Multi Protocol Label Switching (Mpls)

Seiring dengan perkembangan teknologi gunjingan dan telekomunikasi, maka keperluan kepada suatu jaringan akan kian meningkat, utamanya untuk menghubungkan jaringan yang satu dengan jaringan yang lain, dimana kedua kawasan jaringan tersebut letaknya saling berjauhan, maka untuk menghubungkan keduanya biar terjadi suatu koneksi yang lebih cepat dan lebih baik maka diinginkan suatu jalur yang dinamakan Multi Protocol Label Switching (MPLS).

Seperti kita pahami bareng bahwa MPLS yakni suatu teknologi penyampaian paket pada jaringan backbone (jaringan utama) berkecepatan tinggi yang memadukan beberapa keunggulan dari metode komunikasi circuit-switched dan packet switched yang melahirkan teknologi yang lebih baik dari keduanya. MPLS melakukan pekerjaan pada packets dengan MPLS header, yang berisi satu atau lebih label. Header MPLS terdiri atas 32 bit data, tergolong 20 bit label, 2 bit eksperimen, dan 1 bit kenali stack, serta 8 bit TTL. Label pada MPLS digunakan untuk proses forwarding, tergolong proses traffic engineering.

Diharapkan dengan adanya jalur MPLS tersebut maka suatu jaringan sanggup terhubung dan terkoneksi dengan mudah dan diharapakan proses pengaksesannya bisa lebih cepat dan lebih baik.

Pengertian MPLS

Multiprotocol Label Switching (MPLS) [1] yakni teknologi penyampaian paket pada jaringan backbone (jaringan utama) berkecepatan tinggi yang memadukan beberapa keunggulan dari metode komunikasi circuit-switched dan packet-switched yang melahirkan teknologi yang lebih baik dari keduanya.

Multiprotocol Label Switching (MPLS) [2] yakni arsitektur network yang didefinisikan oleh IETF untuk memadukan mekanisme label swapping di layer 2 dengan routing di layer 3 untuk mempercepat pengantaran paket.

Paket-paket pada MPLS diteruskan dengan protokol routing menyerupai OSPF, BGP atau EGP. Protokol routing berada pada layer 3 metode OSI, sedangkan MPLS berada di antara layer 2 dan 3. OSPF (Open Shortest Path First) yakni routing protocol berbasis link state (dilihat dari total jarak) sehabis antar router bertukar gunjingan maka akan terbentuk database pada masing – masing router. BGP (Border Gateway Protocol) yakni router untuk jaringan external yang digunakan untuk menyingkir dari routing loop pada jaringan internet.

Header MPLS

MPLS melakukan pekerjaan pada packets dengan MPLS header, yang berisi satu atau lebih labels. Ini disebut dengan label stack. Header MPLS sanggup dilihat pada gambar dibawah ini:

MPLS Header mencakup :
  1. 20-bit label value : Suatu bidang label yang berisi nilai yang kasatmata dari MPLS label
  2. 3-bit field CoS : Suatu bidang CoS yang sanggup digunakan untuk mempengaruhi antrian
    packet data dan algoritma packet data yang tidak diperlukan
  3. 1-bit bottom of stack flag : Jika 1 bit di-set, maka ini menjelaskan label yang sekarang
    adalah label yang terakhir. Suatu bidang yang mendukung hirarki label stack
  4. 8-bit TTL (time to live) field. Untuk 8 bit data yang bekerja
Enkapsulasi Paket
 
Tidak menyerupai ATM yang memecah paket-paket IP, MPLS cuma melaksanakan enkapsulasi paket IP, dengan memasang header MPLS. Header MPLS terdiri atas 32 bit data, tergolong 20 bit label, 2 bit eksperimen, dan 1 bit kenali stack, serta 8 bit TTL. Label yakni kepingan dari header, memiliki panjang yang bersifat tetap, dan merupakan satu-satunya tanda kenali paket. Label digunakan untuk proses forwarding, tergolong proses traffic engineering. Untuk mengenali enkapsulasi paket pada MPLS sanggup dilihat pada gambar dibawah ini:

Setiap LSR memiliki tabel yang disebut label-swiching table. Tabel itu berisi pemetaan label masuk, label keluar, dan link ke LSR berikutnya. Saat LSR memperoleh paket, label paket akan dibaca, kemudian diganti dengan label keluar, kemudian paket diantarkan ke LSR berikutnya.

Selain paket IP, paket MPLS juga bisa dienkapsulasikan kembali dalam paket MPLS. Maka suatu paket bisa memiliki beberapa header. Dan bit stack pada header memamerkan apakah suatu header sudah terletak di 'dasar' tumpukan header MPLS itu.

Arsitektur MPLS

MPLS, multi-protocol label switching, yakni arsitektur network yang didefinisikan oleh IETF untuk memadukan mekanisme label swapping di layer 2 dengan routing di layer 3 untuk mempercepat pengantaran paket. Network MPLS terdiri atas sirkit yang disebut label-switched path (LSP), yang menghubungkan titik-titik yang disebut label-switched router (LSR).

Setiap LSP dikaitkan dengan suatu forwarding equivalence class (FEC), yang merupakan kumpulan paket yang memperoleh perlakukan forwarding yang serupa di suatu LSR. FEC diidentifikasikan dengan pemasangan label.

Arsitektur MPLS
Untuk membentuk LSP, diinginkan suatu protokol persinyalan. Protokol ini menyeleksi forwarding menurut label pada paket. Label yang pendek dan berskala tetap mempercepat proses forwarding dan mempertinggi kebebasan penyeleksian path. Hasilnya yakni network datagram yang bersifat lebih connection-oriented.

Arsitektur Jaringan MPLS

  1. Penggolongan dan pemberian label pada packet. Setelah itu packets akan menuju provider (P). Dari provider, packet akan diteruskan ke inti.
  2. Pada inti, packet diteruskan menurut label bukan menurut pada IP address. Label ini memamerkan penggolongan class (A, B, C, D) dan tujuannya.
  3. Menghilangkan label dan meneruskan packet pada segi penerima.
MPLS Cloud

Keterangan :
  1. LER : Label Edge Router (label pada segi router)
  2. LSR : Label Switch Router (label pada switch router)
  3. Forward Equivalence Class, meneruskan packets pada class yang sama.
  4. Label : menghubungkan suatu packet dalam FEC
  5. Label Stack : banyak sekali label yang berisi gunjingan mengenai bagaimana packets akan diteruskan
  6. Label Switch Path : jejak packets untuk mengarahkan ke FEC tertentu
  7. LDP : Label Distribution Protocol, digunakan untuk mendistribusikan gunjingan label diantara MPLS dengan perangkat jaringan
  8. Label Swapping : berfungsi memanipulasi label untuk meneruskan packets hingga ke tujuan
Struktur Jaringan MPLS

Struktur jaringan MPLS berisikan edge Label Switching Routers atau edge LSRs yang mengelilingi suatu core Label Switching Routers (LSRs). Adapun elemen-elemen dasar penyusun jaringan MPLS merupakan :
  • Edge Label Switching Routers (ELSR)
Edge Label Switching Routers ini terletak pada perbatasan jaringan MPLS, dan berfungsi untuk mengaplikasikan label ke dalam paket-paket yang masuk ke dalam jaringan MPLS. Sebuah MPLS Edge Router akan mengevaluasi header IP dan akan menyeleksi label yang sempurna untuk dienkapsulasi ke dalam paket tersebut di saat suatu paket IP masuk ke dalam jaringan MPLS. Dan di saat paket yang berlabel meninggalkan jaringan MPLS, maka Edge Router yang lain akan menetralisir label tersebut.
Label Switches. Perangkat Label Switches ini berfungsi untuk menswitch paket-paket ataupun sel-sel yang sudah dilabeli menurut label tersebut. Label Switches ini juga mendukung Layer 3 routing ataupun Layer 2 switching untuk disertakan dalam label switching. Operasi dalam label switches memiliki persamaan dengan teknik switching yang biasa dijalankan dalam ATM.
  • Label Distribution Protocol (LDP)
Label Distribution Protocol (LDP) merupakan suatu mekanisme yang digunakan untuk mengumumkan ikatan label yang sudah dibentuk dari satu LSR ke LSR yang lain dalam satu jaringan MPLS. Dalam arsitektur jaringan MPLS, suatu LSR yang merupakan tujuan atau hop selanjutnya akan mengantarkan gunjingan mengenai ikatan suatu label ke LSR yang sebelumnya mengantarkan pesan untuk mengikat label tersebut bagi rute paketnya. Teknik ini biasa disebut distribusi label downstream on demand.
Jaringan gres ini memiliki beberapa laba diantaranya :
  1. MPLS menghemat banyaknya proses pembuatan yang terjadi di IP routers, serta memperbaiki kinerja pengantaran suatu paket data.
  2. MPLS juga bisa menawarkan Quality of Service (QoS) dalam jaringan backbone, dan menjumlah parameter QoS memakai teknik Differentiated services (Diffserv) sehingga setiap layanan paket yang diantarkan akan memperoleh perlakuan yang berlawanan sesuai dengan skala
    prioritasnya.
Contoh Penggunaan MPLS Pada Jaringan

MPLS biasa digunakan pada jaringan. Berikut ini merupakan teladan penggunaan MPLS pada jaringan yang sanggup dilihat pada gambar di bawah ini,

Keterangan:
Misalnya kita akan menghubungkan antara jaringan di Lokasi A dengan jaringan di Lokasi C maka kita sanggup melakukannya dengan beberapa cara misalnya lewat jalur routing protocol ataupun lewat jalur MPLS.
  • Dengan Jalur Routing Protocol
Jalur dari Lokasi A akan menuju ke R10 (Router 10) kemudian menuju ke R1 (Router 1) selanjutnya ke R2 (Router 2) atau ke R4 (Router 4) kemudian jalurnya menuju ke R3 (Router 3) sehabis itu ke R7 (Router 7) dan karenanya eksklusif ke Lokasi C. Routing Protocol yang dapat digunakan antara lain yakni OSPF, BGP dan RIP. Jalur internet yang menghubungkan antara Lokasi A dengan Lokasi C apabila memakai routing protocol akan membutuhkan waktu yang lebih usang dibandingkan dengan jalur MPLS sebab dengan routing protocol jalur yang dilewati lebih banyak.
  • Dengan VPN MPLS
VPN sama halnya dengan jalur MPLS, bedanya cuma data yang dikirim di enkripsi untuk mempertahankan keprivasian datanya. Selain itu dengan VPN MPLS sanggup lebih cepat jalurnya cuma dengan menghubungkan Router di Lokasi A dengan Lokasi C.

Proses Pada MPLS

Untuk mengenali proses switching yang terjadi pada MPLS sanggup dipahami dengan gambar berikut,

Proses Switching Pada Jaringan MPLS
  1. Prinsip kerja MPLS merupakan memadukan kecepatan switching pada layer 2 dengan kesanggupan routing dan skalabilitas pada layer 3.
  2. Cara kerjanya yakni dengan menyelipkan label di antara header layer 2 dan 3 pada paket yang diteruskan.
  3. Label dihasilkan oleh Label-Switching Router dimana bertindak selaku penghubung jaringan MPLS dengan jaringan luar.
  4. Label berisi gunjingan tujuan node selanjutnya kemana paket mesti dikirim, kemudian paket diteruskan ke node berikutnya, di node ini label paket akan dilepas dan diberi label yang gres yang berisi tujuan berikutnya.
  5. Paket-paket diteruskan dalam path yang disebut LSP (Label Switching Path).
Standarisasi Protokol MPLS

Ada dua standardisasi protokol untuk memanage alur MPLS yakni :
  1. CR-LDP (Constraint-based Routing Label Distribution Protocol)
  2. RSVP-TE, suatu ekspansi protocol RSVP untuk traffic rancang-bangun
  • Suatu header MPLS tidak mengidentifikasi jenis data yang dibawa pada alur MPLS.
  • Jika header menenteng 2 tipe jalur yang berlawanan diantara 2 router yang sama, dengan treatment yang berlawanan dari masing – masing jenis core router, maka header MPLS mesti menetapkan jalurnya untuk masing – masing jenis traffic
MPLS Over ATM

MPLS over ATM yakni alternatif untuk menawarkan interface IP/MPLS dan ATM dalam suatu jaringan. Alternatif ini lebih baik dibandingkan dengan IP over ATM, sebab bikin semacam IP over ATM yang tidak lagi saling acuh. Alternatif ini juga lebih baik dibandingkan dengan MPLS tunggal, sebab bisa untuk mendukung trafik non IP kalau diperlukan oleh customer. Gambar di bawa ini merupakan citra pada MPLS Over ATM

  • Seperti paket IP, paket MPLS akan dienkapsulasikan ke dalam AAL 5, kemudian dikonversikan menjadi sel – sel ATM.
  • Kelemahan metode MPLS over ATM ini yakni bahwa laba MPLS akan berkurang, sebab banyak kelebihannya yang hendak overlap dengan laba ATM. Alternatif ini sungguh tidak cost-effective
Hibrida MPLS-ATM

Hibrida MPLS-ATM yakni suatu network yang sepenuhnya memadukan jaringan MPLS di atas core network ATM. MPLS dalam hal ini berfungsi untuk mengintegrasikan fungsionalitas IP dan ATM, bukan memisahkannya. Tujuannya yakni menawarkan network yang sanggup menanggulangi trafik IP dan non-IP sama baiknya, dengan efisiensi tinggi.

Network terdiri atas LSR-ATM. Trafik ATM dimasak selaku trafik ATM. Trafik IP dimasak selaku trafik ATM-MPLS, yang hendak memakai VPI and VCI selaku label. Format sel ATM-MPLS digambarkan pada gambar berikut,


Integrasi switch ATM dan LSR diinginkan bisa memadukan kecepatan switch ATM dengan kesanggupan multi layanan dati MPLS. Biaya bagi pembangunan dan pemeliharaan network masih cukup optimal, mendekati ongkos bagi network ATM atau network MPLS.

Label dan Labeled Paket

  1. Peralatan MPLS memforward ke semua packet yang diberi label dengan cara yang sama.
  2. Suatu label berada di kawasan yang significant diantara sepasang perlengkapan MPLS.
  3. MPLS label sanggup ditaruh pada posisi yang berlawanan di dalam data frame, tergantung pada teknologi layer-2 yang digunakan untuk transport. Jika teknologi layer 2 mendukung suatu label, MPLS label yakni encapsulated bidang label yang asli.
Jika teknologi layer 2 tidak secara orisinil mendukung suatu label, maka MPLS label terletak pada suatu encapsulasi header.

GMPLS

GMPLS (Generalized MPLS) yakni desain konvergensi vertikal dalam teknologi transport, yang tetap berbasis pada penggunaan label menyerupai MPLS. Setelah MPLS dikembangkan untuk memperbaiki jaringan IP, desain label digunakan untuk jaringan optik berbasis DWDM, dimana panjang gelombang (λ) digunakan selaku label. Standar yang digunakan disebut MPλS. Namun, memikirkan bahwa sebagian besar jaringan optik masih memakai SDH, bukan cuma DWDM, maka MPλS diperluas untuk mencakup juga TDM, ADM dari SDH, OXC. Konsep yang luas ini lah yang dinamai GMPLS.

GMPLS merupakan konvergensi vertikal, sebab ia memakai metode label switching dalam layer 0 hingga 3 [Allen 2001]. Tujuannya yakni untuk menawarkan network yang secara keseluruhan bisa menanggulangi bandwidth besar dengan QoS yang konsisten serta pengendalian penuh. Dan terintegrasi Diharapkan GMPLS akan mengambil alih teknologi SDH dan ATM klasik, yang hingga dikala ini masih menjadi layer yang paling mahal dalam pembangunan network. Proses enkapsulasi pada GMPLS sanggup dilihat pada gambar berikut ini.

Implementasi MPLS

MPLS bersifat alami bagi dunia IP. Traffic engineering pada MPLS memperhitungkan sepenuhnya abjad traffic IP yang melewatinya. Keuntungan lain yakni tidak diperlukannya kerepotan teknis, menyerupai enkapsulasi ke dalam AAL dan pembentukan sel-sel ATM yang masing-masing memperbesar delay, memperbesar header, dan memperbesar keperluan bandwidth. MPLS tidak memperlukan hal-hal itu .

Persoalan besar dengan MPLS yakni bahwa hingga dikala ini belum terbentuk derma untuk traffic non IP. Skema-skema L2 over MPLS (termasuk Ethernet over MPLS, ATM over MPLS, dan FR over MPLS) sedang dalam riset yang progressif, tapi belum masuk ke tahap pengembangan secara komersial. Yang cukup menyebabkan impian yakni banyaknya alternatif konversi banyak sekali jenis traffic ke dalam IP, sehingga traffic jenis itu sanggup pula dimuat lewat jaringan MPLS.

Kesimpulan

MPLS merupakan teknologi penyampaian paket pada jaringan backbone (jaringan utama) berkecepatan tinggi yang memadukan beberapa keunggulan dari metode komunikasi circuit-switched dan packet-switched yang melahirkan teknologi yang lebih baik dari keduanya. Juga sanggup dibilang MPLS yakni arsitektur network yang didefinisikan oleh IETF untuk memadukan mekanisme label swapping di layer 2 dengan routing di layer 3 untuk mempercepat pengantaran paket. Tidak menyerupai ATM yang memecah paket-paket IP, MPLS cuma melaksanakan enkapsulasi paket IP, dengan memasang header MPLS. Jaringan MPLS terdiri atas sirkit yang disebut label-switched path (LSP), yang menghubungkan titik-titik yang disebut label-switched router (LSR). Untuk membentuk LSP, diinginkan suatu protokol
persinyalan. Protokol ini menyeleksi forwarding menurut label pada paket. Label yang pendek dan berskala tetap mempercepat proses forwarding dan mempertinggi kebebasan penyeleksian path. Hasilnya yakni network datagram yang bersifat lebih connection-oriented. Dalam MPLS terdapat dua standarisasi, yakni CR-LDP (Constraint-based Routing Label Distribution Protocol) dan RSVP-TE, suatu ekspansi protocol RSVP untuk traffic rancangbangun.

Related : Multi Protocol Label Switching (Mpls)

0 Komentar untuk "Multi Protocol Label Switching (Mpls)"