BGP vs OSPF - Protokol Routing Lanjutan untuk Jaringan Modern

#Pengenalan

Routing adalah tulang punggung jaringan modern. Setiap paket yang bepergian di seluruh internet bergantung pada keputusan routing yang dibuat oleh perangkat jaringan. Meskipun routing statis bekerja untuk topologi sederhana, jaringan enterprise memerlukan protokol routing dinamis yang beradaptasi dengan perubahan jaringan, kegagalan, dan pertumbuhan.

BGP (Border Gateway Protocol) dan OSPF (Open Shortest Path First) adalah dua protokol routing dinamis dominan dalam jaringan produksi saat ini. Memahami perbedaan, kekuatan, dan keterbatasan mereka sangat penting bagi engineer jaringan, praktisi DevOps, dan arsitek infrastruktur.

Panduan ini mengeksplorasi kedua protokol secara mendalam, mencakup mekanika mereka, konfigurasi, dan pola deployment dunia nyata.

#Memahami Fundamental Routing Dinamis

Sebelum menggali spesifik BGP dan OSPF, mari kita tetapkan konsep inti.

#Interior vs Exterior Gateway Protocol

Jaringan diorganisir menjadi Autonomous System (AS) — domain administratif di bawah kontrol tunggal. Protokol routing jatuh ke dua kategori:

Interior Gateway Protocol (IGP) - Route traffic dalam AS. Contoh: OSPF, IS-IS, RIP
Exterior Gateway Protocol (EGP) - Route traffic antar batas AS. Contoh: BGP

Anggap saja seperti sistem postal. OSPF adalah layanan postal lokal Anda yang merutekan mail dalam kota. BGP adalah sistem postal internasional yang merutekan paket antar negara.

#Metrik Pemilihan Path

Protokol berbeda menggunakan metrik berbeda untuk menentukan path optimal:

Hop Count - Jumlah router hop (sederhana tetapi tidak efisien)
Cost/Metric - Perhitungan berbasis bandwidth (default OSPF)
AS Path Length - Jumlah AS hop (metrik primer BGP)
Delay, Reliability, Load - Faktor tambahan yang dipertimbangkan beberapa protokol

#OSPF: Interior Gateway Protocol Deep Dive

OSPF adalah protokol routing link-state yang dirancang untuk jaringan internal besar dan kompleks.

#Bagaimana OSPF Bekerja

Router OSPF mempertahankan peta lengkap topologi jaringan. Setiap router:

Menemukan neighbor via paket Hello
Menukar Link State Advertisement (LSA) yang mendeskripsikan topologi jaringan
Membangun Link State Database (LSDB) — peta jaringan lengkap
Menjalankan algoritma Dijkstra untuk menghitung shortest path
Menginstal route dalam tabel routing

Pendekatan ini berbeda secara fundamental dari protokol distance-vector seperti RIP, yang hanya berbagi tabel routing dengan neighbor.

#Area OSPF dan Desain Hierarki

OSPF menggunakan area untuk scale secara efisien:

plaintext

Area 0 (Backbone)
    |
    +-- Area 1 (Campus A)
    |
    +-- Area 2 (Campus B)
    |
    +-- Area 3 (Data Center)

Area 0 (Backbone) - Jaringan inti yang menghubungkan semua area
Regular Area - Terhubung ke backbone via Area Border Router (ABR)
Stub Area - Tidak menerima route eksternal, mengurangi ukuran LSDB
Not-So-Stubby Area (NSSA) - Stub area yang dapat menghasilkan route eksternal

Hierarki ini mencegah ledakan LSDB di jaringan besar.

#Contoh Konfigurasi OSPF

Konfigurasi OSPF Dasar

router ospf 1
  router-id 10.0.0.1
  network 10.0.0.0 0.0.0.255 area 0
  network 10.1.0.0 0.0.0.255 area 1
  network 10.2.0.0 0.0.0.255 area 1
  default-information originate always metric 100
  
interface GigabitEthernet0/0
  ip ospf cost 10
  ip ospf hello-interval 10
  ip ospf dead-interval 40

Parameter kunci:

router-id - Identifier unik untuk router
network - Interface yang berpartisipasi dalam OSPF dan area mereka
cost - Metrik interface (lebih rendah = lebih disukai)
hello-interval - Frekuensi penemuan neighbor
dead-interval - Waktu sebelum menganggap neighbor mati

#Konvergensi OSPF dan Timer

Kecepatan konvergensi OSPF bergantung pada tuning timer:

Timer Konvergensi Cepat

interface GigabitEthernet0/0
  ip ospf hello-interval 1
  ip ospf dead-interval 4
  ip ospf retransmit-interval 1

hello-interval: 1s - Deteksi kegagalan dengan cepat
dead-interval: 4s - Deklarasikan neighbor mati setelah 4 detik
retransmit-interval: 1s - Kirim ulang LSA yang tidak diakui

Trade-off: Timer lebih cepat meningkatkan penggunaan CPU dan bandwidth. Seimbangkan berdasarkan kebutuhan jaringan.

#BGP: Exterior Gateway Protocol Deep Dive

BGP adalah protokol routing path-vector yang dirancang untuk routing inter-AS dan traffic engineering berbasis policy.

#Bagaimana BGP Bekerja

Router BGP membentuk koneksi TCP (port 179) dan menukar informasi routing:

Penemuan Neighbor - Konfigurasi manual (tidak seperti penemuan otomatis OSPF)
Sesi TCP - Tetapkan koneksi yang andal
Iklan Route - Kirim pesan UPDATE dengan prefix yang dapat dijangkau
Path Attribute - Sertakan metadata tentang route (AS Path, Next Hop, dll)
Pemilihan Best Path - Terapkan algoritma keputusan untuk memilih route yang disukai

BGP tidak menghitung path seperti OSPF. Sebaliknya, ia mempercayai atribut AS Path dan menerapkan aturan policy.

#Algoritma Keputusan BGP

Ketika multiple route ada untuk prefix yang sama, BGP memilih best path menggunakan urutan ini:

Highest Local Preference - Preferensi administratif (default: 100)
Shortest AS Path - Paling sedikit AS hop
Lowest Origin Type - IGP < EGP < Incomplete
Lowest MED - Multi-Exit Discriminator (metrik inter-AS)
eBGP over iBGP - Route eksternal lebih disukai
Lowest IGP Metric - Ke BGP next-hop
Lowest Router ID - Tiebreaker

Algoritma ini memungkinkan traffic engineering yang sophisticated.

#Tipe Sesi BGP

plaintext

iBGP (Internal BGP)
  Router A (AS 65000) ←→ Router B (AS 65000)
  
eBGP (External BGP)
  Router A (AS 65000) ←→ Router C (AS 65001)

iBGP - Route dalam AS yang sama. Memerlukan full mesh atau route reflector
eBGP - Route antar AS berbeda. Koneksi neighbor langsung

#Contoh Konfigurasi BGP

Konfigurasi BGP dengan Route Filtering

router bgp 65000
  bgp router-id 10.0.0.1
  bgp log-neighbor-changes
  
  neighbor 10.1.0.1 remote-as 65001
  neighbor 10.1.0.1 description "ISP-Primary"
  neighbor 10.1.0.1 timers 3 9
  
  neighbor 10.2.0.1 remote-as 65001
  neighbor 10.2.0.1 description "ISP-Backup"
  neighbor 10.2.0.1 timers 3 9
  
  address-family ipv4 unicast
    neighbor 10.1.0.1 activate
    neighbor 10.2.0.1 activate
    
    neighbor 10.1.0.1 route-map PRIMARY-IN in
    neighbor 10.1.0.1 route-map PRIMARY-OUT out
    
    neighbor 10.2.0.1 route-map BACKUP-IN in
    neighbor 10.2.0.1 route-map BACKUP-OUT out
  exit-address-family
 
route-map PRIMARY-IN permit 10
  set local-preference 200
 
route-map BACKUP-IN permit 10
  set local-preference 100
 
route-map PRIMARY-OUT permit 10
  match ip address prefix-list INTERNAL-ROUTES
  set as-path prepend 65000 65000
 
route-map BACKUP-OUT permit 10
  match ip address prefix-list INTERNAL-ROUTES

Konsep kunci:

remote-as - Nomor AS dari neighbor
timers - Interval keepalive dan hold-down
route-map - Policy untuk filtering dan memodifikasi route
local-preference - Pengaruhi traffic outbound (lebih tinggi = lebih disukai)
as-path prepend - Buat route kurang menarik dengan menambahkan nomor AS

#BGP Route Reflector

Di jaringan besar, full iBGP mesh menjadi tidak praktis. Route Reflector menyelesaikan ini:

plaintext

        Route Reflector (RR)
              /    \
             /      \
        Router A    Router B
        
Router A dan B tidak perlu koneksi iBGP langsung.
RR mencerminkan route di antara mereka.

Route Reflector mengurangi koneksi iBGP dari O(n²) menjadi O(n).

Konfigurasi Route Reflector

router bgp 65000
  bgp router-id 10.0.0.1
  
  neighbor 10.1.0.1 remote-as 65000
  neighbor 10.1.0.2 remote-as 65000
  neighbor 10.1.0.3 remote-as 65000
  
  address-family ipv4 unicast
    neighbor 10.1.0.1 activate
    neighbor 10.1.0.2 activate
    neighbor 10.1.0.3 activate
    
    bgp cluster-id 10.0.0.1
    neighbor 10.1.0.1 route-reflector-client
    neighbor 10.1.0.2 route-reflector-client
    neighbor 10.1.0.3 route-reflector-client
  exit-address-family

#OSPF vs BGP: Perbandingan Head-to-Head

Aspek	OSPF	BGP
Scope	Interior (dalam AS)	Exterior (antar AS)
Algoritma	Link-state (Dijkstra)	Path-vector
Metrik	Cost (berbasis bandwidth)	Panjang AS Path + policy
Konvergensi	Cepat (detik)	Lebih lambat (menit)
Scalability	Medium (ribuan router)	Sangat besar (jutaan route)
Kompleksitas	Moderate	Tinggi
Kontrol Policy	Terbatas	Ekstensif
Penemuan Neighbor	Otomatis (Hello)	Konfigurasi manual
Penggunaan Bandwidth	Moderate	Rendah (setelah konvergensi)
Penggunaan CPU	Moderate	Rendah (setelah konvergensi)

#Kapan Menggunakan OSPF

Gunakan OSPF ketika:

Membangun jaringan internal dalam satu organisasi
Memerlukan konvergensi cepat (< 10 detik)
Jaringan memiliki < 1000 router
Kesederhanaan dan otomasi adalah prioritas
Anda memerlukan penemuan neighbor otomatis
Menjalankan jaringan data center dengan topologi yang dapat diprediksi

Contoh: Jaringan kampus dengan multiple gedung, jaringan inti data center, atau WAN enterprise.

#Kapan Menggunakan BGP

Gunakan BGP ketika:

Terhubung ke Internet Service Provider
Membangun jaringan multi-AS
Memerlukan traffic engineering sophisticated
Membutuhkan keputusan routing berbasis policy
Beroperasi pada skala besar (ISP backbone)
Mengimplementasikan redundansi di multiple carrier

Contoh: Enterprise dengan multiple koneksi ISP, backbone cloud provider, atau content delivery network.

#Kesalahan dan Jebakan Umum

#Kesalahan OSPF

1. Desain Area Tidak Benar

❌ Desain Area Buruk

router ospf 1
  network 0.0.0.0 255.255.255.255 area 0

Semua interface dalam Area 0 menyebabkan ledakan LSDB. Gunakan desain hierarki dengan multiple area.

2. Pengaturan Timer Suboptimal

❌ Timer Agresif Di Mana-mana

interface GigabitEthernet0/0
  ip ospf hello-interval 1
  ip ospf dead-interval 4

Diterapkan ke semua interface meningkatkan beban CPU secara tidak perlu. Gunakan timer agresif hanya di mana diperlukan (core link).

**3. Mengabaikan Perhitungan Cost

OSPF default cost = 100,000,000 / bandwidth (Mbps). Link modern mungkin memiliki cost yang tidak benar.

✅ Konfigurasi Cost Eksplisit

interface GigabitEthernet0/0
  bandwidth 1000000
  ip ospf cost 1
 
interface GigabitEthernet0/1
  bandwidth 100000
  ip ospf cost 10

#Kesalahan BGP

1. Menerima Semua Route Tanpa Filtering

❌ Tidak Ada Inbound Filtering

router bgp 65000
  neighbor 10.1.0.1 remote-as 65001
  address-family ipv4 unicast
    neighbor 10.1.0.1 activate

Neighbor yang berbahaya atau salah konfigurasi dapat inject route yang tidak diinginkan. Selalu filter.

2. Local Preference Tidak Benar

❌ Logika Preferensi Terbalik

route-map PRIMARY-IN permit 10
  set local-preference 50
 
route-map BACKUP-IN permit 10
  set local-preference 100

Local-preference lebih tinggi menang. Konfigurasi ini membuat backup menjadi primary.

3. AS Path Prepending Tanpa Batas

❌ Prepending Berlebihan

route-map DEPRIORITIZE permit 10
  set as-path prepend 65000 65000 65000 65000 65000 65000 65000 65000

Prepending ekstrem dapat membuat route tidak dapat dijangkau. Gunakan maksimal 1-3 prepend.

**4. Lupa BGP Synchronization

Di jaringan yang mencampur OSPF dan BGP, pastikan route yang dipelajari via iBGP juga dalam IGP sebelum mengiklankan secara eksternal. Jika tidak, traffic mungkin blackhole.

#Best Practice untuk Deployment Produksi

#Best Practice OSPF

1. Implementasikan Desain Hierarki

plaintext

Area 0 (Backbone) - Core router saja
  ├── Area 1 (Campus A)
  ├── Area 2 (Campus B)
  └── Area 3 (Data Center)

Batasi Area 0 ke < 50 router. Gunakan ABR untuk menghubungkan area.

2. Pantau Ukuran LSDB

Periksa OSPF LSDB

show ip ospf database summary
show ip ospf statistics

LSDB besar menunjukkan masalah desain. Implementasikan stub area atau split ke multiple proses OSPF.

3. Gunakan Stub Area untuk Leaf Network

Konfigurasi Stub Area

router ospf 1
  area 2 stub
  area 2 default-cost 1

Stub area tidak menerima route eksternal, mengurangi LSDB sebesar 30-50%.

4. Tune Timer Berdasarkan Tipe Link

Konfigurasi Timer Diferensiasi

interface GigabitEthernet0/0
  description "Core Link"
  ip ospf hello-interval 1
  ip ospf dead-interval 4
 
interface Serial0/0
  description "WAN Link"
  ip ospf hello-interval 30
  ip ospf dead-interval 120

Timer cepat di core link yang andal. Timer konservatif di WAN link.

#Best Practice BGP

1. Implementasikan Comprehensive Route Filtering

Inbound dan Outbound Filtering

ip prefix-list CUSTOMER-ROUTES seq 10 permit 203.0.113.0/24
ip prefix-list CUSTOMER-ROUTES seq 20 permit 198.51.100.0/24
ip prefix-list CUSTOMER-ROUTES seq 30 deny 0.0.0.0/0 le 32
 
route-map CUSTOMER-IN permit 10
  match ip address prefix-list CUSTOMER-ROUTES
  set local-preference 150
 
route-map CUSTOMER-IN deny 20
 
router bgp 65000
  neighbor 10.1.0.1 remote-as 65001
  address-family ipv4 unicast
    neighbor 10.1.0.1 route-map CUSTOMER-IN in
  exit-address-family

Hanya terima prefix yang diharapkan. Tolak semuanya yang lain.

2. Gunakan Route Reflector untuk Scale

Cluster Route Reflector

router bgp 65000
  bgp router-id 10.0.0.1
  bgp cluster-id 10.0.0.1
  
  neighbor 10.1.0.1 remote-as 65000
  neighbor 10.1.0.2 remote-as 65000
  neighbor 10.1.0.3 remote-as 65000
  
  address-family ipv4 unicast
    neighbor 10.1.0.1 route-reflector-client
    neighbor 10.1.0.2 route-reflector-client
    neighbor 10.1.0.3 route-reflector-client
  exit-address-family

Mengurangi kompleksitas iBGP mesh. Gunakan 2-3 RR untuk redundansi.

3. Implementasikan BGP Graceful Restart

Konfigurasi Graceful Restart

router bgp 65000
  bgp graceful-restart
  bgp graceful-restart restart-time 120
  
  neighbor 10.1.0.1 remote-as 65001
  neighbor 10.1.0.1 graceful-restart

Memungkinkan router restart tanpa drop route. Neighbor mempertahankan route selama 120 detik.

4. Pantau Konvergensi BGP

Perintah Monitoring BGP

show ip bgp summary
show ip bgp neighbors 10.1.0.1
show ip bgp dampening flap-statistics

Pantau route flapping (siklus up-down cepat). Implementasikan BGP dampening jika diperlukan.

5. Gunakan Community untuk Policy

BGP Community untuk Traffic Engineering

route-map TAG-ROUTES permit 10
  set community 65000:100
 
route-map PREFER-TAGGED permit 10
  match community 100
  set local-preference 200
 
router bgp 65000
  address-family ipv4 unicast
    neighbor 10.1.0.1 route-map TAG-ROUTES out
    neighbor 10.2.0.1 route-map PREFER-TAGGED in
  exit-address-family

Community memungkinkan policy fleksibel tanpa memodifikasi route-map di mana-mana.

#Deployment Hybrid: OSPF + BGP

Banyak jaringan menjalankan kedua protokol:

plaintext

┌─────────────────────────────────────┐
│         AS 65000 (Internal)         │
│  ┌──────────────────────────────┐   │
│  │   OSPF Area 0 (Backbone)     │   │
│  │  ┌────────────────────────┐  │   │
│  │  │ OSPF Area 1 (Campus A) │  │   │
│  │  └────────────────────────┘  │   │
│  │  ┌────────────────────────┐  │   │
│  │  │ OSPF Area 2 (Campus B) │  │   │
│  │  └────────────────────────┘  │   │
│  └──────────────────────────────┘   │
│           ↓ BGP ↓                    │
│  ┌──────────────────────────────┐   │
│  │   BGP to ISP (AS 65001)      │   │
│  └──────────────────────────────┘   │
└─────────────────────────────────────┘

Arsitektur:

OSPF menangani routing internal (konvergensi cepat, otomatis)
BGP menangani routing eksternal (kontrol policy, koneksi ISP)
Redistribusi antar protokol di router boundary

#Konfigurasi Redistribusi

Redistribusi OSPF ke BGP

router ospf 1
  redistribute bgp 65000 subnets
 
router bgp 65000
  redistribute ospf 1 match internal external 1 external 2
  
  address-family ipv4 unicast
    redistribute ospf 1
  exit-address-family

Penting: Redistribusi dapat menyebabkan routing loop. Gunakan route-map untuk mengontrol apa yang di-redistribusi.

Redistribusi Aman dengan Filtering

ip prefix-list INTERNAL-ROUTES seq 10 permit 10.0.0.0/8 le 24
 
route-map OSPF-TO-BGP permit 10
  match ip address prefix-list INTERNAL-ROUTES
 
router bgp 65000
  address-family ipv4 unicast
    redistribute ospf 1 route-map OSPF-TO-BGP
  exit-address-family

#Kapan TIDAK Menggunakan Pendekatan Ini

#Keterbatasan OSPF

Tidak cocok untuk ISP backbone - Kontrol policy BGP sangat penting
Buruk untuk environment multi-vendor - Beberapa vendor memiliki perbedaan implementasi OSPF
Tidak efisien untuk hub-and-spoke WAN - BGP dengan community lebih baik
Traffic engineering terbatas - Tidak dapat dengan mudah mempengaruhi path traffic

#Keterbatasan BGP

Overkill untuk jaringan kecil - OSPF atau routing statis lebih sederhana
Konvergensi lebih lambat - Tidak ideal untuk aplikasi sensitif latency
Memerlukan konfigurasi hati-hati - Kesalahan dapat menyebabkan outage luas
Kompleksitas operasional lebih tinggi - Memerlukan engineer berpengalaman

#Kesimpulan

BGP dan OSPF melayani tujuan berbeda di jaringan modern:

OSPF unggul dalam routing internal cepat dan otomatis dengan konfigurasi minimal
BGP menyediakan kontrol policy sophisticated dan scale ke deployment internet-wide

Sebagian besar jaringan enterprise menggunakan keduanya: OSPF secara internal untuk kecepatan dan kesederhanaan, BGP secara eksternal untuk kontrol dan fleksibilitas.

Mulai dengan OSPF untuk jaringan internal. Perkenalkan BGP saat terhubung ke jaringan eksternal atau memerlukan routing berbasis policy. Pantau waktu konvergensi, ukuran LSDB, dan stabilitas route. Implementasikan filtering dan community untuk mencegah misconfiguration dari cascading failure.

Kunci kesuksesan produksi adalah memahami kekuatan setiap protokol, merancang secara hierarki, dan mengimplementasikan policy filtering dan monitoring yang comprehensive.

BGP vs OSPF - Protokol Routing Lanjutan untuk Jaringan Modern

Related Posts