IP ROUTING & ROUTING PROTOKOL

Dalam network sederhana sekali pun, sebuah paket data perlu tahu jalan yang akan dia tempuh untuk sampai ke tujuan. Untuk mengetahuinya paket data tadi sudah disertai alamat tujuan pada headernya. Alamat tersebut apabila memungkinkan untuk dicapai, maka paket tadi akan diteruskan sampai tujuan, jika tidak paket maka akan dikembalikan.

Informasi routing diperlukan untuk mengetahui apakah tujuan bisa dicapai atau tidak. Informasi routing tadi bisa didapatkan dengan bermacam-macam konfigurasi routing. Pemilihan metode  konfigurasi tergantung dari banyaknya gateway yang terdapat dalam network tersebut dan kompleksitasnya.

Konsep routing adalah hal yang utama pada lapisan internet di jaringan TCP/IP. Hal ini karena pada lapisan internet terjadi pengalamatan (addressing). Kita coba perhatikan kembali aliran data pada arsitektur TCP/IP. Data dari lapisan aplikasi disampaikan ke lapisan transport dengan diberi header TCP atau UDP tergantung jenis aplikasinya. Setelah itu segmen TCP atau UDP disampaikan ke lapisan IP dan diberi header, termasuk alamat asal dan tujuan datagram. Pada saat ini host harus melakukan routing dengan melihat tabel routing. Setelah melihat tabel routing, datagram diteruskan ke lapisan network interface dan diberi header dengan alamat tujuan yang sesuai.

            Untuk lebih jelasnya, kita perhatikan jaringan TCP/IP yang menggunakan teknologi Ethernet. Setiap frame ethernet (Ethernet II) mengandung alamat tujuan dan asal, tipe protokol, dan data. Alamat tujuan dan asal adalah sebuah bilangan 48 bit. Setiap card ethernet memiliki alamat ethernet yang unix (MAC address). Agar datagram dapat diterima oleh sebuah host tujuan, datagram harus dimasukan dalam frame dengan alamat ethernet tujuan yang sama dengan alamat card ethernet host tujuan. Proses ini juga bagian dari routing, yaitu pada saat mengirimkan datagram IP bagaimana menentukan alamat Ethernet host tujuan datagram tersebut?

 ARP (Address Resolution Protocol)

Untuk keperluan mapping IP address ke Alamat Ethernet  maka di buat protokol ARP (Address Resolution Protocol). Proses mapping ini dilakukan hanya untuk datagram yaang dikirim host karena pada saat inilah host menambahkan header Ethernet pada datagram. Penerjemahan dari IP address ke alamat Ethernet dilakukan dengan melihat sebuah tabel yang disebut sebagai cache ARP, lihat tabel 1. Entri cache ARP berisi IP address host beserta alamat Ethernet untuk host tersebut. Tabel ini diperlukan karena tidak ada hubungan sama sekali antara IP address dengan alamat Ethernet. IP address suatu host bergantung pada IP address jaringan tempat host tersebut berada, sementara alamat Ethernet sebuah card bergantung pada alamat yang diberikan oleh pembuatnya.

Tabel  Cache ARP

IP address	Alamat Ethernet
132.96.11.1	0:80:48:e3:d2:69
132.96.11.2	0:80:ad:17:96:34
132.96.11.3	0:20:4c:30:29:29

          Mekanisme penterjemahan oleh ARP dapat dijelaskan sebagai berikut. Misal suatu host A dengan IP address  132.96.11.1 baru dinyalakan, lihat Gambar 1. Pada saat awal, host ini hanya mengetahui informasi mengenai interface-nya sendiri, yaitu IP address, alamat network, alamat broadcast dan alamat ethernet. Dari informasi awal ini, host A tidak mengetahui alamat ethernet host lain yang terletak satu network dengannya (cache ARP hanya berisi satu entri, yaitu host A). Jika host memiliki route default, maka entri yang pertama kali dicari oleh ARP adalah router default tersebut.

            Misalkan terdapat datagram IP dari host A yang ditujukan kepada host B yanng memiliki IP 132.96.11.2 (host B ini terletak satu subnet dengan host A). Saat ini yang diketahui oleh host A adalah IP address host B tetapi alamat ethernet B belum diketahui.

Gambar cache ARP awal

 Agar dapat mengirimkan datagram ke host B, host A perlu mengisi cache ARP dengan entri host B. Karena cache ARP tidak dapat digunakan untuk menerjemahkan IP address host BB menjadi alamat Ethernet, maka host A harus melakukan dua hal yaitu :

Ø  Mengirimkan paket ARP request pada seluruh host di network menggunakan alamat broadcast Ethernet (FF:FF:FF:FF:FF:FF) untuk meminta jawaban ARP dari host B, lihat gambar 2.

Ø  Menempatkan datagram IP yang hendak dikirim dalam antrian.

Paket ARP request yang dikirim host A kira-kira berbunyi “Jika IP address-mu adalah 132.96.11.2, mohon beritahu alamat Ethernet-mu”. Karena paket ARP request dikirim ke alamat broadcast Ethernet, setiap interface Ethernet komputer yang ada dalam satu subnet (jaringan) dapat mendengarnya. Setiap host dalam jaringan tersebut kemudian memeriksa apakah IP addressnya sama dengan IP address yang diminta oleh host A.

Gambar  Paket ARP request

Host B yang mengetahui bahwa yang diminta oleh host A adalah IP address yang dimilikinya langsung memberikan jawaban dengan mengirimkan paket ARP response langsung ke alamat ethernet pengirim (host A), seperti terlihat pada gambar 3. Paket ARP request tersebut kira-kira berbunyi “IP address 132.96.11.2 adalah milik saya, sekarang saya berikan alamat ethernet saya”.

Gambar Paket ARP response

 Paket ARP request dari host B tersebut diterima oleh host A dan host A kemudian menambahkan entri IP addresss host B beserta alamat Ethernet-nya ke dalam cache ARP, lihat gambar 4.

	Gambar  Cache ARP setelah penambahan entri host B

Saat ini host A telah memiliki entri untuk host B di tabel cache ARP, dengan demikian datagram IP yang semula dimasukkan ke dalam antrian dapat diberi header Ethernet dan dikirim ke host B.

Secara ringkas proses ARP adalah:

1.     Host mengirimkan paker ARP request dengan alamat broadcast Etehrnet.

2.     Datagram IP  yang dikirim dimasukkan ke dalam antrian.

3.     Paket ARP respon diterima host dan host mengisi tabel ARP dengan entri baru.

4.     Datagram IP yang terletak dalam antrian diberi header Ethernet.

5.     Host mengirimkan frame Ethernet ke jaringan.

Setiap data ARP yang diperoleh disimpan dalam tabel cache ARP dan cache ini diburi umur. Setiap umur entri tersebut terlampaui, entri ARP dihapus dari tabel dan untuk mengisi tabel. Jika host akan mengirimkan datagram ke host yang sudah dihapus dari cache ARP, host kembali perlu melakukan langkah-langkah diatas. Dengan cara ini dimungkinkan terjadinya perubahan isi cache ARP yang dapat menunjukkan dinamika jaringan. Jika sebuat host di jaringan dimatikan, maka selang beberapa saat kemudian entri ARP untuk host tersebut dihapus karena kadaluarsa. Jika card ethernetnya diganti, maka beberapa saat kemudian entri ARP host berubah dengan informasi alamat ethernet yang baru.