Implementasi dan Konfigurasi VoIP dan Data Pada Jaringan Frame Relay

Desain dan konfigurasi VoIP dapat dibuat dalam berbagai skenario, bergantung pada perangkat apa yang akan kita gunakan. Berikut contoh konfigurasi VoIP dan Data melalui Jaringan Frame Relay point-to-point menggunakan Cisco Router.

 Gambar 1.1 Topologi Jaringan VoiP

Untuk desain jaringan VoIP, di dalam perangkat Cisco router A dan B harus dirancang sebaik mungkin Alamat IP, subnet mask, serta nomor extension pesawat telepon. Seperti tabel di bawah ini:

Site A

Router A:
Network IP LAN 172.21.1.0
Subnet Mask 255.255.255.0
Alamat IP WAN 10.1.1.5
Subnet Mask 255.255.255.252
PC-A
Alamat IP 172.21.1.2
Subnet Mask 255.255.255.0
Default Gateway 172.21.1.1

Site B

Router B
Network IP LAN 192.168.1.0
Subnet Mask 255.255.255.0
Alamat IP WAN 10.1.1.6
Subnet Mask 255.255.255.252
PC-B
Alamat IP 192.168.1.2
Subnet Mask 255.255.255.0
Default Gateway 192.168.1.1

Penomoran Extension Pesawat Telepon

Site A
Voice-Port 2/0 100
Site B
Voice-Port 2/0 101

Port voice dalam router berperan melakukan emulasi koneksi telephony fisikal sehingga panggilan-panggilan voice beserta signaling dapat terkirim ke tujuan melalui jaringan. Agar komunikasi dapat berjalan dengan baik, hardware voice yang terpasang di perangkat router harus tepat, serta mengkonfigurasi port yang terhubung ke perangkat-perangkat telephony(handset, PABX, dll). Dengan demikian, perangkat dapat saling mengerti beberapa informasi signaling yang diterima dari jaringan Frame Relay. Berikut ilustrasi contoh instalasi port voice:

Sebuah port voice menghubungkan pesawat telepon ke WAN (Wide Area Network) melewati router.

 Dua telepon dikoneksikan melewati WAN untuk memberikan toll bypass

Sebelum mengonfigurasi VoIP pada Cisco router, terlebih dahulu mengetahui gambaran urutan panggilan VoIP. Berikut ini merupakan urutan panggilan VoIP:

1. Pemanggil mengangkat handset, memberi isyarat kondisi off-hook ke layer aplikasi signaling VoIP.
2. Sesi layer aplikasi VoIP membuka nada dial (dial tone) dan menunggu pemanggil untuk melakukan dialing ke tujuan.
3. Saat pemanggil melakukan dialing sebuah nomor, digit dial diakumulasi dan disimpan oleh aplikasi session.
4. Setelah digit tertentu terakumulasi sehingga sesuai dengan pola address tujuan, nomor telepon tersebut dipetakan ke sebuah IP host. IP host tersebut memiliki hubungan koneksi langsung ke nomor telepon tujuan.
5. Aplikasi session selanjutnya membentuk transmisi dan channel penerimaan untuk masing-masing arah jaringan IP.
6. Coder-decoder (codec) diaktifkan untuk kedua ujung koneksi, dan percakapan diproses menggunakan RTP/UDP/IP. Berbagai sinyal voice dikompres, dipaketkan ke bentuk paket-paket, lalu ditransportasikan melalui jaringan.
7. Signaling yang dapat dideteksi oleh port voice setelah setup panggilan lengkap, kemudian dibawa melalui jaringan IP.

Dalam suatu jaringan Private atau jaringan perusahaan, direkomendasikan menggunakan IP Private, agar tidak konflik di kemudian hari apabila jaringan ini diintegrasikan dengan Internet Public. Kelompok IP private adalah sebagai berikut:

Kelas A 10.0.0.0-10.255.255.255
Kelas B 172.16.0.0-172.31.255.255
Kelas C 192.168.0.0-192.168.255.255

Banyak type router Cisco yang bisa digunakan untuk VoIP dengan syarat mempunyai minimum fitur IOS IP Plus dan port Voice, baik fixed maupun modular. Type router cisco yang memiliki port voice modular antara lain seri 1700, 2600, 3600, dst.
Dalam desain ini digunakan 2 buah tipe router Cisco seri 1700 type 1760.

Gambar 1.2 Bentuk fisik router Cisco seri 1760

Gambar 1.3 Diagram router Cisco seri 1760

Konfigurasi VoIP pada Cisco Router

Konfigurasi router Cisco seri 1760 dapat dilakukan dengan menggunakan command-line, yang dihubungkan ke dalam port console. Berikut merupakan beberapa perintah esensial untuk melakukan konfigurasi awal terhadap router yang digunakan sebagai infrastruktur jaringan VoIP:

1. Konfigurasi nama host router, dengan menggunakan perintah:

router(config)#hostname <text>

2. Konfigurasi password demi alasan keamanan, dengan menggunakan perintah:

router(config)#enable password <text>

3. Setting Frame Relay pada Interface Serial 0/0

routerA(config)#int s0/0 routerA(config-if)#encapsulation Frame Relay routerA(config-if)#exit

4. Setting alamat IP pada Sub-Interface Serial 0/0.20 dan voice compression

routerA(config)#int s0/0.20 point-to-point routerA(config-subif)#Description Link-For-Voip routerA(config-subif)#ip address 10.1.1.5 255.255.255.252 RouterA(config-subif)# frame-relay ip rtp header-compression

5. Setting DLCI pada Sub-Interface Serial 0/0.20

routerA(config-subif)#Frame-Relay Interface-DLCI 20

6. Setting Alamat IP pada FastEthernet 0/0

routerA(config)#int f0/0 routerA(config-if)#ip address 172.21.1.1 255.255.255.0

7. Setting untuk membuka port Telnet

routerA(config)#config t routerA(config-line)#line vty 0 4

8. Setting Password untuk Telnet

routerA(config-line)#password cisco routerA(config-line)#login routerA(config-line)#(press Ctrl+Z)

9. Menyimpan konfigurasi ke dalam memori NVRAM (non-volatile random access memory):

routerA#write

10. Konfigurasi routing statik

routerA(config)#ip route 192.168.1.0 255.255.255.0 Serial0/0.20

11. Konfigurasi Plain-Old Telephone System (POTS) dan Nomor Extension terminal telepon yang terkoneksi pada routerA.

routerA(config)#dial-peer voice 1 POTS routerA(config-dial-peer)#destination pattern 100 routerA(config-dial-peer)#port 2/0 routerA(config-dial-peer)#description EXT-TELEPON

12. Setting Routing VoIP

routerA(config)#dial-peer voice 2 VoIP routerA(config-dial-peer)#destination pattern 101 routerA(config-dial-peer)#session target ipv4:10.1.1.6 routerA(config-dial-peer)#description ROUTING-VoIP

13. Setting IP Host Table

routerA(config)#ip host RouterB 10.1.1.6

.

Konfigurasi dibawah ini merupakan konfigurasi lengkap VoIP dan data melalui jaringan Frame Relay:

Konfigurasi Router A

Router#configure terminal
Router(config)#hostname RouterA
RouterA(config)#enable password cisco
RouterA(config)#ip host RouterB 10.1.1.6
RouterA(config)#interface Fastethernet 0/0
RouterA(config-if)#ip address 172.21.1.1 255.255.255.0
RouterA(config-if)#description LAN-A
RouterA(config-if)#exit
RouterA(config)#interface serial 0/0
RouterA(config-if)#encapsulation Frame-Relay
RouterA(config-if)#exit
RouterA(config)#interface serial 0/0.20 point-to-point
RouterA(config-subif)#description link-for-VoIP+Data
RouterA(config-subif)#ip address 10.1.1.5 255.255.255.252
RouterA(config-subif)#frame relay interface-dlci 20
RouterA(config-subif)#frame-relay ip rtp header-compression
RouterA(config-subif)#Ctrl Z
RouterA#configure terminal
RouterA(config)#line vty 0 4
RouterA(config-line)#password cisco
RouterA(config-line)#login
RouterA(config-line)#Ctrl Z
RouterA#configure terminal
RouterA(config)#dial-peer voice 1 POTS
RouterA(config-dial-peer)#destination pattern 100
RouterA(config-dial-peer)#port 2/0
RouterA(config-dial-peer)#description EXT-TELPON
RouterA(config-dial-peer)#exit
RouterA(config)#dial-peer voice 2 VoIP
RouterA(config-dial-peer)#destination pattern 101
RouterA(config-dial-peer)#session target ipv4 : 10.1.1.6
RouterA(config-dial-peer)#description ROUTING-VoIP
RouterA(config-dial-peer)#exit
RouterA(config)#ip route 192.168.1.0 255.255.255.0 Serial0/0.20
RouterA#write

Konfigurasi RouterB

Router#configure terminal
Router(config)#hostname RouterB
RouterB(config)#enable password cisco
RouterB(config)#frame-relay switching
RouterB(config)#ip host RouterA 10.1.1.5
RouterB(config)#interface Fastethernet 0/0
RouterB(config-if)#ip address 192.168.1.1 255.255.255.0
RouterB(config-if)#description LAN-B
RouterB(config-if)#exit
RouterB(config)#interface serial 0/0
RouterB(config-if)#clock rate 512000
RouterB(config-if)#encapsulation Frame-Relay
RouterB(config-if)#frame relay intf-type DCE
RouterB(config-if)#exit
RouterB(config)#interface serial 0/0.20 point-to-point
RouterB(config-subif)#description link-for-VoIP+Data
RouterB(config-subif)#ip address 10.1.1.6 255.255.255.252
RouterB(config-subif)#frame-relay interface-dlci 20
RouterB(config-subif)#frame-relay ip rtp header-compression
RouterB(config-subif)#exit
RouterB(config)#dial-peer voice 1 POTS
RouterB(config-dial-peer)#destination pattern 101
RouterB(config-dial-peer)#port 2/0
RouterB(config-dial-peer)#description EXT-TELPON
RouterB(config-dial-peer)#exit
RouterB(config)#dial-peer voice 2 VoIP
RouterB(config-dial-peer)#destination pattern 100
RouterB(config-dial-peer)#session target ipv4 : 10.1.1.5
RouterB(config-dial-peer)#description ROUTING-VoIP
RouterB(config-dial-peer)#exit
RouterB(config)#ip route 172.21.1.0 255.255.255.0 Serial0/0.20
RouterB(config)#line vty 0 4
RouterB(config-line)#password cisco
RouterB(config-line)#login
RouterB(config-line)#Ctrl Z
RouterB#write

.

Untuk melihat hasil konfigurasi diatas, menggunakan perintah Show Running-configuration pada router cisco.

RouterA#show running-config RouterB#show running-config

Berikut Hasil Show Running-Configuration pada RouterA dan RouterB

Router A

Router B

hostname RouterA ! enable password cisco ! ip host RouterB 10.1.1.6 ! interface FastEthernet0/0 ip address 172.21.1.1 255.255.255.0 speed auto ! interface Serial0/0 encapsulation frame-relay ! interface Serial0/0.20 point-to-point description link-for-voip-data ip address 10.1.1.5 255.255.255.252 frame-relay interface-dlci 20 frame-relay ip rtp header-compression ! ip classless ip route 192.168.1.0 255.255.255.0 Serial0/0.20 ! voice-port 2/0 ! voice-port 2/1 ! dial-peer voice 1 pots description EXT-TELPON destination-pattern 100 port 2/0 ! dial-peer voice 2 voip description ROUTING-VOIP destination-pattern 101 session target ipv4:10.1.1.6 ! line con 0 line aux 0 line vty 0 4 password cisco login ! End

hostname RouterB ! enable password cisco ! ip host RouterA 10.1.1.5 frame-relay switching ! interface FastEthernet0/0 ip address 192.168.1.1 255.255.255.0 speed auto ! interface Serial0/0 encapsulation frame-relay clock rate 512000 frame-relay intf-type dce ! interface Serial0/0.20 point-to-point description link-for-voip-data ip address 10.1.1.6 255.255.255.252 frame-relay interface-dlci 20 frame-relay ip rtp header-compression ! ip classless ip route 172.21.1.0 255.255.255.0 Serial0/0.20 ! voice-port 2/0 ! voice-port 2/1 ! dial-peer voice 1 pots description EXT-TELPON destination-pattern 101 port 2/0 ! dial-peer voice 2 voip description ROUTING-VOIP destination-pattern 100 session target ipv4:10.1.1.5 ! line con 0 line aux 0 line vty 0 4 password cisco login ! end

Definisi Frame Relay

Frame Relay adalah protokol WAN yang beroperasi pada layer pertama dan kedua dari model OSI, dan dapat diimplementasikan pada beberapa jenis interface jaringan. Frame relay adalah teknologi komunikasi berkecepatan tinggi yang telah digunakan pada ribuan jaringan di seluruh dunia untuk menghubungkan LAN, SNA, Internet dan bahkan aplikasi suara/voice.

Frame relay adalah cara mengirimkan informasi melalui wide area network (WAN) yang membagi informasi menjadi frame atau paket. Masing-masing frame mempunyai alamat yang digunakan oleh jaringan untuk menentukan tujuan. Frame-frame akan melewati switch dalam jaringan frame relay dan dikirimkan melalui “virtual circuit” sampai tujuan.

Fitur Frame Relay

Beberapa fitur frame relay adalah sebagai berikut:

1. Kecepatan tinggi
2. Bandwidth Dinamik
3. Performansi yang baik/ Good Performance
4. Overhead yang rendah dan kehandalah tinggi (High Reliability)

Perangkat Frame Relay

Sebuah jaringan frame relay terdiri dari “endpoint” (PC, server, komputer host), perangkat akses frame relay (bridge, router, host, frame relay access device/FRAD) dan perangkat jaringan (packet switch, router, multiplexer T1/E1). Perangkat-perangkat tersebut dibagi menjadi dua kategori yang berbeda:

Gambar 1.1 Frame Relay

• DTE: Data Terminating Equipment

DTE adalah node, biasanya milik end-user dan perangkat internetworking. Perangkat DTE ini mencakup “endpoint” dan perangkat akses pada jaringan Frame Relay. DTE yang memulai suatu pertukaran informasi.

• DCE: Data Communication Equipment

DCE adalah perangkat “internetworking” pengontrol “carrier”. Perangkat-perangkat ini juga mencakup perangkat akses, teatpi terpusat di sekitar perangkat jaringan. DCE merespon pertukaran informasi yang dimulai oleh perangkat DTE.

Virtual Circuit (VC) Frame Relay

Pengantar Virtual Circuit (VC)

Suatu jaringan frame relay sering digambarkan sebagai awan frame relay (frame relay cloud), karena jaringan frame relay network bukan terdiri dari satu koneksi fisik antara “endpoint” dengan lainnya, melainkan jalur/path logika yang telah didefinisikan dalam jaringan. Jalur ini didasarkan pada konsep virtual circuit (VC). VC adalah dua-arah (two-way), jalur data yang didefinisikan secara software antara dua port yang membentuk saluran khusur (private line) untuk pertukaran informasi dalam jaringan.Terdapat dua tipe virtual circuit (VC):

• Switched Virtual Circuit (SVC)
• Permanent Virtual Circuit (PVC)

Switched Virtual Circuit (SVC)

Switched Virtual Circuits (SVC), adalah koneksi sementara yang digunakan ketika terjadi transfer data antar perangkat DTE melewati jaringan Frame Relay. Terdapat empat status pada sebuah SVC:

 Gambar 1.2 Switched Virtual Circuit

Empat status pada SVC :

1. Call setup
2. Data transfer
3. Idling
4. Call termination

Status SVC
Call Setup

 Gambar 1.2.1 Status SVC (Call Setup)

Call Setup: Dalam status awal memulai komunikasi, virtual circuit (vc) antar dua perangkat DTE Frame Relay terbentuk.

Data Transfer

 Gambar 1.2.2 Status SVC (Data Transfer)

Data Transfer: Kemudian, data ditransfer antar perangkat DTE melalui virtual circuit (vc).

Idling

 Gambar 1.2.3 Status SVC (Idling)

Idling: Pada kondisi “idling”, koneksi masih ada dan terbuka, tetapi transfer data telah berhenti.

Call Termination 

 Gambar 1.2.4 Status SVC (Call Termination)

Call Termination: Setelah koneksi “idle” untuk beberapa perioda waktu tertentu, koneksi antar dua DTE akan diputus.

Permanent Virtual Circuit (PVC)

Gambar 1.3 Permanent Virtual Circuit

PVC adalah jalur/path tetap, oleh karena itu tidak dibentuk berdasarkan permintaan atau berdasarkan “call-by-call”. Walaupun jalur aktual melalui jaringan berdasarkan variasi waktu ke waktu (TDM) tetapi “circuit” dari awal ke tujuan tidak akan berubah. PVC adalah koneksi permanen terus menerus seperti “dedicated point-to-point circuit”. 

Perbandingan PVC vs SVC

PVC lebih populer karena menyediakan alternatif yang lebih murah dibandingkan “leased line”. Berbeda dengan SVC, PVC tidak pernah putus (disconnect), oleh karena itu, tidak pernah terdapat status “call setup” dan “termination”. Hanya terdapat 2 status :

• Data transfer
• Idling

Format Frame “Frame Relay”
Struktur Frame

Dalam sebuah frame Frame Relay, paket data user tidak berubah, Frame Relay menambahkan header dua-byte pada paket. Struktur frame adalah sebagai berikut:

 Gambar 1.4 Struktur Frame

• Flags – menandakan awal dan akhir sebuah frame
• Address – terdiri dari DCLI (data link connection identifier), Extended Address (EA), C/R, dan “Congestion control information”

• DLCI Value – menunjukkan nilai dari “data link connection identifier”. Terdiri dari 10 bit pertama dari “Address field”/alamat.
• Extended Address (EA) – menunjukkan panjang dari “Address field”, yang panjangnya 2 bytes.
• C/R – Bit yang mengikuti byte DLCI dalam “Address field”. Bit C/R tidak didefinisikan saat ini.
• Congestion Control – Tiga bit yang mengontrol mekanisme pemberitahuan antrian (congestion) Frame Relay.

• Data – terdiri dari data ter-encapsulasi dari “upper layer” yang panjangnya bervariasi.
• FCS – (Frame Check Sequence) terdiri dari informasi untuk meyakinkan keutuhan frame.

Pendeteksi Error pada Frame Relay

Frame Relay menerapkan pendeteksi “error” pada saluran transmisi, tetapi Frame Relay tidak memperbaiki “error”. Jika terdeteksi sebuah “error”, frame akan dibuang (discarded) dari saluran transmisi. Proses seperti ini disebut :

Cyclic redundancy check (CRC)

Cyclic redundancy check (CRC) adalah sebuah skema “error-checking” yang mendeteksi dan membuang data yang rusak (corrupted). Fungsi yang memperbaiki error (Error-correction) (seperti pengiriman kembali/retransmission data) diserahkan pada protokol layer yang lebih tinggi (higher-layer).

Implementasi Frame Relay

Frame Relay dapat digunakan untuk jaringan publik dan jaringan “private” perusahaan atau organisasi.

Jaringan Publik

Pada jaringan publik Frame Relay, “Frame Relay switching equipment” (DCE) berlokasi di kantor pusat (central) perusahaan penyedia jaringan telekomunikasi. Pelanggan hanya membayar biaya berdasarkan pemakain jaringan, dan tidak dibebani administrasi dan pemeliharan perangkat jaringan Frame Relay.

Jaringan “Private”

Pada jaringan “private” Frame Relay, administrasi dan pemeliharaan jaringan adalah tanggungjawab perusahaan (private company). Trafik Frame Relay diteruskan melalui “interface” Frame Relay pada jaringan data. Trafik “Non-Frame Relay” diteruskan ke jasa atau aplikasi yang sesuai (seperti “private branch exchange” [PBX] untuk jasa telepon atau untuk aplikasi “video-teleconferencing”).

Baca juga Implementasi dan Konfigurasi VoIP pada Jaringan Frame Relay .

Spanning Tree Protocol (STP) dan Konfigurasi Sederhana

Spanning-Tree Protocol (STP) adalah protokol yang digunakan untuk memastikan tidak adanya loop di suatu jaringan. Jika kita punya dua buah switch yang dihubungkan satu sama lain dengan dua kabel, jika tidak ada STP maka paket broadcast dari switch pertama akan dikirimkan ke switch yang kedua melalui dua link tersebut, dan oleh switch yang kedua paket broadcast tersebut akan dikirimkan kembali melalui dua link itu lagi. Ini yang disebut switching loop, dan paket broadcast akan membuat suatu kondisi loop yang disebut broadcast storm. Broadcast strom adalah ebuah kejadian yang tidak diiginkan pada network yang disebabkan oleh transmisi secara serentak dari sejumlah broadcast yang melalui segmen network tersebut. Kejadian seperti ini dapat membuat bandwidth network kewalahan, yang mengakibatkan time-out.

Spanning-Tree Protocol (STP) yang sudah distandarkan menjadi IEEE 802.1D, menggunakan algoritma ciptaan Radia Perlman untuk memutuskan loop dengan cara membuat status dari salah satu port dari kedua link tsb menjadi blocking. Algoritma tersebut membuat switching tree dengan salah satu switch sebagai akar (disebut root bridge), dan switch yang lain bisa terhubung ke root hanya dengan satu uplink. Semua alternatif link akan di block, sehingga kita seolah-olah membuat tree dengan cabang-cabang yang hanya memiliki satu link untuk menuju root.

STP adalah protokol yang terdapat di layer 2 OSI yang berfungsi untuk memastikan tidak adanya loop pada topologi pada jaringan LAN. STP memungkinkan sebuah jaringan untuk memasukkan link yang sedang senggang (tambahan) untuk menyediakan backup otomatis jika link utama yang sedang aktif gagal, tanpa bahaya loop pada bridge, ataupun mendisable -enable link backup ini secara manual. Bridge loop harus dihindari. karena itu bisa membuat sebuah network terjadi flooding.

 

Gambar 1.1 Topologi Jaringan

Lalu konfigurasi setiap PC nya.

Gambar 1.2 Setting IP PC 2

Gambar 1.3 Setting IP PC 3

Lalu setting pada setiap switch dengan rincian seperti di gambar.

Gambar 1.4 Setting Konfigurasi Switch 2

Gambar 1.5 Setting Konfigurasi Switch 2 

Tes koneksi antar pc

 Gambar 1.6 Test ping ke pc 3

Gambar 1.7 Test ping ke pc 2

Gambar 1.8 Cek PDU 

Kesimpulannya Spanning tree algoritma sangat penting dalam implementasi bridge pada jaringan. Keuntungan nya adalah sebagai berikut:

• Mengeliminir bridging loops
• Memberikan jalur redundansi antara dua piranti
• Recovery secara automatis dari suatu perubahan topology atau kegagalan bridge
• Mengidentifikasikan jalur optimal antara dua piranti jaringan

Cisco Architecture Enterprise

Dengan perkembangan yang terus menerus dari teknologi jaringan, Cisco melakukan pembaruan untuk arsitektur perusahaan (enterprise) dan frameworknya. Perkembangan bisnis akan berdampak pada arsitektur jaringan dan kemampuan teknologi di dalamnya.

Kekuatan bisnis yang dapat mempengaruhi keputusan dari infrastruktur suatu jaringan perusahaan adalah :

• Return on investment : Perusahaan mengharapkan pengembalian (baik itu penghematan biaya atau produktivitas meningkat) pada investasi infrastruktur jaringan yang digunakan.
• Regulation : Perusahaan mengikuti standar peraturan industri.
• Competitiveness : Perusahaan perlu menggunakan teknologi dalam bisnisnya agar dapat bersaing dan lebih kompetitif dibandingkan bisnis lainnya.

Kekuatan Teknologi yang dapat mempengaruhi keputusan dari infrastruktur suatu jaringan perusahaan adalah :

• Removal of borders : Batasan-batasan dari jaringan “tradisional” dihapuskan. Akses sumber daya melalui jaringan diaktifkan, dan dapat diakses dari kantor cabang, rumah, perangkat mobile, dan pelanggan.
• Virtualization : Memaksimalkan efisiensi melalui pengurangan konsumsi daya, hardware, biaya pemanasan dan pendinginan, dan fasilitas ruangan.
• Growth of applications : Pelanggan yang membutuhkan produk baru, peningkatan pelayanan, keamanan yang lebih besar dan kostumisasi dengan biaya yang rendah.

Cisco membuat framework pada ketiga area (Data Center, Network, dan Application) yang mempunyai budget, pengalaman, serta tantangan tersendiri pada masing-masing area, maka dari itu diperlukan optimalisasi pada level individual masing-masing area dan integrasi dari satu area ke area lainnya.

 

 Gambar 1-1 Cisco Enterprise Architecture

Borderless Networks Architecture

Arsitektur ini memungkinkan konektivitas kepada siapapun, apapun, dimanapun dan kapan saja. Konektivitas harus aman, handal, dan lancar. Arsitektur Borderless ini mengoptimalkan bisnis dan kinerja dari jaringan. Arsitektur ini terdiri dari empat bagian :

• Policy and Controll : Kebijakan diaplikasikan untuk semua user dan perangkat di seluruh arsitektur.
• Network Services : Layanan ini meliputi ketahanan dan kontrol.
• User Services : Layanan ini meliputi mobilitas, kinerja, dan keamanan.
• Connection Management : Memberikan akses yang aman, kapan saja dan dimana saja, terlepas dari bagaimana cara jaringan diakses.

Gambar 1-2 Borderless Architecture

 

Collaboration Architecture

Arsitektur ini dirancang untuk suatu perusahaan agar dapat merespon generasi terbaru dari suatu aplikasi dan dapat memberikan nilai bisnis dengan menggunakan teknologi terbaru. Arsitektur ini terdiri dari tiga layer (lapisan) :

• Communication and Collaboration Applications : lapisan ini berisi aplikasi sosial dari perusahaan, konferensi, IP Communication, messaging, aplikasi mobile, dan customer care.
• Collaboration Services : lapisan ini berisi layanan yang mendukung kolaborasi dari aplikasi seperti manajemen lokasi, manajemen kontak, manajemen sesi, dan manajemen keamanan
• Infrastructure : lapisan ini bertanggung jawab untuk memungkinkan kolaborasi kapan saja, di mana saja, dan pada perangkat apapun. Termasuk mesin virtual, jaringan, dan penyimpanan 

Gambar 1-3 Collaboration Architecture

 

Data Center/Virtualization Architecture

Arsitektur ini dirancang untuk menjawab permasalahan integrasi dari berbagai macam platform yang menyebabkan kompleksitas di dalam lifecycle suatu data center. Terdiri dari teknologi virtualisasi, layanan jaringan, komputasi, penyimpanan dan platform pada virtualisasi  untuk menyediakan fleksibilitas, visibilitas, dan pelaksanaan kebijakan virtualisasi di dalam data center.

Gambar 1-4 Data Center Architecture

 

 

Keuntungan dari Cisco Architecture Network :

• Functionality : Mendukung kebutuhan suatu organisasi.
• Scalability : Mendukung pertumbuhan dan perkembangan dari pekerjaan suatu organisasi.
• Availability : Menyediakan layanan yang handal, dimanapun, dan kapan saja.
• Performance : Menyediakan utilisasi, throughput, dan kecepatan.
• Manageability : Menyediakan kontrol, pemantauan performansi, dan deteksi kerusakan.
• Efficiency : Menyediakan layanan jaringan dan infrastruktur dengan biaya operasional yang wajar dan investasi yang sesuai.

Hierarchy Jaringan

Model hirarki dari suatu jaringan memungkinkan kita untuk merancang jaringan sesuai dengan fungsi utamanya, dikombinasikan dengan hirarki dari organisasi yang dimodelkan. Model ini dapat menyederhanakan tugas-tugas yang diperlukan untuk membangun suatu jaringan sesuai dengan kebutuhan saat ini dan kebutuhan yang akan datang. Model hirarki ini memiliki layer (lapisan) yang dibuat untuk menyederhanakan tugas-tugas di dalam hubungan antar jaringan. Setiap lapisan fokus pada fungsinya masing-masing, memungkinkan untuk memilih sistem dan fitur yang tepat pada setiap lapisan. Model ini cocok untuk jaringan Local Area Network (LAN) dan Wide Area Network (WAN).

Keuntungan dari model hirarki :

• Penghematan biaya
• Mudah dipahami
• Jaringan bersifat modular
• Isolasi apabila terjadi kegagalan

Banyak organisasi yang mengakui terjadi penghematan biaya setelah menerapkan model hirarki ini, karena tidak lagi menggunakan semua routing dan switching dalam satu platform saja. Sifat modular dari model ini memungkinkan penggunaan bandwidth yang tepat dalam setiap lapisan tiap hirarki. Desain hirarki memfasilitasi perubahan dalam setiap desain jaringan, karena sifat modularitas memungkinkan mendesain setiap elemen jaringan serta mereplikasinya sesuai perkembangan.

Arsitektur jaringan yang bersifat flat dan besar, jika terjadi perubahan cenderung mempengaruhi sejumlah besar sistem. Penataan jaringan menjadi lebih kecil, akan membuat lebih mudah untuk dipahami dan meningkatkan isolasi dari kegagalan yang terjadi. Manajemen jaringan dapat lebih mudah dilakukan dan dengan cepat dapat mengidentifikasikan penyebab permasalahan. Hal ini dikarenakan jaringan hirarki membagi jaringan menjadi beberapa segmen.

 Gambar 1-1 Hierarchical Network Design

Desain Hirarki memiliki tiga lapisan :

• Core : menyediakan transportasi yang cepat diantara switch distribusi di dalam enterprise campus.
• Distribution : menyediakan konektivitas berdasarkan policy (kebijakan).
• Access : menyediakan workgroup dan user untuk akses ke jaringan.

Setiap lapisan menyediakan fungsionalitas yang diperlukan untuk membangun enterprise campus network. Tidak perlu mengimplementasikan tiap lapisan sebagai entitas fisik yang berbeda. Dapat menerapkan satu atau lebih perangkat dalam setiap lapisan, atau mungkin juga perangkat yang dapat saling bekerjasama dalam satu chassis. 

Core Layer

Lapisan core adalah jaringan berkecepatan tinggi dari switching backbone yang sangat penting dalam komunikasi perusahaan. Lapisan core harus memenuhi kriteria berikut ini :

• Fast transport
• High reliability
• Redundancy
• Fault tolerance
• Low latency and good manageability
• Avoidance of slow packet manipulation caused by filters or other processes
• Limited and consistent diameter
• QoS (Quality of Service)

Distribution Layer

Lapisan distribusi adalah jaringan yang merupakan pemisah antara lapisan core dengan lapisan akses. Lapisan distribusi harus memenuhi kriteria berikut ini :

• Policy-based connectivity
• Redundancy and load balancing
• Aggregation of LAN wiring closets
• Aggregation of WAN connections
• QoS
• Security filtering
• Address or area aggregation or summarization
• Departmental or workgroup access
• Broadcast or multicast domain definition
• Routing between VLANs
• Media translations (for example, between Ethernet and Token Ring)
• Redistribution between routing domains (for example, between two different
  routing protocols)
• Demarcation between static and dynamic routing protocols

Lapisan distribusi menyediakan route aggregation dan route summarization untuk lapisan core. Dalam campus LAN, lapisan ini menyediakan routing antar VLAN (Virtual LAN) yang juga menerapkan keamanan dan kebijakan QoS.

Access Layer

Lapisan akses menyediakan akses pengguna untuk ke segmen lokal dalam jaringan. Lapisan akses harus memenuhi kriteria berikut ini :

• Layer 2 switching
• High availability
• Port security
• Broadcast suppression
• QoS
• Rate limiting
• ARP inspection
• VACLs
• Spanning tree
• Trust classification
• PoE and auxiliary VLANs for VoIP

Contoh Model Hirarki :

Switched Hierarchical Design

Gambar 1-2 Switched Hierarchical Design

Dalam desain ini, lapisan core menyediakan transportasi berkecepatan tinggi antara lapisan distribusi. Lapisan distribusi menyediakan redudansi dan memungkinkan penerapan policy pada lapisan akses. Layer 3 yang berada diantara lapisan core dan distribusi digunakan untuk routing protocol, menangani load-balancing dan fast route redudancy apabila terjadi kegagalan pada link. Komunikasi inter-VLAN dipetakan di lapisan distribusi. Route summarization dikonfigurasi pada interface menuju lapisan core. Kelemahan dari desain ini adalah Spanning Tree Protocol (STP) hanya mengijinkan salah satu dari link redudansi diantara switch akses dan switch distribusi untuk aktif. Jika terjadi kegagalan, link kedua menjadi aktif, tetapi tidak terjadi load-balancing, karena salah satu link pasif dan menjadi aktif apabila salah satu link terjadi kegagalan.

Routed Hierarchical Design

Gambar 1-3 Routed Hierarchical Design

Pada desain ini, batas layer 3 didorong menuju sampai ke lapisan akses. Switching layer 3 terjadi pada lapisan akses, distribusi, dan core. Route filtering dikonfigurasi pada interface menuju lapisan akses, sedangkan route summarization dikonfigurasi pada interface menuju lapisan inti. Keuntungan dari desain ini, bahwa load-balancing dapat terjadi dari link lapisan akses, karena sebelumya sudah dirutekan dari switch distribusi.

Virtual Switching System (VSS)

Virtual Switching System (VSS) adalah solusi dari permasalah looping dari STP dengan cara melakukan konversi sepasang switch distribusi (fisik) menjadi switch tunggal (logical). Ini akan menghilangkan STP,  meniadakan kebutuhan untuk implementasi Hot Standby Router Protocol (HSRP), Virtual Router Redudancy Protocol (VRRP), atau Gateway Load Balancing Protocol (GLBP).

Gambar 1-4 VSS

VSS dikonfigurasi pada switch Cisco 6500. Dengan VSS, topologi fisik sepasang switch distribusi dengan single upstream link berubah menjadi switch tunggal dengan two upstream link. Berikut ini keuntungan penerapan VSS :

• Switching layer 3 dapat digunakan menuju lapisan akses, sehingga terjadi komunikasi yang bersifat nonstop.
• Kemudahan dalam hal manajemen dan konfigurasi dilakukan hanya pada satu switch distribusi yang menerapakan VSS.
• Return on Invesment (ROI) yang lebih baik melalui peningkatan bandwidth antara lapisan akses dan lapisan distribusi.
• Menggunakan switch Catalyst 6500 dan tidak perlu ada chassis tambahan.