PENGERTIAN TCP/IP DAN KONSEP DASAR IP ADDRESS

PENGERTIAN & FUNGSI 7 OSI LAYER,TCP/IP LAYER

OPEN SYSTEM INTERCONNECTION (OSI)

I. PENGERTIAN

Masalah utama dalam komunikasi antar komputer dari vendor yang berbeda adalah karena mereka mengunakan protocol dan format data yang berbeda-beda. Untuk mengatasi ini, International Organization for Standardization (ISO) membuat suatu arsitektur komunikasi yang dikenal sebagai Open System Interconnection (OSI) model yang mendefinisikan standar untuk menghubungkan komputer-komputer dari vendor-vendor yang berbeda.

Model-OSI tersebut terbagi atas 7 layer, dan layer kedua juga memiliki sejumlah sub-layer (dibagi oleh Institute of Electrical and Electronic Engineers (IEEE)). Perhatikan tabel berikut:

7th	- Layer : Application	Services
6th	- Layer : Presentation	Services
5th	- Layer : Session	Communications
4th	- Layer : Transport	Communications
3rd	- Layer : Network	Communications
2nd	- Layer : Data-link	Physical connections
1st	- Layer : Physical	Physical connections

Tabel MODEL OSI

Layer-layer tersebut disusun sedemikian sehingga perubahan pada satu layer tidak membutuhkan perubahan pada layer lain. Layer teratas (5, 6 and 7) adalah lebih cerdas dibandingkan dengan layer yang lebih rendah; Layer Application dapat menangani protocol dan format data yang sama yang digunakan oleh layer lain, dan seterusnya. Jadi terdapat perbedaan yang besar antara layer Physical dan layer Application.

II. FUNGSI LAYER

1. Layer Physical

Ini adalah layer yang paling sederhana; berkaitan dengan electrical (dan optical) koneksi antar peralatan. Data biner dikodekan dalam bentuk yang dapat ditransmisi melalui media jaringan, sebagai contoh kabel, transceiver dan konektor yang berkaitan dengan layer Physical. Peralatan seperti repeater, hub dan network card adalah berada pada layer ini.

2. Layer Data-link

Layer ini sedikit lebih “cerdas” dibandingkan dengan layer physical, karena menyediakan transfer data yang lebih nyata. Sebagai penghubung antara media network dan layer protocol yang lebih high-level, layer data link bertanggung-jawab pada paket akhir dari data binari yang berasal dari level yang lebih tinggi ke paket diskrit sebelum ke layer physical. Akan mengirimkan frame (blok dari data) melalui suatu network. Ethernet (802.2 & 802.3), Tokenbus (802.4) dan Tokenring (802.5) adalah protocol pada layer Data-link.

3. Layer Network

Tugas utama dari layer network adalah menyediakan fungsi routing sehingga paket dapat dikirim keluar dari segment network lokal ke suatu tujuan yang berada pada suatu network lain. IP, Internet Protocol, umumnya digunakan untuk tugas ini. Protocol lainnya seperti IPX, Internet Packet eXchange. Perusahaan Novell telah memprogram protokol menjadi beberapa, seperti SPX (Sequence Packet Exchange) & NCP (Netware Core Protocol). Protokol ini telah dimasukkan ke sistem operasi Netware. Beberapa fungsi yang mungkin dilakukan oleh Layer Network

• Membagi aliran data biner ke paket diskrit dengan panjang tertentu
• Mendeteksi Error
• Memperbaiki error dengan mengirim ulang paket yang rusak
• Mengendalikan aliran

4. Layer Transport

Layer transport data, menggunakan protocol seperti UDP, TCP dan/atau SPX (Sequence Packet eXchange, yang satu ini digunakan oleh NetWare, tetapi khusus untuk koneksi berorientasi IPX). Layer transport adalah pusat dari mode-OSI. Layer ini menyediakan transfer yang reliable dan transparan antara kedua titik akhir, layer ini juga menyediakan multiplexing, kendali aliran dan pemeriksaan error serta memperbaikinya.

5. Layer Session

Layer Session, sesuai dengan namanya, sering disalah artikan sebagai prosedur logon pada network dan berkaitan dengan keamanan. Layer ini menyediakan layanan ke dua layer diatasnya, Melakukan koordinasi komunikasi antara entiti layer yang diwakilinya. Beberapa protocol pada layer ini: NETBIOS: suatu session interface dan protocol, dikembangkan oleh IBM, yang menyediakan layanan ke layer presentation dan layer application. NETBEUI, (NETBIOS Extended User Interface), suatu pengembangan dari NETBIOS yang digunakan pada produk Microsoft networking, seperti Windows NT dan LAN Manager. ADSP (AppleTalk Data Stream Protocol). PAP (Printer Access Protocol), yang terdapat pada printer Postscript untuk akses pada jaringan AppleTalk.

6. Layer Presentation

Layer presentation dari model OSI melakukan hanya suatu fungsi tunggal: translasi dari berbagai tipe pada syntax sistem. Sebagai contoh, suatu koneksi antara PC dan mainframe membutuhkan konversi dari EBCDIC character-encoding format ke ASCII dan banyak faktor yang perlu dipertimbangkan. Kompresi data (dan enkripsi yang mungkin) ditangani oleh layer ini.

7. Layer Application

Layer ini adalah yang paling “cerdas”, gateway berada pada layer ini. Gateway melakukan pekerjaan yang sama seperti sebuah router, tetapi ada perbedaan diantara mereka. Layer Application adalah penghubung utama antara aplikasi yang berjalan pada satu komputer dan resources network yang membutuhkan akses padanya. Layer Application adalah layer dimana user akan beroperasi padanya, protocol seperti FTP, telnet, SMTP, HTTP, POP3 berada pada layer Application.

III. KOMPONEN JARINGAN DAN PROTOKOL LAYER

1. Layer 1 – Physical

Network components: Repeater Multiplexer Hubs(Passive and Active) TDR Oscilloscope Amplifier

Protocols: IEEE 802 (Ethernet standard) IEEE 802.2 (Ethernet standard) ISO 2110 ISDN

1. Layer 2 – Datalink

Network components: Bridge Switch ISDN Router Intelligent Hub NIC Advanced Cable Tester

Protocols: Media Access Control: Communicates with the adapter card Controls the type of media being used: 802.3 CSMA/CD (Ethernet) 802.4 Token Bus (ARCnet) 802.5 Token Ring 802.12 Demand Priority Logical Link Control error correction and flow control manages link control and defines SAPs 802.2 Logical Link Control

3. Layer 3 (Network)

Network components: Brouter Router Frame Relay Device ATM Switch Advanced Cable Tester

Protocols: IP; ARP; RARP, ICMP; RIP; OSFP; IGMP; IPX NWLink NetBEUI OSI DDP DECnet

4. Layer 4 – Transport

Network components: Gateway Advanced Cable Tester Brouter

Protocols: TCP, ARP, RARP; SPX NWLink NetBIOS / NetBEUI ATP

5. Layer 5 – Session

Network components: Gateway

Protocols: NetBIOS Names Pipes Mail Slots RPC

1. Layer 6 – Presentation

Network components: Gateway Redirector

Protocols: None

1. Layer 7 – Application

Network components: Gateway

Protocols: DNS; FTP TFTP; BOOTP SNMP; RLOGIN SMTP; MIME; NFS; FINGER TELNET; NCP APPC; AFP SMB

Fungsi masing-masing layer pada TCP/IP :
-          Physical Layer
Merupakan lapisan layer terbawah yang mendefinisikan besaran fisik seperti media komunikasi, tegangan, arus, dsb. TCP/IP bersifat fleksibel sehingga dapat mengintegralkan berbagai jaringan dengan media fisik yang berbeda-beda.

-          Network Access Layer
Memiliki fungsi mengatur penyaluran data frame-frame data pada media fisik yang digunakan secara handal. Lapisan ini biasanya memberikan servis untuk deteksi dan koreksi kesalahan dari data yang ditransmisikan. Beberapa contoh protokol yang digunakan pada lapisan ini adalah X.25 jaringan publik, Ethernet untuk jaringan Etehernet, AX.25 untuk jaringan Paket Radio,dsb.

-           Internet Layer
Memiliki fungsi seperti pada Network Layer pada OSI yaitu mendefinisikan bagaimana hubungan dapat terjadi antara dua pihak yang berada pada jaringan yang berbeda. Pada lapisan ini bertugas untuk menjamin agar suatu paket yang dikirimkan dapat menemukan tujuannya dimana pun berada. Oleh karena itu, lapisan ini memiliki peranan penting terutama dalam mewujudkan internetworking yang meliputi wilayah luas (worldwide Internet).

Beberapa tugas penting pada Internet Layer adalah:

• Addressing
  yakni melengkapi setiap datagram dengan alamat Internet dari
  tujuan. Alamat pada protokol inilah yang dikenal IP Address.
• Routing
  Menentukan ke mana datagram akan dikirim agar mencapai tujuan yang diinginkan. Fungsi ini merupakan fungsi terpenting dari Internet Protocol (IP). Router-router pada jaringan TCP/IP lah yang sangat menentukan dalam penyampaian datagram dari penerima ke tujuan.

-          Transport Layer
Berfungsi dalam mendefinisikan cara-cara untuk melakukan pengiriman data antara end to end host secara handal. Lapisan ini menjamin bahwa data yang diterima sama dengan data yang dikirimkan pada pengirim.

Beberapa fungsi penting antara lain :

• Flow Control

Pengiriman data yang telah dipecah menjadi paket-paket tersebut harus diatur sedemikian rupa agar pengirim tidak sampai mengirimkan data dengan kecepatan yang melebihi kemampuan penerima dalam menerima data.

• Error Detection

Pengirim dan penerima juga melengkapi data dengan sejumlah informasi yang bisa digunakan untuk memeriksa data yang dikirimkan bebas dari kesalahan. Jika ditemukan kesalahan pada paket data yang diterima, maka penerima tidak akan menerima data tersebut. Pengirim akan mengirim ulang paket data yang mengandung kesalahan tadi.

-          Application Layer

Berfungsi mendefinisikan aplikasi-aplikasi yang dijalankan pada jaringan. Protokol pada lapisan ini contohnya adalah SMTP ( Simple Mail Transfer Protocol ) untuk pengiriman e-mail dan FTP (File Transfer Protocol) untuk transfer file.

Konsep Dasar IP Address

Walaupun bagi para pengguna Internet umumnya kita hanya perlu mengenal hostname dari mesin yang dituju, seperti: server.indo.net.id, rad.net.id, ui.ac.id, itb.ac.id. Bagi komputer untuk bekerja langsung menggunakan informasi tersebut akan relatif lebih sulit karena tidak ada keteraturan yang dapat di programkan dengan mudah. Untuk mengatasi hal tersebut, komputer mengidentifikasi alamat setiap komputer menggunakan sekumpulan angka sebanyak 32 bit yang dikenal sebagai IP address.

Adanya IP Address merupakan konsekuensi dari penerapan Internet Protocol untuk mengintegrasikan jaringan komputer Internet di dunia. Seluruh host (komputer) yang terhubung ke Internet dan ingin berkomunikasi memakai TCP/IP harus memiliki IP Address sebagai alat pengenal host pada network. Secara logika, Internet merupakan suatu network besar yang terdiri dari berbagai sub network yang terintegrasi. Oleh karena itu, suatu IP Address harus bersifat unik untuk seluruh dunia. Tidak boleh ada satu IP Address yang sama dipakai oleh dua host yang berbeda. Untuk itu, penggunaan IP Address di seluruh dunia dikoordinasi oleh lembaga sentral Internet yang di kenal dengan IANA – salah satunya adalah Network Information Center (NIC) yang menjadi koordinator utama di dunia untuk urusan alokasi IP Address ini adalah :

InterNIC Registration Services Network Solution Incorporated 505 Huntmar Park Drive, Herndon, Virginia 22070 Tel: [800] 444-4345, [703] 742-4777 FAX: [703] 742-4811 E-mail: hostmaster@internic.net

Sedangkan untuk tingkat Asia Pasifik saat ini masih dikoordinasi oleh:

Asia Pacific Network Information Center c/o Internet Initiative Japan, Inc. Sanbancho Annex Bldg., 1-4, Sanban-cho, Chiyoda-ku, Tokyo, 102 Japan Tel: +81-3-5276-3973 FAX: +81-3-5276-6239 E-mail: domreg@apnic.net http://www.apnic.net

Struktur IP Address

IP Address terdiri dari bilangan biner sepanjang 32 bit yang dibagi atas 4 segmen. Tiap segmen terdiri atas 8 bit yang berarti memiliki nilai desimal dari 0 – 255. Range address yang bisa digunakan adalah dari 00000000.00000000.00000000.00000000 sampai dengan 11111111.11111111.11111111.11111111. Jadi, ada sebanyak 232 kombinasi address yang bisa dipakai diseluruh dunia (walaupun pada kenyataannya ada sejumlah IP Address yang digunakan untuk keperluan khusus). Jadi, jaringan TCP/IP dengan 32 bit address ini mampu menampung sebanyak 232 atau lebih dari 4 milyar host. Untuk memudahkan pembacaan dan penulisan, IP Address biasanya direpresentasikan dalam bilangan desimal. Jadi, range address di atas dapat diubah menjadi address 0.0.0.0 sampai address 255.255.255.255. Nilai desimal dari IP Address inilah yang dikenal dalam pemakaian sehari-hari. Beberapa contoh IP Address adalah :

44.132.1.20
167.205.9.35
202.152.1.250

IP Address dapat dipisahkan menjadi 2 bagian, yakni bagian network (bit-bit network/network bit) dan bagian host (bit-bit host/host bit). Bit network berperan dalam identifikasi suatu network dari network yang lain, sedangkan bit host berperan dalam identifikasi host dalam suatu network. Jadi, seluruh host yang tersambung dalam jaringan yang sama memiliki bit network yang sama. Sebagian dari bit-bit bagian awal dari IP Address merupakan network bit/network number, sedangkan sisanya untuk host. Garis pemisah antara bagian network dan host tidak tetap, bergantung kepada kelas network.

Ada 3 kelas address yang utama dalam TCP/IP, yakni kelas A, kelas B dan kelas C. Perangkat lunak Internet Protocol menentukan pembagian jenis kelas ini dengan menguji beberapa bit pertama dari IP Address. Penentuan kelas ini dilakukan dengan cara berikut : ·

·                     Jika bit pertama dari IP Address adalah 0, address merupakan network kelas A. Bit ini dan 7 bit berikutnya (8 bit pertama) merupakan bit network sedangkan 24 bit terakhir merupakan bit host. Dengan demikian hanya ada 128 network kelas A, yakni dari nomor 0.xxx.xxx.xxx sampai 127.xxx.xxx.xxx, tetapi setiap network dapat menampung lebih dari 16 juta (2563) host (xxx adalah variabel, nilainya dari 0 s/d 255). 

·                     Jika 2 bit pertama dari IP Address adalah 10, address merupakan network kelas B. Dua bit ini dan 14 bit berikutnya (16 bit pertama) merupakan bit network sedangkan 16 bit terakhir merupakan bit host. Dengan demikian terdapat lebih dari 16 ribu network kelas B (64 x 256), yakni dari network 128.0.xxx.xxx – 191.255.xxx.xxx. Setiap network kelas B mampu menampung lebih dari 65 ribu host (2562). 

·                     Jika 3 bit pertama dari IP Address adalah 110, address merupakan network kelas C. Tiga bit ini dan 21 bit berikutnya (24 bit pertama) merupakan bit network sedangkan 8 bit terakhir merupakan bit host. Dengan demikian terdapat lebih dari 2 juta network kelas C (32 x 256 x 256), yakni dari nomor 192.0.0.xxx sampai 223.255.255.xxx. Setiap network kelas C hanya mampu menampung sekitar 256 host. 

Selain ke tiga kelas di atas, ada 2 kelas lagi yang ditujukan untuk pemakaian khusus, yakni kelas D dan kelas E. Jika 4 bit pertama adalah 1110, IP Address merupakan kelas D yang digunakan untuk multicast address, yakni sejumlah komputer yang memakai bersama suatu aplikasi (bedakan dengan pengertian network address yang mengacu kepada sejumlah komputer yang memakai bersama suatu network). Salah satu penggunaan multicast address yang sedang berkembang saat ini di Internet adalah untuk aplikasi real-time video conference yang melibatkan lebih dari dua host (multipoint), menggunakan Multicast Backbone (MBone). Kelas terakhir adalah kelas E (4 bit pertama adalah 1111 atau sisa dari seluruh kelas). Pemakaiannya dicadangkan untuk kegiatan eksperimental.

Jenis kelas address yang diberikan oleh kooordinator IP Address bergantung kepada kebutuhan instansi yang meminta, yakni jumlah host yang akan diintegrasikan dalam network dan rencana pengembangan untuk beberapa tahun mendatang. Untuk perusahaan, kantor pemerintah atau universitas besar yang memiliki puluhan ribu komputer dan sangat berpotensi untuk tumbuh menjadi jutaan komputer, koordinator IP Address akan mempertimbangkan untuk memberikan kelas A. Contoh IP Address kelas A yang dipakai di Internet adalah untuk amatir paket radio seluruh dunia, mendapat IP nomor 44.xxx.xxx.xxx. Untuk kelas B, contohnya adalah nomor 167.205.xxx.xxx yang dialokasikan untuk ITB dan jaringan yang terkait ke ITB dibawah koordinator Onno W. Purbo.

Address Khusus

Selain address yang dipergunakan untuk pengenal host, ada beberapa jenis address yang digunakan untuk keperluan khusus dan tidak boleh digunakan untuk pengenal host. Address tersebut adalah :

·                     Network Address
Address ini digunakan untuk mengenali suatu network pada jaringan Internet. Misalkan untuk host dengan IP Address kelas B 167.205.9.35. Tanpa memakai subnet, network address dari host ini adalah 167.205.0.0. Address ini didapat dengan membuat seluruh bit host pada 2 segmen terakhir menjadi 0. Tujuannya adalah untuk menyederhanakan informasi routing pada Internet. Router cukup melihat network address (167.205) untuk menentukan kemana paket tersebut harus dikirimkan. Contoh untuk kelas C, network address untuk IP address 202.152.1.250 adalah 202.152.1.0. Analogi yang baik untuk menjelaskan fungsi network address ini adalah dalam pengolahan surat pada kantor pos. Petugas penyortir surat pada kantor pos cukup melihat kota tujuan pada alamat surat (tidak perlu membaca seluruh alamat) untuk menentukan jalur mana yang harus ditempuh surat tersebut. Pekerjaan “routing” surat-surat menjadi lebih cepat. Demikian juga halnya dengan router di Internet pada saat melakukan routing atas paket-paket data.

·                     Broadcast Address
Address ini digunakan untuk mengirim/menerima informasi yang harus diketahui oleh seluruh host yang ada pada suatu network. Seperti diketahui, setiap paket IP memiliki header alamat tujuan berupa IP Address dari host yang akan dituju oleh paket tersebut. Dengan adanya alamat ini, maka hanya host tujuan saja yang memproses paket tersebut, sedangkan host lain akan mengabaikannya. Bagaimana jika suatu host ingin mengirim paket kepada seluruh host yang ada pada networknya ? Tidak efisien jika ia harus membuat replikasi paket sebanyak jumlah host tujuan. Pemakaian bandwidth akan meningkat dan beban kerja host pengirim bertambah, padahal isi paket-paket tersebut sama. Oleh karena itu, dibuat konsep broadcast address. Host cukup mengirim ke alamat broadcast, maka seluruh host yang ada pada network akan menerima paket tersebut. Konsekuensinya, seluruh host pada network yang sama harus memiliki address broadcast yang sama dan address tersebut tidak boleh digunakan sebagai IP Address untuk host tertentu. Jadi, sebenarnya setiap host memiliki 2 address untuk menerima paket : pertama adalah IP Addressnya yang bersifat unik dan kedua adalah broadcast address pada network tempat host tersebut berada. Address broadcast diperoleh dengan membuat seluruh bit host pada IP Address menjadi 1. Jadi, untuk host dengan IP address 167.205.9.35 atau 167.205.240.2, broadcast addressnya adalah 167.205.255.255 (2 segmen terakhir dari IP Address tersebut dibuat berharga 11111111.11111111, sehingga secara desimal terbaca 255.255). Jenis informasi yang dibroadcast biasanya adalah informasi routing.

·                     Netmask
Adalah address yang digunakan untuk melakukan masking / filter pada proses pembentukan routing supaya kita cukup memperhatikan beberapa bit saja dari total 32 bit IP Address. Artinya dengan menggunakan netmask tidak perlu kita memperhatikan seluruh (32 bit) IP address untuk menentukan routing, akan tetapi cukup beberapa buah saja dari IP address yg kita perlu perhatikan untuk menentukan kemana packet tersebut dikirim.  

Kaitan antara host address, network address, broadcast address & network mask sangat erat sekali – semua dapat dihitung dengan mudah jika kita cukup paham mengenai bilangan Biner. Jika kita ingin secara serius mengoperasikan sebuah jaringan komputer menggunakan teknologi TCP/IP & Internet, adalah mutlak bagi kita untuk menguasai konsep IP address tersebut. Konsep IP address sangat penting artinya bagi routing jaringan Internet. Kemampuan untuk membagi jaringan dalam subnet IP address penting artinya untuk memperoleh routing yang sangat effisien & tidak membebani router-router yang ada di Internet. Mudah-mudahan tulisan awal ini dapat membuka sedikit tentang teknologi / konsep yang ada di dalam Internet