Pengertian Redudancy
Redundancy merupakan jalur jaringan alternatif yang digunakan untuk meningkatkan ketersediaan jaringan, sehingga jika dalam suatu jaringan terdapat link yang terputus maka jalur untuk data masih bisa terhubung tanpa mempengaruhi konektivitas perangkat pada jaringan tsb.
Seperti topologi jaringan di bawah ini :
Keterangan :
1. PC1 ingin berkomunikasi dengan PC4. (Gambar 1.1)
2. PC1 akan melewati rute yang paling dekat, yaitu S2 - S1 - PC4. (Gambar 1.2)
3. Ketika link jaringan S2 - S1 terganggu, jalan antara PC1 dan PC4 secara otomatis disesuaikan untuk mengkompensasi gangguan, yaitu menuju rute S2 - S3 - S1 - PC4. (Gambar 1.3)
4. Bila koneksi jaringan antara S1 - S2 dipulihkan, jalan ini kemudian dikaji ulang untuk lalu lintas rute langsung dari S2 - S1 - PC4.
Redudancy menyediakan banyak fleksibilitas dalam pemilihan jalur pada jaringan, yang memungkinkan data yang akan dikirimkan tanpa jalur tunggal atau perangkat gagal dalam lapisan distribusi atau inti. Redudancy memang memiliki beberapa komplikasi yang harus diatasi sebelum dapat dengan aman digunakan pada jaringan hirarkis.
Permasalahan Pada Redudancy
1. Loop
Loop terjadi karena frame tidak mempunya waktu hidup (TTL) seperti paket IP melintasi router. Akibatnya, jika mereka tidak diakhiri dengan benar pada jaringan mereka terus Bangkit dari Switch ke Switch tanpa henti atau sampai Link terganggu.dan Frame Broadcast diteruskan ke semua Port Switch kecuali Port berasal.Hal ini memastikan bahwa semua perangkat dalam Broadcast Domain dapat menerima Frame.Jika ada lebih dari satu Jalur untuk Frame yang akan dieruskan keluar,dapat menghasilkan suatu lingkaran tak berujung.
Proses ini akan terjadi berulang-ulang hingga switch fisik memutuskan sambungan penyebab dari loop dan menekan power off di salah satu switch pada loop. Loop mengakibatkan beban CPU tinggi pada semua switch yang tertangkap dalam loop tsb. Karena frame yang terus menerus diteruskan bolak balik antara semua switch di loop, CPU akhirnya harus memproses banyak data. Hal ini memperlambat kinerja pada lalu lintas di network.
2. Broadcast Storm
Broadcast Storm terjadi ketika ada begitu banyak frame broadcast terperangkap dalam loop dan semua bandwitch yang tersedia dikonsumsi. Akibatnya, tidak ada bandwitch yang tersedia untuk lalu lintas yang lain.
Broadcast Storm tidak dapat dihindari pada jaringan redudancy. Sebagai perangkat yang mengirim lebih broadcast keluar jaringan, lalu lintas semakin banyak tertangkap loop, dan akhirnya menciptakan broadcast syang menyebabkan jaringan gagal.
Seperti pada topologi jaringan di bawah ini :
Keterangan :
1. PC1 ingin berkomunikasi dengan PC4 melalui S2 akan mengirimkan frame broadcast ke network sekitarnya. (Gambar 2.1)
2. S3 dan S1 yang mendapatkan frame broadcast dari S2 akan melakukan hal yang sama, yaitu mengirimkan frame broadcast ke network sekitarnya. (Gambar 2.2)
3. S2 yang mendapatkan frame broadcast dari S3 dan S1 seperti permintaan ARP akan mengirimkan frame broadcast lagi. (Gambar 2.3)
4. Hal tersebut akan terjadi secara terus menerus antar semua switch yang membuat loop dengan cepat, akan menyebabkan menumpuknya frame broadcast pada jaringan dan mengakibatkan jaringan menjadi ’cacat’. (Gambar 2.4)
3. Duplicate Unicast
Frame broadcast bukan satu-satunya jenis frame yang dipengaruhi oleh loop. Frame unicast yang dikirim ke jaringan dapat mengakibatkan duplicate frame sampai di perangkat tujuan.
Kebanyakan protocol lapisan atas tidak dirancang untuk mengenali atau mengatasi duplicate transmisi. Secara umum, protocol yang menggunakan mekanisme urutan penomoran berasumsi bahwa transmisi telah gagal dan nomor urut telah didaur ulang untuk sesi komunikasi lain. Protocol lain berusaha untuk men-duplicate transmisi ke protocol lapisan atas yang tepat untuk diproses atau mungkin dibuang.
Spanning Tree Protocol (STP)
Spanning Tree Protocol (STP) merupakan bagian dari standar IEEE 802.1 untuk mengontrol media akses. STP ini berfungsi sebagai protocol pengaturan koneksi dengan menggunakan kelebihan STP yang menyediakan system jalur backup dan juga mencegah terjadinya loop yang tidak diinginkan pada jaringan yang memiliki beberapa jalur menuju ke suatu tujuan dari host.
STP dapat mencegah masalah loop di jaringan dan STP telah berkembang menjadi sebuah protocol yang cepat menghitung port yang harus diblokir sehingga jaringan VLAN bebas dari loop.
Spanning Tree Algoritma (STA)
STP menggunakan Spanning Tree Algoritma (STA) untuk menentukan port switch pada jaringan harus dikonfigurasi untuk memblokir dan mencegah loop terjadi. STA menunjuk sebuah switch tunggal sebagai Root Bridge dan menggunakannya sebagai titik acuan bagi semua perhitungan jalan. Semua switch berpartisipasi dalam frame BPDU pertukaran STP untuk menentukan switch ID terendah (BID) pada jaringan yang akan ditunjuk menjadi Root Bridge.
STA menghitung jalur terpendek ke switch. STA dibuat untuk menentukan port yang mana untuk diblokir dan STA juga menentukan jalur terbaik untuk Root Bridge untuk semua tujuan dalam broadcast domain, semua lalu lintas dicegah dari penerusan melalui jaringan.
Pada contoh topologi di bawah ini, S1 dipilih menjadi Root Bridge melalui proses pemilihan :
Keterangan :
1. Root Port - Port Switch yang paling dekat dengan jalur Root Bridge.
2. Desinagted Ports - Semua Port non-Root yang masih diperbolehkan untuk meneruskan trafik pada jaringan.
3. Non Designated Port - Semua Port dikonfigurasi untuk berada dalam keadaan memblokir untuk mencegah loop.
Root Bridge
Setiap yang mencakup STP memiliki switch yang ditunjuk sebagai Root Bridge. Root Bridge berfungsi sebagai titik acuan bagi semua perhitungan dalam Spanning Tree untuk menentukan jalur berlebihan yang akan diblokir.
Awalnya, setiap switch mengklaim dirinya sendiri sebagai Root Bridge. Setiap switch dalam broadcast domain berpartisipasi dalam proses pemilihan Root Bridge dengan cara bertukaran frame BPDU yang berisi BID, dan switch yang memiliki BID terkecil ditunjuk menjadi Root Bridge.
STP BPDU
Brigde Protocol Data Units (BPDU) digunakan switch untuk saling bertukar informasi satu sama lain.
Frame BPDU berisi 12 field yang berbeda yang digunakan untuk menyampaikan informasi Patch dan Priority yang menggunakan STP untuk menentukan Root Bridge dan jalan menuju Root Bridge.
Bridge ID
Bridge ID (BID) digunakan untuk menentukan Root Bridge pada jaringan. Field BID dari frame BPDU berisi 3 field yang terpisah, yaitu :
1. Bridge Priority
Bridge Priority adalah nilai yang dijumlahkan dan untuk menjadi Root Bridge. Switch dengan prioritas terendah, yang berarti BID terendah menjadi Root Bridge (semakin rendah nilai prioritas, semakin tinggi prioritas). Nilai default untuk prioritas dari semua Switch Cisco adalah 32768. Rentang prioritas antara 1 dan 65336, sehingga 1 merupakan prioritas tertinggi.
2. Extended System ID
Ketika VLAN menjadi umum untuk segmentasi jaringan infrastruktur, STP telah ditingkatkan untuk menyertakan dukungan untuk VLAN. Akibatnya, Extended System ID diperpanjang yang berisi ID dari VLAN dengan BPDU yang terkait.
Ketika Extended System ID yang digunakan diperluas, maka perubahan jumlah bit yang tersedia untuk nilai Bridge Priority mengalami kenaikan untuk perubahan nilai Bridge Priority 1 – 4096. Oleh karena itu, nilai Bridge Priority hanya didapat dari kelipan 4096.
3. Mac Address
Switch dengan alamat MAC dengan nilai hexadesimal terendah memiliki BID terendah. Disarankan untuk mengkonfigurasi switch Root Bridge yang diinginkan dengan prioritas yang lebih rendah. Hal ini dilakukan untuk memastikan bahwa penambahan switch baru di jaringan tidak memicu pemilihan Root Bridge baru, yang dapat menggangu komunikasi jaringan, karena sebuah Root Bridge baru sedang dipilih.
Diteruskan ke UNSRI
