF tidak perlu membuat Designated Router dan Back-up-nya karena hanya ada satu router yang perlu dijadikan sebagai neighbour. Dalam proses pencarian neighbour ini, router OSPF juga akan melakukan pengiriman Hello packet dan pesan-pesan lainnya menggunakan alamat multicast bernama AllSPFRouters 224.0.0.5. - Point-to-Multipoint
Media jenis ini adalah media yang memiliki satu interface yang menghubungkannya dengan banyak tujuan. Jaringan-jaringan yang ada di bawahnya dianggap sebagai serangkaian jaringan Point-to-Point yang saling terkoneksi langsung ke perangkat utamanya. Pesan-pesan routing protocol OSPF akan direplikasikan ke seluruh jaringan Point-to-Point tersebut.
Pada jaringan jenis ini, traffic OSPF juga dikirimkan menggunakan alamat IP multicast. Tetapi yang membedakannya dengan media berjenis broadcast multi-access adalah tidak adanya pemilihan Designated dan Backup Designated Router karena sifatnya yang tidak
meneruskan broadcast.
- Nonbroadcast Multiaccess (NBMA)
Media berjenis Nonbroadcast multi-access ini secara fisik merupakan
sebuah serial line biasa yang sering ditemui pada media jenis Point-to-Point.
Namun secara faktanya, media ini dapat menyediakan koneksi ke banyak tujuan,
tidak hanya ke satu titik saja. Contoh dari media ini adalah X.25 dan frame
relay yang sudah sangat terkenal dalam menyediakan solusi bagi kantor-kantor
yang terpencar lokasinya. Di dalam penggunaan media ini pun dikenal dua jenis
penggunaan, yaitu jaringan partial mesh dan fully mesh.
OSPF melihat media jenis ini sebagai media broadcast multiaccess. Namun pada kenyataannya, media ini tidak bisa meneruskan broadcast ke titik-titik yang ada di dalamnya. Maka dari itu untuk penerapan OSPF dalam media ini, dibutuhkan konfigurasi DR dan BDR yang dilakukan secara manual. Setelah DR dan BDR terpilih, router DR akan mengenerate LSA untuk seluruh jaringan.Dalam media jenis ini yang menjadi DR dan BDR adalah router yang memiliki koneksi langsung ke seluruh router tetangganya. Semua traffic yang dikirimkan dari router-router neighbour akan direplikasikan oleh DR dan BDR untuk masing-masing router dan dikirim dengan menggunakan alamat unicast atau seperti layaknya proses OSPF pada media Point-to-Point.
OSPF melihat media jenis ini sebagai media broadcast multiaccess. Namun pada kenyataannya, media ini tidak bisa meneruskan broadcast ke titik-titik yang ada di dalamnya. Maka dari itu untuk penerapan OSPF dalam media ini, dibutuhkan konfigurasi DR dan BDR yang dilakukan secara manual. Setelah DR dan BDR terpilih, router DR akan mengenerate LSA untuk seluruh jaringan.Dalam media jenis ini yang menjadi DR dan BDR adalah router yang memiliki koneksi langsung ke seluruh router tetangganya. Semua traffic yang dikirimkan dari router-router neighbour akan direplikasikan oleh DR dan BDR untuk masing-masing router dan dikirim dengan menggunakan alamat unicast atau seperti layaknya proses OSPF pada media Point-to-Point.
Proses OSPF
Secara garis besar, proses yang dilakukan routing
protokol OSPF mulai dari awal hingga dapat saling bertukar informasi ada lima
langkah. Berikut ini adalah langkah-langkahnya:
1.
Membentuk Adjacency Router
Adjacency router arti
harafiahnya adalah router yang bersebelahan atau yang terdekat. Jadi proses
pertama dari router OSPF ini adalah menghubungkan diri dan saling berkomunikasi
dengan para router terdekat atau neighbour router. Untuk dapat membuka
komunikasi, Hello protocol akan bekerja dengan mengirimkan Hello packet.
Misalkan ada dua buah router,
Router A dan B yang saling berkomunikasi OSPF. Ketika OSPF kali pertama
bekerja, maka kedua router tersebut akan saling mengirimkan Hello packet dengan
alamat multicast sebagai tujuannya. Di dalam Hello packet terdapat sebuah field
yang berisi Neighbour ID. Misalkan router B menerima Hello packet lebih dahulu
dari router A. Maka Router B akan mengirimkan kembali Hello packet-nya dengan
disertai ID dari Router A.
Ketika router A menerima hello
packet yang berisikan ID dari dirinya sendiri, maka Router A akan menganggap
Router B adalah adjacent router dan mengirimkan kembali hello packet yang telah
berisi ID Router B ke Router B. Dengan demikian Router B juga akan segera
menganggap Router A sebagai adjacent routernya. Sampai di sini adjacency
router telah terbentuk dan siap melakukan pertukaran informasi routing.
router telah terbentuk dan siap melakukan pertukaran informasi routing.
Contoh pembentukan adjacency
di atas hanya terjadi pada proses OSPF yang berlangsung pada media
Point-to-Point. Namun, prosesnya akan lain lagi jika OSPF berlangsung pada
media broadcast multiaccess seperti pada jaringan ethernet. Karena media
broadcast akan meneruskan paket-paket hello ke seluruh router yang ada dalam
jaringan, maka adjacency router-nya tidak hanya satu. Proses pembentukan
adjacency akan terus berulang sampai semua router yang ada di dalam jaringan
tersebut menjadi adjacent router.
Namun apa yang akan terjadi
jika semua router menjadi adjacent router? Tentu komunikasi OSPF akan
meramaikan jaringan. Bandwidth jaringan Anda menjadi tidak efisien terpakai
karena jatah untuk data yang sesungguhnya ingin lewat di dalamnya akan
berkurang. Untuk itu pada jaringan broadcast multiaccess akan terjadi lagi
sebuah proses pemilihan router yang menjabat sebagai “juru bicara” bagi
router-router lainnya. Router juru bicara ini sering disebut dengan istilah
Designated Router. Selain router juru bicara, disediakan juga back-up untuk
router juru bicara ini. Router ini disebut dengan istilah Backup Designated
Router. Langkah berikutnya adalah proses pemilihan DR dan BDR, jika memang
diperlukan.
2.
Memilih DR dan BDR (jika diperlukan)
Dalam jaringan broadcast
multiaccess, DR dan BDR sangatlah diperlukan. DR dan BDR akan menjadi pusat
komunikasi seputar informasi OSPF dalam jaringan tersebut. Semua paket pesan
yang ada dalam proses OSPF akan disebarkan oleh DR dan BDR. Maka itu, pemilihan
DR dan BDR menjadi proses yang sangat kritikal. Sesuai dengan namanya, BDR
merupakan “shadow” dari DR. Artinya BDR tidak akan digunakan sampai masalah
terjadi pada router DR. Ketika router DR bermasalah, maka posisi juru bicara
akan langsung diambil oleh router BDR. Sehingga perpindahan posisi juru bicara
akan berlangsung dengan smooth.
Proses pemilihan DR/BDR tidak
lepas dari peran penting Hello packet. Di dalam Hello packet ada sebuah field
berisikan ID dan nilai Priority dari sebuah router. Semua router yang ada dalam
jaringan broadcast multi-access akan menerima semua Hello dari semua router
yang ada dalam jaringan tersebut pada saat kali pertama OSPF berjalan. Router
dengan nilai Priority tertinggi akan menang dalam pemilihan dan langsung
menjadi DR. Router dengan nilai Priority di urutan kedua akan dipilih menjadi
BDR. Status DR dan BDR ini tidak akan berubah sampai salah satunya tidak dapat
berfungsi baik, meskipun ada router lain yang baru bergabung dalam jaringan
dengan nilai Priority-nya lebih tinggi.
Secara default, semua router
OSPF akan memiliki nilai Priority 1. Range Priority ini adalah mulai dari 0
hingga 255. Nilai 0 akan menjamin router tersebut tidak akan menjadi DR atau
BDR, sedangkan nilai 255 menjamin sebuah router pasti akan menjadi DR. Router
ID biasanya akan menjadi sebuah “tie breaker” jika nilai Priority-nya sama.
Jika dua buah router memiliki nilai Priority yang sama, maka yang menjadi DR
dan BDR adalah router dengan nilai router ID tertinggi dalam jaringan.
Setelah DR dan BDR terpilih,
langkah selanjutnya adalah mengumpulkan seluruh informasi jalur dalam jaringan.
3.
Mengumpulkan State-state dalam Jaringan
Setelah terbentuk hubungan
antarrouter-router OSPF, kini saatnya untuk bertukar informasi mengenai
state-state dan jalur-jalur yang ada dalam jaringan. Pada jaringan yang
menggunakan media broadcast multiaccess, DR-lah yang akan melayani setiap
router yang ingin bertukar informasi OSPF dengannya. DR akan memulai lebih dulu
proses pengiriman ini. Namun yang menjadi pertanyaan selanjutnya adalah,
siapakah yang memulai lebih dulu pengiriman data link-state OSPF tersebut pada
jaringan Point-to-Point?
Untuk itu, ada sebuah fase
yang menangani siapa yang lebih dulu melakukan pengiriman. Fase ini akan
memilih siapa yang akan menjadi master dan siapa yang menjadi slave dalam
proses pengiriman.
Router yang menjadi master
akan melakukan pengiriman lebih dahulu, sedangkan router slave akan
mendengarkan lebih dulu. Fase ini disebut dengan istilah Exstart State. Router
master dan slave dipilih berdasarkan router ID tertinggi dari salah satu
router. Ketika sebuah router mengirimkan Hello packet, router ID masing-masing
juga dikirimkan ke router neighbour.
Setelah membandingkan dengan
miliknya dan ternyata lebih rendah, maka router tersebut akan segera terpilih
menjadi master dan melakukan pengiriman lebih dulu ke router slave. Setelah
fase Exstart lewat, maka router akan memasuki fase Exchange. Pada fase ini
kedua buah router akan saling mengirimkan Database Description Packet. Isi
paket ini adalah ringkasan status untuk seluruh media yang ada dalam jaringan.
Jika router penerimanya belum memiliki informasi yang ada dalam paket Database
Description, maka router pengirim akan masuk dalam fase loading state. Fase
loading state merupakan fase di mana sebuah router mulai mengirimkan informasi
state secara lengkap ke router tetangganya.
Setelah loading state selesai,
maka router-router yang tergabung dalam OSPF akan memiliki informasi state yang
lengkap dan penuh dalam database statenya. Fase ini disebut dengan istilah Full
state. Sampai fase ini proses awal OSPF sudah selesai, namun database state
tidak bisa digunakan untuk proses forwarding data. Maka dari itu, router akan
memasuki langkah selanjutnya, yaitu memilih rute-rute terbaik menuju ke suatu
lokasi yang ada dalam database state tersebut.
4.
Memilih Rute Terbaik untuk Digunakan
Setelah informasi seluruh
jaringan berada dalam database, maka kini saatnya untuk memilih rute terbaik
untuk dimasukkan ke dalam routing table. Jika sebuah rute telah masuk ke dalam
routing table, maka rute tersebut akan terus digunakan. Untuk memilih rute-rute
terbaik, parameter yang digunakan oleh OSPF adalah Cost. Metrik Cost biasanya
akan menggambarkan seberapa dekat dan cepatnya sebuah rute. Nilai Cost didapat
dari perhitungan dengan rumus:
Cost of the link = 108 /Bandwidth
Router OSPF akan menghitung
semua cost yang ada dan akan menjalankan algoritma Shortest Path First untuk
memilih rute terbaiknya. Setelah selesai, maka rute tersebut langsung
dimasukkan dalam routing table dan siap digunakan untuk forwarding data.
5.
Menjaga Informasi Routing Tetap Upto-date
Ketika sebuah rute sudah masuk
ke dalam routing table, router tersebut harus juga me-maintain state
database-nya. Hal ini bertujuan kalau ada sebuah rute yang sudah tidak valid,
maka router harus tahu dan tidak boleh lagi menggunakannya.
Ketika ada perubahan
link-state dalam jaringan, OSPF router akan melakukan flooding terhadap
perubahan ini. Tujuannya adalah agar seluruh router dalam jaringan mengetahui
perubahan tersebut.
Sampai di sini semua proses
OSPF akan terus berulang-ulang. Mekanisme seperti ini membuat informasi
rute-rute yang ada dalam jaringan terdistribusi dengan baik, terpilih dengan
baik dan dapat digunakan dengan baik pula.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar