VoIP IP Multicast

Sejak beberapa aplikasi real-time dapat memelihara jaringan dan resource server dengan menggunakan IP Multicast, Maka keperluan dan karakteristik khusus harus dipertimbangkan dalam perancangan protocol. Seperti : scalability, multicast routing, dan akomodasi pada penerima dengan jumlah banyak dan heterogen.
Dengan mengikuti diskusi-diskusi tentang beberapa protocol yang digunakan untuk aplikasi multimedia secara real-time, dapat dilihat bahwa keandalan IP Multicast sangat dipertimbangkan. Keandalan pengantaran data diperlukan oleh beberapa aplikasi real-time maupun aplikasi non-real-time.

Pada pelayanan unicast IP, deteksi dan koreksi kesalahan dalam layer TCP sangat mendukung keandalannya. Untuk keandalan multicast, pendekatan baru dalam tracking acknowledgment dan deteksi dan koreksi kesalahan telah diterapkan, ketika sebuat IP multicast terkirim pada beribu-ribu penerima.

Pengertian

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 sebagai Multicast 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.

|||

broadcasting ialah mengirimkan paket ke alamat broadcast dari suatu network. Akibat dari proses ini, satu paket yang dikirim oleh Multicast Server akan didengar oleh semua komputer pada network tujuan. Komputer yang membutuhkan paket tersebut akan mengambilnya, dan komputer yang tidak membutuhkan paket tersebut akan membuangnya setelah memrosesnya terlebih dahulu. Pendekatan ini sedikit lebih efisien dibandingkan dengan unicasting , jika ditinjau dari jumlah data yang dikirim. Namun inefisiensi terjadi dalam hal lain , server pengirim paket tidak peduli ada tidaknya client yang menginginkan paket data multimedia ini di network yang bersangkutan. Hal ini juga merupakan beban bagi jaringan.

Untuk mengatasi hal ini, digunakan prinsip IP multicasting. IP multicasting mengabungkan keuntungan dari dua konsep diatas. Paket data dikirimkan kepada sekelompok client yang memang membutuhkannya . Dengan cara ini ,data multimedia dikirimkan secara efisien melalui jaringan internet. Semakin banyaknya client tidak akan membebani server, karena server hanya mengirimkan satu paket untuk semua client. Dan client yang tidak membutuhkan paket multicast, tidak akan menerima paket ini , sehingga client tak perlu memproses paket yang tak dibutuhkannya.

||

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).

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/multicast-addresses.xml

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 memiliki alamat multicast IPv4, sebuah paket yang ditujukan ke sebuah alamat multicast akan diteruskan oleh router ke subjaringan 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 alamat kelas 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 alamat multicast yang ditetapkan oleh IANA dapat dilihat pada situs IANA.

Multicast Address

Alamat multicast IPv6 sama seperti halnya alamat multicast pada IPv4. Paket-paket yang ditujukan ke sebuah alamat multicast akan disampaikan terhadap semua interface yang dikenali oleh alamat tersebut. Prefiks alamat yang digunakan oleh alamat multicast IPv6 adalah FF00::/8.

Field	Panjang	Keterangan
1111 1111	8 bit	Tanda pengenal bahwa alamat ini adalah alamat multicast.
Flags	4 bit	Berfungsi sebagai tanda pengenal apakah alamat ini adalah alamat transient atau bukan. Jika nilainya 0, maka alamat ini bukan alamat transient, dan alamat ini merujuk kepada alamat multicast yang ditetapkan secara permanen. Jika nilainya 1, maka alamat ini adalah alamat transient.
Scope	4 bit	Berfungsi untuk mengindikasikan cakupan lalu lintas multicast, seperti halnya interface-local, link-local, site-local, organization-local atau global.
Group ID	112 bit	Berfungsi sebagai tanda pengenal group multicast

Cara kerja

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 kemudian mendaftar 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 ) 

Garekeeper Protocol IP Multicast

IGMP
(Internet Group Management Protocol)

DEFINISI

                Merupakan standart IP multicast yang digunakan untuk membangun keanggotaan host pada network.

•          Multicast

                Data dikirim dari 1 host langsung disebarkan ke dalam group host.

Ilustrasi

 Internet Group Management Protocol IP host menggunakan Internet Group Management Protocol (IGMP) untuk melaporkan keanggotaan grup multicast mereka ke router yang terhubung langsung. IGMP merupakan bagian integral dari IP. IGMP didefinisikan dalam RFC 1112, Hosti Ekstensi Untuk Multicasting IP. IGMP menggunakan alamat kelompok, yaitu Kelas D alamat IP. The high-order empat bit dari alamat Kelas D adalah 1110. Ini berarti bahwa host alamat kelompok dapat dalam kisaran 224.0.0.0 sampai 239.255.255.255. Alamat 224.0.0.0 dijamin tidak akan ditugaskan ke grup manapun. Alamat 224.0.0.1 ditugaskan untuk semua sistem pada subnet. Alamat 224.0.0.2 diberikan ke semua router pada subnet.

Gate keeper

2.5  H.323 Gatekeeper

2.5.1  Fungsi Gatekeeper 

Jaringan H.323 membutuhkan  gatekeeper  untuk melakukan layanan beriku :

1.        Menterjemahkan alamat alias ke alamat transport. 

2.       Kendali akses  yaitu mengendalikan penerimaan atau pembatalan endpoint di jaringan H.323. 

3.        Kendali  Bandwidth, prosedur penyediaan akses bandwidth, diserahkan kepada penyedia layanan dengan memberikan ambang batas (threshold) untuk sejumlah hubungan secara bersamaan. 

4.        Pengaturan Zona, menentukan  endpoint H.323 mana saja yang bisa terdaftar. 

2.5.2  Fungsi Pesan GNU Gatekeeper

Komunikasi di bawah rekomendasi H.323 sebagai gabungan dari audio, video dan data. Kemampuan audio, call setup  Q.931, kendali RAS dan pensinyalan RAS sangat dibutuhkan. Untuk fungsi pesan kendali RAS   dan call setup Q.931 dapat dilihat pada tabel 2.3 dan 2.4.

1.  Gatekeeper  Regional (RGK)/Operator Gatekeeper (OGK)

Gatekeeper ini berfungsi untuk menyediakan layanan koneksi baik untuk End Point maupun untuk gatekeeper level di bawahnya.  Regional Gatekeeper  dapat menetapkan kebijakan mengenai  End Point  dan Gatekeeper mana saja yang boleh terhubung kepadanya.

2.  Gatekeeper Lokal (LGK)

Gatekeeper  ini berada di level paling bawah. LGK harus beroperasi pada Routed Mode agar user dengan Private IP di dalam LAN bisa berkomunikasi dengan dunia luar.  Gatekeeper  Lokal sepenuhnya berada dalam tanggungjawab administrator jaringan kantor, kampus atau rumah dan hanya diperkenankan logon ke salah satu Gatekeeper  Regional yang sudah dipilihnya. LGK juga diperbolehkan menambahkan daftar  neighbor sebagaimana RGK jika memang diperlukan. Ini kurang sesuai dengan aturan hierarki namun dipersilakan jika memang dapat membantu memperlancar komunikasi.

  Cara kerja Gatekeeper 

Masing-masing GK telah diatur  prefix/kode area yang akan dilayani

1.        Setiap Endpoint/Client mendaftarkan diri (registrasi) ke  Gatekeeper, kode area dari nomor telepon EP tersebut harus benar dan sesuai dengan  Getekeeper yang dituju. Jika Endponit mendaftarkan diri dengan kode area yang  salah maka Endpoint  tersebut hanya dapat menelepon keluar tetapi tidak dapat dihubungi/ditelepon dari endpoint lain.

2.        Endpoint  yang akan berhubungan dengan  endpoint lainnya harus melapor (admission) ke  gatekeeper untuk berhubungan dengan endpoint yang dituju.

3.        Gatekeeper akan melihat pada table yang ada, berapa Ip Address endpoint yang dituju. Jika tidak ada pada table maka  gatekeeper  akan mengirimkan permohonan informasi lokasi ke gatekeeper lain yang menjadi tetangga gatekeeper .

4.        Setelah memperoleh informasi lokasi  endpoint tujuan,  gatekeeper  akan mengirimkan informasi tersebut ke endpoint yang ingin berkomunikasi

5.        Endpoint akan mencoba menghubungi endpoint yang dituju untuk berkomunikasi.

6.       Jika  endpoint  yang dituju menjawab, maka komunikasi dapat dilangsungkan. Namun  tidak semua pengguna endpoint online 24 jam.

Gatekeeper

Gatekeeper adalah entitas H.323 pada jaringan yang menyediakan layanan seperti terjemahan alamat dan kontrol akses jaringan untuk terminal H.323, gateway, dan MCUs. Juga, mereka dapat menyediakan layanan lain seperti manajemen bandwidth, akuntansi, dan rencana cepat yang Anda dapat memusatkan untuk memberikan salability.
Gatekeeper secara logis terpisah dari endpoint H.323 seperti terminal dan gateway. Mereka adalah opsional pada jaringan H.323. Tetapi jika sebuah gatekeeper hadir, endpoint harus menggunakan layanan yang diberikan.

Gatekeeper Zones dan Subnets

Zone adalah kumpulan node H.323 seperti gateway, terminal, dan MCUs terdaftar dengan gatekeeper. Hanya ada satu gatekeeper aktif per zone. Zone ini dapat overlay subnet dan satu gatekeeper dapat mengatur gateway dalam satu atau beberapa subnet.

Gatekeeper Functionality

Standar H.323 mendefinisikan wajib dan opsional fungsi gatekeeper:

Mandatory Gatekeeper Functions

• Address Translation— Menerjemahkan H.323 ID (seperti gwy1@domain.com) dan E.164 nomor (nomor telepon standar) ke alamat IP endpoint.
  Admission Control— Kontrol titik akhir masuk ke dalam jaringan H.323. Untuk mencapai hal ini, penjaga gerbang menggunakan ini:
• H.225 Registration, Admission, and Status (RAS) messages

Lihat H.225 RAS Signaling: Gatekeeper dan Gateway bagian untuk informasi lebih lanjut tentang RAS Signaling.

• Admission Request (ARQ)
• Admission Confirm (ACF)
• Admission Reject (ARJ)
• Bandwidth Control— Terdiri dari pengelolaan kebutuhan bandwidth titik akhir. Untuk mencapai hal ini, penjaga gerbang ini menggunakan H.225 RAS pesan:
• Bandwidth Request (BRQ)
• Bandwidth Confirm (BCF)
• Bandwidth Reject (BRJ)
• Zone Management— Para gatekeeper menyediakan manajemen zona untuk semua endpoint terdaftar di zona itu, misalnya, kontrol dari proses pendaftaran titik akhir.

Optional Gatekeeper Functions

• Call Authorization— Dengan pilihan ini, gatekeeper dapat membatasi akses ke terminal tertentu atau gateway dan / atau memiliki waktu-of-hari kebijakan membatasi akses.Call Management— Dengan pilihan ini, gatekeeper dapat membatasi akses ke terminal tertentu atau gateway dan / atau memiliki waktu-of-hari kebijakan membatasi akses.
• Bandwidth Management—Dengan Bandwidth pilihan ini, gatekeeper dapat menolak masuk ketika bandwidth yang dibutuhkan tidak tersedia.
• Call Control Signaling — Dengan pilihan ini, gatekeeper dapat rute panggilan-sinyal pesan antara endpoint H.323 dengan penggunaan model-Signaling Gatekeeper Routed Call (GKRCS). Atau, memungkinkan endpoint untuk mengirim panggilan H.225-sinyal pesan langsung satu sama lain.
  
  

Note:  Cisco IOS gatekeeper adalah Endpoint langsung sinyal yang berbasis. Mereka tidak mendukung GKRCS. Lihat Panggilan Gatekeeper Routed-Signaling vs bagian Endpoint Langsung Signaling dari dokumen ini.

H.323 Protocol Suite

H.323 protocol suite dibagi menjadi tiga bidang utama kontrol:

• RAS (H.225) signaling
• Call Control/Call Setup (H.225)
• Media Control and Transport (H.245) signaling