PPP (Point to Point Protocol)

Network - Point-to-Point Protocol (sering disingkat menjadi PPP) adalah sebuah protokol enkapsulasi paket jaringan yang banyak digunakan pada wide area network (WAN). Protokol ini merupakan standar industri yang berjalan pada lapisan data-link (layer 2)  dan dikembangkan pada awal tahun 1990-an sebagai respons terhadap masalah-masalah yang terjadi pada protokol Serial Line Internet Protocol (SLIP), yang hanya mendukung pengalamatan IP statis kepada para kliennya. Dibandingkan dengan pendahulunya (SLIP), PPP jauh lebih baik, mengingat kerja protokol ini lebih cepat, menawarkan koreksi kesalahan, dan negosiasi sesi secara dinamis tanpa adanya intervensi dari pengguna. Selain itu, protokol ini juga mendukung banyak protokol-protokol jaringan secara simultan.

Point to Point

PPP Komponen dan Fitur

PPP menyediakan metode untuk transmisi datagram lebih link point-to-point serial. PPP terdiri dari tiga komponen utama:

• Sebuah metode untuk encapsulating datagrams atas link serial.
• PPP menggunakan Tingkat Tinggi Data Link Control (HDLC) protokol sebagai dasar untuk encapsulating datagrams lebih link point-to-point.
• Sebuah LCP extensible untuk membangun, mengkonfigurasi, dan menguji koneksi data link.
• Sebuah keluarga NCPs untuk menetapkan dan mengkonfigurasi protokol jaringan lapisan yang berbeda.
• PPP protocol beroperasi melalui koneksi interface piranti Data Communication Equipment (DCE) dan piranti Data Terminal Equipment (DTE).
• PPP protocol dapat beroperasi pada kedua modus synchronous (dial-up) ataupun asynchronous dan ISDN.
• Tidak ada batas transmission rate
• Keseimbangan load melalui multi-link
• LCP dipertukarkan saat link dibangun untuk mengetest jalur dan setuju karenanya
• PPP protocol mendukung berbagai macam protocol layer diatasnya seperti IP; IPX; AppleTalk dan sebagainya.
• PPP protocol mendukung authentication kedua jenis clear text PAP (Password Authentication Protocol) dan enkripsi CHAP (Chalange Handshake Authentication Protocol)
• NCP meng-encapsulate protocol layer Network dan mengandung suatu field yang mengindikasikan protocol layer atas

PPP mengandung Header yang mengindikasikan pemakaian protocol layer Network.PPP protocol Link Control Protocol (LCP) merupakan satu set layanan yang melaksanakan setup link dan memiliki Fase sebagai berikut :

• Link Entablisment and Negotiation, mencoba untuk membentuk link dengan router lawan (pembentukan link) request link dan router tetangga mengirim acnowlegment dengan isi [setuju atau tidak]. Pada fase ini akan menawarkan opsi :
• Authentication, mengirim dalam persetujuan PAP atau CHAP
• Compression, setiap mengirim dalam bentuk di kompres atau tidak
• Multilink, dalam satu interface dalpat membuat beberapa virtual link
• Determination Link Qualitiy, menentukan kualitas linknya (optional)
• NCP (Network Control Protocol) berfungsi mengontrol establisment

PPP protocol dapat berjalan pada bermacam-macam standard physical synchronous dan asynckronous termasuk :

• Serial Asynchronous seperti dial-up
• ISDN
• Serial synchronous
• HIgh Speed Serial Interface (HSSI)

Konfigurasi PPP protocol

Default protocol point-to-point untuk router Cisco adalah HDLC (High-Level Data Link Control) yang mana umum dipakai pada leased line seperti T1; T3 dll, akan tetapi HDLC tidak support authentication. KDLC adalah patennya Cisco jadi bukan standard industri, jadi hanya bisa dipakai sesama Cisco saja.

Berikut ini adalah implementasi PPP protocol :

Router# configure terminal Router(config)# interface serial 0 Router(config-if) # encapsulation ppp Router(config-if) # exit PPP protocol diinisialisasi dan di enable pada interface serial 0. Langkah selanjutnya adalah men-set jenis authentication yang dipakai Router(config) # int s0 Router(config-if) # ppp authentication pap Or you can use the CHAP authentication method. Router(config-if) # ppp authentication chap Router # show int s0

CHAP direkomendasikan sebagai metoda authentication PPP protocol, yang memberikan suatu authentication terenkripsi dua arah yang mana lebih secure daripada PAP. Jika jalur sudah tersambung, kedua server di masing-masing ujung saling mengirim pesan ‘Challenge’. Segera setelah pesan ‘Challenge’ terkirim, sisi remote yang diujung akan merespon dengan fungsi ‘hash’ satu arah menggunakan Message Digest 5 (MD5) dengan memanfaatkan user dan password mesin local. Kedua sisi ujung router harus mempunyai konfigurasi yang sama dalam hal PPP protocol ini termasuk metoda authentication yang dipakai.

Router(config)# username router password cisco Router(config)# interface serial 0 Router(config-if)# encapsulation ppp Router(config-if)# ppp chap hostname router Router(config-if)# ppp authentication chap

PPP protocol - CHAP authenticating :

• Konfigurasi kedua router dengan username dan password
• Username yang dipakai adalah hostname dari router remote

• Password yang dikonfigurasikan harus sama

Routing OSPF

Routing Open Shortest Path First (OSPF) adalah sebuah routing protocol standard terbuka yang telah diimplementasikan oleh sejumlah besar vendor jaringan. Alasan untuk mengkonfigurasi OSPF dalam sebuah topologi adalah untuk mengurangi overhead (waktu pemrosesan) routing, mempercepat convergance,serta membatasi ketidakstabilan network disebuah area dalam suatu network.

OSPF Message Encapsulation terjadi pada lapisan data-link dengan nomor protocol 89. Data field ini dapat berisi salah satu dari lima tipe paket OSPF. Pada IP packet header, alamat tujuannya mempunyai dua alamat multicast yaitu 224.0.0.5 dan 224.0.0.6 namun yang diset cukup salah satu dari alamat tersebut. Bila paket OSPF diencapsulasi di sebuah frame Ethernet, alamat tujuan dari MAC address juga merupakan sebuah alamat multicast, yaitu 01-00-5E-00-00-05 dan 01-00-5E-00-00-06. Semua paket OSPF mempunyai 24 byte yang berisikan informasi yang diperlukan. Packet header ini terdiri dari berbagai bidang seperti jenis-jenis paket OSPF, router ID serta alamat IP dari router yang mengirimkan paket.

Ada 5 tipe paket yang digunakan OSPF, yaitu :

§  Hello packet -> untuk menemukan serta membangun hubungan antar tetangga router OSPF.

§  Database Description (DBD) à  untuk mengecek singkronisasi database antar router.

§  Link-State Request (LSR) à  meminta spesifikasi link-state records antara router satu dengan yang lain.

§  Link-State Update (LSU) à  mengirimkan permintaan spesifikasi link-state records.

§  Link-State Acknowledgement (LSAck) à  menerima paket link-state.

Hello Packet

Hello Packet digunakan untuk menemukan serta membentuk suatu hubungan tetangga antara router OSPF. Untuk membentuk hubungan ini router OSPF akan mengirimkan paket berukuran kecil secara berkala ke jaringan. Paket inilah yang disebut dengan Hello packet. Paket ini juga mengadpertensikan router mana saja yang akan menjadi tetangganya. Pada jaringan multi-access Hello Packet digunakan untuk memilih Designated Router (DR) dan Back-up Designated Router (BDR). DR dan BDR akan menjadi pusat komunikasi seputar informasi OSPF dalam jaringan tersebut.

Network Mask pada format Hello packet merupakan mask dari interface jaringan dari OSPF yang sedang berjalan. Subnet-Mask nya 0.0.0.0 (4 byte).

Hello Interval biasanya multicast (224.0.0.5). Merupakan jumlah detik antara hello packet, biasanya 10 detik pada link point-to-point dan 30 detik pada NBMA / link broadcast.

Options merupakan kemampuan opsional yang dimiliki router.

RTR Prio digunakan dalam pemilihan DR dan BDR. Router dengan nilai priority tertinggi akan menjadi DR. Router dengan nilai poriotity di urutan kedua sebagai BDR. Secara default semua router OSPF memiliki nilai priority 1. Dengan Range priority mulai dai 0 hingga 255. Bila prioritasnya 0 berarti router tersebut tidak memenuhi syarat dalam pemilihan DR dab BDR, sedangkan nilai 255 menjamin sebuah router menjadi DR. Jjika dua buah router memiliki nilai priority sama, maka yang menjadi DR dan BDR adalah router yang memiliki nilai router ID tertinggi dalam jaringan.

Router Dead Interval merupakan jumlah dalam hitungan detik sebelum tetangga dinyatakan down. Secara default dead interval adalah 4 kali hello interval.

Designated Router bertujuan untuk mengurangi jumlah flooding pada media multiaccess.

Backup Designated Router bertujuan sebagai cadangan dari DR. Selama flooding berlangsung, BDR tetap pasif.

Neighbor berisi ID dari setiap router tetangga.

Database Description (DBD)

DBD digunakan selama pertukaran database. Paket DBD pertama digunakan untuk memilih hubungan master dan slave serta menetapkan urutan yang dipilih oleh master. Pemilihan master dan slave berdasarkan router ID tertinggi dari salah satu router. Router dengan router ID tertinggi akan menjadi master dan memulai sinkronisasi database. Router yang menjadi master akan melakukan pengiriman lebih dulu ke router slave. Peristiwa ini di istilahkan fase Exstart State. Setelah fase Exstart State lewat, selanjutnya adalah fase Exchange. Pada fase ini kedua router akan saling mengirimkan Database Description Packet. Bila si penerima belum memiliki informasi yang terdapat dalam paket tersebut, maka router pengirim akan memasuki fase Loading State. Dimana fase ini router akan mengirimkan informasi state secara lengkap ke router tetangganya. Setelah selesai router-router OSPF akan memiliki informasi state yang lengkap dalam databasenya, ini disebut fase Full State.

Link-State Request (LSR)

LSR akan dikirim jika bagian dari database hilang atau out of date. LSR juga digunakan setelah pertukaran DBD selesai untuk meminta LSAs yang telah terjadi selama pertukaran DBD.

Link-State Update (LSU)

LSU mengimplementasikan flooding dari LSAs yang berisi routing dan informasi metric. LSU dikirim sebagai tanggapan dari LSR.

Link-State Acknowledgement (LSAck)

OSPF membutuhkan pengakuan untuk menerima setiap LSA. Beberapa LSA dapat diakui dalam sebuah paket single link-state acknowledgement. Paket ini dikirim sebagai jawaban dari packet update link state serta memverifikasi bahwa paket update telah diterima dengan sukses. LSAck akan dikirim sebagai multicast. Jika router dalam keadaan DR atau BDR maka pengakukan dikirim ke alamat multicast router OSPF dari 224.0.0.5 sedangkan bila router dalam keadaan tidak DR atau BDR pengakuan akan dikirim kesemua alamat multicast router DR dari 224.0.0.6

Media yang dapat meneruskan  informasi OSPF yaitu:

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.

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 pesanpesan 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.

4. Nonbroadcast Multiaccess (NBMA)

Media berjenis Nonbroadcast multiaccess 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.

CARA KONFIGURASI OSPF PADA ROUTER CISCO

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 Neighbor 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 protocol 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 memiliki 3 tabel di dalam router :

1. Routing table biasa juga disebut sebagai Forwarding database. Database ini berisi the lowest cost untuk mencapai router-router/network-network lainnya. Setiap router mempunyai Routing table yang berbeda-beda.
2. Adjecency database, Database ini berisi semua router tetangganya. Setiap router mempunyai Adjecency database yang berbeda-beda.
3. Topological database, Database ini berisi seluruh informasi tentang router yang berada dalam satu networknya/areanya.

Kelebihan dari OSPF sebagai berikut

• Tidak menghasilkan routing loop
• Mendukung penggunaan beberapa metrik sekaligus
• Dapat menghasilkan banyak jalur ke sebuah tujuan
• Membagi jaringan yang besar mejadi beberapa area.
• Waktu yang diperlukan untuk konvergen lebih cepat

Kekurangan dari OSPF sebagai berikut :

• Membutuhkan basis data yang besar
• Lebih rumit