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:
- Kecepatan tinggi
- Bandwidth Dinamik
- Performansi yang baik/ Good Performance
- 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
- Call setup
- Data transfer
- Idling
- Call termination
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)
Idling
Gambar 1.2.3 Status SVC (Idling)
Call Termination
Gambar 1.2.4 Status SVC (Call Termination)
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
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”).
IMPLEMENTASI DAN KONFIGURASI VoIP 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:
Router A:Site B
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
Router BPenomoran Extension Pesawat Telepon
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
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:
- Pemanggil mengangkat handset, memberi isyarat kondisi off-hook ke layer aplikasi signaling VoIP.
- Sesi layer aplikasi VoIP membuka nada dial (dial tone) dan menunggu pemanggil untuk melakukan dialing ke tujuan.
- Saat pemanggil melakukan dialing sebuah nomor, digit dial diakumulasi dan disimpan oleh aplikasi session.
- 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.
- Aplikasi session selanjutnya membentuk transmisi dan channel penerimaan untuk masing-masing arah jaringan IP.
- 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.
- 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.
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)#loginrouterA(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 jaringanFrame 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-configurationpada 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
|
