sistem switching tugas b.diana

8/7/2019 SISTEM SWITCHING TUGAS B.DIANA

http://slidepdf.com/reader/full/sistem-switching-tugas-bdiana 1/14

SISTEM SWITCHING

Gambar di atas bisa digunakan untuk memahami proses switching paket yg sangat sederhana.Paket datang dari media network dan kabel tentunya dgn Layer 3 dan Layer 2 dari standarTCP/IP stack . Interface processor di router mampu untuk mengambil paket tsb, memeriksaheader Layer 2 sekaligus membuang header tsb, dan mengirimkan paket tadi ke routeprocessor utk diproses lebih lanjut. Sambil menunggu route processor melakukan lookup ataupencarian di routing table (dan forwarding table) tentunya paket itu harus disimpan di suatu

buffer atau queue. Setelah next hop dari tujuan si paket ditemukan di table, maka routeprocessor sekarang tahu ke interface mana paket harus dikirimkan. Kemudian paket dapatdipindahkan ke output queue, tempat untuk menunggu sebelum paket bisa dikirimkan kemedia network, dan paket akan di re-write atau mendapat layer 2 header yg baru yg berisiinformasi untuk next hop berikutnya, kemudian paket keluar dari router melalui interface.Input queue atau output queue ini bisa virtual , jadi si paket sebenarnya berada di memoryfisik yg sama dan tidak pernah berpindah. Tapi dgn membuat dua kondisi yg berbeda ketikapaket berada di input queue (sebelum dilakukan lookup) dan ketika sesudah berada di output(setelah lookup dan tahu paket harus dikirim ke interface yg mana), maka router bisamenjalankan fitur atau melakukan perlakuan yg berbeda terhadap si paket di dua kondisitersebut.

Jadi kata kuncinya adalah: Layer 3 dan layer 2 header, routing table dan forwarding table,lookup, perpindahan packet ke lokasi atau queue yg berbeda, output queue, layer 2 re-write.

Mari kita melihat sekali lagi dgn lebih detil. Ini adalah gambar dari buku Inside Cisco IOS

Architecture karangan Vijay Bollapragrada, untuk proses switching paket yg sederhana ygdisebut process switching.

http://www.amazon.com/Inside-Software-Architecture-Professional-Development/dp/1578701813






Ketika interface processor menerima paket dari network media di input interface atau ingress,paket tsb harus disimpan di buffer atau memory (1) dan di saat yg bersamaan harus meng-

interrupt main processor (2) untuk memberi tahu ada paket yg harus diproses. Buku ini fokuske arsitektur software, maka dijelaskan kalo processor akan memanggil proses yg disebutip_input di Cisco (3) untuk melakukan lookup di routing dan forwarding table. Lookup inimenghasilkan ke interface output atau egress mana paket harus dikirmkan (4). Processorkemudian melakukan layer 2 re-write atau memberi layer 2 header baru ke paket (5) danmemindahkan paket tadi untuk diproses oleh processor di interface egress (6), sehinggaakhirnya paket keluar lagi ke network media. Step 7 hanya menjelaskan bahwa mainprocessor akan diberi tahu kalau paket sudah dikirimkan keluar, sehingga memory ygdigunakan untuk menyimpan paket bisa dibebaskan dan counter di interface bisa dinaikkansesuai dgn jumlah paket yg keluar.

Gue harus mengakui kalo gue tidak akan bisa menjelaskan sebagus Vijay (dan pengaranglainnya), jadi gue menyarankan untuk membaca buku ini buat yg masih penasaran. Tapi poinutama gue disini adalah untuk menekankan ada hal-hal lain yg harus dilakukan selain lookupdi routing table, yaitu memindahkan paket itu sendiri dari interface ingress ke egress, re-writelayer 2 header ke paket dll yg akan menjadi penting dalam diskusi berikutnya.

Jadi mengapa penting untuk mengerti proses internal untuk switching paket di dalam router?Biasanya kita memang selalu fokus ke proses interaksi antar router dgn protokol routing untukmemastikan routing table bisa dibangun. Setelah table tsb jadi, proses lookup Layer 3 itusendiri dapat dilakukan dgn sangat cepat. Untuk setiap paket yg datang kita harus melakukanpencarian di database yg berisi daftar network tujuan yg diketahui dgn interface egress ygberhubungan. Proses lookup atau pencarian bisa dilakukan sgt cepat terutama karena vendorspt Cisco sudah mengembangkan mekanisme dan algoritma sehingga perbandingannya tidakperlu satu-satu di daftar dari atas sampai bawah. Dgn menggunakan Cisco ExpressForwarding (CEF), input dari routing table akan menjadi dasar pembuatan struktur data mtrieseperti digambarkan di bawah. Dgn melakukan proses lookup seperti di gambar, ketika entry

ditemukan maka akan ada pointer ke table lain yg disebut adjacency table, yg berisi informasidari Layer 2 untuk next hop tujuan.



Gue tidak mau terlalu detil mendiskusikan masalah lookup di CEF ini, karena ada satu bukuberjudul sama yg khusus didedikasikan untuk itu. Dan gue mau mendiskusikan lebih ke araharsitektur router hardware ketimbang algoritma CEF, jadi gue sarankan untuk membaca bukuCisco Express Forwarding tersebut dan juga buku Vijay yg tadi.

Sekarang mari bicara tentang proses perpindahan paket dari interface ingress ke egress.Seperti sudah dijelaskan sebelumnya, paket bisa disimpan di central memory selamamenunggu proses lookup dilakukan. Jadi interface ingress bisa mengirimkan paket ke sana,dan kemudian egress bisa mengambil paket tsb dari tempat yg sama. Dgn prinsip spt ini

terlihat bahwa keterbatasan atau bottleneck dari si proses ada di performance centralmemory, dan juga kemampuannya untuk melayani beberapa request dari interface processoryg berbeda secara bersamaan.

http://www.amazon.com/Cisco-Express-Forwarding-Networking-Technology/dp/1587052369

http://www.amazon.com/Cisco-Express-Forwarding-Networking-Technology/dp/1587052369



Untuk meningkatkan performance memory, penggunaan local memory di interface bisadilakukan. Jadi paket akan disimpan di local memory interface ingress, kemudian di copy kecentral memory melalui komunikasi bus yg bisa diakses interface mana saja, dan kemudianegress tujuan akan meng-copy paket tsb ke local memory nya. Mungkin timbul pertanyaan,

mengapa dari ingress local memory tidak langsung dikirimkan ke egress local memory?Tunggu dulu. Ini bisa saja dilakukan tapi berarti si interface processor di ingress harus lebihpintar dan melakukan proses lookup sendiri untuk menentukan ke interface egress manapaket harus dikirimkan. Ini akan gue diskusikan di bagian berikutnya.

Ketika kita membuka penutup router lama utk kelas mid-range atau menengah, kemungkinan

kita akan melihat sesuatu yg mirip spt gambar di bawah. Main board adalah komponen dasartempat meletakan semua komponen lain untuk saling dihubungkan. Ada central atau mainroute processor, central memory, network card untuk interface keluar, PCI bus untukkomunikasi dari network card ke route processor, dan komponen lain spt flash memory tempat menyimpan software image si router, boot ROM untuk menyimpan firmware atauprogram kecil yg digunakan untuk booting router sebelum software image bisa dijalankan, dansebagainya.



Balik lagi ke kata kunci: Layer 3 dan layer 2 header ada di dalam paket. Input queue ataubuffer bisa berada di local memory ingress network card atau di central memory. Routingtable dan forwarding table dibangun oleh route processor dgn menggunakan protokol routinguntuk berkomunikasi dgn router-router lain. Layer 3 lookup (dan juga proses pencarianinformasi untuk layer 2 next hop tujuan) dilakukan oleh route processor dgn menggunakanalgoritma yg membandingkan tujuan si paket dgn daftar di routing table dan forwarding table.Proses perpindahan paket antara lokasi atau queue yg berbeda, bisa berarti paket dari local

memory ingress network card di copy ke central memory menggunakan PCI atau komunikasibus, untuk kemudian di copy oleh engress network card ke local memory nya. Output queuebisa ada di local memory egress network card atau central memory. Layer 2 re-write untukmemberi header layer 2 yg baru ke paket dilakukan oleh route processor sebelum paket bisadikirimkan keluar router. Fitur-fitur spt filter ataupun NAT dilakukan oleh route processor.Menjalankan fitur di interface ingress atau egress bisa berarti route processor akanmenjalankan fitur ke paket untuk kondisi sebelum lookup dilakukan dan sesudah lookupdilakukan, ketika interface egress sudah diketahui.

Apakah gambar yg terakhir mengingatkan kita akan sesuatu? Ya, gambar itu mirip sekali dgngambar skema dan komponen dari sebuah PC! Ini adalah alasan mengapa beberapa orang ygberbakat bisa membuat software router mereka sendiri, untuk dijalankan oleh PC normal,menambahkan beberapa network card, dan meng-klaim bahwa router bikinan mereka bisamengalahkan router bikinan vendor yg dijalankan di hardware khusus.

Pendapat gue tentang ini: tergantung. Jika kita membandingkan router bikinan di atas PC tadidgn router lama di kelas mid-range, ini bisa saja benar. Karena hampir semua hal dilakukanoleh cetral processor dan memory, seperti halnya PC, sehingga yg harus kita lakukan adalahmembuat software router yg mampu melakukan lookup dan switching paket, dan melakukanoptimisasi untuk memastikan resource tsb digunakan dgn lebih baik.

Tapi bagaimana dgn fitur-fitur baru di next generation network ? Fitur-fitur tsb sangatkompleks dan membutuhkan kerja sama team, termasuk juga non-teknis untuk membuatkeputusan bagaimana suatu protokol dan fitur harus diimplementasikan meskipun sudah adastandar. Dan di bagian kedua gue akan menjelaskan apa yg vendor sudah lakukan untukmembuat router modern atau next generation router. Karena tentunya tantangannya bukanlagi melakukan switching paket dari interface ingress ke egress, tapi bagaimana melakukan itu

secara cepat. Dan ini harus dilakukan secara konsisten untuk paket dgn tipe yg berbeda-beda,dgn besar paket yg berbeda, dgn jumlah yg sangat besar untuk mengakomodasi besarnyatraffic di network sekarang ini. Kemudian tantangan berikutnya adalah bagaimana untuk

menjalankan beberapa fitur yg harus dilakukan di hardware, sbg contoh bagaimanamemberikan perlakuan yg berbeda ke paket di interface egress berdasarkan prioritas untukdikirimkan ke network media. Atau ketika proses re-write layer 2 di paket harus dilakukan dihardware supaya bisa mendapat performance yg maximum.

Jika sudah membaca sejauh ini dan merasa informasi yg dibutuhkan sudah cukup dalamkerjaan sehari-hari, dan merasa lebih penting untuk berfokus ke komunikasi antar router,atau protokol dan fitur yg harus dijalankan di beberapa router, maka silahkan untuk tetapmelihat sebuah router itu sbg black box atau node dgn banyak interface untuk paket masukdan keluar. Dan tidak perlu untuk membaca bagian berikutnya dimana gue akanmendiskusikan dgn lebih detil bagaimana proses switching paket di dalam paket bekerja.

Akhir dari bagian pertama.

Posted in Uncategorized |

http://himawan.blogsome.com/category/1/





1. Circuit Switched

Circuit Switched (http://mandorkawat2009.wordpress.com/2009/10/05) adalah

mode transfer informasi dengan melakukan pembangunan hubungan terlebih dahulu dariujung ke ujung melalui proses switching & routing kemudian baru informasi ditransfer

melalui jalur/kanal (circuit) secara dedicated.

1.1. Elemen Switching pada Sentral

Dalam circuit switched terjadi penyambungan secara digital pada elemen

switching di sentral. Terdapat dua jenis switch : Time Switch (T) dan Space Switch (S).

• Pada Time Switch prinsip penyambungan terjadi pemindahan time slot. Misal

pada highway A1, sinyal suara yang menduduki time slot (ts) 5 pada input berpindah

pada ts 10 pada output.

• Pada Space Switch dalam proses penyambungan terjadi pemindahanspace/highway tapi ts tetap tidak berubah. Dalam contoh tadi, saat ts 10, higway 1 pada

input Space Switch pindah ke highway 3 output Space Switch dengan ts tetap (10).

• Pada Time Switch ke dua, terjadi lagi perubahan ts 15 ke 20

http://mandorkawat2009.wordpress.com/2009/10/05




1.2. Pengertian Circuit/kanal

Yang dimaksud circuit (http://mandorkawat2009.wordpress.com/2009/10/05)adalah kanal yang digunakan untuk membawa informasi (voice/data). Dalam sistem

digital berbasis TDM (Time Division Multiplex), satu kanal adalah satu time slot.


http://mandorkawat2009.files.wordpress.com/2009/10/image107.png




Contoh struktur kanal E1 (berbasis sistem PCM 30)

Pengalokasian dari 32 time slot :• Jika signaling menggunakan CAS (Channel Associated Signaling) :

- time slot no 0 untuk kanal sinkronisasi





- time slot no 16 untuk kanal signaling.

- time slot no 1 s/d 15 dan 17 s/d 31 (= 30 kanal) untuk kanal

voice/data• Jika signaling menggunakan SS7 :

- time slot no 0 untuk sinkronisasi

- time slot no 1 s/d 31 untuk kanal voice/data (=31 kanal).Tiap kanal atau time slot terdiri dari 8 bit untuk membawa sampel-sampel suara dimana

dalam format digital tiap sampel suara dikodekan 8 bit..

2.2.3 Prinsip Dasar Circuit Switched

Circuit switched merupakan metoda transfer informasi yang dirancang untuk

memberikan jaminan kontinuitas pada komunikasi informasi real time. Prinsip dasar mekanisme yang diterapkan dalam metoda circuit switched adalah sbb :

• Sebelum pentransferan informasi (percakapan) dmulai, terlebih dahulu dibangun

hubungan dari tempat asal ke tempat tujuan (dari ujung ke ujung) untuk menjamin

adanya (ketersediaan) jalur yang akan dilalui selama proses transfer.

Setelah jalur terbentuk barulah dilakukan pentransferan informasi (pembicaraan).

• Selama proses transfer informasi (selama pembicaraan berlangsung), jalur yang telah

diduduki tetap digenggam (holding) dan tidak dapat dipakai (sharing) oleh pengguna lain.• Jika proses transfer informasi selesai, jalur hubungan dibubarkan (diputus) dan dapat

digunakan oleh pengguna lain. Jadi dalam circuit switched terjadi penggunaan kanal

(circuit) secara dedicated (exclusive), dan karena terjadi pembentukan koneksisebelumnya maka disebut juga connection oriented. Prinsip dasar circuit switched

diperlihatkan pada Gambar 4a dan 4b. Misalkan A ingin berkomunikasi dengan B, maka

prosesnya adalah sbb :

• Sebelum A melakukan pembicaraan, perlu dibangun jalur hubungan antara A dan B(proses signaling). Untuk itu A mengirim alamat tujuan (no tlp B) ke sentral lokal LE1

• Berdasarkan nomor B tsb, sentral lokal LE1 menentukan rute/jalur hubungan ke sentral

Trunk TE1 dengan memilih sebuah kanal/time slot,kemudian menyambungkannya (disebut proses routing & switching), begitu jga di sentral

Trunk TE1 membangun hubungan ke TE2, dari TE2 ke LE2 dan akhirnya dari LE2 ke

pelanggan B sehingga terbangun hubungan antara A dan B. Jika B menjawab maka Adan B melakukan pembicaraan.



Setelah jalur terbangun, dan B menjawab panggilan, maka barulah dapat dilakukantransfer informasi (pembicaraan)




Selama proses pembicaraan, jalur yang telah terbentuk akan dipertahankan (di-holding)

hingga pembicaraan selesai.

Jika pembicaraan selesai, maka jalur tadi akan diputuskan di masingmasing sentral baik sentral lokal maupun transit.





Dari uraian proses di atas, esensi terpenting dalam proses circuit switched adalah :

• Sebelum dilakukan percakapan (transfer informasi suara/voice), terlebih dahulu

dilakukan proses pembentukan hubungan dari tempat asal ke tujuan• Jika jalur koneksi telah terbentuk, barulah dilakukan transfer informasi (pembicaraan)

• Selama transfer informasi (selama pembicaraan) jalur komunikasi digenggam hingga

akhir pembicaraan.

2.2.4 Jaringan Berbasis Circuit Switched.

Jaringan berbasis circuit switch dikenal sebagai jaringan telekomunikasi, terdiri

dari :

• PSTN (Public Switch Telephone Network) / ISDN (Integrated Service Digital Network)

• PLMN (Public Land Mobile Network) atau disebut juga STBS (Sistem TeleponBergerak Seluler). Terdapat dua sistem selular digital yang dioperasikan di Indonesia saat

ini, yaitu sistem GSM (Global System for Mobile) dan sistem CDMA (Code Division

Multiple Access).

2.2.4.1 Struktur Jaringan PSTN/ISDDN

Untuk wilayah negara yang cukup luas seperti Indonesia, struktur jaringantelekomunikasi (PSTN) umumnya dibuat bertingkat. Pertama ditentukan wilayah jumlah

wilayah tersiernya (untuk Indonesia dibagi 7 w.ilayah tersier yang masing-masingberpusat di : Jakarta, Surabaya, Banjarmasin, Makasar, Medan, Palembang dan Ambon.

Masing-masing wilayah tersier dibagi ke dalam

beberapa wilayah sekunder (maks 10) dan tiap wilayah sekunder terdiri dari beberapa

wilayah primer/lokal atau kota (maks 10 kota). Wilayah sekunder iniyang kira-kira analogi dengan wilayah karesidenan tempo dulu. Contoh misal wilayah




sekunder Madiun terdiri dari kota-kota : madiunnya sendiri sebagai pusat wilayah

sekunder ybs, Ponorogo, Nganjuk, Kediri dll. Secara geografis

struktur jaringan PSTN tsb dapat dilihat pada Gambar 5a sedangkan secara skematik struktur jaringan telekomunihasi diperlihatkan pada Gambar 5b :

Gambar 6, 7 dan 8 berikut berturut-turut adalah contoh-contoh jalur circuit switched pada

PSTN, pada PLMN dan dari PSTN ke PLMN. Fungsi jaringan pensinyalan SS7 di sini

sebagai sarana untuk pembentukan hubungan dan pembubaran.



sistem switching tugas b.diana

Documents