Open Shortest Path First
(OSPF)
OSPF merupakan routing protocol berbasis
link state, termasuk dalam interior Gateway Protocol (IGP). Menggunakan
algoritma Dijkstra untuk menghitung shortest path first (SPF). Menggunakan cost
sebagai routing metric. Setelah antar router bertukar informasi maka akan
terbentuk database link state pada masing-masing router.
OSPF mungkin merupakan IGP yang paling
banyak digunakan. Menggunakan metode MD5 untuk autentikasi antar router sebelum
menerima Link-state Advertisement (LSA). Dari awal OSPF sudah mendukung CIDR
dan VLSM, berbeda dengan RIP. Bahkan untuk OSPFv3 sudah mendukung untuk IPv6.
OSPF tidak menggunakan TCP atau UDP melainkan IP protocol 89.
OSPF
memiliki 3 table di dalam router :
1. Routing
table
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.
Keuntungan
dari OSPF adalah :
1. OSPF menggunakan
pembagian jaringan berdasarkan konsep area-area
2. Konsep jaringannya yang
hirarki, sehingga membuat proses update informasinya lebih termanajemen dengan
baik
3. Adanya Convergence,
dimana router akan menerima informasi dari router lain yang bertindak sebagai
tetangganya, sehingga pada akhirnya seluruh informasi yang ada dalam sebuah
jaringan dapat diketahui oleh semua router yang ada dalam jaringan
4.
Sistem update informasi
routing yang cukup teratur
5.
OSPF menghemat
penggunaan bandwitdh jaringan
6.
OSPF menggunakan cost
sebagai metric.
Ada 5 tipe paket yang digunakan
OSPF, yaitu :
1. 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 dan BDR, sedangkan nilai
255 menjamin sebuah router menjadi DR. Jika 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.
2. 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.
3. 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.
4. Link-State
Update (LSU)
LSU
mengimplementasikan flooding
dari LSAs yang berisi routing dan informasi metric. LSU dikirim sebagai
tanggapan dari LSR.
5. 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 pengakuan 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).
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 pesan 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 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.