William StallingsData and Computer CommunicationsChapter 16Operasi Internetwork

Routing ProtocolsDua Konsep PentingInformasi RoutingInformasi mengenai topologi dan delay pada internetRouting AlgorithmInformasi yang digunakan untuk mengambil keputusan routing untuk datagram tertentu berdasarkan pada informasi routing yang diperoleh.

Autonomous Systems (AS)Karakteristik ASTerdiri dari selompok router yang melakukan pertukaran informasi melalui protokol routing biasa.Merupakan sekelompok router dan network yang diatur oleh sebuah organisasi tunggalKecuali saat terjadi kegagalan SO dikoneksikan menurut teori graft, maksudnya sebuah jalur di antara dua pasang simpul

Interior Router Protocol (IRP)Mengirimkan informasi routing diantara router dalam suatu ASDiperbolehkan terdapat lebih dari satu AS dalam internetRouting Algorithm dan tabel-tabel routing yang digunakan oleh router pada suatu AS yang yang berlainan juga bisa berbeda-beda. Router-router dalam sebuah AS memerlukan beberapa informasi mengenai network-network di luar AS mereka.ERP didukung penambahan informasi pada reachability

IRP cont..Protokol yang digunakan untuk melintaskan informasi routing diantara router dalam AS yang berbeda-beda disebut exterior router protocol (ERP)IRP memerlukan pembangunan model yang rinci tentang interkoneksi router di dalam AS agar bisa mengkalkulasi biaya yang paling rendah dari router yang ada terhadap jaringan-jaringan di dal;am AS.

Aplikasi pada IRP dan ERP

Border Gateway Protocol (BGP)Untuk digunakan berkaitan dengan internet-internet yang menggunakan suite TCP/IPBGP telah menjadi protokol pilihan untuk internet.Lebih ke arah EGP dari Internet

BGP cont.ProsedurNeighbor acquisition, tambahan neighborNeighbor reachability, kemampuan mencapai neighborNetwork reachability, kemampuan mencapai jaringanPesan-pesan yang dikirim melalui koneksi TCPOpen: digunakan untuk membuka hubungan neighbor dengan router lainnya.Update;digunakan untuk a. mentransmisikan informasi mengenai sebuah jalur tunggal dan/atau, b.mendaftar jalur-jalur multipel yang digambarkan.

BGP cont.Keep alive;digunakan untuk a. membalas pesan open, b. secara periodik menginformasikan hubungan neighbor.Notification;dikirim jika kondisi suatu kesalahan terjadi.

BGP Messages

Prosedur BGPRouter membuka koneksi TCP ke router neighbor yang bersangkutan.Mengirim pesan OpenPesan ini menunjukkan AS yang dimiliki oleh pengirim dan menyediakan alamat router IPMenyertakan hold time yang menunjukkan jumlah detik yang ditujukan untuk nilai hold time.Penerima memilih hold time minimumnya dan mengirimkannyaWaktu maksimal diantara pesan pesan Keep alive yang berurutan dan/atau pesan-pesan update oleh pengirim.

Message TypesKeep AliveUntuk memberitahukan router lain bahwa router ini masih ditempatUpdateInfo tentang rute single melewati internetList dari rute yang digunakanMenyertakan info jalurOrigin (menunjukkan apakah informasi ini dihasilkan oleh IGP atau EGP)AS_Path (Daftar AS yang dilintaskan untuk jalur ini)Next_hop (alamat router pembatas yang bisa digunakan sebagai lompatan berikutnya ke tujuan-tujuan yang terdaftar)

Multi_Exit_Disc (Info tentang router internal to AS)Local_pref (menginformasikan router lain dalam AS)Atomic_Aggregate, Aggregator (menerapkan konsep agregasi jalur. Internet dan ruang alamatnya yang bisa berhubungan bisa disusun secara hirarki)

Penggunaan dari AS_Path dan Next_HopAS_PathMemperbolehkan kebijakan routingMenghindari beberapa ASSecurityPerformanceQualityNumber of AS crossedNext_HopHanya beberapa router mengimplementrasi BGPBertanggung jawab untuk memberitahukan router diluar tute ke network lain di dalam AS

Notification MessageMessage header errorMeliputi Autentikasi dan kesalahan syntaxOpen message errorMeliputi kesalahan2 Syntax dan pilihan2 yang tidak dikenal tidak dikenali dalam pesan OpenPesan ini bisa digunakan untuk menunjukkan bahwa Hold time yang diajukan dala suatu pesan open ditolakUpdate message errorMeliputi Syntax dan validitas error dalam suatu pesan update.

Hold time expiredBila router pengirim tidak menerima pesan keepalive dan/atau pesan update dan/atau pesan notofication dalam periode pengontrol waktu secara berturut-turut , maka kesalahan ini bisa dikomunikasikan dan Koneksi ditutupFinite state machine error, meliputi segala kesalahan proseduralCeaseDigunakan oleh untuk menutup koneksi ketika saat terjadi kesalahan-kesalahan lainnya.

BGP Routing Information ExchangePada AS, router membuat gambaran topologi menggunakan IGPRouter memberikan Update message ke router lain di luar AS menggunakan BGPRouter-router ini bertukar info dengan router-router di dalam AS yang lainRouters harus memutuskan rute terbaik

Open Shortest Path First (1)

IGP dari InternetMengganti Routing Information Protocol (RIP)Menggunakan Link State Routing AlgorithmSetiap router mendeskripsikan status jalur lokalnya terhadap jaringan.Mentransmisi update state info dari waktu ke waktu Setiap router yang menerima paket update harus membalasnya ke pengirim.Update tsb menghasilkan minimum traffic sebagai message kecil dan tidak sering dikirimRFC 2328Route dihitung berdasarkan cost terkecil pada matrik user cost

Open Shortest Path First (2)Topologi disimpan sebagai directed graphVertice atau node dari dua tipeRouterNetworkTransit; bila dapat membawadata yang tidak asli maupun yang tidak terhentipada sistem ujung yang terpasang pada jaringan ini.Stub/terpotong; bila bukan jaringan transit.

EdgesGraph edgeMenghubungkan dua vertik router bila router-router yang saling berhubungan terkoneksi satu sama lain melalui jalur ujung ke ujung langsung.Titik graft yang menghubungkan sebuah vertik router ke vertik network bila router secara langsung terkoneksi ke jaringan.

Contoh AS

Directed Graph dari AS

MengoperasianDijkstras algorithm (Appendix 10A) digunakan untuk mencari jalur ke semua network dengan cost terkecilNext hop digunakan dalam paket-paket routing

Integrates Services ArchitecturePerubahan dalam lalulintas data memerlukan variasi kualitas servisInternet phone, multimedia, multicastFungsionalitas baru diperlukan dalam routerMakna baru dari permintaan QoSISARFC 1633

Internet TrafficElasticDapat mengatasi perubahan besar dalam delay dan/atau keluaranFTP sensitif terhadap keluaranE-Mail tidak sensitif terhadap delayNetwork Management sensitif terhadap delay ketika terjadi kemacetan beratWeb sensitif terhadap delayInelasticTidak mudah beradaptasi dengan variasiseperti real time traffic

Kebutuhan untuk Inelastic TrafficThroughput/keluaran; diperlukan laju penyelesaian minimum (banyak lalu lintas elastik yang memerlukan laju penyelesaian minimum.Delay; contoh aplikasi yang sensistfi terhadap delay adalah perdagangan saham.JitterVariasi delay; merupakan faktor penentu dalam aplikasi-aplikasi waktu nyataPacket loss; aplikasi-aplikasi wkatu nyata bervariasi dalam hal jumlah paket yang hilang, bila ada yang bisa dipertahankan.

Memerlukan perlakuan istimewa untuk beberapa tipe traffic/lalulintasJuga memerlukan elastic traffic sebagai pendukung

Pendekatan ISAMengontrol kemacetan denganRouting algorithmsPembuangan paketMenggabungkan setiap paket dengan flowUnidirectionalDapat berupa multicast

Fungsi-fungsi untuk mengatur Kongesti dan QosPengontrolan AdmisiBila router bersama-sama menetapkan bahwa tidak terdapat cukup besar sumber daya untuk menjamin Qos maka aliran tidak dijinkan, diperlukan reservasiRouting AlgorithmKeputusan routing bisa dilakukan berdasarkan beberapa parameter Qos dan tidak hanya berdasarkan penundaan minimum

Disiplin antrianElemen vital ISA adalah kebijakan antrian yang efektif yang mempertimbangkan persyaratan-persyaratan yang berbeda dari aliran-aliran yang berbeda.Kebijakan pembuanganKebijakan antrian untuk menentukan paket untuk transmisi berikutnya jika sejumlah paket diantrikan untuk terminal output yang sama. Kebijakan pembuangan bisa menjadi elemen penting dalam penanganan kongesti.

Komponen ISA

Spesifikasi Token Bucket TrafficPenambahan token rating RTerus menerus bertahan terhadap rating dataBucket berukuran BPerkiraan kapasitas rating data dapat melebihi R untuk periode pendekSelama periode waktu T sejumlah data yang terkirim tidak dapat melebihi RT + B

Skema Token Bucket

Servis ISABergaransiMenjamin rating dataUpper bound pada delay queuingTidak ada queuing yang hilangReal time playbackPembatasan muatanPerkiraan sifat untuk upaya terbaik pada unloaded networkTidak terdapat upper bound yang spesifik pada delay queuingTingkat keberhasilan pengiriman sangat tinggiUpaya terbaik

Ketertiban QueuingFIFO tradisionalTidak ada perlakuan spesial untuk paket dengan prioritas flow yang tinggiPaket besar dapat menampung paket-paket yang lebih kecilKoneksi yang serakah dapat memenuhi koneksi yang kurang serakahQueuing yang adilQueue memelihara setiap port outputPaket diletakan dalam queue untuk flow-nya masing-masingServis round robinTidak memproses/men-skip queue yang kosongDapat menyamakan beban queue secara adil

FIFO dan Fair Queue

Pemesanan Sumber: RSVPAplikasi unicast dapat menyediakan sumber dalam router untuk bertemu dengan QoSJika router tidak dapat menemukan permintaan, aplikasi akan menginformasikanMulticast lebih menuntutDapat dikurangiBeberapa member dari grup tidak mengharuskan pengiriman dari beberapa sumber melebihi waktu yang telah diberikanmisalnya memilih satu dari sekumpulan saluranBeberapa member grup hanya dapat menangani sebagian transmisi

Soft StateSet dari info state dalam router dapat kadaluwarsa jika tidak diperbaharuiAplikasi harus secara periodik memperbaharui permintaan selama transmisiResource ReSerVation Protocol (RSVP)RFC 2205

Tujuan RSVPAbility for receivers to make reservationsDeal gracefully with changes in multicast group membershipSpecify resource requirements such that aggregate resources reflect requirementsEnable receivers to select one sourceDeal gracefully with changes in routesControl protocol overheadIndependent of routing protocol

Karakteristik RSVPUnicast dan MulticastSimplexReceiver/penerima harus mengajukan pemesananMenjaga soft state dalam internetMenyediakan mode pemesanan yang berbedaOperasi yang transparan melalui router non-RSVPMendukung IPv4 dan IPv6

Konsep Data FlowSessionData flow diidentifikasikan berdasarkan tujuannyaFlow descriptor Pemesanan permintaan diterbitkan berdasarkan tujuanTerdiri dari flowspec dan filterspecFlowspec memberikan kebutuhan QoSFilterspec menegaskan kumpulan dari paket untuk kebutuhan pemesanan yang mana

Treatment of Packets

RSVP Operation

Tipe RSVP MessageResvMula-mula pada multicast receivermemperbanyak upstream melewati distribution treeMembuat soft state dalam routerMenggapai host pengiriman memperbolehkannya untuk menyusun traffic control untuk first hopPathMenyediakan upstream informasi routing

Operasi dari Perspektif HostReceiver/penerima bergabung dalam grup multicast (IGMP)Pengirim yang berpotensial menerbitkan Path messageReceiver/penerima menerima pesan mengidentifikasi pengirimReceiver/penerima telah menyediakan info path dan dapat memulai pengiriman Resv messageResv message mula-mulai melalui internet dan dikirimkan ke pengirimPengirim memulai mentransmisi paket dataReceiver/penerima memulai penerimaan paket data

Membedakan ServiceMenyediakan kesederhanaan, kemudahan implementasi, peralatan diatas tanah yang rendah untuk mendukung servis jarak network pembedaan berdasarkan basis performaPaket IP dilabelkan untuk membedakan QoS menggunakan tipe servis IPv4 atau IPv6 Traffic classMembuat kesepakatan tingkatan servis antara provider dan pelanggan terlebih dahulu untuk penggunaan DSDibuat dalam kesatuanPengukuran yang baik untuk network dan muatan yang lebih besarDiimplementasikan dengan queuing dan forwarding bedasarkan DS octetTidak terdapat info state pada paket flow yang disimpan

DS ServisMenetapkan DS domainMelaksanakan kebijakan DS yang konsekwen pada bagian internet yang berbatasanBiasanya di kontrol dari sebuah organisasiDitetapkan dengan service level agreements (SLA)

Parameter SLAPerforma servis secara detailThroughput/keluaran yang diharapkanKemungkinan dropLatencyKetidakleluasaan pada pemasukan dan kemunculan poin-poinProfile trafficmisalnya parameter token bucketPembagian dari traffic dalam kewalahan profile

Contoh ServisLevel A - low latencyLevel B - low lossLevel C - 90% dari traffic < 50ms latencyLevel D - 95% dalam profile traffic pengirimanLevel E membagi dua bandwidth pada traffic level FTraffic dengan mendahulukan drop X kemungkinan yang lebih tinggi dari pengiriman Y

DS Octet - kode PoolPenggunaan 6 bit paling kiri3 pool dari kode poinxxxxx0Pembagian sebagai standarxxxx11Percobaan atau penggunaan lokalxxxx01Percobaan atau lokal tapi mungkin dapat dialokasikan sebagai standar di masa depan

DS Octet Field yang didahulukanRouting selectionNetwork serviceQueuing discipline

DS Domains

DS Konfigurasi dan OperasiPada domain, interpretasi dari DS kode poin adalah uniformRouter pada domain adalah batasan node atau node interiorFungsi kondisi trafficClassifierMeterMarkerShaperDropper

DS Traffic Conditioner

Bacaan yang diperlukanStallings chapter 16RFCs identified in textComer, Internetworking with TCP/IP volume 1