Jumat, 17 Mei 2013

Multiprotocol Label Switching ( MPLS )

Latar Belakang
Pada zaman yang serba canggih, teknologi juga semakin tinggi, makin banyak berkembang metode-metode dalam penerapan jaringan komputer. Seperti dalam sebuah perusahaan, untuk dapat mengirim data antar pegawai, atau antara pegawai dan petingginya, tidak perlu lagi dengan mendatangi petinggi tersebut untuk memberikan data yang diinginkan oleh petingginya. Cukup menggunakan jaringan komputer dengan cara mentransfer data lewat jaringan LAN nya ataupun mengirim data menggunakan email secara internet. Sehingga dengan adanya teknologi seperti itu, memungkinkan pekerjaan lebih cepat terselesaikan dan lebih efektif. Tidak perlu memakan banyak waktu dalam memberikan data atau untuk mendapatkan data tersebut. Cukup duduk di dalam ruangan dan mengirimkannya lewat jaringan komputer. Asalkan jaringan tersebut terhubung ke seluruh user di kantor tersebut.
Tetapi tetap ada masalah yang didapatkan pada saat pengiriman data ataupun penerimaan data. Entah itu proses pengirimannya yang lama atau koneksi yang terputus mendadak. Karena itulah dikembangkan suatu metode jaringan komputer dengan memanfaatkan teknologi berbasis Multiprotocol Label Switching atau biasa disebut MPLS. Dengan adanya jaringan MPLS ini sangat memperhatikan QoS nya (Quality of Service) sehingga dapat menampilkan performanya dengan cukup baik.
referensi
     Pengertian MPLS
            Multiprotocol label switching (MPLS) adalah teknologi penyampaian paket melalui jaringan backbone berkecepatan tinggi dengan memberikan label-label pada paket yang akan dikirim.
     Komponen Pada MPLS 
  • Label Switched Path (LSP)
LSP merupakan jalur yang terbentuk dari dari serangkaian label swithing hop, dimana paket diteruskan berdasarkan table FEC (forward equivalent Class) dari satu mpls node ke mpls node yang lain.
  • Label Switching Router (LSR)
Biasa disebut juga dengan mpls node. Merupakan router yang berfungsi untuk meneruskan paket dengan melihat label berdasarkan table routing label.
  • Label Edge Router (LER)
LER adalah node yang menghubungkan sebuah MPLS domain dengan node yang berada diluar MPLS domain.
  • MPLS Egress Node
MPLS Egress Node adalah Node pada MPLS yang mengatur lalu lintas pada saat meninggalkan MPLS domain.
  • MPLS Ingress Node
MPLS Ingress Node adalah Node yang mengatur lalu lintas saat akan masuk ke MPLS domain.
  • MPLS label
MPLS label adalah label yang diberikan pada Header MPLS.
  •  MPLS node
MPLS node akan menjalankan MPLS. Berfungsi sebagai control protocol  yang akan meneruskan paket berdasarkan label tujuan. 
     Cara Kerja MPLS
            MPLS mempunyai prinsip kerja yang menggabungkan kecepatan switching pada layer 2 dengan kemampuan routing pada layer 3. Pada MPLS dilakukan enkapsulasi paket IP dengan menempelkan header MPLS atau diberi label terlebih dahulu pada suatu paket agar data yang dikirim tersebut tidak salah alamat. Label tersebutlah yang nantinya akan mengantarkan data ke alamat yang dituju, sehingga lalu lintas data yang dikirim melalui jalan yang benar. Pengalamatan dengan menggunakan label tersebut juga memberi keamanan pada data paket yang dikirim. Header MPLS terdiri atas 32 bit data, termasuk 20 bit label, 2 bit eksperimen, 1 bit identifikasi stack, serta 8 bit TTL.
Cara kerja MPLS adalah sebagai berikut :
Control plane
Ketika paket ip tiba pada LER (Ingrees Router), maka paket tersebut akan langsung diklasifikasikan kedalam FEC (forward equivalent class). Pengklasifikasian tersebut berdasarkan destination IP address maupun nilai dari IP precedence pada header IP. Semua paket yang diklasifikasikan kedalam FEC yang sama akan mendapatkan perlakuan yang sama. Maksudnya, paket tersebut akan diteruskan ke jalur tertentu. Proses pengklasifikasin hanya pada disisi edge saja. Sedangkan disisi LSR nya terjadi proses :
·      Melihat label pada paket yang datang
·      Menetukan outgoing interface dan outgoing label.
·      Menukar label paket yang datang dengan outgoing label, dan mengirimkan melalui outgoing interface tertentu.
Ketika paket mencapai LER (egrees router), label paket akan dihapus (popping).
     Keuntungan Menggunakan MPLS
            Jaringan MPLS mempunyai beberapa kelebihan yaitu sebagai berikut :
·      Memiliki kinerja yang baik dan cepat. Kinerja yang baik dapat diperoleh karena MPLS menggunakan Kelas Layanan (CoS / QoS) dan antrian prioritas. Dengan menggunakan label, data yang dikirim akan sampai ke tujuan dengan baik. Selain itu, jaringan MPLS didukung dengan kecepatan yang tinggi sehingga data dapat terkirim dengan cepat.
·      Packet loss yang rendah. Pada jaringan MPLS ini packet loss yang terjadi sangatlah rendah, sehingga banyak aplikasi yang dapat direspon dengan cepat.
Referensi :
Konfigurasi MPLS
MPLS (Multi Protocol Label Switching) merupakan suatu cara untuk pengiriman paket data dengan kecepatan tinggi. Protocol ini bekerja dengan di antara layer 2 dengan layer 3 menggunakan label untuk switching. Sehingga bersifat skalabilitas dan cepat.

Berikut adalah contoh konfigurasi MPLS :
Gambar topologi

 

Keterangan gambar :
Router P (Provider) terhubung dengan router-router PE yang lain.
Router PE (Provider Edge) fungsinya menghubungkan Router CE ke Router P
Router CE (Customer Edge) , router di sisi pelanggan

Setting MPLS Backbone


hostname PE1
interface Loopback0
 ip address 10.10.10.1 255.255.255.255
!
interface Serial1/0
 ip address 192.168.10.1 255.255.255.252
 mpls ip (yang terkoneksi ke router P-mengaktifkan mpls)
 serial restart-delay 0
!
router ospf 1
 log-adjacency-changes
 network 10.10.10.1 0.0.0.0 area 0
 network 192.168.10.1 0.0.0.0 area 0
!
router bgp 65000
 no synchronization
 bgp log-neighbor-changes
 neighbor 10.10.10.2 remote-as 65000
 neighbor 10.10.10.2 update-source Loopback0
 no auto-summary

=======================
Pada router P
Hostname P
interface Loopback0
 ip address 10.10.10.10 255.255.255.255
!
interface Serial1/0
 ip address 192.168.10.2 255.255.255.252
 mpls ip (setingan pada router P)
 no fair-queue
 serial restart-delay 0
!
interface Serial1/1
 ip address 192.168.20.1 255.255.255.252
 mpls ip (setingan pada router P)
 serial restart-delay 0
!
router ospf 1
 log-adjacency-changes
 network 10.10.10.10 0.0.0.0 area 0
 network 192.168.10.2 0.0.0.0 area 0
 network 192.168.20.1 0.0.0.0 area 0
!
=========================
hostname PE2

interface Loopback0
 ip address 10.10.10.2 255.255.255.255
!
interface Serial1/1
 ip address 192.168.20.2 255.255.255.252
 mpls ip
 serial restart-delay 0
!
router ospf 1
 log-adjacency-changes
 network 10.10.10.2 0.0.0.0 area 0
 network 192.168.20.2 0.0.0.0 area 0
!
router bgp 65000 (mengaktifkan BGP)
 no synchronization
 bgp log-neighbor-changes
 neighbor 10.10.10.1 remote-as 65000
 neighbor 10.10.10.1 update-source Loopback0
 no auto-summary
!

Cek BGP Peering antara PE1 dengan PE2
PE2#sh ip bgp sum
BGP router identifier 10.10.10.2, local AS number 65000
BGP table version is 1, main routing table version 1

Neighbor        V    AS MsgRcvd MsgSent   TblVer  InQ OutQ Up/Down  State/PfxRcd
10.10.10.1      4 65000      14      14        1    0    0 00:11:06        0
PE2#

Verifikasi MPLS telah terbentuk
PE2#show mpls forwarding-table
Local  Outgoing    Prefix            Bytes tag  Outgoing   Next Hop
tag    tag or VC   or Tunnel Id      switched   interface
16     Pop tag     192.168.10.0/30   0          Se1/1      point2point
17     Pop tag     10.10.10.10/32    0          Se1/1      point2point
18     17          10.10.10.1/32     0          Se1/1      point2point
PE2#


MPLS VPN dengan Routing Static di CPE




Yang kita inginkan dari gambar topologi di atas adalah router CPE BRI-KIRI (R10) bisa melakukan ping ke router CPE BRI-KANAN (R12)

Sisi CPE (BRI-KIRI) (R10)
hostname BRI-KIRI
!
ip cef
interface Loopback0
 ip address 5.5.5.5 255.255.255.255
!
interface FastEthernet0/0
 ip address 192.168.0.2 255.255.255.252
 duplex auto
 speed auto
!
ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 192.168.0.1 (routing static pelanggan, default route)


=====================================
hostname PE1

ip vrf BRI.KIRI (menunjukkan identifier untuk MPLS CPE BRI)            
 rd 65000:1
 route-target export 65000:1
 route-target import 65000:1
!
interface Loopback0
 ip address 10.10.10.1 255.255.255.255
!
interface FastEthernet0/0
 description BRI-KIRI
 ip vrf forwarding BRI.KIRI
 ip address 192.168.0.1 255.255.255.252
 speed auto
 half-duplex
!
interface FastEthernet0/1 (interface ke arah pelanggan)
 ip vrf forwarding BCA.KIRI
 ip address 192.168.0.1 255.255.255.252
 duplex auto
 speed auto
!
interface Serial1/0 (interface ke arah MPLS)
 ip address 192.168.10.1 255.255.255.252
 mpls ip
 serial restart-delay 0
!
router ospf 1 (routing ke arah MPLS domain)
 log-adjacency-changes
 network 10.10.10.1 0.0.0.0 area 0
 network 192.168.10.1 0.0.0.0 area 0

ip route vrf BRI.KIRI 5.5.5.5 255.255.255.255 192.168.0.2 (routing static ke CPE lawan)
!
router bgp 65000
 no synchronization
 bgp log-neighbor-changes
 neighbor 10.10.10.2 remote-as 65000
 neighbor 10.10.10.2 update-source Loopback0
 no auto-summary
 !
 address-family vpnv4 (mengaktifkan MP-BGP untuk VPN)
  neighbor 10.10.10.2 activate
  neighbor 10.10.10.2 send-community extended
 exit-address-family
 !
 address-family ipv4 vrf BRI.KIRI (Konfigurasi untuk routing CPE pelanggan)
  redistribute connected
  redistribute static (routing static CPE didistribusikan ke network pelanggan lainnya)
  no synchronization
 exit-address-family
!
==================================

Sisi CPE R12
BRI-KANAN#
hostname BRI-KANAN
interface Loopback0
 ip address 6.6.6.6 255.255.255.255
!
interface FastEthernet0/0
 ip address 192.168.0.6 255.255.255.252
 duplex auto
 speed auto

ip forward-protocol nd
ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 192.168.0.5 (routing static dari pelanggan,default route)
===================================

hostname PE2
ip vrf BRI.KANAN (menunjukkan identifier untuk MPLS CPE BRI)   
 rd 65000:1
 route-target export 65000:1
 route-target import 65000:1
!
interface Loopback0
 ip address 10.10.10.2 255.255.255.255
!
interface FastEthernet0/0 (interface ke arah pelanggan)
 ip vrf forwarding BRI.KANAN
 ip address 192.168.0.5 255.255.255.252
 speed auto
!
interface Serial1/1 (interface ke arah MPLS)
 ip address 192.168.20.2 255.255.255.252
 mpls ip
 serial restart-delay 0
!
router ospf 1 (routing ke arah MPLS domain)
 log-adjacency-changes
 network 10.10.10.2 0.0.0.0 area 0
 network 192.168.20.2 0.0.0.0 area 0
!
ip route vrf BRI.KANAN 6.6.6.6 255.255.255.255 192.168.0.6 (routing static ke CPE pelanggan)

router bgp 65000 (mengaktifkan BGP)
 no synchronization
 bgp log-neighbor-changes
 neighbor 10.10.10.1 remote-as 65000
 neighbor 10.10.10.1 update-source Loopback0
 no auto-summary
 !
 address-family vpnv4 (mengaktifkan MP-BGP)
  neighbor 10.10.10.1 activate
  neighbor 10.10.10.1 send-community extended
 exit-address-family
 !
 address-family ipv4 vrf BRI.KANAN (Setting routing ke arah CPE)
  redistribute connected
  redistribute static
 exit-address-family
!

Test ping ke ip loopback dari BRI-KANAN, sudah reply
BRI-KIRI#ping 6.6.6.6

Type escape sequence to abort.
Sending 5, 100-byte ICMP Echos to 6.6.6.6, timeout is 2 seconds:
!!!!!
Success rate is 100 percent (5/5), round-trip min/avg/max = 120/153/188 ms
BRI-KIRI#


MPLS Routing RIP di sisi CPE
http://multiply.com/mu/mfanies/image/qMc2AoOmIzz0J0u2YP70yw/photos/1M/300x300/286/mpls-vpn.jpg?et=u3TZ%2CiDT%2CKBxQaUIqkVwWw&nmid=0
Pelanggan menggunakan setingan RIP di CPE. Yang perlu disetting di sisi PE1 dulu yah. Berikut ini gambar topologinya yah.


PE1
router rip (mengaktifkan routing RIP version 2)
 version 2
 !
 address-family ipv4 vrf BRI.KIRI
  redistribute bgp 65000 metric transparent (memasukkan routing BGP ke routing RIP)
  network 192.168.0.0
  no auto-summary
  version 2
 exit-address-family

router bgp 65000
 no synchronization
 bgp log-neighbor-changes
 neighbor 10.10.10.2 remote-as 65000
 neighbor 10.10.10.2 update-source Loopback0
 no auto-summary
 !
 address-family vpnv4
  neighbor 10.10.10.2 activate
  neighbor 10.10.10.2 send-community extended
 exit-address-family
 !
 address-family ipv4 vrf BRI.KIRI
  redistribute rip (memasukkan routing RIP ke dalam routing BGP)
  no synchronization
 exit-address-family

====================
Di sisi CPE BRI-KIRI

router rip (setting IP yang akan didistribusikan lewat routing RIP)
 version 2
 network 5.0.0.0
 network 192.168.0.0
 no auto-summary

=====================
Di sisi PE2

router rip
 version 2
 !
 address-family ipv4 vrf BRI.KANAN
  redistribute bgp 65000 metric transparent
  network 192.168.0.0
  no auto-summary
  version 2
 exit-address-family

router bgp 65000
 no synchronization
 bgp log-neighbor-changes
 neighbor 10.10.10.1 remote-as 65000
 neighbor 10.10.10.1 update-source Loopback0
 !
 address-family ipv4
  neighbor 10.10.10.1 activate
  no auto-summary
  no synchronization
 exit-address-family
 !
 address-family vpnv4
  neighbor 10.10.10.1 activate
  neighbor 10.10.10.1 send-community extended
 exit-address-family
 !
 address-family ipv4 vrf BRI.KANAN
  redistribute rip
  no synchronization
 exit-address-family
==============================
Di sisi CPE BRI-KANAN

router rip
 version 2
 network 6.0.0.0
 network 192.168.0.0
 no auto-summary
===============================

Test Ping dari sisi BRI-KANAN ke loopback BRI-KIRI

BRI-KANAN#PING 5.5.5.5

Type escape sequence to abort.
Sending 5, 100-byte ICMP Echos to 5.5.5.5, timeout is 2 seconds:
!!!!!
Success rate is 100 percent (5/5), round-trip min/avg/max = 124/166/260 ms
BRI-KANAN#
Antara CPE BRI-KIRI dengan CPE BRI-KANAN sudah bisa berkomunikasi satu sama lain, ini dibuktikan dengan hasil ping reply.
================================
Referensi :
Kesimpulan
1.      Multiprotocol label switching (MPLS) adalah teknologi penyampaian paket melalui jaringan backbone berkecepatan tinggi dengan memberikan label-label pada paket yang akan dikirim.
2.      MPLS mempunyai prinsip kerja yang menggabungkan kecepatan switching pada layer 2 dengan kemampuan routing pada layer 3.
3.      Keuntungan menggunakan MPLS :
·      Memiliki kinerja yang baik dan cepat.
·      Packet loss yang rendah.
referensi
http://putrapaker.wordpress.com/2009/06/15/multiprotocol-label-switching-disingkat-menjadi-mpls/

Tidak ada komentar:

Posting Komentar