INTERNETWORKING PADA JARINGAN DATA (LEVEL-3)
Agar komputer dapat berhubungan dengan komputer yang lain diperlukan suatu protokol yang sama. Protokol berfungsi mirip sebagai bahasa. Untuk mempermudah pengertian, penggunaan,desain dan adanya keseragaman diantara pembuat perangkat jaringan maka diperlukan suatu standar protokol
yang bisa mengakomodir kebutuhan tersebut. Oleh karena itu International Standard Organization (OSI) mengeluarkan suatu model lapisan jaringan yang disebut model Open System Interconnection (OSI).
OSI LAYERS
OSI tidak membahasa secara detail fungsi-fungsi dari setiap lapisan, tetapi hanya memberikan konsep apa yang harus terjadi pada lapisan tersebut. Model OSI adalah model standard de jure. Model OSI terdiri dari tujuh layer yaitu:
1. Physical Layer berfungsi untuk mengaktifkan dan mengatur Physical interface jaringan komputer, encoding/decoding sinyal dan transmisi bit-bit.
2. Data Link Layer berfungsi sebagai kontrol dari physical layer, error
control , dan flow control. Data link layer dibagi menjadi dua lapisan bawah yaitu Medium Access Control (MAC) dan Logical Link Control (LLC}. MAC berfungsi untuk membuat frame dari bit-bit yang diterima Physical Layer. Lapisan MAC menggunakan Cyclic Redudancy Checksum (CRC) untuk menjaga keutuhan frame. LLC berfungsi menagatur agar hunbungan komunikasi antara lapisan bawah dengan network layer.
Network Layer berfungsi untuk meneruskan paket-paket dari satu node ke node yang lain dalam jaringan komputer,Routing dan. Pengaturan pemberian alamat untuk peralatan jaringan (IP Address).
4. Transport Layer Berfungsi umtuk transfer data yang andal, bertanggungjawab atas keutuhan data dalam proses transmisi data.
5. Sesion Layer berfungsi untuk mengontrol komunikasi antar aplikasi, membangun, memelihara dan mengakhiri sesi antar aplikasi.
6. Presentation layer berfungsi untuk mengatasi perbedaan format data (misal: ASCII, MPEG,JPEG,dan lain-lain), kompresi dan enkripsi data..
7. Application Layer berfungsi sebagai interface user kelingkungan
OSI.
TCP/IP
TCP/IP adalah sekumpulan protokol komunikasi (protocol suite) yang sekarang ini secara luas digunakan dalam komunitas global jaringan komputer (internetworking). Jika model OSI terdiri dari tujuh layer , model TCP/IP hanya terdiri dari 4 layer . ada kesamaan fungsi antara referensi OSI dan TCP/IP.
Network Access Layer
- Lapisan ini berfungsi untuk mengirim dan menerima data ke dan dari media fisik.
- Merupakah layer terbawah dari hirarki protokol TCP/IP.
- Menyediakan sarana untuk sistem untuk mengirim data ke divais lain yang terhubung ke network.
- Mendefinisikan bagaimana menggunakan network untuk mentransmisikan datagram.
- Dibandingkan dengan model OSI, layer ini melingkupi tiga layer terbawah dalam model OSI, yaitu Network, Data-link, dan Physical layer.
- Fungsi lain yang ditangani pada level ini termasuk enkapsulasi datagram kedalam frame yang ditransmisikan oleh jaringan dan konversi IP address kedalam alamat yang cocok untuk jaringan fisik dimana datagram ditransmisikan.
Internet Layer
Protokol yang tedapat pada lapisan ini adalah IP (internet Protocol) yang merupakan inti dari TCP/IP dan merupakan protokol terpenting dalam lnternet layer.IP menyediakan menyediakan pelayanan pengiriman paket elementer dimanan jaringan TCP/IP dibangun.
Fungsi Internet Protocol (IP)
- Mendefinisikan datagram, yang merupakan unit transmisi elementer di Internet.
- Mendefinisikan skema pengalamatan internet
- Melewatkan data antara Network Access Layer dan Host to Host Transport layer.
- Menjalankan fragmentasi dan penyusunan kembali datagram IP merupakan protokol yang Connectionless (tidak memerlukan handshake), tidak dilengkapi dengan error detection dan error recovery.
Protokol yang ada di lapis Internet adalah :
a. Address Resolution Protocol (ARP) adalah protokol yang berfungsi untuk translasi dari IP address yang yang diketahui menjadi MAC address.
b. RARP (Reverse Address Resolution Protocol) Adalah protokol yang mempuntayi fungsi kebalikannya dari ARP yaitu berfungsi untuk mengadakan translasi dari MAC address yang diketahui menjadi IP Address.
c. ICMP (Internet Control Message Protocol) merupakan bagian dari Internet layer dan menggunakan fasilitas pengiriman datagram IP untuk mengirim messagenya. ICMP mengirim messagenya yang berfungsi untuk kontrol, melaporkan kesalahan, dan fungsi informasi:
! flow control
! mendeteksi tujuan yang tak mungkin dicapai (unreachable)
! melakukan perubahan arah jalur data
! memeriksa remote host.
Datagram
Datagram adalah format paket yang didefinisikan oleh IP. Internet sebagaimana asalnya ARPANET merupakan jaringan yang berbasis pada packet-switching. Jadi datagram merupakan unit transmisi elementer dalam jaringan TCP/IP. IP mengirimkan datagram dengan mengecek destination address dalam header kontrol diawal datagram. Jika address tujuan tidak berada di jaringan lokal maka paket dilewatkan ke gateway(divais yang menswitch paket antara jaringan fisik yang berbeda). Memutuskan gateway yang mana yang digunakan untuk mencapai address tujuan disebut sebagai routing.
Transport layer
Layer ini bertanggungjawab untuk mengadakan komunikasi antara dua komputer.
a. Transmision Control Protocol (TCP)
Hubungan yang dibangun TCP mempunyai sifat connection-oriented ,reliable dan byte stream service. Connection orriented berarti sebelum melakukan pertukaran data, dua aplikasi pengguna TCP harus melakukan handshaking terlebih dahulu. Reliable berarti TCP menerapkan proses deteksi kesalahan paket dan retransmisi jika terjadi kesalahan (error) saat pertukaran data. Byte stream Service berarti paket dikirimkan dan samapai ketujuan secara berurut.
b. User Datagram Protocol (UDP)
Hubungan yang dibangun UDP bersifat connectionless. Pada UDP tidak ada sequencing (pengurutan kembali) paket yang datang, ACK terhadap paket datang atau retranmision jika pengiriman paket mengalami kegagalan. Untuk applikasi streaming video pada jaringan komputer akan digunakan jenis paket
UDP ini. Hal ini karena UDP untuk streaming dibutuhkan paket yang dapat langsung digunakan tanpa harus menunggu keseluruhan paket sampai pada komputer tujuan dan hal ini ada pada tipe paket UDP.
Application Layer
Layer ini berfungsi sebagai interface protokol TCP/IP dengan dengan user. Protokol-protokol pada layer ini adalah Telnet (Telecommunication Network), FTP (file Transfer Protocol), SMTP (Simple Mail Transfer Protocol), TFTP(Trivial File transfer Protocol), NFS (Network File Server), RPC (Remote Procedure Callls) dan SNMP (Simple network management Protocol).
Ada banyak protokol aplikasi, yang paling populer, misalnya :
! Telnet : merupakan network terminal protocol, menyediakan fasilitas remote login lewat jaringan.
! FTP, file transfer protocol, digunakan untuk transfer file yang interaktif.
! SMTP, simple mail tranfer protocol yang bertugas untuk mengirimkan mail.
ADDRESSING PADA TCP/IP
Jenis-jenis Addressing
Metoda encapsulasi pada TCP/IP
DASAR PEMBENTUKAN JARINGAN TCP/IP
Ada beberapa konsep mendasar yang wajib dipertimbangkan dalam mensetup jaringan TCP/IP, yaitu pengalamatan (addressing), routing dan name-service. Ide dasarnya adalah bagaimana supaya data yang dikirim sampai pada mesin yang yang sesuai (mesin tujuan) dan bagaimana hal tersebut dapat dilakukan oleh operator dengan mudah.
Untuk dapat berkomunikasi, data dari suatu host (mesin) harus dilewatkan ke jaringan menuju host tujuan, dan dalam host tersebut ke user atau proses yang sesuai. TCP/IP menggunakan tiga skema untuk memenuhi tugas ini, yaitu:
a. Addressing (Pengalamatan) IP Address yang mengidentifikasi secara unik setiap host di jaringan, sehingga dapat menjamin data dikirim ke alamat yang benar.
b. Routing
pengaturan gateway untuk mengirim data ke jaringan dimana host tujuan berada.
c. Multiplexing
pengaturan nomor port dan protokol yang mengirim data pada modul software yang benar didalam host.
IP VERSI 4 (IPv4)
IPv4 adalah deretan 32 bit biner yang dipisahkan ke dalam empat segmen yang masing-masing segmen terdiri dari 8 bit biner. Tiap 8 bit ini disebut sebagai oktet.
a. Format Biner
Contoh penulisan IP Address dalam format biner adalah sebagai berikut:
10.14.200.1 ditulis 00001010.00001110.11001000.00000001
172.16.6.3 ditulis 10101100.00010000.00000110.00000011
Notasi IP address dengan bilangan biner seperti di atas sangatlah sulit untuk dibaca. Maka untuk memudahkan dibaca dan ditulis, IP address ditulis dalam bentuk 4 bilangan desimal yang masing-masing dipisahkan oleh sebuah titik.
b. Format Desimal
Contoh penulisan IP Address dalam format desimal adalah sebagai berikut :
10.14.200.1
172.16.6.3
Pembagian kelas IPv4
IP address terdiri dari bagian network dan bagian host, tapi format dari bagian bagian ini tidak sama untuk setiap IP address. Jumlah bit address yang digunakan untuk mengidentifikasi jaringan, dan bilangan yang digunakan untuk mengidentifikasi host berbeda beda tergantung kelas address yang digunakan.
Catatan
• Byte pertama 224 – 255 digunakan untuk kepentingan khusus dan tidak digunakan secara luas.
• IP Address 10.x.x.x, 172.16.x.x, 192.168.x.x digunakan sebagai alamat lokal menggunakan Network Address Translation (NAT)
• IP Address 127.x.x.x dicadangkan.
• IP Address 127.0.0.1 adalah alamat loopback interface pada komputer kita.
Network ID
bagian dari IP address yg
digunakan utk menunjukkan
jaringan tempat komputer
ini berada
Host ID
bagian dari IP address yg
digunakan utk menunjukkan
workstation, server, router, dan
semua host TCP/IP lainnya
dalam jaringan tersebut
SUBNETTING DAN SUPERNETTING IPv4
1. Subnetting
Subnetting adalah teknik atau metode yang digunakan utk memecah network ID yang dimiliki oleh suatu IP menjadi beberapa subnetwork ID lain dengan jumlah anggota jaringan yg lebih kecil. Masking Masking adalah proses mengekstrak alamat suatu physical network dari suatu IP Address. Masking ini berupa angka biner 32 bit yang digunakan utk:
! Membedakan network ID dan host ID
! Menunjukkan letak suatu host, apakah berada di jaringan local atau jaringan luar.
Masking yang digunakan untuk subnetting disebut subnetmask.
Contoh subnet mask :
11111111.11111111.11111111.00000000 = 255.255.255.0
11111111.11111111.11111111.11100000 = 255.255.255.224
Secara teknis, proses yang dilakukan dalam proses subnetting adalah melakukan operasi AND antara IP Address dengan subnet mask.
Contoh proses subnetting :
00001010.00001110.11001000.00000001 = 10.14.200.1
11111111.11111111.11111111.00000000 = 255.255.255.0 AND
00001010.00001110,11001000.00000000 = 10.14.200.0
Artinya adalah :
Komputer tersebut ada di jaringan 10.14.200.0 Komputer tersebut ada di alamat nomor 1 dari jaringan 10.14.200.0 itu.
2. Supernetting
Supernetting adalah menggabungkan beberapa network menjadi supernetwork. Hal ini biasanya dilakukan oleh kelas C yang membutuhkan host yang lebih besar lagi. Masking untuk supernetting dinamakan supernetmask.
3. CIDR (Classless Interdomain Routing)
Teknik CIDR merupakan suatu teknik mengurangi banyaknya network address pada table routing dengan menggunakan supernetmask dan network address yang terkecil dari supernet mewakili anggota network address yang lainnya.
IP VERSI 6 (IPv6)
Dengan menggunakan Ipv4 yang hanya berjumlah 232 , dikhawatirkan alokasi alamat akan habis. Hal ini karena perkembangan alokasi IP bersifat eksponensial, sedangkan jumlah IP sendiri adalah tetap. Selain masalah keterbatasan alokasi IP, IPv4 juga memiliki kekurangan yang terutama disebabkan oleh berkembangnya penggunaan IP di luar perkiraan perancangannya.
Pada awalnya IPv4 didesign untuk kepentingan akademis dan militer dengan jumlah user yang terbatas tanpa dukungan terhadap kepentingan Ecommerce. Pada perkembangan selanjutnya jaringan IP tersebut juga dimanfaatkan untuk kepentingan umum, dan mendapatkan sukses di luar perkiraan. Jaringan IPv4 kemudian berkembang menjadi sangat besar baik dari segi jumlah user maupun service. Beberapa masalah lain yang ditemukan, adalah : besarnya table routing dan kurangnya dukungan terhadap service-service baru yang bersifat tambahan.
Mekanisme Transisi
1. Dual IP-Stack IPv6/IPv4 , Yaitu mekanisme yang mendukung untuk kedua Protokol baik IPv6 maupun IPv4 untuk host dan router.
2. Tunneling
Yaitu melewatkan IPv6 melalui jaringan IPv4 yang telah ada, dengan cara mengenkapsulasi paket IPv6 tersebut dengan IPv4.
Mekanisme Transisi
Translation
! Yaitu menerjemahkan protokol IPv4 ke IPv6 dan sebaliknya.
! NAT-PT (Network Address Translator-Protocol Translator), yaitu metode yang memungkinkan untuk melakukan translasi alamat dan protokol IPv6 dari/ke IPv4 pada level IP.
! ALG (Application Level Gateway), yaitu host IPv6 hanya berkomunikasi dengan IPv4 melalui sebuah Dual-Stack Proxy.
Mekanisme Transisi
Langkah – langkah yang mungkin ditempuh untuk melakukan migrasi dari IPv4 ke IPv6 adalah sebagai berikut :
! Mengupgrade DNS agar mendukung pengoperasian IPv6
! Menginstall host dengan dual stack agar mendukung baik IPv6 maupun IPv4
! Melakukan konfigurasi pada router agar mendukung IPv6/IPv4 Tunnel
! Menggunakan Translasi IPv4
! Menghilangkan system pendukung IPv4.
ROUTING
IP Router (biasa disebut router saja) adalah device yang melakukan fungsi meneruskan datagram IP pada lapisan jaringan.
Router memiliki lebih dari satu antamuka jaringan (network interface) yang masing-masing network interface akan terhubung ke suatu jaringan dengan alamat network (Network ID) yang sama. Dengan dua network interface ini, router dapat meneruskan datagram dari satu antarmuka ke antarmuka yang lain. Untuk setiap datagram yang diterima, router memeriksa apakah datagram tersebut memang ditujukan ke dirinya (dilihat dari alamat tujuan dataram). Jika ternyata ditujukan kepada router tersebut, datagram disampaikan ke lapisan transport.
Contoh kasus:
Host A : 138.1.12.1 (IP kelas B network id 128.1.x.x)
Host B : 138.1.12.7 (IP kelas B network id 128.1.x.x)
Host C : 138.2.20.1 (IP kelas B network id 128.2.x.x)
Host A dan host B dapat berkomunikasi langsung tetapi baik host A maupun B tidak dapat berkomunikasi dengan host C, karena mereka memiliki network Id yang berbeda. Maka harus digunakan router untuk menghubungkan host C untuk dapat berkomunikasi dengan A dan B.
Jadi fungsi router, secara mudah dapat dikatakan, menghubungkan dua buah jaringan yang berbeda, tepatnya mengarahkan rute yang terbaik untuk mencapai network yang diharapkan.
Routing Statik dan Dinamik
Pada routing statik, entri-entri dalam forwarding table router diisi dan dihapus secara manual, sedangkan pada Routing statik adalah pengaturan routing paling sederhana yang dapat dilakukan pada jaringan komputer. Menggunakan routing statik murni dalam sebuah jaringan berarti mengisi setiap entri dalam forwarding table di setiap router yang berada di jaringan tersebut.
a. Interior Routing Protocol
RIP (akronim, dibaca sebagai rip) termasuk dalam protokol distance-vector, sebuah protokol yang sangat sederhana. Protokol distance-vector sering juga disebut protokol Bellman-Ford, karena berasal dari algoritma perhitungan jarak terpendek oleh R.E. Bellman, dan dideskripsikan dalam bentuk algoritmaterdistribusi pertama kali oleh Ford dan Fulkerson.
b. Open Shortest Path First (OSPF)
Teknologi link-state dikembangkan dalam ARPAnet untuk menghasilkan protokol yang terdistribusi yang jauh lebih baik daripada protokol distance-vector. Alih-alih saling bertukar jarak (distance) ke tujuan, setiap router dalam jaringan memiliki peta jaringan yang dapat diperbarui dengan cepat setelah setiap perubahan topologi. Peta ini digunakan untuk menghitung route yang lebih akurat daripada menggunakan protokol distance-vector. Perkembangan teknologi ini akhirnya menghasilkan protokol Open Shortest Path First (OSPF) yang dikembangkan oleh IETF untuk digunakan di Internet. Bahkan sekarang Internet Architecture Board (IAB) telah merekomendasikan OSPF sebagai pengganti RIP.
Tabel routing
Setiap mesin yang terhubung kejaringan baik itu host maupun gateway harus membuat suatu keputusan routing. Bagi host keputusan ini sederhana saja.
• Jika host tujuan berada pada jaringan lokal data dikirim langsung
• Jika host tujuan berada pada jaringan remote, data diforward ke gateway.
Hal yang lebih kompleks terjadi di gateway. Yang jelas routing adalah aplikasi yang network-oriented, jadi layer IP membuat suatu keputusan routing berdasarkan pada bagian network dari address. Untuk melihat bagaimana suatu mesin memutuskan kemana dia harus meneruskan paket data, dapat dilihat dengan perintah netstat -nr (yaitu tabel routing). Berikut contoh tabel routing dari suatu gateway :
Mekanisme routing berdasarkan tabel routing Berikut adalah contoh bagaimana suatu data mencapai address tujuannya dengan menggunakan tabel routing.
NAME SERVICE
Setiap network interface yang terhubung ke jaringan TCP/IP diidentifikasi dengan 32 bit unik IP address. Sebuah nama (hostname) dapat diassosiasikan dengan sembarang divais yang mempunyai IP address. Dibandingkan dengan address internet numerik, hostname relatif lebih mudah diingat dan diketik. Yang perlu diperhatikan adalah software tidak memerlukan hostname, tapi hal ini dilakukan untuk mempermudah manusia dalam menggunakan jaringan. Dalam hampir setiap kasus hostname dan IP address dapat saling menggantikan, misalnya anda akan mentelnet suatu host yang anda ketahui mempunyai IP address 167.205.31.132 dan mempunyai nama gopher.ee.itb.ac.id maka operasi berikut adalah ekivalen :
– Telnet students.stttelkom.ac.id
– Telnet 10.14.1.134
Domain Name Service
DNS menjamin informasi host terbaru akan disebarkan ke jaringan bila diperlukan. Jika server DNS menerima permintaan informasi tentang host yang dia tidak mempunyai informasi tentangnya, ia memforward permintaan pada authoritative server (sembarang server yang bertanggung jawab untuk memberikan informasi akurat tentang domain yang diminta.Ketika authoritative server menjawab server lokal menyimpan jawabannya untuk penggunaan mendatang. Sehingga apabila setelah itu ada permintaan informasi yang sama ia langsung menjawabnya. Kemampuan untuk mengkontrol informasi host dari sumber yang authoritative dan secara otomatis menyebarkan informasi akurat membuat DNS unggul dibandingkan dengan host-table. Hirarki domain DNS merupakan sistem hirarki terdistribusi untuk mendapatkan hubungan hostname dengan IP address. Dibawah DNS tidak ada database sentral dengan semua informasi host Internet.
Informasi didistribusikan pada ribuan nameserver yang diorganisasi kedalam hirarki, hampir sama dengan sistem file di Unix. DNS mempunyai root domain diatas hirarki domain yang disebut sebagai root server. langsung dibawah root domain ada top level domain. Ada dua tipe top level domain: geografis dan organisasional. Domain geografis diset untuk setiap negara dan diidentifikasi dengan dua huruf kode.
Domain organisasional didasarkan pada tipe organisasi (komersial,militer dll) Berikut contoh suatu domain hirarki.
(berambung ke level berikutnya…..)
