Protokol OSPF

OSPF adalah singkatan dari Open Shortest Path First . Ini adalah protokol routing yang banyak digunakan dan didukung. Ini adalah protokol intradomain, yang berarti bahwa itu digunakan dalam suatu area atau jaringan. Ini adalah protokol gateway interior yang telah dirancang dalam satu sistem otonom. Ini didasarkan pada algoritma routing link-state di mana setiap router berisi informasi dari setiap domain, dan berdasarkan informasi ini, ia menentukan jalur terpendek. Tujuan dari routing adalah untuk mempelajari rute. OSPF mencapainya dengan mempelajari setiap router dan subnet dalam seluruh jaringan. Setiap router berisi informasi yang sama tentang jaringan. Cara router mempelajari informasi ini dengan mengirimkan LSA (Link State Advertisements). LSA ini berisi informasi tentang setiap router, subnet, dan informasi jaringan lainnya. Setelah LSA dibanjiri, OSPF menyimpan informasi dalam database link-state yang dikenal sebagai LSDB. Tujuan utamanya adalah untuk memiliki informasi yang sama tentang setiap router dalam LSDB.

Wilayah OSPF

OSPF membagi sistem otonom ke dalam area yang merupakan kumpulan jaringan, host, dan router. Seperti penyedia layanan internet yang membagi internet ke dalam sistem otonom yang berbeda untuk memudahkan pengelolaan, OSPF selanjutnya membagi sistem otonom ke dalam Area.

Router yang ada di dalam area membanjiri area tersebut dengan informasi routing

Di Area, ada juga router khusus. Router khusus adalah router yang berada di perbatasan suatu area, dan router khusus ini dikenal sebagai Area Border Router. Router ini merangkum informasi tentang suatu area dan membagikan informasi tersebut dengan area lain.

Semua area di dalam sistem otonom terhubung ke router backbone, dan router backbone ini merupakan bagian dari area primer. Peran area primer adalah menyediakan komunikasi antara area yang berbeda.

Bagaimana cara kerja OSPF?

Ada tiga langkah yang dapat menjelaskan cara kerja OSPF:

Langkah 1: Langkah pertama adalah menjadi tetangga OSPF. Dua router yang terhubung yang menjalankan OSPF pada tautan yang sama menciptakan hubungan tetangga.

Langkah 2: Langkah kedua adalah bertukar informasi basis data. Setelah menjadi tetangga, kedua router saling bertukar informasi LSDB.

Langkah 3: Langkah ketiga adalah memilih rute terbaik. Setelah informasi LSDB dipertukarkan satu sama lain, router memilih rute terbaik untuk ditambahkan ke tabel routing berdasarkan perhitungan SPF.

Bagaimana router membentuk hubungan tetangga?

Hal pertama yang terjadi sebelum hubungan terbentuk adalah setiap router memilih ID router .

Router ID (RID): Router ID adalah nomor yang secara unik mengidentifikasi setiap router pada suatu jaringan. Router ID memiliki format alamat IPv4. Ada beberapa cara untuk mengatur router ID, cara pertama adalah mengatur router ID secara manual dan cara kedua adalah membiarkan router memutuskan sendiri.

Berikut ini adalah logika yang dipilih router untuk mengatur ID router:

• Ditetapkan secara manual: Router memeriksa apakah ID router ditetapkan secara manual atau tidak. Jika ditetapkan secara manual, maka itu adalah ID router. Jika tidak ditetapkan secara manual, maka router akan memilih alamat IP antarmuka loopback dengan status ‘up’ tertinggi. Jika tidak ada antarmuka loopback, maka router akan memilih alamat IP antarmuka non-loopback dengan status ‘up’ tertinggi.

Dua router yang terhubung satu sama lain melalui point to point atau beberapa router yang terhubung dapat berkomunikasi satu sama lain melalui protokol OSPF. Dua router berdekatan hanya ketika kedua router saling mengirim paket HELLO. Ketika kedua router menerima pengakuan paket HELLO, maka mereka datang dalam keadaan dua arah. Karena OSPF adalah protokol routing link state, sehingga memungkinkan untuk membuat hubungan tetangga antara router. Dua router dapat menjadi tetangga hanya ketika mereka termasuk dalam subnet yang sama, berbagi id area, subnet mask, timer, dan otentikasi yang sama. Hubungan OSPF adalah hubungan yang terbentuk antara router sehingga mereka dapat saling mengenal. Dua router dapat menjadi tetangga jika setidaknya salah satu dari mereka adalah router yang ditunjuk atau router yang ditunjuk cadangan dalam jaringan, atau terhubung melalui tautan point-to-point.

Jenis-jenis tautan di OSPF

Tautan pada dasarnya adalah koneksi, jadi koneksi antara dua router dikenal sebagai tautan.

Ada empat jenis tautan di OSPF:

1. Tautan titik-ke-titik: Tautan titik-ke-titik secara langsung menghubungkan dua router tanpa host atau router apa pun di antaranya.
2. Tautan sementara: Ketika beberapa router terhubung dalam jaringan, maka dikenal sebagai tautan sementara.
   Tautan sementara memiliki dua implementasi yang berbeda:
   Topologi tidak realistis: Ketika semua router terhubung satu sama lain, maka dikenal sebagai topologi tidak realistis.
   Topologi realistis: Ketika beberapa router yang ditunjuk ada dalam jaringan maka dikenal sebagai topologi realistis. Di sini router yang ditunjuk adalah router yang terhubung dengan semua router. Semua paket yang dikirim oleh router akan melewati router yang ditunjuk.
3. Stub link: Ini adalah jaringan yang terhubung ke router tunggal. Data masuk ke jaringan melalui router tunggal dan meninggalkan jaringan melalui router yang sama.
4. Tautan virtual: Jika tautan antara dua router terputus, administrasi membuat jalur virtual antara router, dan jalur tersebut juga bisa panjang.

Format Pesan OSPF

Berikut ini adalah bidang dalam format pesan OSPF:

• Versi: Ini adalah bidang 8-bit yang menentukan versi protokol OSPF.
• Tipe: Ini adalah bidang 8-bit. Ini menentukan tipe paket OSPF.
• Pesan: Ini adalah bidang 16-bit yang menentukan panjang total pesan, termasuk header. Oleh karena itu, panjang total sama dengan jumlah panjang pesan dan header.
• Alamat IP sumber: Menentukan alamat asal paket yang dikirim. Alamat IP perutean pengirim.
• Identifikasi area: Menentukan area di mana perutean berlangsung.
• Checksum: Digunakan untuk koreksi kesalahan dan deteksi kesalahan.
• Jenis autentikasi: Terdapat dua jenis autentikasi, yakni 0 dan 1. Di sini, 0 berarti untuk none yang menyatakan tidak ada autentikasi yang tersedia dan 1 berarti untuk pwd yang menyatakan autentikasi berbasis kata sandi.
• Autentikasi: Ini adalah bidang 32-bit yang berisi nilai sebenarnya dari data autentikasi.

Paket OSPF

Ada lima jenis paket berbeda di OSPF:

• Halo
• Deskripsi Basis Data
• Permintaan status tautan
• Pembaruan status tautan
• Pengakuan status tautan

Mari kita bahas setiap paket secara rinci.

1. Paket Halo

Paket Hello digunakan untuk membuat hubungan tetangga dan memeriksa keterjangkauan tetangga. Oleh karena itu, paket Hello digunakan saat koneksi antara router perlu dibuat.

2. Deskripsi Basis Data

Setelah membuat koneksi, jika router tetangga berkomunikasi dengan sistem pertama kali, ia akan mengirimkan informasi basis data tentang topologi jaringan ke sistem sehingga sistem dapat memperbarui atau memodifikasi sebagaimana mestinya.

3. Permintaan status tautan

Permintaan link-state dikirim oleh router untuk memperoleh informasi rute yang ditentukan. Misalkan ada dua router, yaitu router 1 dan router 2, dan router 1 ingin mengetahui informasi tentang router 2, maka router 1 mengirimkan permintaan link-state ke router 2. Ketika router 2 menerima permintaan link-state, maka router 2 mengirimkan informasi link-state ke router 1.

4. Pembaruan status tautan

Pembaruan status tautan digunakan oleh router untuk mengiklankan status tautannya. Jika router ingin menyiarkan status tautannya, ia menggunakan pembaruan status tautan.

5. Pengakuan status tautan

Pengakuan status tautan membuat perutean lebih andal dengan memaksa setiap router untuk mengirim pengakuan pada setiap pembaruan status tautan. Misalnya, router A mengirim pembaruan status tautan ke router B dan router C, kemudian sebagai balasannya, router B dan C mengirim pengakuan status tautan ke router A, sehingga router A mengetahui bahwa kedua router telah menerima pembaruan status tautan.

Negara OSPF

Perangkat yang menjalankan protokol OSPF mengalami status berikut:

• Down: Jika perangkat dalam kondisi down, berarti perangkat belum menerima paket HELLO. Di sini, down tidak berarti perangkat mati secara fisik; ini berarti proses OSPF belum dimulai.
• Init: Jika perangkat berada dalam status init, artinya perangkat telah menerima paket HELLO dari router lain.
• 2WAY: Jika perangkat berada dalam status 2WAY, artinya kedua router telah menerima paket HELLO dari router lain dan koneksi pun terjalin antara kedua router.
• Exstart: Setelah pertukaran antar router dimulai, kedua router akan berpindah ke status Exstart. Dalam status ini, master dan slave dipilih berdasarkan id router. Master mengendalikan urutan angka dan memulai proses pertukaran.
• Pertukaran: Dalam status pertukaran, kedua router saling mengirim daftar LSA yang berisi deskripsi basis data.
• Pemuatan: Pada status pemuatan, LSR, LSU, dan LSA dipertukarkan.
• Penuh: Setelah pertukaran LSA selesai, router berpindah ke status penuh.

Atribut router

Sebelum masuk ke status Extract, OSPF memilih satu router sebagai Designated router dan router lain sebagai backup designated router. Router-router ini bukan tipe, tetapi atribut dari sebuah router. Dalam kasus jaringan broadcast, router memilih satu router sebagai designated router dan router lain sebagai backup designated router. Pemilihan designated router dan backup designated router dilakukan untuk menghindari flooding dalam jaringan dan meminimalkan jumlah adjacencies. Keduanya berfungsi sebagai titik pusat untuk bertukar informasi routing di antara semua router. Karena tautan point-to-point terhubung secara langsung, maka DR dan BDR tidak dipilih.

Jika DR dan BDR tidak dipilih, router akan mengirimkan pembaruan ke semua tetangga yang berdekatan, yang menyebabkan banjir dalam jaringan. Untuk menghindari masalah ini, DR dan BDR dipilih. Setiap non-DR dan non-BDR mengirimkan pembaruan hanya ke DR dan BDR alih-alih menukarnya dengan router lain dalam segmen jaringan. DR kemudian mendistribusikan informasi topologi jaringan ke router lain di area yang sama sedangkan BDR berfungsi sebagai pengganti DR. BDR juga menerima informasi perutean dari semua router tetapi tidak mendistribusikan informasi tersebut. BDR mendistribusikan informasi hanya ketika DR gagal.

Alamat multicast 224.0.0.6 digunakan oleh non-DR dan non-BDR untuk mengirim informasi routing ke DR dan BDR. DR dan BDR mengirim informasi routing ke alamat multicast 224.0.0.5.

Berdasarkan aturan berikut, DR dan BDR dipilih:

• Router dengan prioritas OSPF tertinggi dipilih sebagai DR. Secara default, prioritas tertinggi ditetapkan sebagai 1.
• Jika tidak ada prioritas tertinggi, maka router dengan ID router tertinggi dipilih sebagai DR, dan router dengan prioritas tertinggi kedua dipilih sebagai BDR.

Mari kita pahami skenario ini melalui sebuah contoh.

Pada gambar di atas, R1 dipilih sebagai DR, sedangkan R2 dipilih sebagai BDR karena R1 memiliki ID router tertinggi, sedangkan R2 memiliki ID router tertinggi kedua. Jika tautan gagal antara R4 dan sistem, maka R4 hanya memberi tahu R1 dan R4 tentang kegagalan tautannya. Kemudian, DR memberi tahu semua non-DR dan non-BDR tentang perubahan tersebut, dan dalam kasus ini, kecuali R4, hanya R3 yang tersedia sebagai non-DR dan non-BDR.

//AGR

Referensi : [1]