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 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)-> untuk mengecek
singkronisasi database antar router.
*. Link-State Request (LSR) -> meminta spesifikasi
link-state records antara router satu dengan yang lain.
*. Link-State Update (LSU) -> mengirimkan permintaan
spesifikasi link-state records.
*. Link-State Acknowledgement (LSAck) -> 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 yangsedang 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
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
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.
Cara Kerja OSPF
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:
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.
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.
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.
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.