Jurnal Elektronik Ilmu Komputer Udayana

Volume 12, No 1. August 2023

p-ISSN: 2301-5373

e-ISSN: 2654-5101

Implementasi Routing Protocol OSPF (Open Shortest Path First) dalam Jaringan SOHO

I Gusti Ayu Purnami Pinatiha1, I Gede Santi Astawaa2

aProgram Studi Informatika, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Udayana, Badung, Bali, Indonesia

1[email protected]

2[email protected]

Abstract

With a computer network, a computer can be connected to each other either by using the internet or without the internet. To be able to connect with each other there is a data exchange process. The process of sending data is known as routing. OSPF routing is a routing protocol that uses the concept of a routing hierarchy, meaning that OSPF divides the network into several levels. by using the concept of OSPF this router will determine the shortest path to be passed. That way, the process of sending data will be faster to the recipient. The purpose of this research is to build a network that can send messages efficiently. The benefit of this research is being able to build and simulate the OSPF routing protocol in a LAN network using Cisco Packet Tracer version 8.2.0. By using the simulation method, conducting experiments using a model of a system starting from the topology design, IP address mapping, and the configuration process. The results obtained from this research is a topology that is designed and designed to produce a SOHO network that is able to communicate between networks with each other even though they are on different networks and is able to choose the path it takes based on the shortest route.

Keywords: Routing, OSPF, Network, Protocol, Area

  • 1.   Pendahuluan

Dewasa ini perkembangan teknologi semakin maju salah satunya dalam bidang jaringan komputer. Dengan adanya jaringan komputer, sebuah komputer dapat terhubung satu sama lainnya baik dengan menggunakan internet atau tanpa internet. Komputer dapat terhubung setidaknya ke dalam satu jaringan yang dihubungkan menggunakan media transmisi berupa kabel maupun nirkabel. Untuk menciptakan jaringan yang memiliki jangkauan yang lebih luas dapat menggunakan perangkat jaringan tambahan seperti Router, Switch dan lainnya. Ketika menghubungkan satu jaringan dengan jaringan lainnya diperlukan adanya sebuah protocol. Protokol adalah mekanisme komunikasi dalam jaringan komputer[1]. Dalam komunikasi sebuah jaringan terdapat sebuah proses pengiriman data dari satu jaringan ke jaringan yang lain. Proses pengiriman data tersebut dikenal dengan istilah routing. Terdapat dua jenis routing yang banyak digunakan yaitu static routing dan dinamic routing. Dynamic routing adalah proses routing tanpa memasukkan tabel routing secara manual. Router akan membuat tabel routing secara otomatis berdasarkan lalu lintas jaringan dari router yang terhubung. Ada berbagai macam protokol dinamic routing, seperti:

  • 1.    RIP (Routing Information Protocol)

  • 2.    IGRP (Internal Gateway Routing Protocol)

  • 3.    OSPF (Open Shortest Path First)

  • 4.    BGP (Border Gateway Protocol)

Dalam penelitian ini penulis menggunakan routing OSPF sebagai routing protocol nya. Routing 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. Selain itu dengan menggunakan konsep OSPF ini router akan menentukan jalur

terpendek yang akan dilaluinya. Dengan begitu maka proses pengiriman data akan lebih cepat sampai ke penerima. Tujuan dari penelitian ini adalah membangun sebuah jaringan yang dapat mengirimkan pesan dengan efisien. Manfaat dari penelitian ini adalah mampu membangun dan mensimulasikan routing protocol OSPF dalam jaringan LAN menggunakan Cisco Packet Tracer versi 8.2.0.

  • 2.    Metodologi Penelitian

Metode yang digunakan dalam penelitian ini adalah menggunakan metode simulasi. Simulasi adalah suatu metodologi untuk melaksanakan percobaan dengan menggunakan model dari suatu sistem nyata. Pendekatan simulasi diawali dengan pembangunan model sistem nyata. Model tersebut harus dapat menunjukkan bagaimana berbagai komponen dalam sistem saling berinteraksi sehingga benar-benar menggambarkan perilaku sistem. Setelah model dibuat maka model tersebut ditransformasikan ke dalam program komputer sehingga memungkinkan untuk disimulasikan. Dengan menggunakan simulasi maka dapat dilakukan pengambilan keputusan dengan tepat tanpa adanya penambahan cost. Adapun tahapan dalam penerapan OSPF di dalam sebuah jaringan yakni :

  • 2.1.    Perancangan Topologi

Dalam perancangan topologi jaringan penulis menggunakan platform Cisco Packet Tracer sebagai media simulasi jaringan sebelum diterapkan pada jaringan yang sebenarnya. Cisco Packet Tracer merupakan salah satu software simulator jaringan yang memiliki fitur cukup lengkap. Software ini memiliki perangkat jaringan yang cukup lengkap seperti routers, switch, hub, wireless device, connection, end devices, security, wan emulation dan custom made device. Terdapat juga mode CLI dan mode Command secara virtual. Pada penelitian ini desain/topologi jaringan yang digunakan adalah extended star dimana topologi ini tidak akan terpengaruh oleh komputer lain jika terjadi masalah. Pada pembuatan simulasi ini diperlukan beberapa perangkat seperti Router, Access Point, Switch, PC dan sebuah Server. Simulasi jaringan pada penelitian ini akan menghubungkan antara main office dengan branch office. Adapun desain/topologi dapat dilihat pada gambar berikut :

Gambar 1 Topologi Jaringan

  • 2.2.    Pemetaan IP Address

Tujuan dari dilakukannya pemetaan IP address adalah untuk memudahkan proses konfigurasi dan implementasi jaringan.

Tabel 1 IP Address Router Main Office

Kantor

Port

Gateway

IP Address

Staff

Fa0/0

192.168.1.14/28

192.168.1.1 – 192.168.1.13

HR

Fa1/0

192.168.1.30/28

192.168.1.17 – 192.168.1.29

IT

Fa2/0

192.168.1.46/28

192.168.1.33 – 192.168.1.45

Finance

Fa3/0

192.168.1.62/28

192.168.1.49 – 192.168.1.61

Admin

Fa4//0

192.168.1.78/28

192.168.1.65 – 192.168.1.77

-

Se5/0

-

10.10.10.1/30

-

Se6/0

-

40.40.40.2/30

Tabel 2 IP Address Router Branch office

Kantor

Port

Gateway

IP address

IT

Fa0/0

192.168.3.30/27

192.168.3.1 – 192.168.3.29

Staff

Fa1/0

192.168.3.62/27

192.168.3.33 – 92.168.3.59

-

Se5/0

-

30.30.30.1/30

-

Se6/0

-

20.20.20.2/30

Tabel 3 IP address Router OSPF 2

Port

IP Address

Se5/0

10.10.10.2/30

Se6/0

20.20.20.1/30

Tabel 4 IP address Router OSPF 4

Port

IP Address

Se5/0

30.30.30.2/30

Se6/0

40.40.40.1/30

  • 2.3.    Implementasi Simulasi Jaringan

    a.    Konfigurasi Branch office

Router> ena masuk ke router

Router#conf t masuk menu konfigurasi

Router(config)#host Branch_office memberi nama router dengan Branch_office

Branch_office(config) #int range fa0/0, fa1/0

Branch_office(config-if-range) #no shut mengaktifkan interface

Menambahkan IP pada interface fa0/0 dan fa1/0

Branch_office(config)#int fa0/0

Branch_office(config-if)#ip add 192.168.3.30 255.255.255.224

Branch_office(config-if)#ex

Branch_office(config)# int fa1/0

Branch_office(config-if)#ip add 192.168.3.62 255.255.255.224

Branch_office(config-if)#ex

Menambahkan IP DHCP

Branch_office(config)#service dhcp

Branch_office(config)#ip dhcp pool ITbrach

Branch_office(dhcp-config)#network 192.168.3.0 255.255.255.224

Branch_office(dhcp-config)#default-router 192.168.3.30

Branch_office(dhcp-config)#ex

Branch_office(config)#ip dhcp pool STAFFbranch

Branch_office(dhcp-config)#network 192.168.3.32 255.255.255.224

Branch_office(dhcp-config)#default-router 192.168.3.30 Branch_office(dhcp-config)#ex

  • b.    Konfigurasi Main office

Router> ena masuk ke router

Router#conf t masuk menu konfigurasi

Router(config)#host Main_office memberi nama router dengan Main_office

Main_office(config) #int range fa0/0, fa1/0, fa2/0, fa3/0, fa4/0

Main_office(config-if-range) #no shu mengaktifkan interface

Main_office(config-if-range) #exit

Main_office(config) #

Menambahkan IP pada interface fa0/0, fa1/0, fa2/0, fa3/0, fa4/0

Main_office(config)#int fa0/0

Main_office(config-if)#ip add 192.168.1.14 255.255.255.240

Main_office(config)#int fa1/0

Main_office(config-if)#ip add 192.168.1.30 255.255.255.240

Main_office(config)#int fa2/0

Main_office(config-if)#ip add 192.168.1.46 255.255.255.240

Main_office(config)#int fa3/0

Main_office(config-if)#ip add 192.168.1.62 255.255.255.240

Main_office(config)#int fa4/0

Main_office(config-if)#ip add 192.168.1.78 255.255.255.240

Main_office(config-if)#ex

Menambahkan IP DHCP

Main_office(config)#service dhcp

Main_office(config)#ip dhcp pool Staff

Main_office(dhcp-config)#network 192.168.1.0 255.255.255.240

Main_office(dhcp-config)#default-router 192.168.1.14

Main_office(dhcp-config)#ex

Main_office(config)#ip dhcp pool HR

Main_office(dhcp-config)#network 192.168.1.16 255.255.255.240

Main_office(dhcp-config)#default-router 192.168.1.30

Main_office(dhcp-config)#ex

Main_office(config)#ip dhcp pool Finance

Main_office(dhcp-config)#network 192.168.1.48 255.255.255.240

Main_office(dhcp-config)#default-router 192.168.1.62

Main_office(dhcp-config)#ex

Main_office(config)#ip dhcp pool Admin

Main_office(dhcp-config)#network 192.168.1.64 255.255.255.240

Main_office(dhcp-config)#default-router 192.168.1.78

Main_office(dhcp-config)#ex

  • c.    Konfigurasi OSPF

Konfigurasi OSPF minimal terdiri dari dua langkah yakni mengaktifkan routing ospf pada router kemudian mengadvertise network yang terhubung secara langsung ke router.

Mengkonfigurasi OSPF pada Branch_office

Branch_office(config)#int s5/0

Branch_office(config-if)#ip add 30.30.30.1 255.255.255.252

Branch_office(config-if)#int s6/0

Branch_office(config-if)#ip add 20.20.20.2 255.255.255.252

Branch_office(config)#router ospf 10

Branch_office(config-router)# network 192.168.3.0 255.255.255.255.224 area 0

Branch_office(config-router)# network 192.168.3.32 255.255.255.255.224 area 0

Branch_office(config-router)# network 20.20.20.0 255.255.255.255.252 area 0

Branch_office(config-router)# network 30.30.30.0 255.255.255.255.252 area 0

Branch_office(config-router)#exit

Branch_office(config)#

Mengkonfigurasi OSPF pada Main_office s5/0 dan S6/0

Main_office(config)#int s5/0

Main_office(config-if)#ip add 10.10.10.1 255.255.255.252

Main_office(config-if)#int s6/0

Main_office(config-if)#ip add 40.40.40.2 255.255.255.252

Main_office(config)#router ospf 10

Main_office(config-router)# network 192.168.1.0 255.255.255.255.240 area 0

Main_office(config-router)# network 192.168.1.16 255.255.255.255.240 area 0

Main_office(config-router)# network 192.168.1.32 255.255.255.255.240 area 0

Main_office(config-router)# network 192.168.1.48 255.255.255.255.240 area 0

Main_office(config-router)# network 192.168.1.64 255.255.255.255.240 area 0

Main_office(config-router)# network 10.10.10.0 255.255.255.255.252 area 0

Main_office(config-router)# network 40.40.40.0 255.255.255.255.252 area 0

Main_office(config-router)#exit

Main_office(config)#

Konfigurasi OSPF-2

OSPF-2(config)#int s5/0

OSPF-2 (config-if)#ip add 10.10.10.2 255.255.255.252

OSPF-2 (config-if)#int s6/0

OSPF-2 (config-if)#ip add 20.20.20.1 255.255.255.252

OSPF-2(config)#router ospf 10

OSPF-2(config-router)# network 10.10.10.0 255.255.255.255.252 area 0

OSPF-2(config-router)#

OSPF-2(config-router)# network 20.20.20.0 255.255.255.255.252 area 0

OSPF-2(config-router)#

Konfigurasi OSPF-4

OSPF-4(config)#int s5/0

OSPF-4 (config-if)#ip add 30.30.30.2 255.255.255.252

OSPF-4 (config-if)#int s6/0

OSPF-4 (config-if)#ip add 40.40.40.1 255.255.255.252

OSPF-4(config)#router ospf 10

OSPF-4(config-router)# network 30.30.30.0 255.255.255.255.252 area 0

OSPF-4(config-router)#

OSPF-4(config-router)# network 40.40.40.0 255.255.255.255.252 area 0

OSPF-4(config-router)#

  • 3.    Hasil dan Pembahasan

Proses pengiriman data didalam sebuah jaringan akan melalui beberapa tahapan sebelum diterima oleh penerima. Untuk mengetahui bagaimana proses pengiriman data penulis mengganti mode dari Realtime Mode menjadi Simulation Mode. Setelah itu untuk menguji koneksi antara PC 10 Admin ke PC 11 IT Branch penulis mengirimkan sebuah paket data berupa ICMP.

Gambar 2 Topologi Jaringan


Dengan SRC IP:192.168.1.65 dan DST IP:192.168.3.1. Setelah itu kita akan mengamati bagaimana proses pengiriman data dari PC 10 Admin ke PC 11 IT Branch. Selanjutnya klik tombol Play pada bagian bawah kemudian paket akan dikirimkan dari PC 10 menuju ke Switch admin kemudian diteruskan ke router yang terdapat di Main office. Pada saat PDU berada di Main office terdapat delay selama beberapa saat karena pada saat itu sedang menentukan jalur yang akan dilalui router. Setelah menemukan jalur terpendek untuk mengirimkan data maka selanjutnya data akan dikirimkan ke jalur tersebut. Kemudian data akan melewati Branch Office dan diteruskan ke PC 11 yang merupakan penerima PDU.

Berikut ini detail dari informasi PDU pada PC 10

PDU Information at Device: PC 10

OSI Model Inbound PDU Details

At Device: PC10

Source: PC10

Destination: PC11

In Layers


Layer7_____________________________

∣ LaycrS

LayerS_____________________________

Layer4______________________________

Layer 3: IP Header Src. IP: 192.168.3.1,

Dest. IP: 192.168.1.65 ICMP Message

Type: O_______________________________

Layer 2: Ethernet II Header 00D0.FF5D.C044 >> 0030.F21E.085C

Layer 1: Port FastEthernetO

  • 1.    The packet's destination IP address matches the device's IP address or the broadcast address. The device de-encapsulates the packet.

  • 2.    The packet is an ICMP packet. The ICMP process processes it.

  • 3.    The ICMP process received an Echo Reply message.

  • 4.    The Ping process received an Echo Reply message.

Gambar 3 PDU information PC 10

Gambar 4 PDU information PC 10

  • -    Pada layer 1 frame telah diterima oleh FastEthernet0 pada Switch admin main office.

  • -    Selanjutnya di layer kedua pada inbound layer ini frame destination MAC Address melakukan pencocokan port MAC Address receiving, alamat broadcast, atau alamat multicast. Lalu perangkat melakukan dekapsulasi PDU dari frame ethernet.

  • -    Pada layer ketiga melakukan proses pencocokan alamat IP packet tujuan dengan alamat IP perangkat atau alamat broadcast. Pada saat ini perangkat juga melakukan de-enkapsulasi packet. Selanjutnya ICMP proses akan memproses packet dan menerima Echo Reply message.

Selanjutnya saat PDU berada di Main office terjadi perubahan sebagai berikut :

PDU Information at Device: Main Office

IOSI ModeTl Inbound PDU Details Outbound PDU Details

At Device: l.lain_Office Source: PC10 Destination: PC11

In Layers

Layer?

∣Layer6_____________________________________

Layer5

Layer4

Layer 3: IP Header Src. IP: 192.168.1.65,

Dest. IP: 192.168.3.1 ICMP MessageType:

8_________________________________

Layer 2: Ethernet II Header □030.F21E.

085C » 00D0.FF5D.C044____________

Layer 1: Port FastEthernetAZO_____________


Out Layers

Layer?

LayerS

Laye r5

LayerC

Layer 3: IP Header Src. IP: 192.168.1.65, Dest. IP: L92.168.3.1 ICMP Message Type: 8_________________________________


Layer 2: HDLC Frame HDLC

Layer 1: Port(s): Serial5∕0_________________

Chalenge Me

« Previous Layer

Next Layer»

Gambar 5 PDU information main office


  • -    Pada layer 1 frame diterima Main office pada port FastEthernet 4/0

  • -    Kemudian pada layer berikutnya di layer 2 melakukan pencocokan MAC address dengan MAC address penerima, alamat broadcast atau alamat multicast. Perangkat melakukan dekapsulasi PDU dari ethernet frame.

  • -    Selanjutnya pada layer 3 memeriksa alamat Ip tujuan pada routing table. Lalu ip address tujuan ditemukan dan bisa terhubung melalui port dengan alamat 10.10.10.2 dan perangkat mengurangi TTL pada packet.

  • -    Kemudian di layer selanjutnya perangkat melakukan enkapsulasi paket menjadi frame HDLC. Lalu interface serial5/0 akan meneruskan frame keluar.

Pada inbound PDU detail terdapat perubahan pada mac address dimana SRC ADDR:0030.F21E.085C yang merupakan alamat dari PC 10 dan DEST ADDR:00D0.FF5D.C044 yang merupakan alamat dari FastEthernet 4/0 Main office.

Gambar 6 PDU information main office

PDU Information pada OSPF-2

  • -    Setelah melalui serial5∕0 yang dimana merupakan jarak lintasan terpendek, frame telah sampai dan diterima pada layer 1 dan dilakukan de-enkapsulasi packet dari frame HDLC dan mengirimkannya ke layer diatasnya.

  • -    Lalu pada layer 3 perangkat akan memeriksa IP address tujuan pada CEF table. Pada CEF table tidak ditemukannya jalur yang dapat dilalui dan kemudian perangkat akan memeriksa IP tujuan di routing table.

  • -   Pada routing table ditemukan jalur yang dapat dilalui yaitu melalui port serial6/0 dengan

address 20.20.20.2 kemudian mengurangi TTL pada packet.

  • -   Selanjutnya packet akan di enkapsulasi kembali menjadi HDLC frame. Lalu frame akan

dikirimkan oleh layer 1 melalui serial 6/0 menuju ke Branch office.

PDU Information pada Branch office

Setelah frame dikirimkan menuju Branch office sama seperti saat di OSPF-2 frame akan di de-enkapsulasi lalu IP tujuan akan diperiksa di dalam CEF table dan akan dikirimkan ke MAC tujuan sesuai dengan yang tertera dalam table. Selanjutnya packet akan di enkapsulasi kembali menjadi ethernet frame dan dikirimkan melalui FastEthernet 0/0 yaitu Switch IT Branch.

PDU Information pada IT Branch

Frame diterima oleh FastEthernet0/1 pada Switch. Kemudian frame dari MAC address asal ditemukan pada MAC table Switch dan diketahui bahwa ini adalah frame unicast. Lalu switch memeriksa MAC address tujuan dan kemudian memeriksa port lalu mengirimkan frame ke tujuan melalui FastEthernet1/1.

PDU Information pada PC 11

Di layer 1 frame telah diterima kemudian pada layer 2 dilakukan pencocokan MAC address tujuan, alamat broadcast atau multicast address. Selanjutnya di layer 3 dilakukan pencocokan IP address perangkat dengan IP address packet tujuan lalu kemudian dilakukan de-enkapsulasi. Diketahui bahwa packet tersebut adalah ICMP packet dan dilanjutkan dengan ICMP Process kemudian ICMP process menerima Echo Request message.

Pada out layer di layer 3 ICMP process menjawab Echo Request message sebelumnya dan men setting ICMP type menjadi Echo Reply yang kemudian dikirimkan oleh ICMP process. Pada layer 2 IP address tujuan 192.168.1.65 diketahui tidak berada di subnet yang sama dan bukan alamat broadcast. Lalu perangkat mengatur next-hop menjadi default gateway. Karena IP address next-hop adalah unicast maka ARP process memeriksa tabel ARP dan melakukan enkapsulasi PDU menjadi Ethernet frame. Selanjutnya FastEthernet0 akan mengirim kembali frame tersebut.

Setelah Frame diterima oleh PC 11 maka frame tersebut akan dikirimkan kembali ke PC 10 melalui jalur yang sama saat mengirimkan frame di awal melewati Branch office, OSPF-2, Main office dan kembali ke PC 10. Setelah Frame tersebut diterima maka akan muncul tanda centang hijau yang menandakan packet telah berhasil dikirimkan dan diterima oleh tujuan. Seperti pada gambar berikut :

Gambar 7 PDU diterima

  • 4.    Kesimpulan

Adapun kesimpulan yang dapat diambil setelah melakukan pengamatan dan pengujian pada simulasi jaringan ini yaitu :

  • 1.    Pada saat mengirimkan paket data router akan memilih secara otomatis rute yang akan dilewatinya berdasarkan jarak lintasan terpendek sesuai dengan hasil perhitungan dari OSPF routing protocol yang sudah dikonfigurasi sebelumnya.

  • 2.    Dalam penelitian ini OSPF Routing Protocol dapat diterapkan pada simulasi jaringan SOHO dan paket data dapat dikirimkan dan diterima oleh perangkat tujuan.

Daftar Pustaka

  • [1]    Mulyanta Edi.S, Pengenalan Protokol Jaringan Wireless Komputer, ed 1., Yogyakarta: Penerbit ANDI, 2005,5-6.

  • [2]    Irwansyah, “Penerapan Dynamic routing OSPF (Open Shortest Path First) Pada Jaringan FrameRelay Map”. Jurnal Ilmiah MATRIK Vol.20 No.1, April 2018:75 – 84.

168