Thursday, October 6, 2011

TEKNOLOGI JARINGAN METRO : ETHERNET ATAU NEXT-GENERATION SDH

Abstrak : Dalam jaringan transport di metropolitan, teknologi Ethernet merupakan tantangan dalam menyalurkan paket data. Jaringan Ethernet menawarkan biaya penggelaran, pemeliharaan yang lebih murah dan memberikan layanan data yang lebih baik dibandingkan dengan jaringan network existing seperti SDH/SONET.
Peningkatan kebutuhan akan layanan-layanan berbasis data menjadi pendorong pengembangan Ethernet. Namun demikian bukan berarti jaringan SDH/SONET akan tamat riwayatnya, untuk menjawab kompetisi tersebut telah dikembangkan teknologi baru yang berbasis SDH yang disebut Next Generation SDH, dimana menyediakan layanan-layanan Ethernet diatas jaringan SDH/SONET.

A. Umum

Pengembangan solusi next generation SDH utamanya didorong operator-operator yang telah memiliki infrastruktur SDH. Mereka menginginkan jalan yang lebih efisien untuk menyediakan layanan data lewat jaringan existing tanpa memerlukan biaya besar dan masih memanfaatkan network existing. Pro kontra implementasi metro dengan Ethernet atau Next-Gereration SDH selalu muncul terutama menyangkut masalah interoperability, penggelaran dan pemeliharaan. Berdasarkan parameter tersebut, diharapkan dapat menjawab dua pertanyaan. Apakah Ethernet memang benar-benar superior? dan apakah akan menggantikan jeringan SDH di metropolitan data transfer?

B. Next Generation Metro Technologies

Teknologi yang populer di area metro adalah teknologi Ethernet dan SDH. Teknologi Selain Ethernet masih dalam proses pengembangan. Next-generation SDH telah distandardkan oleh ITU�T (International Telecommunication Union, Telecommunication Standardization Section) dan itu merupakan solusi yang kompetitif bagi jaringan metropolitan.

Ethernet : Sebelumnya, Ethernet utamanya digunakan dalam teknologi akses, menyediakan akses internet atau interface user ke network. Sampai saat ini kondisi tersebut masih berjalan tetapi standar ethernet-nya sendiri dikembangkan untuk mampu melayani layanan data pada jaringan transport. Fungsi-fungsi layanan pada teknologi Ethernet sebagai jaringan transport merupakan hasil pengembangan yang terus-menerus.

1. Gigabit Ethernet

Gigabit Ethernet (GbE) merupakan standar teknologi pada layer data link dan physical. Gigabit Ethernet mendukung point to point connections, dan dapat diatur dengan berbagai cara dari beberapa struktur network yang biasannya menggunakan topologi ring atau hub and spoke. Dalam konfigurasi hub and spoke, switch Ethernet biasanya ditaruh di basement gedung yang berdekatan dengan POP terdekat atau Central Office. Model ini merupakan pendekatan yang mahal untuk implementasi metro mengingat harga dari fiber, namun akan memberikan kelebihan dari sisi survivabilitas dan scalabilitas dibandingkan dengan model ring. Topologi model ring merupakan model yang umum diimplemetasikan dan menghemat biaya. Namun akan terjadi ketidakefisienan dikarenakan adanya algoritma untuk routing table dan pembatasan bandwidth.

2. Resilient Packet Ring (RPR)

Resilient Packet Ring (RPR) adalah protokol Media Access Control (MAC) yang didesain untuk melakukan optimalisasi pengelolaan bandwidth dan memfasilitasi penggelaran layanan data melalui network ring. RPR beroperasi di atas teknologi transport seperti GbE atau SDH. RPR menyediakan proteksi (dibawah 50ms) dengan dua methoda yang berbeda, steering dan wrapping. RPR node dapat memilih paket yang dialamatkan kepada RPR dari ring dengan fungsi DROP, dan dapat melakukan insert data ke dalam ring dengan ADD function. RPR menjawab persyaratan Quality of Service (QoS) dengan tiga tingkatan QoS. Paket yang dikirimkan melalui ring diberi label dengan prioritas High, Medium atau Low.

Ethernet Access Services : Ethernet Access Services merupakan evolusi logical untuk data akses. Menyediakan konfigurasi bandwidth yang fleksibel (lebih fleksibel dibandingkan dengan T1 atau DS-3), dapat berjalan diatas fiber atau copper, interface ke perangkat pelanggan cukup simple dan dapat digunakan untuk memadukan layanan voice dan data. Yang paling penting dalam Ethernet Access Services adalah menyediakan model revenue yang scalable untuk operator dengan cara mengatur bandwidth. Operator dapat menjual bandwidth mulai 1.5 mbps sampai 1 Gbps dan banyak tipe layanan dapat disediakan ke customer melalui connection fisik yang sama. Satu yang harus dipastikan bahwa untuk menyediakan layanan Ethernet Access Services harus didukung oleh jaringan transport yang support Ethernet Transport Services.

Ethernet Transport Services : Ethernet Transport Services disebut juga Ethernet WAN services. Tidak ada nama yang baku dalam Ethernet Transport Services, beda badan standardisasi maka nama yang diberikan berbeda pula, tetapi dari sisi services dapat diidentifikasi sebagai layanan point to point dan layanan multipoint to multipoint. Namun demikian scalability dan reliability masih menjadi tantangan dalam semua Jaringan Metro Ethernet.

-� Jumlah customer terbatas � VLAN ID yang digunakan untuk identifikasi trafik hanya 12 bits, sehingga jumlah customer terbatas 4096.

-� Service Monitoring � Ethernet tidak mempunyai layanan service monitoring yang embedded dalam sistem.

-� Interworking dengan perangkat existing � Frame Relay saat ini masih banyak digunakan customer, diperlukan fungsi agar layanan Ethernet dan frame relay dapat berjalan bersamaan.

Point to Point Services disebut juga Ethernet Line Services (ELS) dapat dibagi dalam dua tipe layanan yang berbeda, Ethernet Wire Services (EWS) dan Ethernet Relay Services (ERS). EWS dapat dianalogikan sebagai private line atau private wire service, dimana single physical connection menghubungkan dua sites dan trafik diantara dua site adalah transparan.

ERS dapat dianalogikan seperti Frame Relay, dimana mengubungkan multiple point to point diantara dua site. ERS membutuhkan koordinasi dari ID Ethernet VLAN dan enable layanan multiplexing antara dua tempat. Contoh layanan ini adalah koneksi customer ke ISP provider.

Multipoint to Multipoint Service: Disebut juga Ethernet LAN (E-LAN) juga dapat dibagi dalam dua kategori yang berbeda yaitu Ethernet Multipoint Services (EMS) dan Ethernet Relay Multipoint Service (ERMS). EMS sama seperti WAN yang mempunyai kemampuan multipoint Ethernet LAN dan cocok untuk menghubungkan multiple campus (LAN) secara bersama. ERMS adalah gabungan antara EMS dan ERS. Ini memungkinkan penggunaan layanan multipoint layer 2 dan internet akses melalui UNI (user to network interface) yang sama.

C. Next Generation SDH

Sebelumya SDH hanya dioptimalkan untuk transport voice, namun dengan berkembangkan trafik data maka SDH juga diarahkan dapat dilalui trafik data. Sebagaimana telah diperkirakan sebelumnya bahwa perusahaan-perusahaan dalam beberapa tahun ke depan akan memindahkan layanan voice melalui data dimana akan menawarkan biaya yang lebih rendah. Ini berarti bahwa kedepan SDH tidak support terhadap pertumbuhan layanan data. Namun perlu diingat bahwa perubahan itu bukan sulap yang akan terjadi dalam satu malam. Next Generation SDH memiliki mekanisme transport yang memungkinkan layanan-layanan existing dan baru dapat dilewatkan dalam network yang sama tanpa saling mengganggu.

1. Teknologi Next Generation SDH

Pada umumnya diketahui sebagai konsep Data over SDH (DoS). DoS adalah mekanisme transport yang mengakomodasi berbagai macam data interface ke dalam SDH secara efisien. Yang penting adalah alokasi bandwidth antara berbagai teknologi dapat dilakukan tanpa mengganggu trafik SDH yang telah ada, mampu melewatkan layanan-layanan yang telah ada bersama dengan layanan-layanan baru yang disediakan oleh DoS. Sebagai tambahan diperlukan QoS yang cukup untuk layanan-layanan baru dan transfer data yang fleksible dari berbagai macam teknologi didalam media yang sama. Skema DoS terdiri dari tiga teknologi: Generic Framing Procedur (GFP), Virtual Concatenation (VC) dan Link Capacity Adjustment Scheme (LCAS), semua distandarkan oleh ITU-T dan Standards Committee T1 Telecommunication (T1X1).

-� Generic Framing Procedur (GFP) dengan metode encapsulation yang sederhana untuk frame yang berbasis traffic data (Ethernet, IP/PPP, RPR, ESCON) ke dalam koridor TDM Transport (SDH or OTN)

-� Virtual Concatenation (VC) menyediakan alokasi bandwidth yang lebih fleksibel dari sebelumnya.

-� Link Capacity Adjustment Scheme (LCAS) dengan end to end signaling untuk melakukan capacity adjustment saat menggunakan VC dalam link SDH.

2. Transport Services

Next Generation SDH mengakomodasi layanan-layanan SDH existing bersama dengan layanan-layanan data yang baru. Karena hampir semua teknologi transport data dapat secara efisien dimaping ke dalam SDH dengan DoS. Manfaat lain dibandingkan dengan Ethernet transport adalah maping blok kode data yang efisien.

D. Efisiensi Transport data

Efisiensi network adalah salah satu target utama bagi operator network. Dan efisiensi terjadi dari berbagai faktor, diantaranya network delay, protection, bandwidth utilisation dan network availability. Perbandingan fantor-faktor tesebut dalam Ethernet dan next Generation SDH terangkum dalam penjelasan dibawah.

Network Delay : Network delay dalam kontek ini adalah delay protection and recovery dan minimum maksimum transport delay di dalam network yang berbeda. Topologi dan ukuran network termasuk jumlah traffik mempunyai dampak yang besar dalam delay network. Perbandingan delay dari berbagai aspek dapat dilihat dalam tabel berikut :

Tabel 1. Perbandingan Network Delay

(Source : VTT Technical Research Center of Finlad)

Nilai yang ditampilkan pada tabel diatas adalah nilai pada umumnya network. Recovery delay dan delay transport GbE yang besar datang dari karakteristik dan fungsi dari Rapid Spanning Tree Protocol yang digunakan sebagai set up network. Didalam RPR transport delay bisa lebih kecil dibandingkan pada next generation SDH karena RPR secara fungsi sebagai packet forwarding. Membandingkan network availability bukan perkara mudah, tetapi dari semua teknologi bukan tidak mungkin kemampuan availability 99,999% dapat dicapai. Bagaimanapun GbE membutuhkan menggunakan konfigurasi Hub and Spoke dengan dual connections dan bandwidth yang cukup, dan tentunya akan menambah biaya.

Kenapa availability 99,999% dalam metro memang diperlukan, padahal kalau kita lihat banyak user yang sudah cukup puas dengan availability yang lebih kecil, apalagi kalau harganya lebih murah. Availability yang premium juga berakibat pada harga yang premium. Dalam teknologi Ethernet penyedian tipe layanan yang berbeda tidak mudah diterapkan.

Throughput : Dalam kontek ini throughput berarti jumlah data yang dapat dikirim oleh aplikasi tanpa menghitung transport frames dan network management messages. Jumlah overhead dan control bervariasi tergantung dari teknologi yang digunakan, dan biasanya maksimal 15 persen tergantung pada ukuran paket data.

Ketika membandingkan teknologi transpor yang berbeda, yang perlu diingat bahwa line rate tidak harus sama dengan transfer speed atau bandwidth dari teknologi. Di GbE, level voltage dari link, bit patterns dan link kontrol dibawa dengan 8/10 blok code. Ini berarti bahwa line rate untuk 1 GbE sebenarnya adalah 1,25 Gbps. Di SDH framming dan scrambling data memerlukan hanya 3% dari extra overhead. Efek dari line rate dapat dilihat dalam tabel dibawah. Dalam perhitungan ini hanya overhead transport yang dihitung sedangkan extra traffic yang diperlukan untuk network management tidak dipertimbangkan. Dalam perhitungan ini ukuran paket yang digunakan adalah 500 bytes.

Tabel 2. Perbandingan Throughput

(Source : VTT Technical Research Center of Finlad)

Network Management menyediakan beberapa extra traffic, khususnya dalam kondisi gangguan. Namun demikian dalam kondisi traffic normal, network management tidak mempunyai dampak yang signifikan terhadap nilai throughput.

Protection: Kemampuan proteksi dari suatu teknologi sangat penting dan tergantung pada topologi network yang digunakan. RPR dan next generation SDH menyediakan proteksi di ring network yang efisien, namun topologi yang sama tidak bisa digunakan di teknologi yang lain. GbE di satu sisi menyediakan proteksi yang excellent di jaringan mesh, tetapi tidak baik di dalam network ring. Hasil perbandingan dapat dilihat dalam table dibawah. Kedepan ada beberapa pilihan, core network dapat dibangun dengan menggunakan mesh dimana akan menyediakan proteksi yang baik, dan tentu saja biayanya akan lebih mahal dibandingkan dengan network ring.

Tabel 3. Perbandingan Proteksi

(Source : VTT Technical Research Center of Finlad)

Inefisiensi dalam GbE disebabkan oleh Spanning Tree Protokol, yang tidak dapat diubah untuk network ring, Namur berjalan baik dalam network mesh. Next Generation SDH mempunyai proteksi yang sama dengan SDH yang sudah ada. Di RPR mempunyai dua metode proteksi, steering dan wrapping, dimana dapat digunakan dalam metode single atau dual ring proteksi SDH.

A. Network Operation Cost

Pembangunan : Komponen biaya jaringan bagi operator adalah biaya pembangunan dan pemeliharaan. Untuk network yang telah lama, saat ini operator dihadapkan pada masalah yaitu melakukan upgrade atau tetap memelihara jaringan yang telah ada, dan kedua-duanya membawa konsekuensi masing-masing. Operator lama dengan network lama dan pendatang baru yang tentunya tanpa dibebani network lama tentunya mempunyai skenario yang berbeda untuk menghemat biaya.

Bagian paling mahal dalam membangun jaringan adalah penggelaran fiber, khususnya apabila diperlukan dug untuk melindung fiber. Dan akan banyak uang yang dihemat apabila link fiber sudah tergelar. Dalam kasus perbandingan biaya ini dianggap menggunakan link network yang sudah tergelar.

Tabel 4. Perbandingan Biaya Pembangunan

(Source : VTT Technical Research Center of Finlad)

Secara umum perbandingan cost dapat dilihat dalam tabel diatas, dan bagaimanapun juga pembangunan sangat tergantung dengan kondisi existing dan tidak bisa di generalisir.

Pemeliharaan : Pemeliharaan juga menjadi komponen biaya, faktor penting didalamnya adalah OMAP (Operation, Maintenance, Administration dan Protection). Pada SDH fungsi-fungsi OMAP sudah terintegrasi dengan perangkat SDH, ini akan sangat memudahkan dan mengurangi biaya. Sedangkan dalam Ethernet perangkat OMAP belum embedded dalam perangkat Ethernet sehingga diperlukan perangkat tambahan untnuk memonitoring dan melakukan kontrol terhadap Ethernet. Sedangkan untuk operasi dan pemeliharaan fiber dimonitor secara terpusat dan perbaikannya masih dilakukan secara manual.

A. Kemampuan Update

Salah satu faktor penting yang perlu dipertimbangkan ketika membangun network adalah kemampuan update di masa yang akan datang. Requirement network terus bertambah dan itu membuat jaringan yang telah kita bangun dalam waktu yang tidak lama akan kelihatan tua dan perlu segera diupdate. Isu utama biaya update adalah seberapa banyak infrastruktur lama masih dapat dipakai.

Satu lagi yang perlu diperhatikan adalah karakteristi dari update itu sendiri, apakah hanya menambah kemampuan bandwidth atau memang menawarkan fitur baru. Mengacu pada hal tersebut semua teknologi yang dibahas menawarkan kemampuan update dimasa depan. Dan saat ini perangkat GbE memiliki kemampuan update yang lebih mudah dan murah dibandingkan dengan teknologi yang lain.

Tabel 5. Perbandingan Kemudahan Update

(Source : VTT Technical Research Center of Finlad)

G. KESIMPULAN

Banyak keuntungan teknologi Ethernet, tetapi teknologi next-generation SDH juga menawarkan efisiensi dan mampu menjawab tantangan masa depan. Ethernet menawarkan service yang banyak tetapi belum mature (terus dikembangkan) untuk jaringan transport, sedangkan next-generation SDH support existing dan feature service. Bagaimanapun juga solusi yang diambil sangat tergantung pada kondisi network existing, operator lama dengan banyak network yang sudah tergelar atau pemain baru yang belum mempunyai jaringan.

Karno Budiono: penulis adalah seorang engineer di lab transport � TELKOM RisTI- PT TELKOM yang terlibat dalam kegiatan assessment teknologi jaringan transport, Pengembangan Hosted IP PBX dan Vidoe onference dan anggota tim percepatan industri ICT dalam negeri.

Referensi:

1. The Future in the Metro, VTT Technical Research Center of Finlad, 2003

2. Lucent Technologies, SDH Transmission, Bell Lab Innovation, 1998

sumber : http://www.ristinet.com/index.php?ch=8&lang=&n=313


TEKNOLOGI JARINGAN METRO : ETHERNET ATAU NEXT-GENERATION SDH

0 comments:

Post a Comment