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:
1. 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.
2. 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.
3. 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.
4. 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
Proses OSPF Terjadi
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.
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.
