IP Routing

Routing IP adalah proses memindahkan paket dari satu network ke network yang lain menggunakan router-router. Sebuah routing protocol digunakan oleh router untuk secara dinamis menemukan semua network di sebuah internetwork, dan memastikan bahwa semua router memiliki routing table yang sama. Pada dasarnya, sebuah routing protocol menentukan jalur (path) yang dilalui oleh sebuah paket melalui sebuah internetwork.

Setelah semua router mengetahui tentang semua network,sebuah routed protocol dapat digunakan untuk mengirimkan data user (paket) melalui jaringan yang sudah ada. Routed protocol ditugaskan ke sebuah interface dan menentukan metode pengiriman paket. Contoh dari routed protocol adalah IP dan IPX.

Istilah routing digunakan untuk proses pengambilan sebuah paket dari sebuah alat dan mengirimkannya melalui network kea lat lain disebuah network yang berbeda. Router tidak peduli atau tidak memperhatikan tentang host—mereka hanya memperhatikan tentang network dan jalur terbaik ke setiap network.

Jika network anda tidak memiliki router,maka jelas anda tidak melakukan routing. Router melakukan routing lalu-lintas data ke semua network di internetwork anda. Agar anda bisa melakukan routing paket,sebuah router harus mengetahui, paling sedikit, hal-hal berikut ini :

* Alamat tujuan
* Router-router tetangga dari mana sebuah router bisa mempelajari tentang network remote.
* Route yang mungkin ke semua network remote
* Route terbaik untuk setiap network remote.
* Bagaimana menjaga dan memverifikasi informasi routing.

Router mempelajari tentang network-network remote dari router-router tetangga atau dari seorang administrator. Router kemudian akan membuat sebuah routing table yang menggambarkan bagaimana menemukan network-network remote. Jika sebuah nerwork terhubung secara langsung, maka router sudah tahu bagaimana menghubungi network itu. Jika sebuah network tidak terhubung secara langsung, router harus mempelajari bagaimana cara mencapai network remote tersebut dengan dua cara : mengguanakan routing statis,yang berarti seseorang harus mengetikan dengan tangan tentang semua lokasi network ke routing table,atau melalui apa yang disebut routing dinamis.

Pada routing dinamis, sebuah protocol pada satu router berkomunikasi dengan protocol yang sama yang bekerja di router tetangga. Router kemudian akan saling melakuakan update tentang semua network yang mereka ketahui dan menempatkan informasi tersebut ke routing table. Jika suatu perubahan terjadi di network,maka protocol routing dinamis secara otomatis akan memberitahukan semua router tentang apa yang terjadi. Jika routing statis digunakan,maka seorang administrator bertanggung jawab untuk melakuakan update semua perubahan tersebut,secara manual ke semua router. Biasanya, pada sebuah network yang besar,digunakan kombinasi dari routing dinamis dan routing statis.

Proses Routing IP

Proses routing IP sebenarnya cukup sederhana dan tidak berubah terhadap ukuran network yang anda miliki. Sebagai contoh, kita akan menggunakan gambar berikut untuk menjelaskan langkah demi langkah tentang apa yang terjadi jika host A ingin berkomunikasi dengan host B di sebuah network yang berbeda.

Host A ——————– Lab A ———————— Host B

*
o
+
# (172.16.20.1)

(172.16.10.2) (172.16.20.2)

Pada contoh ini, seorang user di Host A melakukan ping ke alamat IP Host B. Routing tidak lebih sederhana dari ini, tetapi masih sendiri dari banyak langkah. Mari kita membahas langkah-langkah tersebut :

1. Internet Control Message Protocol (ICMP) menciptakan sebuah payload (data) pemintaan echo (di mana isinya hanya abjad di field data).
2. ICMP menyerahkan payload tersebut ke Internet Protocol (IP), yang lalu menciptakansebuah paket. Paling sedikit, paket ini berisi sebuah alamat asal IP, sebuah alamat tujuan IP, dan sebuah field protocol dengan nilai 01h (ingat bahwa Cisco suka menggunakan 0x di depan karakter heksadesimal , jadi di router mungkin terlihat seperti 0×01). Semua itu memberitahukan kepada host penerima tentang kepada siapa host penerima harus menyerahkan payload ketika network tujuan telah dicapai – pada contoh ini host menyerahkan payload kepada protocol ICMP.
3. Setelah paket dibuat, IP akan menentukan apakah alamat IP tujuan ada di network local atau network remote.
4. Karena IP menentukan bahwa ini adalah permintaan untuk network remote, maka paket perlu dikirimkan ke default gateway agar paket dapat di route ke network remote. Registry di Windows dibaca untuk mencari default gateway yang telah di konfigurasi.
5. Default gateway dari host 172.16.10.2 (Host A) dikonfigurasi ke 172.16.10.1. Untuk dapat mengirimkan paket ini ke default gateway, harus diketahui dulu alamat hardware dari interface Ethernet 0 dari router (yang dikonfigurasi dengan alamat IP 172.16.10.1 tersebut) Mengapa demikian? Agar paket dapat diserahkan ke layer data link,lalu dienkapsulasi menjadi frame, dan dikirimkan ke interface router yang terhubung ke network 172.16.10.0. Host berkomunikasi hanya dengan alamat hardware pada LAN local. Penting untuk memahami bahwa Host A, agar dapat berkomunikasi dengan Host B, harus mengirimkan paket ke alamat MAC (alamat hardware) dari default gateway di network local.
6. Setelah itu, cache ARP dicek untuk melihat apakah alamat IP dari default gateway sudah pernah di resolved (diterjemahkan) ke sebuah alamat hardware:
* Jika sudah, paket akan diserahkan ke layer data link untuk dijadikan frame (alamat hardaware dari host tujuan diserahkan bersama tersebut).
* Jika alamat hardware tidak tersedia di cache ARP dari host, sebuah broadcast ARP akan dikirimkan ke network local untuk mencari alamat hardware dari 172.16.10.1. Router melakukan respon pada permintaan tersebut dan menyerahkan alamat hardware dari Ethernet 0, dan host akan menyimpan (cache) alamat ini. Router juga akan melakukan cache alamat hardware dari host A di cache ARP nya.
7. Setelah paket dan alamat hardware tujuan diserahkan ke layer data link, maka driver LAN akan digunakan untuk menyediakan akses media melalui jenis LAN yang digunakan (pada contoh ini adalah Ethernet). Sebuah frame dibuat, dienkapsulasi dengan informasi pengendali. Di dalam frame ini alamat hardware dari host asal dan tujuan, dalam kasus ini juga ditambah dengan field EtherType yang menggambarkan protocol layer network apa yang menyerahkan paket tersebut ke layer data link- dalam kasus ini, protocol itu adalah IP. Pada akhir dari frame itu terdapat sebuah field bernama Frame Check Sequence (FCS) yang menjadi tempat penyimpanan dari hasil perhitungan Cyclic Redundancy Check (CRC).
8. Setelah frame selesai dibuat, frame tersebut diserahkan ke layer Physical untuk ditempatkan di media fisik ( pada contoh ini adalah kabel twisted-pair )dalam bentuk bit-bit, yang dikirim saru per satu.
9. Semua alat di collision domain menerima bit-bit ini dan membuat frame dari bit-bit ini. Mereka masing-masing melakukan CRC dan mengecek jawaban di field FCS. Jika jawabannya tidak cocok, frame akan dibuang.

* Jika CRC cocok, maka alamat hardware tujuan akan di cek untuk melihat apakah alamat tersebut cocok juga (pada contoh ini, dicek apakah cocok dengan interface Ethernet 0 dari router).
* Jika alamat hardware cocok, maka field Ether-Type dicek untuk mencari protocol yang digunakan di layer Network.

1. Paket ditarik dari frame, dan apa yang tertinggal di frame akan dibuang. Paket lalu diserahkan ke protocol yang tercatat di field Ether-Type—pada contoh ini adalah IP.
2. IP menerima paket dan mengecek alamat tujuan IP. Karena alamat tujuan dari paket tidak sesuai dengan semua alamat yang dikonfigurasi di router penerima itu sendiri, maka router penerima akan melihat pada alamat IP network tujuan di routing tablenya.
3. Routing table harus memiliki sebuah entri di network 172.16.20.0, jika tidak paket akan dibuang dengan segera dan sebuah pesan ICMP akan dikirimkan kembali ke alamat pengirim dengan sebuah pesan “destination network unreachable” (network tujuan tidak tercapai)
4. Jika router menemukan sebuah entri untuk network tujuan di tabelnya, paket akan dialihkan ke interface keluar (exit interface)—pada contoh, interface keluar ini adalah interface Ethernet 1.
5. Router akan melakuakan pengalihan paket ke buffer Ethernet 1.
6. Buffer Ethernet 1 perlu mengetahui alamat hardware dari host tujuan dan pertama kali ia akan mengecek cache ARP-nya.

* Jika alamat hardware dari Host B sudah ditemukan, paket dan alamat hardware tersebut akan diserahkan ke layer data link untuk dibuat menjadi frame.
* Jika alamat hardware tidak pernah diterjemahkan atau di resolved oleh ARP (sehingga tidak dicatat di cache ARP), router akan mengirimkan sebuah permintaan ARP keluar dari interface E1 untuk alamat hardware 172.16.20.2.

Host B melakukan respon dengan alamat hardwarenya, dan paket beserta alamat hardware tujuan akan dikirimkan ke layer data link untuk dijadikan frame.

1. Layer data link membuat sebuah frame dengan alamat hardware tujuan dan asal , field Ether-Type, dan field FCS di akhir dari frame. Frame diserahkan ke layer Physical untuk dikirimkan keluar pada medium fisik dalam bentuk bit yang dikirimkan satu per satu.
2. Host B menerima frame dan segera melakuakan CRC. Jika hasil CRC sesuai dengan apa yang ada di field FCS, maka alamat hardware tujuan akan dicek. Jika alamat host juga cocok, field Ether-Type akan di cek untuk menentukan protocol yang akan diserahi paket tersebut di layer Network—Pada contoh ini, protocol tersebut adalah IP.