Load Balancing Dual DSL Speedy di Satu Router

Jumat, 7 September 2007M
24 Syaban 1428H

Banyak pertanyaan dari teman-teman, terutama para operator warnet, admin jaringan sekolah/kampus dan korporasi tentang load balancing dua atau lebih koneksi internet. Cara praktikal sebenarnya banyak dijumpai jika kita cari di internet, namun banyak yang merasa kesulitan pada saat diintegrasikan. Penyebab utamanya adalah karena kurang mengerti konsep jaringan, baik di layer 2 atau di layer 3 protokol TCP/IP. Dan umumnya dual koneksi, atau multihome lebih banyak diimplementasikan dalam protokol BGP. Protokol routing kelas ISP ke atas, bukan protokol yang dioprek-oprek di warnet atau jaringan kecil.

Berikut beberapa konsep dasar yang sering memusingkan:

1. Unicast
Protokol dalam trafik internet yang terbanyak adalah TCP, sebuah komunikasi antar host di internet (praktiknya adalah client-server, misal browser anda adalah client maka google adalah server). Trafik ini bersifat dua arah, client melakukan inisiasi koneksi dan server akan membalas inisiasi koneksi tersebut, dan terjadilah TCP session (SYN dan ACK).

2. Destination-address
Dalam jaringan IP kita mengenal router, sebuah persimpangan antara network address dengan network address yang lainnya. Makin menjauh dari pengguna persimpangan itu sangat banyak, router-lah yang mengatur semua trafik tersebut. Jika dianalogikan dengan persimpangan di jalan, maka rambu penunjuk jalan adalah routing table. Penunjuk jalan atau routing table mengabaikan “anda datang dari mana”, cukup dengan “anda mau ke mana” dan anda akan diarahkan ke jalan tepat. Karena konsep inilah saat kita memasang table routing cukup dengan dua parameter, yaitu network address dan gateway saja.

3. Source-address
Source-address adalah alamat IP kita saat melakukan koneksi, saat paket menuju ke internet paket akan melewati router-router ISP, upstream provider, backbone internet dst hingga sampai ke tujuan (SYN). Selanjutnya server akan membalas koneksi (ACK) sebaliknya hingga kembali ke komputer kita. Saat server membalas koneksi namun ada gangguan saat menuju network kita (atau ISPnya) maka komputer kita sama sekali tidak akan mendeteksi adanya koneksi. Seolah-olah putus total, walaupun kemungkinan besar putusnya koneksi hanya satu arah.

4. Default gateway
Saat sebuah router mempunyai beberapa interface (seperti persimpangan, ada simpang tiga, simpang empat dan simpang lima) maka tabel routing otomatis akan bertambah, namun default router atau default gateway hanya bisa satu. Fungsinya adalah mengarahkan paket ke network address yang tidak ada dalam tabel routing (network address 0.0.0.0/0).

5. Dua koneksi
Permasalahan umumnya muncul di sini, saat sebuah router mempunyai dua koneksi ke internet (sama atau berbeda ISP-nya). Default gateway di router tetap hanya bisa satu, ditambah pun yang bekerja tetap hanya satu. Jadi misal router NAT anda terhubung ke ISP A melalui interface A dan gateway A dan ke ISP B melalui interface B dan gateway B, dan default gateway ke ISP A, maka trafik downlink hanya akan datang dari ISP A saja. Begitu juga sebaliknya jika dipasang default gateway ke ISP B.

Bagaimana menyelesaikan permasalahan tersebut?
Konsep utamanya adalah source-address routing. Source-address routing ibaratnya anda dicegat di persimpangan oleh polisi dan polisi menanyakan “anda dari mana?” dan anda akan ditunjukkan ke jalur yang tepat.

Pada router NAT (atau router pada umumnya), source-address secara default tidak dibaca, tidak dipertimbangkan. Jadi pada kasus di atas karena default gateway ke ISP A maka NAT akan meneruskan paket sebagai paket yang pergi dari IP address interface A (yang otomatis akan mendapat downlink dari ISP A ke interface A dan diteruskan ke jaringan dalam).

Dalam jaringan yang lebih besar (bukan NAT), source-address yang melewati network lain disebut sebagai transit (di-handle dengan protokol BGP oleh ISP). Contoh praktis misalnya anda membeli bandwidth yang turun dari satelit melalui DVB, namun koneksi uplink menggunakan jalur terestrial (dial-up, leased-line atau fixed-wireless). Dalam kasus ini paket inisiasi koneksi harus menjadi source-address network downlink DVB, agar bandwidth downlink dari internet mengarah DVB receiver, bukan ke jalur terestrial.

Di lingkungan Linux, pengaturan source-address bisa dilakukan oleh iproute2. Iproute2 akan bekerja sebelum diteruskan ke table routing. Misal kita mengatur dua segmen LAN internal agar satu segmen menjadi source-address A dan satu segmen lainnya menjadi source-address B, agar kedua koneksi ke ISP terutilisasi bersamaan.

Penerapan utilisasi dua koneksi tersebut bisa mengambil tiga konsep, yaitu round-robin, loadbalance atau failover.

6. Round-robin
Misalkan anda mempunyai tiga koneksi internet di satu router NAT, koneksi pertama di sebut Batman, koneksi kedua disebut Baskin dan koneksi ketiga disebut Williams, maka konsep round-robin adalah sang Robin akan selalu berpindah-pindah secara berurutan mengambil source-address (bukan random). Misal ada satu TCP session dari komputer di jaringan internal, maka koneksi TCP tersebut tetap di source-address pertama hingga sesi TCP selesai (menjadi Batman & Robin). Saat TCP session Batman & Robin tersebut belum selesai, ada ada request koneksi baru dari jaringan, maka sang Robin akan mengambil source-address koneksi berikutnya, menjadi Baskin & Robin. Dan seterusnya sang Robin akan me-round-round setiap koneksi tanpa memperhatikan penuh atau tidaknya salah satu koneksi.

Pasti anda sedang pusing membaca kalimat di atas, atau sedang tertawa terbahak-bahak.

7. Loadbalance
Konsep loadbalance mirip dengan konsep round-robin di atas, hanya saja sang Robin dipaksa melihat utilisasi ketiga koneksi tersebut di atas. Misalkan koneksi Batman & Robin serta Baskin & Robin sudah penuh, maka koneksi yang dipilih yang lebih kosong, dan koneksi yang diambil menjadi Robin Williams. Request koneksi berikutnya kembali sang Robin harus melihat dulu utilisasi koneksi yang ada, apakah ia harus menjadi Batman & Robin, Baskin & Robin atau Robin Williams, agar semua utilisasi koneksi seimbang, balance.

8. Failover
Konsep fail-over bisa disebut sebagai backup otomatis. Misalkan kapasitas link terbesar adalah link Batman, dan link Baskin lebih kecil. Kedua koneksi tersebut terpasang online, namun koneksi tetap di satu link Batman & Robin, sehingga pada saat link Batman jatuh koneksi akan berpindah otomatis ke link Baskin, menjadi Baskin & Robin hingga link Batman up kembali.

*makan es krim Haagendaz dulu*

Tools NAT yang mempunyai ketiga fitur di atas adalah Packet Firewall (PF) di lingkungan BSD, disebut dengan nat pool. Saya belum menemukan implementasi yang bagus (dan cukup mudah) di Linux dengan iproute2.

*Uraian panjang di atas hanyalah kata sambutan sodara-sodara…*

Berikut contoh implementasi load balance dua koneksi sesuai judul di atas. Dijalankan di mesin OpenBSD sebagai NAT router dengan dua koneksi DSL Telkom, interface ethernet sk0 dan sk1.

1. Aktifkan forwarding di /etc/sysctl.conf

net.inet.ip.forwarding=1

2. Pastikan konfigurasi interface dan default routing kosong, hanya filename saja

# /etc/hosts.sk0
# /etc/hosts.sk1
# /etc/hostname.sk0
# /etc/hostname.sk1
# /etc/mygate

Script koneksi DSL Speedy, pppoe0 untuk koneksi pertama dan pppoe1 untuk koneksi kedua. Sesuaikan interface, username dan passwordnya. Jangan lupa, gunakan indent tab.

# /etc/ppp/ppp.conf
default:
        set log Phase Chat LCP IPCP CCP tun command
        set redial 15 0
        set reconnect 15 10000
pppoe0:
        set device "!/usr/sbin/pppoe -i sk0"
        disable acfcomp protocomp
        deny acfcomp
        set mtu max 1492
        set mru max 1492
        set crtscts off
        set speed sync
        enable lqr
        set lqrperiod 5
        set cd 5
        set dial
        set login
        set timeout 0
        set authname blahblahblah@telkom.net
        set authkey asaljangandejek
        add! default HISADDR
        enable dns
        enable mssfixup
pppoe1:
        set device "!/usr/sbin/pppoe -i sk1"
        disable acfcomp protocomp
        deny acfcomp
        set mtu max 1492
        set mru max 1492
        set crtscts off
        set speed sync
        enable lqr
        set lqrperiod 5
        set cd 5
        set dial
        set login
        set timeout 0
        set authname blahblahblah2@telkom.net
        set authkey vikingboneksamasaja
        add! default HISADDR
        enable dns
        enable mssfixup

3. Aktifkan interface sk0 dan sk1

# ifconfig sk0 up
# ifconfig sk1 up

4. Jalankan PPPoE, Point to Point Protocol over Ethernet.

# ppp -ddial pppoe0
# ppp -ddial pppoe1

5. Jika koneksi Speedy berhasil, IP address dari Speedy akan di-binding di interface tunneling tun0 dan tun1

# ifconfig
tun0: flags=8051 mtu 1492
        groups: tun egress
        inet 125.xxx.xxx.113 --> 125.163.72.1 netmask 0xffffffff
tun1: flags=8051 mtu 1492
        groups: tun
        inet 125.xxx.xxx.114 --> 125.163.72.1 netmask 0xffffffff

6. Dan default gateway akan aktif

# netstat -nr |more
Routing tables
Internet:
Destination        Gateway            Flags    Refs      Use    Mtu  Interface
default            125.163.72.1       UGS         7    17529      -   tun0

7. Serta konfigurasi resolver DNS pun akan terisi

# cat /etc/resolv.conf
lookup file bind
nameserver 202.134.2.5
nameserver 203.130.196.5

8. Aktifkan Packet Firewall pf

# /etc/rc.conf
pf=”YES”

9. Script Packet Firewall NAT dan balancing dengan round-robin (ganti round-robin dengan loadbalance jika lebih sesuai dengan kebutuhan anda). Baris yang di-indent masih termasuk baris di atasnya. Entah kenapa tag <pre> malah menghilangkan karakter backslash (\).

# /etc/pf.conf
lan_net = "10.0.0.0/8"
int_if  = "vr0"
ext_if1 = "tun0"
ext_if2 = "tun1"
ext_gw1 = "125.163.72.1"
ext_gw2 = "125.163.72.1"
# scrub all
scrub in all
#  nat outgoing connections on each internet interface
nat on $ext_if1 from $lan_net to any -> ($ext_if1)
nat on $ext_if2 from $lan_net to any -> ($ext_if2)
#  pass all outgoing packets on internal interface
pass out on $int_if from any to $lan_net
#  pass in quick any packets destined for the gateway itself
pass in quick on $int_if from $lan_net to $int_if
#  load balance outgoing tcp traffic from internal network.
pass in on $int_if route-to \
    { ($ext_if1 $ext_gw1), ($ext_if2 $ext_gw2) } round-robin \
    proto tcp from $lan_net to any flags S/SA modulate state
#  load balance outgoing udp and icmp traffic from internal network
pass in on $int_if route-to \
    { ($ext_if1 $ext_gw1), ($ext_if2 $ext_gw2) } round-robin \
    proto { udp, icmp } from $lan_net to any keep state
#  general "pass out" rules for external interfaces
pass out on $ext_if1 proto tcp from any to any flags S/SA modulate state
pass out on $ext_if1 proto { udp, icmp } from any to any keep state
pass out on $ext_if2 proto tcp from any to any flags S/SA modulate state
pass out on $ext_if2 proto { udp, icmp } from any to any keep state

10. Aktifkan script yang diperlukan di /etc/rc.local agar setiap reboot langsung bekerja.

ifconfig sk0 up
ifconfig sk1 up
# aktifkan speedy
ppp -ddial pppoe0
ppp -ddial pppoe1

PF akan langsung bekerja membaca /etc/pf.conf.
Jika harus me-restart koneksi DSL Speedy, pastikan pppoe dimatikan dulu

# pkill ppp

Jika tidak, maka ppp akan membuat tunneling baru menjadi tun2, tun3 dan seterusnya.

11. Untuk memantau fungsi nat pool round-robin di atas bekerja atau tidak, bisa menggunakan tools pftop yang bisa diambil di http://www.eee.metu.edu.tr/~canacar/pftop/

Jika anda mengoptimasikan koneksi jaringan juga dengan menggunakan proxy, misalnya Squid, maka proxy Squid jangan dipasang juga di mesin router NAT tersebut, sebab saat Squid mengakses halaman web ke internet; oleh PF dianggap bukan sebagai koneksi NAT, jadi tidak akan di-balance, dan akan stay mengambil interface utama dan default gateway pertama. Simpanlah mesin proxy/squid di belakang router NAT, agar koneksi proxy ke internet menjadi trafik NAT yang akan di-balance oleh script PF di atas.


Thanks to Starchie dan Hengky atas tutorial basic PF di OpenBSD.

Komentar

126 komentar untuk catatan 'Load Balancing Dual DSL Speedy di Satu Router'

  1. #1
    gravatar

    wah..bang jay…kata sambutanne kayak kata2 GURUKU….ilmiah bgt….sipppppppp

    tapi kl bwt orang awam malah puesing…bagusNya but lagi tutorial langsung ke poinnya aj

  2. #2
    gravatar

    kalau untuk modem GSm bisa tidak di pakai metode load balancing
    :-/

  3. #3
    gravatar

    mas mas, itu yang sudah sukses dengan cara di atas, modem ADSLnya diset sebagai bridge atau pppoe ya? soalnya klo dilihat kan dialnya dari freeBSD, asumsi saya mode bridge ya? teng kyu…

  4. #4
    gravatar

    thanks atas artikelnya,

  5. #5
    gravatar

    mas klo di FEDORA gimana caranya??
    saya nge LB 2 modem3G(IM2) kok yang diterpake ngenet 1 modem aja ya??
    skrip nya pke gini…
    ip route add 192.168.1.0/24 dev eth1 src 192.168.1.10 table bsnl
    ip route add default via 192.168.1.1 table bsnl
    ip route add 192.168.0.0/24 dev eth2 src 192.168.0.10 table tata
    ip route add default via 192.168.0.1 table tata
    ip rule add from 192.168.1.10 table bsnl
    ip rule add from 192.168.0.10 table tata
    ip route add default scope global nexthop via 192.168.1.1 dev eth1 weight 1 nexthop via 192.168.0.1 dev eth2 weight 1

    tolong dong kasi solusi mas

  6. #6
    gravatar

    saya kurang mengeti mengenai load balencing pada coding bsd td tapi saya lebih paham lagi klo menggunakan sqid pada router linuk
    mohon pencerahaannya

  7. #7
    gravatar

    mas kalo dua koneksi speedy dipake dlm satu router tanpa load balance,dg gateway yang sama dan pembatasan ip add bisa apa engga yaa? agar bisa share data dan printer gitu.
    tolong doong infonya buat nyang ngerti

  8. #8
    gravatar

    Nice info boz..

  9. #9
    gravatar

    […] Untuk Lebih detail : Sumber http://yulian.firdaus.or.id/2007/09/07/load-balance-speedy/ […]

  10. #10
    gravatar

    PF Rules Untuk DMZ…

    Latar Belakang Ada permintaan dari seorang teman untuk membantu setup DMZ di kantornya. Adapun ketentuannya adalah sebagai berikut: Router utama yang menghadap ke internet memiliki 1 interface internal dan 2 interface external yang akan tersambung ke…

  11. #11
    gravatar

    Trims infonya mas…

  12. #12
    gravatar

    itu scrip ditaro / di edit dimana om……

    bingung ?????

  13. #13
    gravatar

    Tulisannya, bagus, jelas. Kalo kata bank al kepanjangan, itu sih dia aja yg ga tau standar gaya tulisan luar negeri. Di luar negeri labih panjang-panjang lagi, buku pun tebel2 banget, dan justru itulah yang kaya penjelasan, detil dan terbukti membuat bangsa2 di luar negeri sana labih pinter dan unggul di bidang teknologi dll.

    Lajutkan Bang Jay…!!!

    Ted.

  14. #14
    gravatar

    saya gak akan mencela maupun memuji tulisan ini…
    tapi kalo ulasan ini dijadikan buku yang lengkap dengan tutorial..
    saya yang akan pertama kali beli…

    Buat penulis salut sudah membagi ilmu.’
    Banyak orang pintar tapi orang yang mau menularkan kepintarannya sangat jarang..(yg minteri buanyakk)

  15. #15
    gravatar

    […] http://yulian.firdaus.or.id/2007/09/07/load-balance-speedy/ […]

  16. #16
    gravatar

    load balancing itu bukan 1 + 1 = 2 tp…..
    1 + 1 = 1 + 1
    pahami itu dijamin ntar ngerti apa itu prinsip dasar load balancing

  17. #17
    gravatar

    mas minta pencerahan newbie nih…..saya punya : 1 modem….2 lancard….

    – ip modem : 192.168.1.1
    – ip rl0 : 192.168.1.2
    – ip rl1 : 192.168.0.1 -> ke hub

    gimana ya setting di freebsd 7.2 biar client bisa internet dari ip rl1…thank’s

  18. #18
    gravatar

    Saya sedang mengembangkan warnet dgn 2 jaringan speedy, idenya load balancing. tapi nga tau harus memulai dari mana. Tolong ya….

    Semua syntax itu ditulis dimana ?
    Apakah ada program yang harus diinstall dulu ?
    Itu syntax di linux ya ?
    Apakah ada tutorial yang lebih DETAIL, step by step ?

    Terima kasih

  19. #19
    gravatar

    […] Untuk Lebih detail : Sumber http://yulian.firdaus.or.id/2007/09/07/load-balance-speedy/ […]

  20. #20
    gravatar

    Bisa minta tolong jelasin cara settingnya menggunakan winbox gak?….

  21. #21
    gravatar

    Postingnya ajib bos. Salam bloger! Referensi artikel terkait dapat walking ke http://apin.tk/load-balance-nth-2-adsl-berikut-internal-web-proxy-pada-mikrotik-3-xx/ maturnuwon :-)

  22. #22
    gravatar

    […] Load Balancing Dual DSL Speedy di Satu Router on FreeBSD February 9, 2011 Gigih Forda Nama Leave a comment Go to comments Reffer to  dari http://yulian.firdaus.or.id/2007/09/07/load-balance-speedy/ […]

  23. #23
    gravatar

    mas kalo pakai DSL dan modem usb CDMA caranya sama aja ?
    bedanya yang usb jadi ppp0 ya ?
    thanks

  24. #24
    gravatar

    Likewise, you have to research the online vendor before you make a
    purchase. If the wrist watch is somewhat unique, expect that you have to pay a big amount of
    money for it. Buyers have got a lot of options through
    which they have to choose and they can get a general understanding
    as to how they have to match their watch shape to the wrist size they have and it should also be done according
    to the length of the hand and its size.

  25. #25
    gravatar

    dance clothing items

    Jay adalah Yulian » Load Balancing Dual DSL Speedy di Satu Router

Tulis komentar

XHTML: Anda dapat menggunakan tag-tag berikut: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong>
Untuk menampilkan gambar/icon avatar anda silakan daftarkan alamat email di Gravatar.