Multiprotocol Label Switching (MPLS)

Pada masa sekarang, internet meningkatkan layanan kedalam suatu jaringan untuk meningkatkan variasi dari suatu aplikasi bagi komnsumen dan bisnis. Disamping data tradisional yang sekarang disajikan internet, suara baru dan multimedia jasa sedang dikembangkan dan disebarkan.

Suatu jaringan idealnya dapat menghubungkan antartitik secara any to any. Di masa lalu, perusahaan yang hendak menghubungkan cabang-cabang kantornya dalam suatu jaringan akan mengunakan saluran sewa secara titik ke titik (point to point) yang tentu saja biayanya sangat besar.
Seiring dengan maraknya penggunaan Internet, banyak perusahaan yang kemudian beralih menggunakan Internet sebagai bagian dari jaringan mereka untuk menghemat biaya.

MPLS melaksanakan fungsi sebagai berikut:

a.  Menghubungkan protokol satu dengan lainnya dengan Resource Reservation Protocol (RSVP) dan membuka Shortest Path First (OSPF).

b.   Menetapkan mekanisme untuk mengatur arus traffic berbagai jalur, seperti arus antar perangkat keras yang berbeda, mesin, atau untuk arus pada aplikasi yang berbeda.

c.  Digunakan untuk memetakan IP secara sederhana.

d.  Mendukung IP, ATM dan Frame-Relay Layer-2 protokol.

Komponen-komponen MPLS

     Di dalam MPLS, transmisi data terjadi pada LSPS. LSPS adalah suatu urutan label pada masing-masing ranting jaringan sepanjang alur dari sumber sampai ke tujuan. Kecepatan tinggi menswitch data dimungkinkan oleh perangkat keras ke paket tombol secara cepat antar mata rantai jaringan. Adapun bagian dan komponen MPLS yaitu :

a. LSRs dan LERs

* LSR adalah alat penerus kecepatan tinggi dalam inti dari suatu jaringan MPLS yang menggunakan protokol pemberian isyarat label sesuai dan kecepatan tinggi menswitch data yang didasarkan alur yang telah dibentuk.

*LER adalah suatu alat yang beroperasi di jaringan akses dan MPLS. LERs mendukung berbagai port yang dihubungkan ke network(seperti penyiaran ulang, ATM dan Ethernet).

b. FEC
   Sebagai lawan IP konvensional dalam MPLS, tugas dari FEC dilakukan hanya sekali ketika paket masuk jaringan itu. FECs didasarkan pada kebutuhan jasa atau pelayanan yang ditentukan ke dalam satuan paket.

c. Labels and Label Findings
Suatu label dalam format yang paling sederhana berguna untuk mengidentifikasikah alur suatu paket. Label ini memberikan batasan-batasan sebagai berikut,
- tujuan unicast routing
- teknik traffic
- multicast
- virtual private network (VPN)
- QoS

d. Label Creation
   Ada beberapa metode yang digunakan di dalam penciptaan label yaitu :
- metode topology, dengan menggunakan proses normal dari routing protokol seperti OSPF dan BGP
- metode request, dengan menggunakan proses yang berdasarkan control traffic seperti RSVP
- metode traffic, dengan menggunakan penerimaan paket ke penyaluran trigger dari label

e. Label Distribution
   Protokol yang ada, seperti BGP, digunakan sebagai informasi label dalam protokol itu. IETF juga menggambarkan suatu protokol baru yang dikenel sebagai distribusi label protokol karena pemberian isyarat yang tegas dan manajemen ruang. Suatu ringkasan dari) berbagai rencana untuk pertukaran label sebagai berikut:
- LDP, IP ditujukan ke dalam label
- RSVP, CR-LDP digunakan untuk reservasi sumber daya dan teknik traffic.
- PIM (PROTOCOL multicast), digunakan sendiri untuk multicast label negara yang memetakan.
- BGP, eksternal label (VPN)

f. Label Switched Paths (LSPs)
Di dalam suatu daerah MPLS, suatu alur disediakan paket yang ditentukan untuk bepergian didasarkan pada suatu FEC. LSP disediakan sebelum transmisi data. MPLS menyediakan dua pilihan berikut untuk menyediakan suatu LSP :
- hop-by-hop routing, setiap LSR dengan bebas memilih loncatan berikutnya untuk FEC ditentukan.
- explicit rouiting, seperti ke sumber routing.

g. Label Spaces
     Label yang digunakan oleh suatu LSR untuk FEC-Label binding digolongkan sebagai berikut:
- per platform, Label-label dialokasikan dari suatu common pool. Tidak ada dua label yang didistribusikan ke antarruang yang berbeda yang mempunyai harga sama.
- per interface, jangkauan label disesuaikan dengan antar ruang. Nilai-Nilai label menyajikan tentang alat penghubung yang berbeda bisa sama.

h. Label Merging
        Arus traffic yang dating dari alat penghubung berbeda dapat digabungkan bersama-sama dan yang diswitch menggunakan suatu label umum jika mereka sedang melintasi jaringan ke arah tujuan akhir sama. Ini dikenal sebagai stream merging.

i. Label Retention
     MPLS menggambarkan label bindings diterima dari LSRS bukanlah loncatan berikutnya untuk FEC yang ditentukan

j. Label Control
       MPLS menggambarkan gaya untuk mendistribusikan label ke LSRs yang berdekatan.
- independent, suatu LSR mengenali FEC tertentu dan membuat keputusan untuk mengikat suatu label kepada FEC dengan bebas untuk mendistribusikannya. FECs baru dikenali di mana saja rute baru yang kelihatan oleh penerus.
- ordered, suatu LSR mengikat suatu label untuk FEC tertentu dan hanya untuk penerus jalan ke luar atau telah menerima suatu label yang mengikat untuk FEC dari loncatan LSR berikutnya. Gaya ini direkomendasikan untuk ATM-LSRs.

k. Signaling Mechanism
- label request, menggunakan mekanisme ini, suatu LSR meminta suatu label dari nya ke downstream neighbor sehingga dapat mengikat FEC yang spesifik. Mekanisme ini dapat digunakan selama rantai LSRs yang atas sampai ke luar LER.
- label mapping, respon ke table request , suatu ke downstream LSR akan mengirimkan suatu label kepada ke pemrakarsa upstream yang menggunakan label yang memetakan mekanisme.

l. Label Distribution Protocol
LDP adalah suatu protokol baru untuk distribusi label yang mengikat informasi ke LSRs di dalam suatu jaringan MPLS. LDP digunakan untuk peta FECs ke label, pada gilirannya membuat LSPs. Jeni-jenis dari pesan LDP :
- discovery messages, memberitahu dan menjaga kehadiran LSR di suatu jaringan.
- session messages, menetapkan, menjaga dan mengakhiri sesi antar LDP.
- advertisement messages-membuat, mengubah dan menghapus label yang memetakan untuk FECs.
- notification messages, menyediakan informasi kesalahan isyarat dan informasi.

m.Label Stack
Mekanisme tumpukan label yang mempertimbangkan operasi hirarkis dalam daerah MPLS. Pada dasarnya memperbolehkan MPLS untuk digunakan secara serempak.

n.Traffic Engineering
Teknik traffic sebagai proses yang meningkatkan keseluruhan pemanfaatan jaringan dengan mencoba untuk menciptakan suatu kesamaan atau membedakan distribusi traffic sepanjang seluruh jaringan itu. Suatu hasil penting untuk proses ini adalah penghindaran dari kebuntuan pada setiap alur.

o.CR
Counstrain based Routing mempertimbangkan parameter seperti bandwidth, delay, hop count, QoS, dll.
CR dapat digunakan bersama dengan MPLS untuk menyediakan LSPS. IETF telah menggambarkan suatu komponen CR-LDP untuk memudahkan CR.

            Network MPLS terdiri atas sirkit yang disebut label-switched path (LSP), yangmenghubungkan titik-titik yang disebut label-switched router (LSR). LSR pertama danterakhir disebut ingress dan egress. Setiap LSP dikaitkan dengan sebuah forwardingequivalence class (FEC), yang merupakan kumpulan paket yang menerima perlakukanforwarding yang sama di sebuah LSR. FEC diidentifikasikan dengan pemasangan label.
     Untuk membentuk LSP, diperlukan suatu protokol persinyalan. Protokol inimenentukan forwarding berdasarkan label pada paket. Label yang pendek dan berukurantetap mempercepat proses forwarding dan mempertinggi fleksibilitas pemilihan path.Hasilnya adalah network datagram yang bersifat lebih connection-oriented.

Enkapsulasi Paket
     Tidak seperti ATM yang memecah paket-paket IP, MPLS hanya melakukanenkapsulasi paket IP, dengan memasang header MPLS. Header MPLS terdiri atas 32 bitdata, termasuk 20 bit label, 2 bit eksperimen, dan 1 bit identifikasi stack, serta 8 bit TTL.Label adalah bagian dari header, memiliki panjang yang bersifat tetap, dan merupakansatu-satunya tanda identifikasi paket. Label digunakan untuk proses forwarding, termasuk proses traffic engineering.

     Setiap LSR memiliki tabel yang disebut label-swiching table. Tabel itu berisipemetaan label masuk, label keluar, dan link ke LSR berikutnya. Saat LSR menerimapaket, label paket akan dibaca, kemudian diganti dengan label keluar, lalu paketdikirimkan ke LSR berikutnya.Selain paket IP, paket MPLS juga bisa dienkapsulasikan kembali dalam paketMPLS. Maka sebuah paket bisa memiliki beberapa header. Dan bit stack pada headermenunjukkan apakah suatu header sudah terletak di ‘dasar’ tumpukan header MPLS itu.

Kemampuan MPLS

     Salah satu feature MPLS adalah kemampuan membentuk tunnel atau virtual circuit yang melintasi networknya. Kemampuan ini membuat MPLS berfungsi sebagai platform alami untuk membangun virtual private network (VPN). VPN yang dibangun dengan MPLS sangat berbeda dengan VPN yang hanya dibangun berdasarkan teknologi IP, yang hanya memanfaatkan enkripsi data. VPN dpada MPLS lebih mirip dengan virtual circuit dari FR atau ATM, yang dibangun dengan membentuk isolasi trafik. Trafik benar-benar dipisah dan tidak dapat dibocorkan ke luar lingkup VPN yang didefinisikan. Lapisan pengamanan tambahan seperti IPSec dapat diaplikasikan untuk data security, jika diperlukan. Namun tanpa metode semacam IPSec pun, VPN dengan MPLS dapat digunakan dengan baik.

Konfigurasi Router Mikrotik
Tahapan dalam mensetting MPLS di Mikrotik router :
a. Setting interface loopback
b. Membuat IP Address loopback
c. Setting IP Address pada masing-masing interface
d. Setting Dynamic Routing
e. Setting MPLS dengan mengaktifkan LDP.

1. Setting untuk masuk ke mikrotik lewat Winbox
a. Hubungkan PC ke mikrotik router menggunakan kabel UTP untuk konfigurasinya.
b. Buka aplikasi Winbox.

 

c. Lakukan koneksi ke Mikrotik Router melalui MAC Address‐nya.

 

 2. Setting Loopback IP Address
Pada RouterOS Mikrotik Loopback IP Address dapat dikonfigurasi dengan membuat interface
bridge tanpa menambahkan alamat port. Tujuan membuat Loopback IP Address adalah:
a. Hanya ada satu sesi LDP antara 2 router, tidak peduli berapa banyak link menghubungkan mereka,
loopback IP address memastikan bahwa sesi LDP tidak terpengaruh oleh perubahan interface atau
IP Address.
b. Penggunaan loopback IP address sebagai alamat LDP transportasi memastikan kedua hop bekerja
dengan baik ketika beberapa label melewatkan paket-paket data.

Berikut adalah cara setting Router PE2 lewat winbox.
2.a. Membuat Interface Loopback.



2.b. Membuat IP Address Loopback



3. Setting IP Address
Kemudian setting core router dan core‐edge router seperti pada topologi jaringan.
Berikut adalah cara setting Router P2 lewat winbox.
3.a. Membuat IP Address



4. Setting Dinamic Routing
Selanjutnya dilakukan setting OSPF pada setiap router untuk mendistribusikan rute secara
dinamis.
Berikut adalah cara setting Router P2 lewat winbox.
4.a. Membuat OSPF Instance



4.b. Membuat OSPF Network



5. Setting MPLS
Langkah selanjutnya adalah menambahkan dan mengonfigurasi sistem MPLS. Dalam rangka
untuk mendistribusikan label untuk rute, LDP harus diaktifkan. Kemudian semua interface yang
digunakan di MPLS perlu ditambahkan.
 
Berikut adalah cara setting Router P3 lewat winbox.
5.a. LDP Setting








5.b. Membuat Interface LDP MPLS



Cek dan Tes Konfigurasi MPLS, catat dan amati hasilnya.
1. Dengan traceroute, dari perintah : Tools | Traceroute



2. Cek table routing, dari perintah : IP | Routes



3. Cek konfigurasi MPLS, dari perintah : MPLS | MPLS | Local Bindings

4. Untuk mereset konfigurasi:
Dari perintah : Files | Reset‐configuration.backup


Referensi by:
* www.google.co.id

* http://belajartelekomunikasi.wordpress.com/2009/07/20/teknologi-mpls 

*  http://defhawk.blogspot.com/2012/12/mpls-multiprotocol-label-switching.html
* http://lecturer.eepis-its.edu/~zenhadi/kuliah/Jarkom2/Prakt10%20MPLS.pdf