RSS

MULTICASTING

17 Mar

Prinsip yang digunakan pada transfer data biasa di internet ialah Unicasting. Artinya, untuk setiap client, dikirmkan satu paket data khusus. Jika server hendak menangani sepuluh client , maka server akan sepuluh kali mengirimkan paket data tersebut. Untuk aplikasi siaran di internet, pendekatan ini menjadi mubazir, karena server mengirimkan data yang sama berkali kali ke sekian banyak client.

Pendekatan berikutnya ialah broadcasting. Yang dimaksud dengan broadcasting ialah mengirimkan paket ke alamat broadcast dari suatu network. Akibat dari proses ini, satu paket yang dikirim oleh Multicast Server akan didengar oleh semua komputer pada network tujuan. Komputer yang membutuhkan paket tersebut akan mengambilnya, dan komputer yang tidak membutuhkan paket tersebut akan membuangnya setelah memrosesnya terlebih dahulu. Pendekatan ini sedikit lebih efisien dibandingkan dengan unicasting , jika ditinjau dari jumlah data yang dikirim. Namun inefisiensi terjadi dalam hal lain , server pengirim paket tidak peduli ada tidaknya client yang menginginkan paket data multimedia ini di network yang bersangkutan. Hal ini juga merupakan beban bagi jaringan.

Untuk mengatasi hal ini, digunakan prinsip IP multicasting. IP multicasting mengabungkan keuntungan dari dua konsep diatas. Paket data dikirimkan kepada sekelompok client yang memang membutuhkannya . Dengan cara ini ,data multimedia dikirimkan secara efisien melalui jaringan internet. Semakin banyaknya client tidak akan membebani server, karena server hanya mengirimkan satu paket untuk semua client. Dan client yang tidak membutuhkan paket multicast, tidak akan menerima paket ini , sehingga client tak perlu memproses paket yang tak dibutuhkannya.

Cara Kerja IP Multicast

IP multicast bekerja dengan cara yang sama seperti televisi dan radio. Jika kita ingin mendengar siaran dari stasiun televisi tertentu, kita memilih frekwensi tertentu tempat siaran televisi tersebut memancar . Hal yang sama terjadi pada multicasting , hanya saja kali ini komputer dibuat hanya mendengar pakat data dengan IP address tertentu yang khusus digunakan untuk keperluan multicasting. Untuk dapat mendengar paket multicast dari server tertentu, komputer penerima memerintahkan card ethernet agar \”mendengarkan\” paket dengan IP address tertentu , tempat server memancarkan datanya.
mode001

Pihak pemancar yang harus mengumumkan terlebih dahulu ada tidaknya siaran ini agar client mengetahui ada tidaknya suatu siaran yg dipancarkan dengan IP address tertentu. Server multicast biasanya mengumumkan jadwal siarannya menggunakan protokol yang dinamakan SDP ( Session Description Protocol). Dengan menggunakan protokol ini , diumumkanlah informasi penting diantaranya :

    • Nama dan deskripsi acara,
    • Jadwal acara ini
    • Tipe media yang digunakan ( Video, Audio, Teks )
    • IP address dan nomor port yang digunakan.

Informasi ini kemudian di pancarkan menggunakan IP address tertentu (dedicated) yang memang disediakan untuk keperluan ini. Client multicast tinggal mendengarkan informasi ini saja.

Setelah mengetahui acara apa saja yang hendak dipancarkan, komputer client kemudian mendaftar ke router multicast yang bersangkutan. Dengan proses pendaftaran ini, multicast router mengetahui ada client di networknya yang berminat mendengarkan siaran tertentu. Proses pendaftaran ini dilakukan melalui protokol yang dinamakan IGMP (Internet Group Management Protocol )

Isu-Isu Keamanan

Dalam merancang sistem komunikasi multicast, keamanan dan efesiensi multicast menjadi bagian yang sangat penting untuk diperhatikan. Masalah perancangan kemananan komunikasi multicast juga melibatkan perhatian pada komunikasi point-to-point. Isu yang paling berkembang dalam komunikasi multicast adalah otentikasi pesan (authenticity) dan sifat kerahasiaan (secrecy). Sifat kerahasiaan berarti bahwa hanya anggota grup multicast yang dapat mendeskripsikan data yang ditransmisikan. Ada dua tipe dari sifat kerahasiaan ini, yaitu ephemeral secrecy dan long term secrecy. Ephemeral secrecy berarti mengamankan bukan anggota grup untuk kemudahan mengakses data yang ditransmisikan. Long term secrecy melakukan proteksi keandalan data untuk waktu yang panjang.

Otentikasi menunjukkan adanya keterjaminan data yang diterima adalah data yang asli tidak mengalami modifikasi. Group authenticity berarti setiap anggota grup dapat mengenali apakah sebuah pesan dikirim oleh seorang anggota grup. Source authenticity menunjukkan adanya kemungkinan untuk mengidentifikasi pengirim dalam grup. Otentikasi ini penting untuk memverifikasi data multicast yang diterima, bahwa data yang diterima dijamin tidak mengalami perubahan dan sesuai dengan sumber (source) aslinya. Untuk menjamin masalah otentifikasi sumber dilakukan dengan mekanisme Message Authentication Code (MAC), di mana setiap anggota mempunyai set kunci yang berbeda.

Anonymity mencakup penjagaan kerahasiaan identitas anggota grup dari anggota grup yang lain, atau bahkan dari luar grup,selain itu menyembunyikan identitas pengirim untuk data-data yang sifatnya rahasia. Pengamanan pada kontrol akses (access control) adalah metoda pengamanan di mana hanya anggota-anggota yang berhak saja dari suatu grup multicast yang mempunyai akses ke komunikasi grup multicast. Masalah penanganan akses kontrol akan menjadi kompleks jika anggota dapat bergabung atau meninggalkan grup pada setiap waktu. Maintaining availability atau service availability penting dalam memberikan proteksi terhadap layanan pembatalan dan serangan-serangan yang tidak dikehendaki baik koalisi dari dalam maupun dari luar.

Di dalam sebuah skenario yang sederhana terdapat sebuah group owner yang dapat dipercaya untuk memanajemen keamanan grup. Peraturan-peraturan umum yang digunakan antara lain adalah penanganan kontrol akses, pencatatan lalulintas dan penggunaannya, dan penanganan kunci. Sebuah pendekatan untuk pendistribusian masalah kepercayaan di dalam pusat sekuriti multicast adalah dengan menggunakan teknik threshold cryptography dan proactive security dengan menempatkan sebuah center tunggal dengan pelayananan yang terdistribusi.

MBONE

Multicast adalah metoda komunikasi pada LAN yang menghubungkan satu pengirim data dengan sekelompok penerima data. Multicast memungkinkan hanya satu paket data yang dikirimkan kepada satu kelompok penerima, tanpa bergantung pada banyaknya penerima data tersebut. Pengguna jaringan multicast di Internet bergabung dalam suatu jaringan raksasa bernama Mbone (Multicast Backbone)

Saat ini , Network Terbesar yang menjalankan prinsip multicasting di Internet disebut sebagai Multicast backbone , disingkat Mbone. Mbone ini merupakan jaringan virtual di internet yang terdiri dari beberapa \”multicast island\” (network berukuran kecil dan sedang yang menjalankan protokol IP multicasting). Jika hubungan antara network ini melaui jaringan yang non multicast, paket multicast yang dikirim ke network tujuan dengan dibungkus dalam bentuk paket Unicast. Hal ini disebut sebagai tunnelling.
mode01

Jika antara kedua jaringan sudah dijalankan protokol routing multicast, tunneling tak perlu dilakukan. Beberapa protokol routing yang umum dipakai untuk multicasting ialah : DVMRP (Distance Vector Multicast Routing Protocol), PIM (Protocol Independent multicast) dan MOSPF (Multicast OSPF) .

a. Distance Vector Multicast Routing Protocol (DVMRP)

DVMRP adalah multicast routing protocol yang menyediakan mekanisme yang efisien untuk koneksi data yang dikirimkan ke group dalam suatu jaringan internet. Protokol ini secara periodik mengirimkan dua informasi ke router tetangga :

  • Jarak hop berikutnya , metric hop berikutnya.
  • Tujuan hop berikutnya yang akan ditempuh.

Distance vector secara periodic mengirimkan tabel routing ke router yang terdekat. Ketika router mengalami putus koneksi (down) , router distance vector akan mempelajari perubahan jalur atau tabel tersebut masih ada pada jalur link tersebut sampai pada waktu tertentu. Jika waktu yang diperlukan untuk menunggu respon dari router yang menerima kiriman tabel routing melebihi waktu yang telah ditentukan maka router itu akan dihapus pada tabel routing router tersebut. Router yang terdekat akan mengirimkan informasi perubahan dari jalur melalui broadcast. Waktu yang diperlukan untuk semua router didalam mengubah tabel routing dinamakan konvergen. Konvergen didalam distance vector meliputi :

  1. Setiap router menerima informasi routing yang baru.
  2. Setiap router mengupdate table routing.
  3. Setiap router mengupdate metric tabel routing dengan informasinya sendiri (menambah hop).
  4. Setiap router membroadcast semua informasi ke router yang terdekat.

Proses konvergen didalam distance vector memerlukan waktu yang lama , hal ini dikarenakan setiap router mengupdate table routing mereka sendiri. Hal inilah yang akan mengakibatkan waktu yang lama. Akibat dari ini akan mengakibatkan tidak terdistribusinya table routing ke router terdekatnya.

Protokol distance vector merupakan protokol algoritma routing yang memilih jalur berdasarkan jumlah hop yang paling kecil.Hop merupakan jumlah router yang akan dituju sebelum paket data itu sampai ke alamat tujuan.Protokol distance vector mengirimkan paket informasi table routing mereka ke router yang terdekat.

b. OSPF

OSPF yang artinya Open Shortest Path First.OSPF ini merupakan protocol link-state. Di dalam OSPF terdapat metode penggabungan datebase link melalui penggunaan perbedaan subnet mask , penggabungan beberapa rute-rute menjadi satu masukan rute di dalam database. Seperti misalnya jaringan 192.168.1.0 sampai 192.168.254.0 , penggabungan rute akan menjadi 192.168.0.0 dengan subnet mask 255.255.0.0. Di dalam konfigurasi OSPF itu sendiri terdapat semacam area-area (seperti Autonomous System) sebagai level tingkatan yang tidak digunakan pada protokol. Router yang semua interfacenya terhubung ke dalam satu area dinamakan router internal. Router yang hanya terhubung dengan backbone dinamakan router backbone. Roouter yang terhubung dengan area yang berbeda disebut router batas area (area border router).

Algoritma Multicast Routing

Beberapa algoritma telah diusulkan untuk membangun jaringan multicast di mana paket-paket multicast dapat dikirimkan ke titik tujuan. Algoritma ini dapat digunakan dalam penerapan protokol multicast routing.

a. Flooding

Algoritma flooding yang telah telah digunakan pada protokol seperti OSPF adalah teknik yang paling sederhana untuk mengirimkan data multicast ke router pada sebuah jaringan. Pada algoritma ini, ketika router menerima paket multicast maka router pertama-tama akan mengecek apakah paket tersebut pernah sampai ke router atau paket tersebut untuk pertama kalinya sampai ke router. Jika pertama kali, maka router akan meneruskan paket tersebut ke semua interface, kecuali ke interface asal dari paket tersebut. Dengan cara ini maka diyakini semua router akan menerima sedikitnya satu paket.

b. Spanning Trees

Pada algoritma ini, hanya ada satu active path di antara dua router. Ketika router menerima suatu paket multicast, router akan meneruskan paket ke semua jaringan yang merupakan bagian dari spanning tree. Informasi yang harus dijaga oleh router adalah variabel boolean yang menunjukkan apakah jaringan merupakan bagian dari spanning tree atau bukan.
mode002

c. Reverse Path Broadcasting (RPB)

Algoritma RPB sering digunakan pada MBone ( Multicast Backbone). Algoritma ini merupakan modifikasi dari algoritma spanning trees. Pada algoritma ini, ketika router menerima suatu paket multicast pada link \”L\” dan dari sumber \”S\”, router akan memeriksa dan melihat apakah link “L” merupakan jalan terpendek menuju S. Jika iya, paket akan diteruskan pada semua link kecuali L.
modedoub

d. Truncated Reverse Path Broadcasting (TRPB)

Algoritma TRPB hadir untuk mengatasi kekurangan pada algoritma RPB. Dengan menggunakan protokol IGMP protokol, maka sebuah router dapat menentukan apakah anggota dari kelompok multicast ada pada subnetwork atau tidak ada. Jika subnetwork tidak mempunyai router yang berhubungan dengannya, router akan memotong spanning tree.

e. Steiner Trees (ST)

Pada algoritma RPB dan TRPB, alur terpendek antara titik sumber degan masing-masing titik tujuan digunakan untuk mengirimkan paket multicast. Tetapi algoritma tersebut tidak meminimalkan penggunaan sumber daya jaringan.
modeup

Pada gambar terlihat hanya menggunakan sedikit link. Tipe inilah yang disebut dengan Steiner Trees.

Kesimpulan

Aplikasi dari multicast merupakan faktor yang sangat penting dalam perkembangan internet. Transmisi simultan ke beberapa lokasi adalah struktur dasar yang penting. Adalah sulit untuk mengimplementasikan WebTV atau WebRadio tanpa multicast. Aspek teknis yang paling penting dari IP Multicast adalah IP Multicast Routing dan Protokol Transport. Protokol routing yang efisien adalah penting bagi IP Multicast Routing untuk menjadi standar pada setiap router di internet.

Daftar Pustaka

Arief Hamdani Gunawan, Penulis adalah engineer pada IT Solution Lab. TELKOMRisTI, R&D Center – PT. Telekomunikasi Indonesia, Tbk.

 
1 Komentar

Ditulis oleh pada 17 Maret 2009 in Uncategorized

 

One response to “MULTICASTING

Tinggalkan Balasan

Isikan data di bawah atau klik salah satu ikon untuk log in:

Logo WordPress.com

You are commenting using your WordPress.com account. Logout / Ubah )

Gambar Twitter

You are commenting using your Twitter account. Logout / Ubah )

Foto Facebook

You are commenting using your Facebook account. Logout / Ubah )

Foto Google+

You are commenting using your Google+ account. Logout / Ubah )

Connecting to %s

 
%d blogger menyukai ini: