(OSPF) Open Shortest Path First

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.

Artikel Terkait :

Bagikan :