Sistem MPLS dengan kerjanya yang begitu kompleks memiliki arsitektur sendiri. Untuk mengetahui arsitektur sistem MPLS ada baiknya mengenal dan juga mengetahui perangkat-perangkat yang digunakan pada jaringan MPLS, yang antara lain adalah:
- CE - Customer Edge, perangkat yang tergolong dalam jenis CE merupakan perangkat yang banyak berhubungan dengan jaringan customer, atau dapat juga berupa perangkat customer itu sendiri. CE bertugas menghubungkan jaringan customer dengan jaringan provider.
- PE - Provider Edge, perangkat ini sering juga disebut dengan istilah perangkat distribution yang bertugas untuk menghubungkan jaringan perangkat customer dengan jaringan provider.
- P - Provider, merupakan perangkat yang berada di dalam jaringan provider. Perangkat ini sama sekali tidak berhubungan langsung dengan jaringan dan perangkat pada customer. Provider router hanya bertugas sebagai swapping label informasi.
Jika topologi diatas dikonfigurasikan sebagai jaringan MPLS, maka perangkat-perangkat MPLS tersebut terdiri dari Label Switch Router, dimana biasanya pada jaringan ini digolongkan menjadi dua, yaitu: core LSR dan Edge-LSR dengan arsitektur yang berbeda seperti berikut:
Label Switch Router (LSR)
LSR merupakan julukan yang diberikan untuk setiap router atau perangkat yang memiliki kemampuan untuk melakukan forwarding paket-paket berdasarkan label MPLS. Perangkat P termasuk dalam jenis ini, sedangkan CE tidak termasuk dalam perangkat LSR karena tidak menjalankan MPLS didalamnya. Biasanya CE hanya menjalankan jaringan dengan IP routing tradisional saja. Gambar dibawah ini merupakan arsitektur dari LSR.
Gambar Arsitektur LSR
Edge Label Switch Router (Edge-LSR)
Perangkat yang termasuk dalam golongan ini adalah perangkat yang bertugas menghubungkan antara jaringan MPLS dengan jaringan IP routing tradisional. Perangkat PE merupakan salah satu contohnya. Perangkat Edge-LSR memiliki kemampuan untuk menampung semua paket-paket dari IP routing tradisional, kemudian memberikan label ke paket-paket tersebut, dan mem-forward-nya ke LSR selanjutnya yang ditunjuk. Gambar dibawah ini merupakan gambar arsitektur dari edge-LSR.
Gambar Arsitektur Edge-LSR
Dari kedua arsitektur yang dimiliki diatas maka dapat dilihat bahwa MPLS memiliki dua bagian penting dalam proses kerjanya, yaitu proses Control plane dan Data plane. Kedua proses ini dijalankan pada sebuah perangkat jaringan seperti router atau layer 3 switch.
1. Control Plane
Pada proses control plane, MPLS akan banyak bertanggung jawab untuk melakukan binding (menyatukan) label-label MPLS pada rute-rute yang ada pada routing table. Selain itu, proses control plane juga bertanggung jawab atas pendistribusian rute yang sudah diberi label ke router-router dalam jaringan yang menjalankan MPLS. Protokol-protokol yang biasanya dijalankan pada proses control plane dari MPLS standar adalah sebagai berikut:
Label Distribution Protocol (LDP)
LDP merupakan protokol pengatur pemberian label pada rute-rute di routing table dalam sebuah perangkat MPLS. Pertama-tama setiap rute yang ada di routing table akan diberi label oleh perangkat tersebut (binding label). Label biasanya diberikan berdasarkan Forwarding Eqivalence Class (FEC). FEC merupakan sebuah informasi mengenai grouping dari paket-paket data. Salah satu contoh FEC adalah subnet mask. Informasi subnet mask memberitahukan bahwa beberapa alamat IP dikelompokkan menjadi sebuah subnetwork. Selain itu, masih banyak lagi FEC-FEC yang lain. Setelah label diberikan, maka akan terbentuk semacam database pelabelan yang disebut Label Information Base (LIB). Tugas dan fungsi LIB kurang lebih hampir sama dengan routing table, yaitu menyimpan informasi label-label yang keluar-masuk. Setelah informasi label disimpan, maka LDP juga mengatur pendistribusiannya ke perangkat-perangkat lain. Perangkat yang terkoneksi dalam satu jaringan MPLS akan membentuk semacam LDP neighbour untuk saling bertukar informasi label. Ketika komunikasi sudah terjalin, maka pertukaran label segera berlangsung. Jadi dalam sistem MPLS, yang dipertukarkan dari perangkat ke perangkat adalah label bukan rute-rute jaringan seperti sistem IP routing tradisional.Protokol ini merupakan protokol yang telah distandarisasi oleh IETF dan merupakan standar terbuka. Jadi protokol ini dapat digunakan oleh banyak vendor perangkat jaringan untuk kepentingn MPLS.
Tag Distribution Protocol (TDP)
Protokol ini merupakan protokol proprietary dari cisco, yang memiliki tugas untuk melakukan binding atau penyatuan tag atau label ke dalam rute jaring yang ada pada routing table. Meskipun berbeda nama dan cara kerja, namun fungsi umum pada protokol ini tidak berbeda dengan LDP, yaitu mengatur pendistribusian label. Yang membedakan bahwa protokol ini bukan merupakan standar terbuka dan umurnya lebih tua dari LDP.
2. Data Plane
Proses data plane pada teknologi layer 3 switching tidak berbeda jauh dengan yang ada pada MPLS, yaitu berkonsentrasi dalam men-forwarding paket-paket data berdasarkan informasi IP. Yang membedakannya adalah jika data plane layer 3 switching melakukan forwarding paket IP, data plane pada MPLS melakukan forwarding paket-paket data berdasarkan label.
Proses data plane pada teknologi layer 3 switching tidak berbeda jauh dengan yang ada pada MPLS, yaitu berkonsentrasi dalam men-forwarding paket-paket data berdasarkan informasi IP. Yang membedakannya adalah jika data plane layer 3 switching melakukan forwarding paket IP, data plane pada MPLS melakukan forwarding paket-paket data berdasarkan label.
Jika informasi IP didapat dari routing table, MPLS juga memiliki forwarding table-nya sendiri, yang bisa disebut dengan istilah Label Forwarding Information Base (LFIB). Disinilah informasi label yang didapat dari proses Control plane dibuat forwarding table-nya. Dari sinilah paket-paket data yang sudah diberi label diputuskan untuk dilewatkan ke arah mana (tujuan).
Setelah mengetahui arsitektur serta jenis-jenis perangkat yang dipakai pada jaringan MPLS, ada baiknya untuk mengetahui jenis-jenis protokol routing yang digunakan pada jaringan ini. Gambar dibawah merupakan suatu topologi standar dari sebuah jaringan MPLS.
Dimana untuk komunikasi dari PE ke P memakai suatu protokol routing IGP yang salah satunya adalah OSPF (Open Shortest Path First). OSPF memiliki kemampuan yang skalabel, fleksibel dan kaya akan fitur. OSPF merupakan sebuah routing yang berstandar terbuka dimana ini memiliki arti bahwa protokol routing ini bukan ciptaan dari vendor manapun, sehingga perangkat manapun dapat kompatibel dengan protokol routing ini dan juga dapat diimplementasikan dimanapun. Selan itu OSPF merupakan protokol routing yang menggunakan konsep hirarki routing, yang artinya OSPF membagi-bagi jaringan menjadi beberapa tingkatan. Tingkatan-tingkatan ini diwujudkan dengan menggunakan sistem pengelompokkan area. Sehingga dengan konsep ini sistem penyebaran informasinya menjadi lebih teratur dan tersegmentasi, tidak menyebar ke sana ke mari dengan sembarangan.
Efek dari keteraturan tersebut dapat membuat pengguanaan bandwidth menjadi lebih efisien, lebih cepat mencapai konvergensi, dan lebih presisi dalam menentukan rute-rute terbaik menuju sebuah destination. Teknologi yang digunakan oleh protokol routing ini adalah teknologi link- state yang memang didisain untuk bekerja dengan sangat efisien dalam proses pengiriman update informasi rute. Pembahasan mengenai protokol routing ini tidak dibahas secara detail, karena protokol routing ini memiliki pembahasan tersendiri yang sangat banyak dan dapat dijadikan suatu pembahasan tersendiri.
Selain OSPF protokol routing BGP juga dipakai pada jaringan digunakan untuk aplikasi VPN. Border Gateway Protocol atau yang disebut dengan BGP ini merupakan salah satu jenis protokol routing pada dunia komunikasi data. Sebagai sebuah protokol routing, BGP memiliki kemampuan melakukan pengumpulan rute, pertukaran rute dan menentukan rute terbaik menuju ke sebuah lokasi dalam jaringan. Selain itu, protokol routing ini memiliki tingkat skalabilitas yang tinggi karena beberapa organisasi besar dapat dilayaninya dalam melakukan pertukaran routing, sehingga luas sekali jangkauan BGP dalam melayani para pengguna jaringan.
Hal yang membedakan protokol routing ini dengan protokol routing lain seperti OSPF adalah, BGP termasuk dalam kategori protokol routing jenis Exterior Gateway Protocol (EGP). Dimana EGP memiliki kemampuan melakukan pertukaran rute dari dan ke luar jaringan lokal sebuah organisasi atau kelompok tertentu. Organisasi atau kelompok tertentu diluar organisasi pribadi sering disebut dengan istilah autonomous system (AS). Dalam pembahasan tugas akhir ini protokol routing BGP digunakan pada arsitektur MPLS VPN. Seperti yang dapat dilihat pada gambar 2.11. yang bertugas untuk membawa informasi customer secara langsung antar PE router. Karena protokol yang dapat menangani jumlah customer dalam skala besar hanya BGP. Sama halnya seperti OSPF, pembahasan mengenai BGP tidak dibahas secara detail pada artikel ini karena BGP memiliki pembahasan yang luas yang dapat dijadikan suatu pembahasan tersendiri.
