robin di mikrotik

Load Balancing Dual DSL Speedy di Satu Router

Jumat, 7 September 2007M
24 Syaban 1428H

* Cheap Laptops and more

Banyak pertanyaan dari teman-teman, terutama para operator warnet, admin jaringan sekolah/kampus dan korporasi tentang load balancing dua atau lebih koneksi internet. Cara praktikal sebenarnya banyak dijumpai jika kita cari di internet, namun banyak yang merasa kesulitan pada saat diintegrasikan. Penyebab utamanya adalah karena kurang mengerti konsep jaringan, baik di layer 2 atau di layer 3 protokol TCP/IP. Dan umumnya dual koneksi, atau multihome lebih banyak diimplementasikan dalam protokol BGP. Protokol routing kelas ISP ke atas, bukan protokol yang dioprek-oprek di warnet atau jaringan kecil.

Berikut beberapa konsep dasar yang sering memusingkan:

1. Unicast
Protokol dalam trafik internet yang terbanyak adalah TCP, sebuah komunikasi antar host di internet (praktiknya adalah client-server, misal browser anda adalah client maka google adalah server). Trafik ini bersifat dua arah, client melakukan inisiasi koneksi dan server akan membalas inisiasi koneksi tersebut, dan terjadilah TCP session (SYN dan ACK).

2. Destination-address
Dalam jaringan IP kita mengenal router, sebuah persimpangan antara network address dengan network address yang lainnya. Makin menjauh dari pengguna persimpangan itu sangat banyak, router-lah yang mengatur semua trafik tersebut. Jika dianalogikan dengan persimpangan di jalan, maka rambu penunjuk jalan adalah routing table. Penunjuk jalan atau routing table mengabaikan “anda datang dari mana”, cukup dengan “anda mau ke mana” dan anda akan diarahkan ke jalan tepat. Karena konsep inilah saat kita memasang table routing cukup dengan dua parameter, yaitu network address dan gateway saja.

3. Source-address
Source-address adalah alamat IP kita saat melakukan koneksi, saat paket menuju ke internet paket akan melewati router-router ISP, upstream provider, backbone internet dst hingga sampai ke tujuan (SYN). Selanjutnya server akan membalas koneksi (ACK) sebaliknya hingga kembali ke komputer kita. Saat server membalas koneksi namun ada gangguan saat menuju network kita (atau ISPnya) maka komputer kita sama sekali tidak akan mendeteksi adanya koneksi. Seolah-olah putus total, walaupun kemungkinan besar putusnya koneksi hanya satu arah.

4. Default gateway
Saat sebuah router mempunyai beberapa interface (seperti persimpangan, ada simpang tiga, simpang empat dan simpang lima) maka tabel routing otomatis akan bertambah, namun default router atau default gateway hanya bisa satu. Fungsinya adalah mengarahkan paket ke network address yang tidak ada dalam tabel routing (network address 0.0.0.0/0).

5. Dua koneksi
Permasalahan umumnya muncul di sini, saat sebuah router mempunyai dua koneksi ke internet (sama atau berbeda ISP-nya). Default gateway di router tetap hanya bisa satu, ditambah pun yang bekerja tetap hanya satu. Jadi misal router NAT anda terhubung ke ISP A melalui interface A dan gateway A dan ke ISP B melalui interface B dan gateway B, dan default gateway ke ISP A, maka trafik downlink hanya akan datang dari ISP A saja. Begitu juga sebaliknya jika dipasang default gateway ke ISP B.

Bagaimana menyelesaikan permasalahan tersebut?
Konsep utamanya adalah source-address routing. Source-address routing ibaratnya anda dicegat di persimpangan oleh polisi dan polisi menanyakan “anda dari mana?” dan anda akan ditunjukkan ke jalur yang tepat.

Pada router NAT (atau router pada umumnya), source-address secara default tidak dibaca, tidak dipertimbangkan. Jadi pada kasus di atas karena default gateway ke ISP A maka NAT akan meneruskan paket sebagai paket yang pergi dari IP address interface A (yang otomatis akan mendapat downlink dari ISP A ke interface A dan diteruskan ke jaringan dalam).

Dalam jaringan yang lebih besar (bukan NAT), source-address yang melewati network lain disebut sebagai transit (di-handle dengan protokol BGP oleh ISP). Contoh praktis misalnya anda membeli bandwidth yang turun dari satelit melalui DVB, namun koneksi uplink menggunakan jalur terestrial (dial-up, leased-line atau fixed-wireless). Dalam kasus ini paket inisiasi koneksi harus menjadi source-address network downlink DVB, agar bandwidth downlink dari internet mengarah DVB receiver, bukan ke jalur terestrial.

Di lingkungan Linux, pengaturan source-address bisa dilakukan oleh iproute2. Iproute2 akan bekerja sebelum diteruskan ke table routing. Misal kita mengatur dua segmen LAN internal agar satu segmen menjadi source-address A dan satu segmen lainnya menjadi source-address B, agar kedua koneksi ke ISP terutilisasi bersamaan.

Penerapan utilisasi dua koneksi tersebut bisa mengambil tiga konsep, yaitu round-robin, loadbalance atau failover.

6. Round-robin
Misalkan anda mempunyai tiga koneksi internet di satu router NAT, koneksi pertama di sebut Batman, koneksi kedua disebut Baskin dan koneksi ketiga disebut Williams, maka konsep round-robin adalah sang Robin akan selalu berpindah-pindah secara berurutan mengambil source-address (bukan random). Misal ada satu TCP session dari komputer di jaringan internal, maka koneksi TCP tersebut tetap di source-address pertama hingga sesi TCP selesai (menjadi Batman & Robin). Saat TCP session Batman & Robin tersebut belum selesai, ada ada request koneksi baru dari jaringan, maka sang Robin akan mengambil source-address koneksi berikutnya, menjadi Baskin & Robin. Dan seterusnya sang Robin akan me-round-round setiap koneksi tanpa memperhatikan penuh atau tidaknya salah satu koneksi.

Pasti anda sedang pusing membaca kalimat di atas, atau sedang tertawa terbahak-bahak.

7. Loadbalance
Konsep loadbalance mirip dengan konsep round-robin di atas, hanya saja sang Robin dipaksa melihat utilisasi ketiga koneksi tersebut di atas. Misalkan koneksi Batman & Robin serta Baskin & Robin sudah penuh, maka koneksi yang dipilih yang lebih kosong, dan koneksi yang diambil menjadi Robin Williams. Request koneksi berikutnya kembali sang Robin harus melihat dulu utilisasi koneksi yang ada, apakah ia harus menjadi Batman & Robin, Baskin & Robin atau Robin Williams, agar semua utilisasi koneksi seimbang, balance.

8. Failover
Konsep fail-over bisa disebut sebagai backup otomatis. Misalkan kapasitas link terbesar adalah link Batman, dan link Baskin lebih kecil. Kedua koneksi tersebut terpasang online, namun koneksi tetap di satu link Batman & Robin, sehingga pada saat link Batman jatuh koneksi akan berpindah otomatis ke link Baskin, menjadi Baskin & Robin hingga link Batman up kembali.

*makan es krim Haagendaz dulu*

Tools NAT yang mempunyai ketiga fitur di atas adalah Packet Firewall (PF) di lingkungan BSD, disebut dengan nat pool. Saya belum menemukan implementasi yang bagus (dan cukup mudah) di Linux dengan iproute2.

*Uraian panjang di atas hanyalah kata sambutan sodara-sodara…*

Berikut contoh implementasi load balance dua koneksi sesuai judul di atas. Dijalankan di mesin OpenBSD sebagai NAT router dengan dua koneksi DSL Telkom, interface ethernet sk0 dan sk1