apa Sebenarnya OSPF?
OSPF
merupakan sebuah routing protokol berjenis IGP 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. Dengan menggunakan konsep hirarki routing ini sistem
penyebaran informasinya menjadi lebih teratur dan tersegmentasi, tidak
menyebar ke sana ke mari dengan sembarangan.
Efek
dari keteraturan distribusi routing ini adalah jaringan yang penggunaan
bandwidth-nya lebih efisien, lebih cepat mencapai konvergensi, dan
lebih presisi dalam menentukan rute-rute terbaik menuju ke sebuah
lokasi. OSPF merupakan salah satu routing protocol yang selalu berusaha
untuk bekerja layaknya prinsip kerja seperti demikian.
Teknologi
yang digunakan oleh routing protokol ini adalah teknologi link-state
yang memang didesain untuk bekerja dengan sangat efisien dalam proses
pengiriman update informasi rute. Hal ini membuat routing protokol OSPF
menjadi sangat cocok untuk terus dikembangkan menjadi network berskala
besar. Pengguna OSPF biasanya adalah para administrator jaringan
berskala sedang sampai besar. Jaringan dengan jumlah router lebih dari
sepuluh buah, dengan banyak lokasi-lokasi remote yang perlu juga
dijangkau dari pusat, dengan jumlah pengguna jaringan lebih dari lima
ratus perangkat komputer, mungkin sudah layak menggunakan routing
protocol ini.
Bagaimana 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.
OSPF Bekerja pada Media Apa Saja?
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 :D.
- 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
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.
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.
3. Mengumpulkan State-state dalam Jaringan
Setelah
terbentuk hubungan antar router-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.
.
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.
