Terminologi IP Multicast

IP Multicast adalah teknik pengiriman data dari sebuah host ke beberapa host tujuan sekaligus (namun tidak untuk keseluruhan host pada jaringan). Kalau teknik pengiriman data yang biasa adalah teknik unicast (satu pengirim...ke satu tujuan). Selain itu adalah istilah broadcast (satu pengirim ke seluruhhhh...penghuni jaringan).

Pada Unicast host pengirim akan menggunakan IP Address yang valid dari kelas A, B, dan C sebagai IP Address tujuan (destination IP Address),

terkadang juga menggunakan MAC Address yang valid sebagai Destination Address.

Pada Broadcast host pengirim akan menggunakan IP Address broadcast (yang tidak valid) sebagai alamat tujuan (biasanya nilainya adalah 255.255.255.255). Kalau pakai teknik subnetting nilai itu akan sangat bervariasi. Terkadang menggunakan alamat broadcast layer 2 yaitu FF:FF:FF:FF:FF:FF.

Untuk Unicast, host pengirim dan host tujuan akan menggunakan IP Address kelas D atau yang sering disebut IP Multicast.

Disini baik pengirim dan tujuan akan masuk kedalam sebuah group IP Address, sehingga host pengirim akan mengetahui siapa2 saja yang membutuhkan datanya. (tentu yang dikirimi adalah host2 yang satu group....satu penggunakan IP Multicast).

Misalnya bila ada beberapa host yang menggunakan 224.0.0.2, maka paket hanya akan dikirimkan pada host yang menggunakan IP tersebut.

Untuk keperluan multicast IP Address tidak bisa bebas kita gunakan (sebebas menggunakan IP Address kelas A, B, dan C).

IP Multicast sudah "dibooking" untuk keperluan-keperluan tertentu. Daftar "bookingan" IP Multicast dapat dilihat pada link berikut :

http://www.iana.org/assignments/multicast-addresses

Bila dihubungkan dengan pertanyaan sdri....router2 akan menggunakan IP Multicast 224.0.0.5 untuk melakukan update dalam protocol OSPF, router yang menggunakan IP 224.0.0.5 saja yang akan menerima update, karena di OSPF dikenal boundary update (updating hanya diberikan kepada router2 yang membutuhkan)

Sedangkan 224.0.0.6 akan digunakan oleh sekelompok router yang akan melakukan pemilihan designated router.

Alamat IP Multicast (Multicast IP Address) adalah alamat yang digunakan untuk menyampaikan satu paket kepada banyak penerima. Dalam sebuah intranet yang memilikialamat multicast IPv4, sebuah paket yang ditujukan ke sebuah alamat multicast akan diteruskan oleh router ke sub jaringan di mana terdapat host-host yang sedang berada dalam kondisi "listening" terhadap lalu lintas jaringan yang dikirimkan ke alamat multicast tersebut.
Dengan cara ini, alamat multicast pun menjadi cara yang efisien untuk mengirimkan paket data dari satu sumber ke beberapa tujuan untuk beberapa jenis komunikasi. Alamat multicast didefinisikan dalam RFC 1112. Alamat-alamat multicast IPv4 didefinisikan dalam ruang alamatkelas D, yakni 224.0.0.0/4, yang berkisar dari 224.0.0.0 hingga 239.255.255.255.

Prefiks alamat 224.0.0.0/24 (dari alamat 224.0.0.0 hingga 224.0.0.255) tidak dapat digunakan karena dicadangkan untuk digunakan oleh lalu lintas multicast dalam subnet lokal. Daftar alamatmulticast yang ditetapkan oleh IANA dapat dilihat pada situs IANA 

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.

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 kemudianmendaftar 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 )

Keamanan IP Multicast

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, yaituephemeral 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 securitydengan 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 sebagaiMulticast 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.

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.

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.

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.