Pelajari apa itu OSPF, protokol routing berbasis link-state yang andal untuk jaringan IP. Temukan cara kerja, keunggulan, dan penerapan OSPF dalam mengoptimalkan konektivitas jaringan Anda.

Dalam sebuah jaringan komputer, koneksi merupakan sebuah fungsi penting. Dalam menciptakan suatu koneksi yang baik dalam jaringan diperlukan suatu protokol routing yang berfungsi menentukan bagaimana sebuah router dalam berkomunikasi dan memilih rute yang terbaik antara dua node dalam jaringan komputer.

Dikutip dari artikel Telkom University, Routing adalah proses pemilihan jalur yang akan dilewati oleh suatu paket data dalam jaringan komputer. Terdapat berbagai jenis protokol routing salah satunya yaitu open shortest path first (OSPF). OSPF adalah sebuah protokol routing yang menggunakan algoritma routing berbasis link state. OSPF masuk ke dalam kategori Interior Gateway Protocol (IGP) dan dapat bekerja jaringan internal suatu perusahaan.

Protokol OSPF sangat umum digunakan oleh jaringan di perusahaan besar. OSPF tidak menggunakan protokol transport TCP/IP seperti UDP atau TCP namun melakukan enkapsulasi data dalam datagram IP. Artikel ini akan membahas lebih detail mengenai OSPF mulai dari pengertian, sejarah, fungsi, cara kerja, jenis serta kelebihan dan kekurangannya.

Pengertian OSPF

OSPF (Open Shortest Path First) adalah protokol routing interior yang digunakan dalam jaringan komputer. OSPF adalah protokol yang menerapkan link-state untuk menghitung jalur terpendek antara dua node dalam jaringan berdasarkan informasi topologi jaringan yang tersedia. Protokol ini digunakan dalam jaringan berbasis IP dan sering digunakan dalam jaringan yang lebih besar seperti Internet Service Provider (ISP) atau jaringan perusahaan yang kompleks.

OSPF menggunakan algoritma Dijkstra, dimana routing OSPF mampu menghitung jalur terpendek dan mempertimbangkan faktor-faktor seperti kecepatan link, beban jaringan, dan metrik lainnya dalam pengambilan keputusan routing. OSPF menggunakan database link-state yang disebut OSPF Link-State Database (LSDB) untuk menyimpan informasi tentang topologi jaringan dan menggunakan algoritma SPF (Shortest Path First) untuk menghitung jalur terpendek menuju tujuan.

OSPF adalah jenis Dynamic Routing, yang merupakan metode routing di mana router secara otomatis mempelajari dan menentukan jalur-jalur dalam jaringan dengan menggunakan algoritma routing tertentu dan berbagi informasi antar-router.

Sejarah OSPF

Protokol OSPF (Open Shortest Path First) dikembangkan oleh IETF (Internet Engineering Task Force) sebagai protokol routing interior untuk jaringan IP. Sejarah OSPF dimulai pada awal tahun 1980-an ketika terdapat kebutuhan untuk menggantikan protokol routing yang ada pada saat itu, yaitu RIP (Routing Information Protocol), OSPF menggunakan algoritma Dijkstra, routing OSPF mampu menghitung jalur terpendek dan mempertimbangkan faktor-faktor seperti kecepatan link, beban jaringan, dan metrik lainnya dalam pengambilan keputusan routing. OSPF menggunakan database link-state yang disebut OSPF Link-State Database (LSDB) untuk menyimpan informasi tentang topologi jaringan dan menggunakan algoritma SPF (Shortest Path First) untuk menghitung jalur terpendek menuju tujuan. OSPF adalah protokol yang memiliki beberapa keterbatasan dalam mengelola jaringan yang besar dan kompleks.

Pada tahun 1987, OSPF versi pertama diterbitkan sebagai standar IETF dalam RFC 1131. Versi awal OSPF ini dirancang untuk bekerja pada jaringan IPv4 dan menggunakan metode link-state routing untuk menghitung jalur terpendek antara dua node dalam jaringan. OSPF juga mengadopsi beberapa konsep dari protokol routing link-state sebelumnya, seperti IS-IS (Intermediate System to Intermediate System).

Seiring waktu, OSPF terus mengalami perkembangan dan penyempurnaan. Pada tahun 1990, OSPF versi 2 diperkenalkan dalam RFC 1247, yang menambahkan beberapa fitur baru seperti dukungan untuk subnetting CIDR (Classless Inter-Domain Routing), autentikasi pesan OSPF, dan beberapa perubahan lainnya.

Selanjutnya, pada tahun 1998, OSPF versi 3 diperkenalkan dalam RFC 2740 sebagai respons terhadap pengenalan protokol IPv6. OSPF versi 3 dirancang untuk mendukung jaringan berbasis IPv6 dengan mempertahankan banyak fitur dan konsep dari OSPF versi sebelumnya.

Sejak itu, OSPF terus mengalami peningkatan dan pengembangan. Beberapa revisi dan perubahan kecil telah dilakukan untuk meningkatkan efisiensi dan keamanan OSPF, termasuk penambahan fitur-fitur baru seperti MPLS (Multiprotocol Label Switching) dan integrasi dengan protokol lain seperti BGP (Border Gateway Protocol).

Hingga saat ini, OSPF tetap menjadi salah satu protokol routing interior yang paling umum digunakan dalam jaringan IP, terutama di jaringan yang kompleks dan besar seperti ISP (Internet Service Provider) dan jaringan perusahaan.

Fungsi OSPF

OSPF (Open Shortest Path First) memiliki beberapa fungsi utama dalam jaringan komputer, yaitu:

Routing Interior

OSPF digunakan sebagai protokol routing interior yang bertanggung jawab untuk mengatur pengiriman paket data di dalam satu sistem otonom (AS) atau jaringan lokal. OSPF menghitung jalur terpendek antara dua node berdasarkan informasi topologi jaringan yang tersedia, mempertimbangkan faktor-faktor seperti kecepatan link dan beban jaringan. Fungsi utama OSPF adalah untuk menentukan jalur terbaik untuk mengirimkan paket data antara node sumber dan tujuan dalam jaringan.

Pemulihan Otomati

OSPF mendukung pemulihan otomatis jika terjadi kegagalan link atau perubahan topologi dalam jaringan. Ketika terjadi perubahan, OSPF akan secara otomatis menghitung ulang jalur terpendek yang tersedia dan mengirimkan informasi perubahan routing ke seluruh node dalam jaringan. Hal ini memungkinkan jaringan untuk terus beroperasi dan mengalihkan lalu lintas ke jalur yang masih tersedia.

Pembagian Area

OSPF memungkinkan pembagian jaringan menjadi area-area yang lebih kecil untuk mengurangi kompleksitas dan overhead routing. Dengan pembagian area, OSPF dapat mengelompokkan node-node yang saling terhubung dalam area yang terpisah dan menggunakan ringkasan routing untuk mengurangi jumlah informasi routing yang harus dipertukarkan di antara area-area tersebut. Hal ini meningkatkan efisiensi dan skalabilitas jaringan.

Redistribusi Routing

OSPF mendukung redistribusi routing, yaitu proses menggabungkan informasi routing dari protokol routing lain ke dalam OSPF. Ini memungkinkan OSPF untuk berkomunikasi dengan protokol routing lain yang digunakan dalam jaringan dan menggabungkan informasi routing yang diperoleh dari protokol tersebut ke dalam tabel routing OSPF. Dengan redistribusi routing, OSPF dapat berinteroperabilitas dengan protokol routing lain dan memperluas cakupan jaringan.

Keamanan

OSPF memiliki beberapa fitur keamanan yang memungkinkan pengamanan informasi routing dalam jaringan. Misalnya, OSPF mendukung autentikasi pesan OSPF, yang memastikan bahwa pesan routing yang diterima berasal dari sumber yang terpercaya dan tidak dimanipulasi. Selain itu, OSPF dapat menggunakan area backbone untuk mengisolasi area-area jaringan yang sensitif dan menerapkan kebijakan keamanan khusus.

Dengan fungsi-fungsi di atas, OSPF membantu mengatur dan mengelola lalu lintas jaringan dengan efisien, memastikan pengiriman paket data yang optimal, dan memberikan kemampuan pemulihan otomatis jika terjadi gangguan atau perubahan dalam jaringan.

Cara Kerja OSPF

Berikut adalah langkah-langkah umum tentang bagaimana OSPF (Open Shortest Path First) bekerja dalam jaringan komputer:

Identifikasi dan Konfigurasi Router OSPF

Pada setiap Router dalam jaringan yang akan menggunakan OSPF, Anda perlu mengidentifikasi interface jaringan yang akan berpartisipasi dalam OSPF dan mengkonfigurasikan mereka sebagai bagian dari OSPF area.

Pengiriman Hello Packet

Setiap router OSPF mengirimkan “Hello Packet” melalui interface OSPF yang telah dikonfigurasi. Hello Packet digunakan untuk membentuk dan mempertahankan koneksi dengan tetangga OSPF.

Membentuk Adjacency

Setiap Router OSPF menerima Hello Packet dari tetangga OSPF melalui interface yang sama. Jika konfigurasi OSPF tetangga dianggap valid, router akan membentuk adjacency dengan tetangga tersebut. Adjacency adalah hubungan yang terbentuk antara dua router OSPF untuk bertukar informasi topologi.

Pertukaran Database Link-State (LSDB)

Setelah adjacency terbentuk, router OSPF akan bertukar Database Link-State (LSDB). Setiap router mengirimkan Link-State Advertisement (LSA) yang berisi informasi topologi jaringan lokalnya. LSA ini akan disimpan dalam database LSDB setiap router OSPF.

Penghitungan Jalur Terpendek

Setelah semua router OSPF bertukar informasi topologi dan memiliki database LSDB yang terkini, setiap router akan menggunakan algoritma Dijkstra untuk menghitung jalur terpendek ke semua tujuan dalam jaringan. Hasil perhitungan ini akan disimpan dalam tabel routing OSPF.

Penyebaran Routing Update

Router OSPF akan menyebarkan informasi routing update ke tetangga OSPF menggunakan pesan OSPF, yang berisi informasi tentang jalur terpendek menuju tujuan tertentu. Pesan OSPF ini akan diteruskan oleh router tetangga ke tetangga lainnya hingga seluruh jaringan OSPF menerima informasi routing update.

Pemeliharaan dan Pemulihan

OSPF secara terus-menerus memantau keadaan jaringan untuk mendeteksi perubahan topologi atau kegagalan. Jika terjadi perubahan, OSPF akan memperbarui database LSDB, menghitung ulang jalur terpendek, dan mengirimkan update routing ke seluruh jaringan untuk memastikan pengiriman paket data yang optimal.

Dengan cara kerja di atas, OSPF memungkinkan router dalam jaringan untuk saling bertukar informasi topologi, menghitung jalur terpendek, dan mempertahankan tabel routing yang terkini. Hal ini memungkinkan OSPF untuk mengelola pengiriman paket data dengan efisien dan memberikan kemampuan pemulihan otomatis jika terjadi gangguan dalam jaringan.

Baca Juga : Hub adalah

Kelebihan dan Kekurangan OSPF

Terdapat beberapa kelebihan dan kekurangan OSPF dalam jaringan berikut beberapa kelebihan dan kekurangan protokol routing OSPF

Kelebihan

Skalabilitas

OSPF dirancang untuk mengelola jaringan yang besar dan kompleks. Dengan adanya pembagian area, OSPF memungkinkan jaringan untuk dikelompokkan menjadi area-area yang lebih kecil, sehingga mengurangi kompleksitas dan overhead routing. Hal ini membuat OSPF sangat skalabel dan dapat mengatasi jaringan yang berkembang dengan baik.

Kecepatan Konvergensi

OSPF menggunakan algoritma Dijkstra yang efisien dalam menghitung jalur terpendek. Ketika terjadi perubahan topologi atau kegagalan, OSPF secara cepat melakukan perhitungan ulang jalur terpendek dan menyebarkan informasi routing ke seluruh jaringan. Hal ini mengurangi waktu konvergensi, sehingga lalu lintas dapat segera dialihkan ke jalur alternatif.

Pemulihan Otomatis

OSPF memiliki kemampuan pemulihan otomatis yang kuat. Jika terjadi perubahan topologi atau kegagalan pada link atau router, OSPF akan secara otomatis mendeteksi perubahan tersebut dan melakukan perhitungan ulang jalur terpendek. Hal ini memungkinkan jaringan untuk pulih dengan cepat tanpa memerlukan campur tangan manual.

Traffic Engineering

OSPF mendukung pengaturan traffic engineering yang lebih kompleks dalam jaringan. Melalui penggunaan area dan kemampuan mengatur metrik, OSPF memungkinkan administrator jaringan untuk mengarahkan lalu lintas secara spesifik melalui jalur yang diinginkan. Hal ini memberikan kontrol yang lebih baik terhadap pengiriman paket data dalam jaringan.

Keamanan

OSPF memiliki fitur keamanan yang kuat. Dengan adanya autentikasi pesan OSPF, hanya router yang memiliki autentikasi yang valid yang dapat berpartisipasi dalam OSPF. Hal ini membantu melindungi jaringan dari serangan spoofing atau manipulasi informasi routing yang tidak sah.

Support untuk IPv6

OSPF mendukung IPv6, protokol internet generasi berikutnya. Ini memungkinkan OSPF untuk digunakan dalam jaringan yang menggunakan IPv6 sebagai protokol komunikasi utama.

Kekurangan

Kompleksitas Konfigurasi

Konfigurasi OSPF dapat menjadi rumit, terutama dalam jaringan yang besar dan kompleks. Administrator jaringan perlu memahami konsep OSPF, termasuk pembagian area, pengaturan metrik, dan konfigurasi tetangga OSPF. Kesalahan konfigurasi dapat menyebabkan masalah routing yang serius.

Penggunaan Memori dan Prosesor yang Tinggi

OSPF memerlukan sumber daya yang signifikan dalam hal penggunaan memori dan pemrosesan. Router yang menjalankan OSPF harus memiliki kapasitas memori yang cukup untuk menyimpan database Link-State (LSDB) dan kemampuan pemrosesan yang cukup untuk melakukan perhitungan jalur terpendek secara efisien. Ini dapat menjadi masalah dalam jaringan yang sangat besar atau dengan perangkat keras yang terbatas.

Peningkatan Overhead Jaringan

OSPF mengirimkan paket hello secara periodik untuk menjaga koneksi dan mempertahankan adjacency dengan tetangga OSPF. Hal ini dapat menyebabkan peningkatan overhead jaringan, terutama dalam jaringan dengan jumlah router yang besar. Peningkatan lalu lintas hello packet dapat mempengaruhi kinerja jaringan secara keseluruhan.

Konvergensi yang Lambat pada Jaringan Besar

Meskipun OSPF memiliki kecepatan konvergensi yang baik dalam jaringan kecil hingga menengah, pada jaringan yang sangat besar dengan ribuan router, konvergensi OSPF dapat memakan waktu yang lebih lama. Proses perhitungan ulang jalur terpendek dan penyebaran informasi routing ke seluruh jaringan dapat membutuhkan waktu yang signifikan.

Tergantung pada Protokol Transport

OSPF mengandalkan protokol transport yang andal, seperti IP, untuk mengirim pesan OSPF antara router. Jika protokol transport mengalami masalah atau terputus, maka OSPF juga akan terpengaruh. Oleh karena itu, stabilitas dan kehandalan protokol transport sangat penting dalam pengoperasian OSPF.

Baca Juga : Arsitektur Komputer

Jenis Jenis OSPF

OSPF (Open Shortest Path First) memiliki beberapa jenis yang berbeda, tergantung pada peran dan fungsinya dalam jaringan. Berikut ini adalah beberapa jenis OSPF yang umum:

OSPF Internal (OSPFv2)

Ini adalah jenis OSPF yang paling umum digunakan. OSPF Internal digunakan untuk routing interior dalam jaringan tunggal. OSPFv2 menggunakan IPv4 sebagai protokol komunikasi utama dan memiliki dukungan yang luas dalam perangkat jaringan.

OSPFv3

OSPFv3 adalah versi OSPF yang dirancang untuk mendukung routing IPv6. OSPFv3 digunakan untuk mengelola routing interior IPv6 dalam jaringan yang mendukung IPv6. Ini memiliki fitur dan karakteristik yang mirip dengan OSPFv2, tetapi menggunakan format pesan dan alamat IPv6.

OSPF NSSA (Not-So-Stubby Area)

OSPF NSSA adalah jenis OSPF yang digunakan dalam area NSSA. Area NSSA adalah area OSPF yang memiliki karakteristik hibrida antara area stub dan area normal. OSPF NSSA memungkinkan penggunaan external route (rute dari luar area) ke dalam area NSSA, namun tidak mengizinkan rute eksternal tersebar ke dalam area normal.

OSPF Stub Area

OSPF Stub Area adalah jenis OSPF yang digunakan dalam area stub. Area stub adalah area OSPF yang memiliki satu atau lebih rute default menuju area normal atau backbone. Dalam OSPF Stub Area, router dalam area stub hanya memiliki informasi rute default dan informasi topologi internal. Rute eksternal tidak tersebar di dalam area stub.

OSPF Totally Stubby Area

OSPF Totally Stubby Area adalah jenis OSPF yang digunakan dalam area totally stub. Area totally stub adalah varian dari area stub yang lebih ketat. Dalam OSPF Totally Stubby Area, selain rute eksternal, semua rute summary dari backbone juga diabaikan. Router dalam area totally stub hanya memiliki informasi rute default dan rute internal ke area lain.

OSPF Virtual Link

OSPF Virtual Link digunakan untuk menghubungkan dua area OSPF yang terpisah secara fisik melalui jaringan area OSPF lain. Virtual Link digunakan ketika tidak ada jalur langsung antara dua area OSPF yang ingin dihubungkan. Virtual Link memungkinkan lalu lintas untuk melewati area OSPF lain untuk mencapai tujuan akhirnya.

Masing-masing jenis OSPF ini memiliki tujuan dan kegunaannya sendiri dalam pengelolaan jaringan. Pemilihan jenis OSPF yang tepat tergantung pada kebutuhan dan karakteristik jaringan yang sedang diimplementasikan.

Kesimpulan

Apa itu OSPF? OSPF adalah protokol routing yang menawarkan solusi skalabel, cepat, dan aman untuk mengelola lalu lintas data dalam jaringan. OSPF adalah pilihan utama untuk organisasi yang membutuhkan efisiensi dalam pengelolaan jaringan yang besar dan kompleks. Dengan fungsi, kelebihan, dan cara kerja yang jelas, routing OSPF menjadi elemen vital dalam arsitektur jaringan modern.

Referensi

Musril, H. A. (2017). Penerapan Open Shortest Path First (OSPF) untuk Menentukan Jalur Terbaik dalam Jaringan. Jurnal Elektro Telekomunikasi Terapan, Juli 2017. Jurusan Pendidikan Teknik Informatika dan Komputer (PTIK), Institut Agama Islam Negeri (IAIN) Bukittinggi.

Shi, H., Wang, Y., & Zhang, R. (2015). Study on OSPF Routing Protocol of Computer Network Based on Packet Tracer. 3rd International Conference on Management, Education, Information and Control (MEICI 2015). School of Computer and Information Engineering, Beijing University of Agriculture, China.