Positioning MPLS

Ξ October 9th, 2007 | → 38 Comments | ∇ MPLS, Technology |

MPLS Diagram

Dokumen ini berisi komponen teknologi Multi-Protocol Label Switching (MPLS), fungsi-fungsinya dan ilustrasi nilai tambah bagi Service Provider.

MPLS pada mulanya ditargetkan untuk pelanggan Service Provider; tetapi saat ini perusahaan-perusahaan sudah mulai tertarik untuk penerapan teknologi ini. Dokumen ini dapat diterapkan untuk perusahaan besar yang memiliki jaringan seperti Service Provider pada area berikut ini :

  • – Size/ukuran besarnya jaringan
  • – Menawarkan “internal services” untuk department yang berbeda dalam perusahaan

MPLS komplimen dengan teknologi IP. MPLS di desain untuk membangkitkan kecerdasan yang berhubungan dengan IP Routing, dan Paradigma Switching yang berhubungan dengan Asynchronous Transfer Mode (ATM).

MPLS terdiri dari Control Plane dan Forwarding Plane. Control Plane membuat apa yang disebut “Forwarding Table”, sementara Forwarding Plane meneruskan paket ke interface tertentu (berdasarkan Forwarding Table).

Efisien desain dari MPLS adalah menggunakan Labels untuk membungkus/encapsulate paket IP. Sebuah Forwarding Table berisi list/mengurutkan Nilai-nalai Label (Label Values), yang masing-masing berhubungan dengan penentuan “outgoing interface” untuk setiap prefix network/jaringan.

Cisco IOS Software support 2 mekanisme signalling untuk distribusi Label: Label Distribution Protocol (LDP) dan Resource Reservation Protocol/Traffic Engineering (RSVP/TE).

MPLS meliputi komponen utama sebagai berikut :

1. MPLS Virtual Private Networks (VPNs) – memberikan “MPLS-enabled IP networks” untuk koneksi Layer 3 dan Layer 2. Berisi 2 komponen utama :

  1. Layer 3 VPNs – menggunakan Border Gateway Protocol.
  2. Layer 2 VPNs – Any Transport over MPLS (AToM)

2. MPLS Traffic Engineering (TE) – menyediakan peningkatan utilisasi dari bandwidth jaringan yang ada dan untuk “protection services”.

3. MPLS Quality of Service (QoS) – menggunakan mekanisme IP QoS existing, dan menyediakan perlakuan istimewa untuk type trafik tertentu, berdasarkan atribut QoS (seperti MPLS EXP)

MPLS VPNs

Layer 3 VPNs

Layer 3 VPNs atau BGP VPNs, teknologi MPLS yang paling banyak digunakan. Layer 3 VPNs menggunakan “Virtual Routing instances” untuk membuat sebuah pemisahan table routing untuk tiap-tiap pelanggan/subscriber, dan menggunakan BGP untuk membentuk koneksi (peering relations) dan signal VPN-berLabel dengan masing-masing router Provider Edge (PE) yang sesuai. Hasilnya sangat scalable untuk diimplementasikan, karena router core (P) tidak memiliki informasi tentang VPNs.

BGP VPNs sangat berguna ketika pelanggan menginginkan koneksi Layer 3 (IP), dan lebih menyukai untuk membuang overhead routing ke Service Provider. Hal ini menjamin bahwa keanekaragaman interface Layer 2 dapat digunakan pada tiap sisi/side VPN. Contoh, Site A menggunakan interface Ethernet, sementara Site B menggunakan interface ATM; Site A dan Site B adalah bagian dari single VPN.

Relatif sederhana untuk penerapan “multiple topologies” dengan “router filtering”, Hub & Spoke atau Full Mesh:

  • Hub and Spoke – “central site” dikonfigurasi untuk “learn/mempelajari” semua “routes” dari seluruh remote sites, sementara remote sites dibatasi untuk “learn/mempelajari” routes, hanya khusus dari central site.

  • Topology Full Mesh akan menciptakan semua sites mempunyai kemampuan “learn/mempelajari” atau mengimport routes dari tiap site lainnya.

Layer 3 VPNs telah dikembangkan dalam jaringan yang mempunyai router PE sebanyak 700. Saat ini terdapat Service Provider yang memiliki sampai 500 VPNs, dengan masing-masing VPN berisi site sebanyak 1000. Banyak ragam routing protocol yang digunakan pada link akses pelanggan (yaitu link CE ke PE); Static Routes, BGP, RIP dan Open Shortest Path First (OSPF). VPNs paling banyak menggunakan Static Routes, diikuti dengan Routing BGP.

Layer 3 VPNs menawarkan kemampuan lebih, seperti Inter-AS dan Carrier Supporting Carrier (CSC). Hierarchical VPNs, memungkinkan Service Provider menyediakan koneksi melewati “multiple administrative networks”. Saat ini, penerapan awal dari fungsi seperti ini sudah tersebar luas.

Layer 2 VPNs

Layer 2 VPNs mengacu pada kemampuan dan kebutuhan dari pelanggan Service Provider untuk menyediakan Layer 2 Circuits melalui “MPLS-enabled IP backbone”. Penting untuk memahami 3 komponen utama dari Layer 2 VPNs:

  1. Layer 2 Transport over over MPLS – Layer 2 circuit – membawa data secara transparent – melalui MPLS enabled IP backbone (juga dikenal sebagai AToM).

  2. Virtual Private Wire Services – Kemampuan untuk menambahkan signalling ke AToM, dan untuk fitur-fitur seperti auto-discovery perangkat CE.

  3. Virtual Private LAN Services – Kemampuan menambahkan Virtual Switch Instances (VSIs) pada router PE untuk membentuk “LAN based services” melalui MPLS-enabled IP backbone.

Circuits Layer 2 yang dominan adalah Ethernet, ATM, Frame Relay, PPP, dan HDLC. AToM dan Layer 3 VPNs didasarkan pada konsep yang sama, tetapi AToM menggunakan sebuah “directed LDP session” untuk mendistribusikan Labels VC (analogy dengan BGP VPN Label). Oleh karena itu, router core tidak perlu mengetahui per-subscriber basis, hasinya sebuah architecture yang sangat “scalable”.

Sebelum ada AToM, Service Provider harus membangun jaringan yang berbeda untuk menyediakan koneksi Layer 2. Contoh, Service Provider harus membangun sebuah ATM dan sebuah Frame Relay Network, hasilnya peningkatan biaya operasional dan “capital expenses”. Saat ini, Layer 2 VPNs MPLS memungkinkan Service Provider untuk menggabungkan jenis jaringan yang berbeda ini, sehingga menghemat biaya operasional dan “capital expenses” secara significant.

Layer 2 VPNs dan Layer 3 VPNs dapat dikonfigurasi dalam single/satu box dan dapat difungsikan untuk meningkatkan keuntungan dari pelanggan.

Layer 2 dan Layer 3 VPNs saling melengkapi satu sama lain. Dengan berjalannya waktu, demand untuk Layer 2 VPNs bisa jadi lebih tinggi dibandingkan dengan Layer 3 VPNs.

MPLS Traffic Engineering

MPLS TE sejak awal diharapkan Service Provider sebagai teknologi yang dapat memanfaatkan bandwitdh jaringan yang tersedia secara lebih baik dengan menggunakan jalur alternatif/alternate paths (selain dari “the shortest path).
MPLS TE telah dikembangkan dengan beberapa keuntungan, termasuk Connectivity Protection menggunakan Fast ReRoute dan “Tight QoS”. “Tight QoS” dihasilkan dari penggunaan MPLS TE dan mekanisme QoS secara bersamaan.

MPLS TE menggunakan IGP, IS-IS dan OSPF untuk menyebar informasi bandwidth melalui jaringan. MPLS TE juga menggunakan RSVP Extention untuk mendistribusikan label dan “constraint-based routing” untuk menghitung jalur/paths dalam jaringan. Extention ini telah didefinisikan di rfc 3209

Service Provider yang membangun MPLS cenderung untuk menerapkan “full mesh” TE Tunnels, menciptakan logical mesh, walaupun topology physical tidak full mesh. Pada situasi seperti ini, Service Provider telah memperolah tambahan 40% – 50% ketersediaan bandiwidth di jaringan. Keuntungan ini adalah penggunaan jaringan secara optimal, yang berperan penting pada penurunan “capital expenses”.

MPLS TE menyediakan Connectivity Protection menggunakan Fast ReRoute (FRR). FRR memproteksi primary tunnels menggunakan pre-provisioned backup tunnels. Jika tunnel DOWN (failure condition), dibutuhkan waktu sekitar 50 ms untuk primary tunnel “switch over” ke backup tunnel. FRR bergantung pada proteksi Layer 3, tidak seperti proteksi SONET atau SDH yang terjadi pada level interface. Oleh karena itu, Waktu restorasi bergantung pada jumlah tunel dan jumlah prefix yang di”switch-over”. Ini adalah hal penting (key issue) yang harus dipertimbangkan ketika membuat desain FRR yang optimal.

Test internal implementasi FRR Cisco telah menghasilkan performansi lebih baik dari 50 ms; walau bagaimanapun, waktu restorasi mungkin lebih tinggi, bergantung pada konfigurasi. FRR dapat digunakan untuk proteksi Links, Nodes dan seluruh LSP Path. Sebagian besar Service Provider lebih memperhatikan local failures, dan banyak ditemukan bahwa link failures lebih sering terjadi daripada node failures.

DiffServ Aware Traffic Engineering mampu menjalankan TE untuk class trafik yang berbeda. Service Provider boleh memutuskan untuk mengoperasikan TE Tunnels yang memanfaatkan “sub-pool” untuk trafik Voice. Selanjutnya, Service Provider dapat menyakinkan bahwa tunnel ini menggunakan explicit path, dimana shortest path menghasilkan delay terpendek. Selain itu, terdapat TE Tunnels yang menggunakan “global pool” untuk trafik non-voice yang bukan “delay sensitive”.

Hal ini penting untuk dicatat bahwa MPLS TE adalah fungsi dari Control Plane. Ketika solusi Virtual Leased Line (VLL) didefinisikan, mekanisme QoS yang sesuai harus dikonfigurasi (seperti Queuing atau Policing) untuk memenuhi garansi bandiwidth. Service Provider sudah mulai menawarkan jasa VLL sebagai trunk voice untuk menghubungkan Central Office termasuk PBX.

MPLS Quality of Service

MPLS QoS mempengaruhi mekanisme existing dari IP QoS DiffServ, memungkinkan mereka bekerja pada jalur/path MPLS. Extension tertentu, termasuk kemampuan untuk melakukan “set” dan “match” pada bit-bit MPLS EXP telah ditambahkan; meskipun “fundamental behavior” dari mekanisme QoS tetap tidak berubah.

MPLS secara fundamental adalah teknik “tunneling”, jadi mekanisme QoS memungkinkan untuk penerapan yang flexible dengan “tunneling” QoS pelanggan melalui policies QoS dari Service Provider.

Oleh karena itu, Service Provider seharusnya menggunakan nilai EXP 6 untuk voice, dan nilai EXP 4 dan 3 untuk trafik non-voice. Menyediakan transparent services secara simultan untuk Enterprise dengan Maps QoS sebagai berikut :

  • Menggunakan Prec 3 untuk voice dan Prec 2 untuk trafik non-voice
  • Menggunakan Prec 5 untuk voice dan Prec 4 untuk trafic non-voice

Penawaran service QoS pada MPLS VPN telah menjadi nilai tambah bagi Service Provider, tetapi penerapan QoS bervariasi antar customer. Beberapa customer membuat hanya 2 class of services – (voice dan non-voice), sementara lainnya membuat sebanyak 5 class :

• Best Effort Data
• Interactive Data (i.e.,Telnet)
• Mission Critical Data (ERP applications; i.e., SAP, PeopleSoft)
• Video
• Voice

Kesimpulan

MPLS sedang berkembang sebagai teknologi yang dapat diterima secara luas, dibuktikan dengan lebih dari 100 customers menerapkan Cisco MPLS. Hal ini penting untuk dicatat bahwa MPLS tidak menggantikan IP. IP Control Plane adalah komponen fundamental MPLS. Kemampuan menambahkan “ATM-like Forwarding Plane” membuatnya menarik bagi Service Provider dan Enterprises.

Service Provider bisa mendapatkan keuntungan sebesar 25% dengan menerapkan MPLS VPNs, MPLS QoS dan MPLS TE, daripada sekedar menyediakan koneksi VPNs biasa.

Kesimpulan akhir adalah, keuntungan utama bagi Service Provider dan Enterprises menerapakan MPLS-enabled IP Network adalah kemampuan menyediakan koneksi Layer 3 dan Layer 2 dan “shared services” (seperti DHCP, NAT, dll) melalui “single network”, dengan tingkat optimasi dan utilisasi yang tinggi dari bandwidth yang tersedia menggunakan TE dan QoS.

 

38 Responses to ' Positioning MPLS '

Subscribe to comments with RSS or TrackBack to ' Positioning MPLS '.

  1. arif said,

    on October 11th, 2007 at 4:43 am

    pak mudji,
    kalo contoh konfigurasi mpls dengan ospf ato bgp mau donk…
    dr mulai P router sampe ke CE nya
    hehe

  2. apinx said,

    on October 11th, 2007 at 4:44 am

    wah bagus tuh pak
    kebetulan saya dapat tugas kantor tuk kofigurasi
    MPLS dengan ospf
    thx pa

  3. Riza said,

    on October 30th, 2007 at 3:32 am

    Wah jadi inget tempat kerja saya sebelumnya, implement MPLS untuk salah satu SP di Jakarta. Kalo diajarin Pak Mudji, yang susah bisa jadi mudah.. 🙂

    BTW, apa kabar Pak? settle ya di timteng?

  4. Mudji said,

    on October 30th, 2007 at 5:11 am

    Halo Riza,
    Harus belajar terus…
    Alhamdulillah Baik.
    Apa kabar juga Riza, sekarang dimana?

    Tetap Semangat
    Salam

  5. ori said,

    on November 20th, 2007 at 7:04 pm

    pak mudji terangin yang AToM (ATM over MPLS) lebih detail dunk pak…

  6. susan said,

    on January 19th, 2008 at 4:39 pm

    pak, ada konfigurasi dan command untuk pengalihan trafik pada jar mpls, mksdnya apabila jalur trafik padat maka akan dialihkan ke jalur yng lain… mksh pak

  7. Mudji said,

    on January 20th, 2008 at 12:09 am

    Hi Susan,
    Bisa menggunakan QoS atau MPLS-TE. Yang anda maksud untuk router CPE (sisi customer) atau PE Router (sisi Provider)?

  8. andiz said,

    on January 24th, 2008 at 3:27 pm

    lam kenal mas..
    ..pokoknya tongkrongan wajib lah, t-o-p-b-g-t..
    sukses selalu mas…
    ditunggu..network MPLS nya..

  9. ipung said,

    on February 10th, 2008 at 8:51 am

    Assalamualaikum Mas Mudji,
    Saya mau tanya kebetulan kita lagi implmentasi perdana MPLS di Bank BRI (aplikasi Brinets web based)dengan media link menggunakan MPLS dari Telkom, mendapat kasus bahwa setiap transaksi yg bersifat “Downloadable” seperti update antivirus, update komponen aplikasi web, mengalami performance download yg sangat lambat sekali hingga 1 jam (normalnya 5 menit), mohon pencerahannnya

  10. Mudji said,

    on February 12th, 2008 at 9:55 am

    Wa’alaikum salam ww, Ipung,
    Untuk implementasi aplikasi melalui jaringan WAN/MPLS, harus dipastikan dulu berapa kebutuhan bandwidth minimum pada transfer data utk 1 PC. kemudian dibuat rata2 berapa jumlah PC dikantor cabang yang ingin mengakses sever aplikasi di kantor pusat.
    Kelambatan transfer data utk kasus anda, kemungkinan bandwidth tidak mencukupi atau utilisasinya sedang penuh. Solusi adalah upgrade kecepatan jaringan atau mengurangi jumlah PC yang akses ke server.
    Untuk klarifikasi, silakan cek utilisasi bandwidth segment jaringan antara :
    1. Remote < ---> PE MPLS
    2. Backbone Provider (PE)< --> Backbone Provider (PE)
    3. PE MPLS < ---> Kantor Pusat

    Bisa juga utk menghemat biaya, diterapkan QoS per aplikasi utk bandwidth yang tersedia.

  11. fransisca said,

    on April 2nd, 2008 at 9:24 am

    lam kenal…maz Mudji
    senangnya aku bisa ketemu dgn website ini.aku minta tolong yach maz, tahu gak konfigurasi mPls-Qos??aku sedang mengerjakan skripsi untuk itu.
    thanks alot

  12. fransisca said,

    on April 4th, 2008 at 7:43 am

    maz..boleh tolong koreksi gak yach konfigurasi MPLS_QoS ku??klo boleh aku mesti kirim ke mana???
    (kan aku baru masuk ke web ini,mohon petunjuknya yach)thanks

  13. fransisca said,

    on April 7th, 2008 at 7:35 am

    lebih memudahkan saya masukan alamt e-mail saya:
    go_centil@yahoo.com

    mohon petunjuknya maz Mudji,karna secara teknis saya gak punya teman untuk diskusi

    Terima kasih

  14. donny said,

    on April 27th, 2008 at 6:06 pm

    Ass,
    saya juga mau donks konfigurasi MPLS nya (yg di back bone MPLS) buat belajar dan mengamalkan/mengajarkan lagi, kalo ada yg lengkap dari CE , PE dan back bone nya…
    Syukron mas muji…
    wass

  15. daniel said,

    on April 29th, 2008 at 2:04 pm

    pak mudji,saya ingin nanya banyak tentang MPLS dan Mungkin klo boleh sekalian minta bahan untuk Tugas akhir saya…

    saya mau chatting dengan pak mudji…
    nama saya daniel mahasiswa trisakti

  16. Tsaq said,

    on July 10th, 2008 at 10:18 am

    mas, kalo sy mau menerapkan management bandwidth sebaiknya server management bandwidthnya dimana ? (diatas atau dibawah server Proxy dan server Firewall lokal)

  17. mudji said,

    on August 8th, 2008 at 10:28 pm

    Management bandwidth bisa berdasarkan alamat IP dan berdasarkan jenis aplikasi spt http, ftp, dll. Untuk LAN dengan speed 100Mbps atau 1 Gbps tidak perlu dilakukan pembatasan/management bandwidth, yang diperlukan adalah pengaturan bandwidth untuk koneksi internet berdasarkan aplikasi. Penerapan software management bandwidth sebaiknya digabung dengan proxy server utk lebih efektif dan efisien.

  18. aik said,

    on September 23rd, 2008 at 5:43 am

    tolong berikan petunjuk step by step konfigurasi jaringan MPLS di windows server 2003 untuk bisa akses internet dari kantor pusat yang punya proxy internet (speedy). kantor cabang kami tidak ada proxy internet, hanya ada router mpls

  19. fafaz said,

    on October 23rd, 2008 at 4:13 am

    salam kenal…

    sy ada project building VoIP over VPN MPLS, ni masih belum bs building jaringan MPLSnya pak..

    kendala ada pada pembentukan jalur LSP,
    sy buat 2 jalur LSP, masih belum bisa connect,,

    ada pesan connection refused, can’t open rapisession…

    mohon pencerahannya pak..

    kl boleh minta email dunk,,
    mau tanya lwt email

    thanks b4

  20. mudji said,

    on October 29th, 2008 at 10:38 pm

    hi fafaz,
    hal ini bisa terjadi jika LSP yang baru dibuat sudah melebihi dari kapasitas link
    email : mudji@mudji.net

  21. mudji said,

    on October 29th, 2008 at 10:41 pm

    hi aik,
    tambahkan routing pada router mpls anda dan juga router di kantor pusat, sehingga komputer anda bisa ping/terhubung ke proxy di kantor pusat, sehingga cukup konfigure browser anda ke arah IP proxy di kantor pusat, anda akan terhubung ke internet.
    salam

  22. fafaz said,

    on November 13th, 2008 at 6:39 am

    pak mudji,,,
    semuanya ada di sini :
    http://forum.linux.or.id/viewtopic.php?f=20&t=16783&start=30

  23. fafaz said,

    on December 1st, 2008 at 1:27 pm

    salam kawan2 semua….
    tetap dengan MPLS ya.

    kita tinggalkan dulu (sementara) desgin miniatur GAN -nya.
    sekarang saya coba pakai 3 kompi saja (kl yg ini sdh ga ada masalah dengan routingnya.)

    designnya kaya gini :
    [code]

    ——– ——- ——–
    | Ingres |——| CORE |——-| Egress |
    ——– ——- ——–
    eth0 eth0 eth1 eth0

    ingres : 192.168.1.1/24

    core : eth0: 192.168.1.2/24
    eth1: 192.168.2.1/24

    egress : 192.168.2.2/24

    [/code]

    #ping ke semua NIC IP address dah OK,

    kernel MPLS juga sdh terinstal. daemon rsvpd juga sdh terinstal.

    setelah itu aku jalankan pada daemon rsvp
    debian~#/home/rsvp/rsvpd/rsvpd#./rsvpd -D

    selanjutnya adalah menjalankan LSP. —> ga bisa, kenapa ya..??
    LSP ga mau terbentuk…
    ada yang punya pengalaman ttg ini? bisa share dunk…tks

  24. fafaz said,

    on December 1st, 2008 at 1:28 pm

    kepada pak mudji..

    mohon bimbingan,,kenpa ya LSP belum juga bisa terbentuk..

    thanks

  25. mudji said,

    on January 11th, 2009 at 8:39 pm

    Hi fafaz,
    LSP hanya bisa terbentuk jika anda menghubungkan 2 buah router Core dan mengaktifkan MPLS tag switching and VPN Route Forwarding (VRF)

  26. Iman said,

    on February 6th, 2009 at 1:29 am

    Assalamualaikum Pak Mudji,,saya mahasiswa disalah satu Univ di bandung,,saya baca artikel Bapak tentang Pengenalan MPLS ,,kebetulan saya baru mau belajar tentang VPN MPLS,,maksud saya ingin bertanya lebih lanjut tentang detail hal ini.
    ,mungkin kiranya bapak bisa membantu menjelaskan alur detail nya.
    ,,mohon bantuan ilmunya pak
    Terimaksih
    Wassalamualaikum WR.WB

  27. RO said,

    on July 17th, 2009 at 7:06 am

    Trimakasih Banyak..artikel yang sangat bermanfaat..trus berkarya gan..

  28. ajib said,

    on July 30th, 2009 at 6:40 pm

    mau tny,apa dg network mpls bikin ping sedikit tinggi dibanding tnp mpls?

  29. mudji said,

    on July 31st, 2009 at 8:30 am

    Hi Ajib, tidak…, mpls hanya media saja. Sementara lambat/tidaknya ping tergantung dari ketersediaan/utilisasi bandwidth.

  30. robert said,

    on August 4th, 2009 at 8:14 pm

    Pak Mudji ada contoh kasus mengenai QoS MPLS dan Frame Relay gak

  31. newbie said,

    on September 8th, 2009 at 12:36 pm

    mas,,, ajarin konfigurasi mpls-vpn dong….
    step by step dari awal…
    Terima kasih ya,,,


  32. on February 18th, 2010 at 2:24 pm

    Syukron Mas Mudji, sangat berguna… saya hampir dak pernah makai MPLS. Alhamdulillah lebih masuk dan pas bahasannya… dari buku2 chis cho..

  33. Liem Saputra said,

    on February 19th, 2010 at 6:59 am

    pak Mudji, saya seorang pemula dalam networking. saya mau tanya, hardware apa saja yang digunakan dalam jaringan MPLS.
    Terimakasih

  34. h3ndr4 said,

    on June 4th, 2010 at 3:33 pm

    Pa Mudji,klo mau chating lokal by MPLS pake apa ya?tolong infonya….

  35. rey said,

    on August 25th, 2010 at 11:38 am

    pak.mudji tools buat ngukur QoS MPLS-VPN apa Pak???trimakasih

  36. KayZia said,

    on September 4th, 2010 at 11:27 pm

    Mau tny,tools atau simulator ap yang mendukung MPLS (MPLS-VPN,Traffic Engineering,..)dan tools pelengkapny untuk mengukur Traffic nya dng paramtr delay,Jitter,packet loss…???trimakasih

  37. tahir said,

    on January 25th, 2011 at 12:18 pm

    Halo Pak Mudji,

    Saya ingin menerapkan leased line point to point dari kantor pusat (JKT) ke kantor cabang (Surabaya), apakah bisa diterapkan jika berbeda ISP ? Bagaimana konfigurasi yg harus di lakukan ? Tks

  38. aziz said,

    on May 25th, 2011 at 10:59 am

    Wah,
    Artikelnya bagus2 pak Mudji.membantu banget buat belajar.tetap semangat untuk bikin postingan2 baru pak.

    Regards

Leave a reply