TCP/IP

TENTANG TCP/IP

A).Pengertian TCP/IP

TCP/IP  adalah salah satu jenis protokol* yg memungkinkan kumpulan komputer untuk berkomunikasi dan bertukar data didalam suatu  network (jaringan). Merupakan himpunan aturan yg memungkinkan komputer untuk  berhubungan antara satu dengan yg lain, biasanya berupa bentuk / waktu / barisan / pemeriksaan error saat transmisi data.

B).Yang membuat TCP/IP jadi penting

Karena TCP/IP merupakan protokol yg telah diterapkan pada hampir semua perangkat keras dan sistem operasi. Tidak ada rangkaian protokol lain yg tersedia pada semua sistem berikut ini :  Novel Netware, Mainframe IBM, Sistem digital VMS, Server Microsoft Windows NT, Workstation UNIX, LinuX, FreeBSD, Personal komputer DOS.

       C).Layanan yang di berikan oleh TCP/IP

Berikut ini adalah layanan “tradisional” yg dilakukan TCP/IP :

a. Pengiriman file (file transfer). File Transfer Protokol (FTP) memungkinkan  pengguna komputer yg satu untuk dapat mengirim ataupun menerima file ke komputer jaringan. Karena masalah keamanan data, maka FTP seringkali memerlukan nama pengguna (user name) dan password, meskipun banyak juga FTP yg dapat diakses melalui anonymous, alias tidak berpassword. (lihat RFC 959 untuk spesifikasi FTP)

b. Remote login. Network terminal Protokol (telnet) memungkinkan pengguna komputer dapat melakukan log in ke dalam suatu komputer didalam suatu jaringan. Jadi hal ini berarti bahwa pengguna menggunakan komputernya sebagai perpanjangan tangan dari komputer jaringan tersebut.( lihat RFC 854 dan 855 untuk spesifikasi telnet lebih lanjut)

c. Computer mail. Digunakan untuk menerapkan sistem elektronik mail. (lihat RFC 821 dan 822)

d. Network File System (NFS). Pelayanan akses file-file jarak jauh yg memungkinkan klien-klien untuk mengakses file-file pada komputer jaringan jarak jauh walaupun file tersebut disimpan secara lokal. (lihat RFC 1001 dan 1002 untuk keterangan lebih lanjut)

e. remote execution. Memungkinkan pengguna komputer untuk menjalankan suatu program didalam komputer yg berbeda. Biasanya berguna jikapengguna menggunakan komputer yg terbatas, sedangkan ia memerlukan sumber yg banyak dalam suatu system komputer. Ada beberapa jenis remote execution, ada yg berupa perintah-perintah dasar saja, yaitu yg dapat dijalankan dalam system komputer yg sama dan ada pula yg menggunakan “prosedure remote call system”, yg memungkinkan program untuk memanggil subroutine yg akan dijalankan di system komputer yg berbeda. (sebagai contoh dalam Berkeley UNIX ada perintah “rsh” dan “rexec”)

f. name servers. Nama database alamat yg digunakan pada internet (lihat RFC 822 dan 823 yg menjelaskan mengenai penggunaan protokol name server yg bertujuan untuk menentukan nama host di internet.) RFC (Request For Comments) adalah merupakan standar yg digunakan dalam internet, meskipun ada juga isinya yg merupakan bahan diskusi ataupun omong kosong belaka. Diterbitkan oleh IAB (Internet Activities Board) yg merupakan komite independen para peneliti dan profesional yg mengerti teknis, kondisi dan evolusi sistem internet. Sebuah surat yg mengikuti nomor RFC menunjukan status RFC :

S: standard, standar resmi bagi internet

DS: Draft standard, protokol tahap akhir sebelum disetujui sebagai standar

PS: Proposed Standard, protokol pertimbangan untuk standar masa depan

I: Informational, berisikan bahan-bahan diskusi yg sifatnya informasi

E: Experimental, protokol dalam tahap percobaan tetapi bukan pada jalur standar.

H: Historic, protokol-protokol yg telah digantikan atau tidak lagi              dipertimbankan utk standarisasi.

D.) Bentuk arsitektur TCP/IP

          Dikarenakan TCP/IP adalah serangkaian protokol di mana setiap protokol melakukan sebagian dari keseluruhan tugas komunikasi jaringan, maka tentulah implementasinya tak lepas dari arsitektur jaringan itu sendiri. Arsitektur rangkaian protokol TCP/IP mendifinisikan berbagai cara agar TCP/IP dapat saling menyesuaikan.

Karena TCP/IP merupakan salah satu lapisan protokol OSI * (Open System Interconnections), berarti bahwa hierarki TCP/IP merujuk kepada 7 lapisan OSI tersebut. Tiga lapisan teratas biasa dikenal sebagai “upper lever protocol” sedangkan empat lapisan terbawah dikenal sebagai “lower level protocol”. Tiap lapisan berdiri sendiri tetapi fungsi dari masing-masing lapisan bergantung dari keberhasilan operasi layer sebelumnya. Sebuah lapisan pengirim hanya perlu berhubungan dengan lapisan yang sama di penerima (jadi misalnya lapisan data link penerima hanya berhubungan dengan data link pengirim) selain dengan satu layer di atas atau dibawahnya (misalnya lapisan network berhubungan dengan   lapisan transport diatasnya atau dengan lapisan data link dibawahnya).

Model dengan menggunakan lapisan ini merupakan sebuah konsep yg penting karena suatu fungsi yg rumit yg berkaitan dengan komunikasi dapat dipecahkan menjadi sejumlah unit yg lebih kecil. Tiap lapisan bertugas memberikan layanan tertentu pada lapisan diatasnya dan juga melindungi lapisan diatasnya dari rincian cara pemberian layanan tersebut. Tiap lapisan harus transparan sehingga modifikasi yg dilakukan atasnya tidak akan menyebabkan perubahan pada lapisan yang lain. Lapisan menjalankan perannya dalam pengalihan data dengan mengikuti peraturan yang berlaku untuknya dan hanya berkomunikasi dengan lapisan yang setingkat. Akibatnya sebuah layer pada satu sistem tertentu hanya akan berhubungan dengan lapisan yang sama dari sistem yang lain. Proses ini dikenal sebagai “Peer process”. Dalam keadaan sebenarnya tidak ada data yang langsung dialihkan antar lapisan yang sama dari dua sistem yang berbeda ini. Lapisan atas akan memberikan data dan kendali ke lapisan dibawahnya sampai lapisan yang terendah dicapai. Antara dua lapisan yang berdekatan terdapat “interface” (antarmuka). Interface ini mendifinisikan operasi dan layanan yang diberikan olehnya ke lapisan lebih atas. Tiap lapisan harus melaksanakan sekumpulan fungsi khusus yang dipahami dengan sempurna. Himpunan lapisan dan protokol dikenal sebagai “arsitektur jaringan”.

Pengendalian komunikasi dalam bentuk lapisan menambah overhead karena tiap lapisan berkomunikasi dengan lawannya melalui “header”. Walaupunrumit tetapi fungsi tiap lapisan dapat dibuat dalam bentuk modul sehingga kerumitan dapat ditanggulangi dengan mudah. Disini kita tidak akan membahas model OSI secara mendalam secara keseluruhannya, karena protokol TCP/IP tidak mengikuti benar model referensi OSI tersebut.Sekarang mari kita bahas keempat lapisan tersebut.

a. Network Access

Lapisan ini hanya menggambarkan bagaimana data dikodekan menjadi sinyal- sinyal dan karakteristik antarmuka tambahan media.

b. Internet layer/ network layer

Untuk mengirimkan pesan pada suatu internetwork (suatu jaringan yang mengandung beberapa segmen jaringan), tiap jaringan harus secara unik diidentifikasi oleh alamat jaringan. Ketika jaringan menerima suatu pesan dari lapisan yang lebih atas, lapisan network akan menambahkan header pada pesan yang termasuk alamat asal dan tujuan jaringan. Kombinasi dari data dan lapisan network disebut “paket”. Informasi alamat jaringan digunakan untuk mengirimkan pesan ke jaringan yang benar, setelah pesan tersebut sampai pada jaringan yg benar, lapisan data link dapat menggunakan alamat node untuk mengirimkan pesan ke node tertentu. meneruskan paket ke jaringan yang benar disebut “routing” dan peralatan yang meneruskan paket adalah “routers”. Suatu antar jaringan mempunyai dua tipe node :

“End nodes”, menyediakan pelayanan kepada pemakai. End nodes menggunakan lapisan network utk menambah informasi alamat jaringan kepada paket, tetapi tidak melakukan routing. End nodes kadang-kadang disebut “end system” (istilah OSI) atau “host” (istilah TCP/IP) Router memasukan mekanisme khusus untuk melakukan routing. Karena routing merupakan tugas yg kompleks, router biasanya merupakan peralatan tersendiri yg tidak menyediakan pelayanan kepada pengguna akhir.

Router kadang-kadang disebut “intermediate system” (istilah OSI) atau “gateway” (istilah TCP/IP). lain itu juga lapisan ini bertanggung jawab untuk pengiriman data melalui antar jaringan. Protokol lapisan intenet yang utama adalah internet protokol, IP (RFC 791, lihat juga RFC 919, 922,950). IP menggunakan protokol-protokol lain untuk tugas-tugas khusus internet. ICMP(dibahas nanti) digunakan untuk mengirimkan pesan-pesan ke lapisan host ke host. Adapun fungsi IP :

1.     Pengalamatan

2.    Fragmentasi datagram pada antar jaringan

3.    Pengiriman datagram pada antar jaringan

4.    Transport layer /host to host

Salah satu tanggung jawab lapisan transport adalah membagi pesan-pesan menjadi fragment-fragment yang cocok dengan pembatasan ukuran yg dibentuk oleh jaringan. Pada sisi penerima, lapisan transport menggabungkan kembali fragment untuk mengembalikan pesan aslinya, sehingga dapat diketahui bahwa lapisan transport memerlukan proses khusus pada satu komputer ke proses yg bersesuaian pada komputer tujuan. Hal ini dikenal sebagai Service Access Point (SAP) ID kepada setiap paket (berlaku pada model OSI, istilah TCP/IP untuk SAP ini disebut port *).

Mengenali pesan-pesan dari beberapa proses sedemikian rupa sehingga pesan tersebut dikirimkan melalui media jaringan yg sama disebut“multiplexing”. Prosedur mengembalikan pesan dan mengarahkannya pada proses yg benar disebut “demultiplexing”. Tanggung javab lapisan transport yg paling berat dalam hal pengiriman pesan adalah mendeteksi kesalahan dalam pengiriman data tersebut. Ada dua kategori umum deteksi kesalahan dapat dilakukan oleh lapisan transport :

a. Reliable delivery, berarti kesalahan tidak dapat terjadi, tetapi kesalahan akan dideteksi jika terjadi. Pemulihan kesalahan dilakukan dengan jalan memberitahukan lapisan atas bahwa kesalahan telah terjadi dan meminta pengirimna kembali paket yg kesalahannya terdeteksi.

b. Unreliable delivery, bukan berarti kesalahan mungkin terjadi, tetapi menunjukkan bahwa lapisan transport tidak memeriksa kesalahantersebut. Karena pemeriksaan kesalahan memerlukan waktu dan mengurangi penampilan jaringan. Biasanya kategori ini digunakan jika setiap paket mengandung pesan yg lengkap, sedangkan reliable delivery, jika mengandung banyak paket. Unreliable delivery, sering disebut “datagram delivery” dan paket-paket bebas yg dikerimkan dengan cara ini sering disebut “datagram”.

Karena proses lapisan atas (application layer) memiliki kebutuhan yg bervariasi, terdapat dua protokol lapisan transport /host to host, TCP dan UDP. TCP adalah protokol yg handal. Protokol ini berusaha secara seksama untuk mengirimkan data ke tujuan, memeriksa kesalahan, mengirimkan data ulang bila diperlukan dan mengirimkan error ke lapisan ats hanya bila TCP tidak berhasil mengadakan komunikasi (dibahas nanti). Tetapi perlu dicatat bahwa kehandalan TCP tercapai dengan mengorbankan bandwidth jaringan yg besar.

UDP (User Datagram Protocol) disisi lain adalah protokol yg tidak handal. Protokol ini hanya “semampunya” saja mengirimkan data. UDP tidak akan berusaha untuk  mengembalikan datagram yg hilang dan proses pada lapisan atas harus bertanggung jawab untuk mendeteksi data yg hilang atau rusak dan mengirimkan ulang data tersebut bila dibutuhkan.

c. Application layer, Lapisan inilah biasa disebut lapisan akhir (front end) atau bisa disebut user program. Lapisan inilah yg menjadi alasan keberadaan lapisan sebelumnya. Lapisan sebelumnya hanya bertugas mengirimkan pesan yg ditujukan utk lapisan ini. Di lapisan ini dapat ditemukan program yg menyediakan pelayanan jaringan, seperti mail server (email program), file transfer server (FTP program),  remote terminal.

Token Ring merupakan teknologi LAN data link yg didefinisikan oleh IEEE802.4 dimana sistem dihubungkan satu sama lain dengan menggunakan segmen kabel twisted-pair point-to-point untuk membentuk suatu struktur ring. Sebuah sistem diijinkan untuk mengirim hanya bila sistem tersebut memiliki token (data unit khsusus yg digunakan bersama-sama) yg akan dilewatkan dari satu sistem ke sistem lain sekitar ring. komputer port adalah tempat adalah tempat dimana informasi masuk dan keluar. Di PC contohnya monitor sebagai keluaran informasi, keyboard dan mouse sebagai masukan informasi. Tetapi dalam istilah internet, port berbentuk virtual (software) bukan berbentuk fisik seperti RS232 serial port (utk koneksi modem).

E.)Cara kerja TCP/IP

Seperti yg telah dikemukakan diatas TCP/IP hanyalah merupakan suatu lapisan protokol(penghubung) antara satu komputer dg yg lainnya dalam network, meskipun ke dua komputer tersebut memiliki OS yg berbeda. Untuk mengerti lebih jauh marilah kita tinjau pengiriman sebuah email. Dalam pengiriman email ada beberapa prinsip dasar yg harus dilakukan. Pertama, mencakup hal-hal umum berupa siapa yg mengirim email, siapa yg menerima email tersebut serta isi dari email tersebut. Kedua, bagaimana cara agar email tersebut sampai pada tujuannya.Dari konsep ini kita dapat mengetahui bahwa pengirim email memerlukan “perantara” yg memungkinkan emailnya sampai ke tujuan (seperti layaknya pak pos). Dan ini adalah tugas dari TCP/IP. Antara TCP dan IP ada pembagian tugas masing-masing.

TCP merupakan  connection-oriented, yg berarti bahwa kedua komputer yg ikut serta dalam pertukaran data harus melakukan hubungan terlebih dulusebelum pertukaran data ( dalam hal ini email) berlangsung. Selain itu TCP juga bertanggung jawab untuk menyakinkan bahwa email tersebut sampai ke tujuan, memeriksa kesalahan dan mengirimkan error ke lapisan atas hanya bila TCP tidak berhasil melakukan hubungan (hal inilah yg membuat TCP sukar untuk dikelabuhi). Jika isi email  tersebut terlalu besar untuk satu datagram * , TCP akan membaginya kedalam beberapa datagram. IP bertanggung jawab setelah hubungan berlangsung, tugasnya adalah untuk meroute data packet . didalam network. IP hanya bertugas sebagai kurir dari TCP dalam penyampaian datagram dan “tidak bertanggung jawab” jika data tersebut tidak sampai dengan utuh (hal ini disebabkan IP tidak memiliki informasi mengenai isi data yg dikirimkan) maka IP akan mengirimkan pesan kesalahan ICMP*. Jika hal ini terjadi maka IP hanya akan memberikan pesan kesalahan (error message) kembali ke sumber data. Karena IP “hanya” mengirimkan data “tanpa” mengetahui mana data yg akan disusun berikutnya menyebabkan IP mudah untuk dimodifikasi daerah “sumber dan tujuan” datagram. Hal inilah  penyebab banyak paket hilang sebelum sampai kembali ke sumber awalnya. (jelas ! sumber dan tujuannya sudah dimodifikasi)  Kalimat Datagram dan paket sering dipertukarkan penggunaanya. Secara teknis, datagram adalah kalimat yg digunakan jika kita hendak menggambarkan TCP/IP. Datagram adalah unit dari data, yg tercakup dalam protokol. 

ICPM adalah kependekan dari Internet Control Message Protocol yg bertugas memberikan pesan dalam IP. Berikut adalah beberapa pesan potensial sering timbul (lengkapnya lihat RFC 792):

a. Destination unreachable, terjadi jika host,jaringan,port atau protokol tertentu tidak dapat dijangkau.

b. Time exceded, dimana datagram tidak bisa dikirim karena time to live habis.

c. Parameter problem, terjadi kesalahan parameter dan letak oktert dimana kesalahan terdeteksi.

d. Source quench, terjadi karena router/host tujuan membuang datagram karena batasan ruang buffer atau karena datagram tidak dapat diproses.

e. Redirect, pesan ini memberi saran kepada host asal datagram mengenai router yang lebih tepat untuk menerima datagram tsb.

f. Echo request dan echo reply message, pesan ini saling mempertukarkan data antara host.

Selain RFC 792 ada juga RFC 1256 yg isinya berupa ICMP router discovery message dan merupakan perluasan dari ICMP, terutama membahas mengenaikemampuan bagi host untuk menempatkan rute ke gateway.

          E.)Bentuk format header UDP,TCP,IP

          UDP memberikan alternatif transport untuk proses yg tidak membutuhkan pengiriman yg handal. Seperti yg telah dibahas sebelumnya, UDP merupakanprotokol yg tidak handal, karena tidak menjamin pengiriman data atau perlindungan duplikasi. UDP tidak mengurus masalah penerimaan aliran data dan pembuatan segmen yg sesuai untuk IP.Akibatnya, UDP adalah protokol sederhana yg berjalan dengan kemampuan jauh dibawah TCP. Source port, adalah port asal dimana system mengirimkan datagram. Destination port, adalah port tujuan pada host penerima. Length, berisikan panjang datagram dan termasuk data. Checksum, bersifat optional yg berfungsi utk meyakinkan bahwa data tidak akan mengalami rusak (korup)

TCP, Seperti yg telah dibahas sebelumnya, TCP merupakan protokol yg handal dan bertanggung jawab untuk mengirimkan aliran data ke tujuannya secara handal dan berurutan. Untuk memastikan diterimanya data, TCP menggunakan nomor urutan segmen dan acknowlegement (jawaban). Misalkan anda ingin mengirim file berbentuk seperti berikut :

TCP kemudian akan memecah pesan itu menjadi beberapa datagram (untuk melakukan hal ini, TCP tidak mengetahui berapa besar datagram yg bisa ditampung jaringan. Biasanya, TCP akan memberitahukan besarnya datagram yg bisa dibuat, kemudian mengambil nilai yg terkecil darinya, untuk memudahkan).

TCP kemudian akan meletakan header di depan setiap datagram tersebut. Header ini biasanya terdiri dari 20 oktet, tetapi yg terpenting adalah oktet ini berisikan sumber dan tujuan “nomor port (port number)” dan “nomor urut (sequence number)”. Nomor port digunakan untuk menjaga data dari banyaknya data yg lalu lalang. Misalkan ada 3 orang yg mengirim file. TCP anda akan mengalokasikan nomor port 1000, 1001, dan 1002 untuk transfer file. Ketika datagram dikirim, nomor port ini menjadi “sumber port (source port)” number untuk masing-masing jenis transfer. Yg perlu diperhatikan yaitu bahwa TCP perlu mengetahui juga port yg dapat digunakan oleh tujuan (dilakukan diawal hubungan). Port ini diletakan pada daerah “tujuan port (destination port)”. Tentu saja jika ada datagram yg kembali, maka source dan destination portnya akan terbalik, dan sejak itu port anda menjadi destination port dan port tujuan menjadi source port.

Setiap datagram mempunyai nomor urut (sequence number) masing-masing yg berguna agar datagram tersebut dapat tersusun pada urutan yg benar danagar tidak ada datagram yg hilang. TCP tidak memberi “nomor” datagram, tetapi pada oktetnya. Jadi jika ada 500 oktet data dalam setiap datagram, datagram yg pertama mungkin akan bernomor urut 0, kedua 500, ketiga 1000, selanjutnya 1500 dan eterusnya. Kemudian semua susunan oktet didalam datagram akan diperiksa keadaannya benar atau salah, dan biasa disebut dg “checksum”. Hasilnya kemudian diletakan ke header TCP. Yg perlu diperhatikan ialah bahwa checksum ini dilakukan di kedua komputer yg melakukan hubungan. Jika nilai keberadaan susunan oktet antara satu checksum dg checksum yg lain tidak sama, maka sesuatu yg tidak diinginkan akan terjadi pada datagram tersebut, yaitu gagalnya koneksi (lihat bahasan sebelumnya).

Ada beberapa bagian dari header yg belum kita bahas. Biasanya bagian header ini terlibat sewaktu hubungan berlangsung.

·         Seperti ‘acknowledgement number’ misalnya, yg bertugas untuk menunggu jawaban apakah datagram yg dikirim sudah sampai atau belum. Jika tidak ada jawaban (acknowledgement) dalam batas waktu tertentu, maka data akan dikirim lagi.

·         Window berfungsi untuk mengontrol berapa banyak data yg bisa singgah dalam satu waktu. Jika Window sudah terisi, ia akan segera langsung mengirim data tersebut dan tidak akan menunggu data yg terlambat, karena akan menyebabkan hubungan menjadi lambat.

·         Urgent pointer menunjukan nomor urutan oktet menyusul data yg mendesak. Urgent pointer adalah bilangan positif berisi posisi dari nomor urutan pada segmen. Reserved selalu berisi nol. Dicadangkan untuk penggunaan mendatang.

·         Control bit (disamping kanan reserved, baca dari atas ke bawah). Ada enam kontrol bit :

a. URG, Saat di set 1 ruang urgent pointer memiliki makna, set 0 diabaikan.

b. ACK saat di set ruang acknowledgement number memiliki arti.

c. PSH, memulai fungsi push.

d. RST, memaksa hubungan di reset.

e. SYN, melakukan sinkronisasi nomor urutan untuk hubungan. Bila diset maka hubungan di buka.

f. FIN, hubungan tidak ada lagi.

IP

TCP akan mengirim setiap datagram ke IP dan meminta IP untuk mengirimkannya ke tujuan(tentu saja dg cara mengirimkan IP alamat tujuan). Inilah tugas IP sebenarnya. IP tidak peduli apa isi dari datagram, atau isi dari TCP header. Tugas IP sangat sederhana, yaitu hanya mengantarkan datagram tersebut sampai tujuan (lihat bahasan sebelumnya). Jika IP melewati suatu gateway, maka ia kemudian akan menambahkan header miliknya. Hal yg penting dari header ini adalah “source address” dan “Destination address”, “protocol number” dan “checksum”.  “source address” adalah alamat asal datagram. “Destination address” adalah alamat tujuan datagram (ini penting agar gateway mengetahui ke mana datagram akan pergi). “Protocol number” meminta IP tujuan untuk mengirim datagram ke TCP. Karena meskipun jalannya IP menggunakan TCP, tetapi ada juga protokol tertentu yg dapat menggunakan IP, jadi kita harus memastikan IP menggunakan protokol apa untuk mengirim datagram tersebut. Akhirnya, “checksum” akan meminta IP tujuan untuk meyakinkan bahwa header tidak mengalami kerusakan. Yang perlu dicatat yaitu bahwa TCP dan IP menggunakan checksum yang berbeda.

3. Bagaimana awalnya keberadaan TCP/IP ?

Konsep TCP/IP berawal dari kebutuhan DoD (Departement of Defense) AS akan suatu komunikasi di antara berbagai variasi komputer yg telah ada. Komputer-komputer DoD ini seringkali harus berhubungan antara satu organisasi peneliti dg organisasi peneliti lainnya, dan harus tetap berhubungan sehingga pertahanan negara tetap berjalan selama terjadi bencana, seperti ledakan nuklir. Oleh karenanya pada tahun 1969 dimulailah penelitian terhadap serangkaian protokol TCP/IP. Di antara tujuan-tujuan penelitian ini adalah sebagai berikut :

1.     Terciptanya protokol-protokol umum, DoD memerlukan suatu protokol yg dapat ditentukan untuk semua jaringan.

2.    Meningkatkan efisiensi komunikasi data.

3.    Dapat dipadukan dengan teknologi WAN (Wide Area Network) yg telah ada.

4.    Mudah dikonfigurasikan.

Tahun 1968 DoD ARPAnet (Advanced Reseach Project Agency) memulai penelitian yg kemudian menjadi cikal bakal packet switching . Packet switching inilah yg memungkinkan komunikasi antara lapisan network (dibahas nanti) dimana data  dijalankan dan disalurkan melalui jaringan dalam bentuk unit-unit kecil yg disebut packet*. Tiap-tiap packet ini membawa informasi alamatnya masing-masing yg ditangani dengan khusus oleh jaringan tersebut dan tidak tergantung dengan paket-paket lain. Jaringan yg dikembangkan ini, yg menggunakan ARPAnet sebagai tulang punggungnya, menjadi terkenal sebagai internet. Protokol-protokol TCP/IP dikembangkan lebih lanjut pada awal 1980 dan menjadi protokol-protokol standar untuk ARPAnet pada tahun 1983. Protokol-protokol ini mengalami peningkatan popularitas di komunitas pemakai ketika TCP/IP digabungkan menjadi versi 4.2 dari BSD (Berkeley Standard Distribution) UNIX. Versi ini digunakan secara luas pada institusi penelitian dan pendidikan dan digunakan sebagai dasar dari beberapa penerapan UNIX komersial, termasuk SunOS dari Sun dan Ultrix dari Digital. Karena BSD UNIX mendirikan hubungan antara TCP/IP dan sistem operasi UNIX, banyak implementasi UNIX sekarang menggabungkan TCP/IP. Unit informasi yg mana jaringan berkomunikasi. Tiap-tiap paket berisi identitas (header) station pengirim dan penerima, informasi error-control, permintaan suatu layanan dalam lapisan network, informasi bagaimana menangani permintaan dan sembarang data penting yg harus ditransfer.

TENTANG ISO

\Model Open Systems Interconnection (OSI) diciptakan oleh International Organization for Standardization (ISO) yang menyediakan kerangka logika terstruktur bagaimana proses komunikasi data berinteraksi melalui jaringan. Standard ini dikembangkan untuk industri komputer agar komputer dapat berkomunikasi pada jaringan yang berbeda secara efisien.

• Model Layer OSI

Terdapat 7 layer pada model OSI. Setiap layer bertanggungjawwab secara khusus pada proses komunikasi data. Misal, satu layer bertanggungjawab untuk membentuk koneksi antar perangkat, sementara layer lainnya bertanggungjawab untuk mengoreksi terjadinya “error” selama proses transfer data berlangsung.
Model Layer OSI dibagi dalam dua group: “upper layer” dan “lower layer”. “Upper layer” fokus pada applikasi pengguna dan bagaimana file direpresentasikan di komputer. Untuk Network Engineer, bagian utama yang menjadi perhatiannya adalah pada “lower layer”. Lower layer adalah intisari komunikasi data melalui jaringan aktual.

• “Open” dalam OSI

“Open” dalam OSI adalah untuk menyatakan model jaringan yang melakukan interkoneksi tanpa memandang perangkat keras/ “hardware” yang digunakan, sepanjang software komunikasi sesuai dengan standard. Hal ini secara tidak langsung menimbulkan “modularity” (dapat dibongkar pasang).
Modularity

“Modularity” mengacu pada pertukaran protokol di level tertentu tanpa mempengaruhi atau merusak hubungan atau fungsi dari level lainnya.
Dalam sebuah layer, protokol saling dipertukarkan, dan memungkinkan komunikasi terus berlangsung. Pertukaran ini berlangsung didasarkan pada perangkat keras “hardware” dari vendor yang berbeda dan bermacam-macam alasan atau keinginan yang berbeda.
Modularity

Seperti contoh Jasa Antar/Kurir. “Modularity” pada level transportasi menyatakan bahwa tidak penting, bagaimana cara paket sampai ke pesawat.

Paket untuk sampai di pesawat, dapat dikirim melalui truk atau kapal. Masing-masing cara tersebut, pengirim tetap mengirimkan dan berharap paket tersebut sampai di Toronto. Pesawat terbang membawa paket ke Toronto tanpa memperhatikan bagaimana paket tersebut sampai di pesawat itu.

• 7 Layer OSI

Model OSI terdiri dari 7 layer :

Struktur tujuh lapis model OSI, bersamaan dengan protocol data unitpada setiap lapisan

OSI Reference Model memiliki tujuh lapis dengan keterangan sebagai berikut:

1. Application

Application layer terdiri dari bermacam-macam protokol. Misalnya terdapat ratusan jenis terminal yang tidak kompatibel di seluruh dunia. Ambil keadaan dimana editor layar penuh yang diharapkan bekerja pada jaringan dengan bermacam-macam terminal, yang masing-masing memiliki layout layar yang berlainan, mempunyai cara urutan penekanan tombol yang berbeda untuk penyisipan dan penghapusan teks, memindahkan sensor dan sebagainya.

Suatu cara untuk mengatasi masalah seperti di ata, adalah dengan menentukan terminal virtual jaringan abstrak, serhingga editor dan program-program lainnya dapat ditulis agar saling bersesuaian. Untuk menangani setiap jenis terminal, satu bagian software harus ditulis untuk memetakan fungsi terminal virtual jaringan ke terminal sebenarnya. Misalnya, saat editor menggerakkan cursor terminal virtual ke sudut layar kiri, software tersebut harus mengeluarkan urutan perintah yang sesuai untuk mencapai cursor tersebut. Seluruh software terminal virtual berada pada application layer.

Fungsi application layer lainnya adalah pemindahan file. Sistem file yang satu dengan yang lainnya memiliki konvensi penamaan yang berbeda, cara menyatakan baris-baris teks yang berbeda, dan sebagainya. Perpindahan file dari sebuah sistem ke sistem lainnya yang berbeda memerlukan penanganan untuk mengatasi adanya ketidak-kompatibelan ini. Tugas tersebut juga merupakan pekerjaan appication layer, seperti pada surat elektronik, remote job entry, directory lookup, dan berbagai fasilitas bertujuan umum dan fasilitas bertujuan khusus lainnya.

2. Presentation

Pressentation layer melakukan fungsi-fungsi tertentu yang diminta untuk menjamin penemuan sebuah penyelesaian umum bagi masalah tertentu. Pressentation Layer tidak mengijinkan pengguna untuk menyelesaikan sendiri suatu masalah. Tidak seperti layer-layer di bawahnya yang hanya melakukan pemindahan bit dari satu tempat ke tempat lainnya, presentation layer memperhatikan syntax dan semantik informasi yang dikirimkan.

Satu contoh layanan pressentation adalah encoding data. Kebanyakan pengguna tidak memindahkan string bit biner yang random. Para pengguna saling bertukar data sperti nama orang, tanggal, jumlah uang, dan tagihan. Item-item tersebut dinyatakan dalam bentuk string karakter, bilangan interger, bilangan floating point, struktur data yang dibentuk dari beberapa item yang lebih sederhana. Terdapat perbedaan antara satu komputer dengan komputer lainnya dalam memberi kode untuk menyatakan string karakter (misalnya, ASCII dan Unicode), integer (misalnya komplemen satu dan komplemen dua), dan sebagainya. Untuk memungkinkan dua buah komputer yang memiliki presentation yang berbeda untuk dapat berkomunikasi, struktur data yang akan dipertukarkan dapat dinyatakan dengan cara abstrak, sesuai dengan encoding standard yang akan digunakan “pada saluran”. Presentation layer mengatur data-struktur abstrak ini dan mengkonversi dari representation yang digunakan pada sebuah komputer menjadi representation standard jaringan, dan sebaliknya.

3. Session layer

Session layer mengijinkan para pengguna untuk menetapkan session dengan pengguna lainnya. Sebuah session selain memungkinkan transport data biasa, seperti yang dilakukan oleh transport layer, juga menyediakan layanan yang istimewa untuk aplikasi-aplikasi tertentu. Sebuah session digunakan untuk memungkinkan seseorang pengguna log ke remote timesharing system atau untuk memindahkan file dari satu mesin kemesin lainnya.

Sebuah layanan session layer adalah untuk melaksanakan pengendalian dialog. Session dapat memungkinkan lalu lintas bergerak dalam bentuk dua arah pada suatu saat, atau hanya satu arah saja. Jika pada satu saat lalu lintas hanya satu arah saja (analog dengan rel kereta api tunggal), session layer membantu untuk menentukan giliran yang berhak menggunakan saluran pada suatu saat.

Layanan session di atas disebut manajemen token. Untuk sebagian protokol, adalah penting untuk memastikan bahwa kedua pihak yang bersangkutan tidak melakukan operasi pada saat yang sama. Untuk mengatur aktivitas ini, session layer menyediakan token-token yang dapat digilirkan. Hanya pihak yang memegang token yang diijinkan melakukan operasi kritis.

Layanan session lainnya adalah sinkronisasi. Ambil contoh yang dapat terjadi ketika mencoba transfer file yang berdurasi 2 jam dari mesin yang satu ke mesin lainnya dengan kemungkinan mempunyai selang waktu 1 jam antara dua crash yang dapat terjadi. Setelah masing-masing transfer dibatalkan, seluruh transfer mungkin perlu diulangi lagi dari awal, dan mungkin saja mengalami kegagalan lain. Untuk mengurangi kemungkinan terjadinya masalah ini, session layer dapat menyisipkan tanda tertentu ke aliran data. Karena itu bila terjadi crash, hanya data yang berada sesudah tanda tersebut yang akan ditransfer ulang.

4. Transport layer

Fungsi dasar transport layer adalah menerima data dari session layer, memecah data menjadi bagian-bagian yang lebih kecil bila perlu, meneruskan data ke network layer, dan menjamin bahwa semua potongan data tersebut bisa tiba di sisi lainnya dengan benar. Selain itu, semua hal tersebut harus dilaksanakan secara efisien, dan bertujuan dapat melindungi layer-layer bagian atas dari perubahan teknologi hardware yang tidak dapat dihindari.

Dalam keadaan normal, transport layer membuat koneksi jaringan yang berbeda bagi setiap koneksi transport yang diperlukan oleh session layer. Bila koneksi transport memerlukan throughput yang tinggi, maka transport layer dapat membuat koneksi jaringan yang banyak. Transport layer membagi-bagi pengiriman data ke sejumlah jaringan untuk meningkatkan throughput. Di lain pihak, bila pembuatan atau pemeliharaan koneksi jaringan cukup mahal, transport layer dapat menggabungkan beberapa koneksi transport ke koneksi jaringan yang sama. Hal tersebut dilakukan untuk membuat penggabungan ini tidak terlihat oleh session layer.

Transport layer juga menentukan jenis layanan untuk session layer, dan pada gilirannya jenis layanan bagi para pengguna jaringan. Jenis transport layer yang paling populer adalah saluran error-free point to point yang meneruskan pesan atau byte sesuai dengan urutan pengirimannya. Akan tetapi, terdapat pula jenis layanan transport lainnya. Layanan tersebut adalah transport pesan terisolasi yang tidak menjamin urutan pengiriman, dan membroadcast pesan-pesan ke sejumlah tujuan. Jenis layanan ditentukan pada saat koneksi dimulai.

Transport layer merupakan layer end to end sebenarnya, dari sumber ke tujuan. Dengan kata lain, sebuah program pada mesin sumber membawa percakapan dengan program yang sama dengan pada mesin yang dituju. Pada layer-layer bawah, protokol terdapat di antara kedua mesin dan mesin-mesin lain yang berada didekatnya. Protokol tidak terdapat pada mesin sumber terluar atau mesin tujuan terluar, yang mungkin dipisahkan oleh sejumlah router. Perbedaan antara layer 1 sampai 3 yang terjalin, dan layer 4 sampai 7 yang end to end. Hal ini dapat dijelaskan seperti pada gambar 2-1.

Sebagai tambahan bagi penggabungan beberapa aliran pesan ke satu channel, transport layer harus hati-hati dalam menetapkan dan memutuskan koneksi pada jaringan. Proses ini memerlukan mekanisma penamaan, sehingga suatu proses pada sebuah mesin mempunyai cara untuk menerangkan dengan siapa mesin itu ingin bercakap-cakap. Juga harus ada mekanisme untuk mengatur arus informasi, sehingga arus informasi dari host yang cepat tidak membanjiri host yang lambat. Mekanisme seperti itu disebut pengendalian aliran dan memainkan peranan penting pada transport layer (juga pada layer-layer lainnya). Pengendalian aliran antara host dengan host berbeda dengan pengendalian aliran router dengan router. Kita akan mengetahui nanti bahwa prinsip-prinsip yang sama digunakan untuk kedua jenis pengendalian tersebut.

5. Network layer

Network layer berfungsi untuk pengendalian operasi subnet. Masalah desain yang penting adalah bagaimana caranya menentukan route pengiriman paket dari sumber ke tujuannya. Route dapat didasarkan pada table statik yang “dihubungkan ke” network. Route juga dapat ditentukan pada saat awal percakapan misalnya session terminal. Terakhir, route dapat juga sangat dinamik, dapat berbeda bagi setiap paketnya. Oleh karena itu, route pengiriman sebuah paket tergantung beban jaringan saat itu.

Bila pada saat yang sama dalam sebuah subnet terdapat terlalu banyak paket, maka ada kemungkinan paket-paket tersebut tiba pada saat yang bersamaan. Hal ini dapat menyebabkan terjadinya bottleneck. Pengendalian kemacetan seperti itu juga merupakan tugas network layer.

Karena operator subnet mengharap bayaran yang baik atas tugas pekerjaannya. seringkali terdapat beberapa fungsi accounting yang dibuat pada network layer. Untuk membuat informasi tagihan, setidaknya software mesti menghitung jumlah paket atau karakter atau bit yang dikirimkan oleh setiap pelanggannya. Accounting menjadi lebih rumit, bilamana sebuah paket melintasi batas negara yang memiliki tarip yang berbeda.

Perpindahan paket dari satu jaringan ke jaringan lainnya juga dapat menimbulkan masalah yang tidak sedikit. Cara pengalamatan yang digunakan oleh sebuah jaringan dapat berbeda dengan cara yang dipakai oleh jaringan lainnya. Suatu jaringan mungkin tidak dapat menerima paket sama sekali karena ukuran paket yang terlalu besar. Protokolnyapun bisa berbeda pula, demikian juga dengan yang lainnya. Network layer telah mendapat tugas untuk mengatasi semua masalah seperti ini, sehingga memungkinkan jaringan-jaringan yang berbeda untuk saling terinterkoneksi.

6. Data Link layer

Tugas utama data link layer adalah sebagai fasilitas transmisi raw data dan mentransformasi data tersebut ke saluran yang bebas dari kesalahan transmisi. Sebelum diteruskan kenetwork layer, data link layer melaksanakan tugas ini dengan memungkinkan pengirim memecag-mecah data input menjadi sejumlah data frame (biasanya berjumlah ratusan atau ribuan byte). Kemudian data link layer mentransmisikan frame tersebut secara berurutan, dan memproses acknowledgement frame yang dikirim kembali oleh penerima. Karena physical layer menerima dan mengirim aliran bit tanpa mengindahkan arti atau arsitektur frame, maka tergantung pada data link layer-lah untuk membuat dan mengenali batas-batas frame itu. Hal ini bisa dilakukan dengan cara membubuhkan bit khusus ke awal dan akhir frame. Bila secara insidental pola-pola bit ini bisa ditemui pada data, maka diperlukan perhatian khusus untuk menyakinkan bahwa pola tersebut tidak secara salah dianggap sebagai batas-batas frame.

Terjadinya noise pada saluran dapat merusak frame. Dalam hal ini, perangkat lunak data link layer pada mesin sumber dapat mengirim kembali frame yang rusak tersebut. Akan tetapi transmisi frame sama secara berulang-ulang bisa menimbulkan duplikasi frame. Frame duplikat perlu dikirim apabila acknowledgement frame dari penerima yang dikembalikan ke pengirim telah hilang. Tergantung pada layer inilah untuk mengatasi masalah-masalah yang disebabkan rusaknya, hilangnya dan duplikasi frame. Data link layer menyediakan beberapa kelas layanan bagi network layer. Kelas layanan ini dapat dibedakan dalam hal kualitas dan harganya.

Masalah-masalah lainnya yang timbul pada data link layer (dan juga sebagian besar layer-layer di atasnya) adalah mengusahakan kelancaran proses pengiriman data dari pengirim yang cepat ke penerima yang lambat. Mekanisme pengaturan lalu-lintas data harus memungkinkan pengirim mengetahui jumlah ruang buffer yang dimiliki penerima pada suatu saat tertentu. Seringkali pengaturan aliran dan penanganan error ini dilakukan secara terintegrasi.

Saluran yang dapat mengirim data pada kedua arahnya juga bisa menimbulkan masalah. Sehingga dengan demikian perlu dijadikan bahan pertimbangan bagi software data link layer. Masalah yang dapat timbul di sini adalah bahwa frame-frame acknoeledgement yang mengalir dari A ke B bersaing saling mendahului dengan aliran dari B ke A. Penyelesaian yang terbaik (piggy backing) telah bisa digunakan; nanti kita akan membahasnya secara mendalam.

Jaringan broadcast memiliki masalah tambahan pada data link layer. Masalah tersebut adalah dalam hal mengontrol akses ke saluran yang dipakai bersama. Untuk mengatasinya dapat digunakan sublayer khusus data link layer, yang disebut medium access sublayer.

7. Physical layer

Physical Layer berfungsi dalam pengiriman raw bit ke channel komunikasi. Masalah desain yang harus diperhatikan disini adalah memastikan bahwa bila satu sisi mengirim data 1 bit, data tersebut harus diterima oleh sisi lainnya sebagai 1 bit pula, dan bukan 0 bit. Pertanyaan yang timbul dalam hal ini adalah : berapa volt yang perlu digunakan untuk menyatakan nilai 1? dan berapa volt pula yang diperlukan untuk angka 0?. Diperlukan berapa mikrosekon suatu bit akan habis? Apakah transmisi dapat diproses secara simultan pada kedua arahnya? Berapa jumlah pin yang dimiliki jaringan dan apa kegunaan masing-masing pin? Secara umum masalah-masalah desain yang ditemukan di sini berhubungan secara mekanik, elektrik dan interface prosedural, dan media fisik yang berada di bawah physical layer.Apa yang dilakukan oleh 7 layer OSI ?

Ketika data ditransfer melalui jaringan, sebelumnya data tersebut harus melewati ke-tujuh layer dari satu terminal, mulai dari layer aplikasi sampai physical layer, kemudian di sisi penerima, data tersebut melewati layer physical sampai aplikasi. Pada saat data melewati satu layer dari sisi pengirim, maka akan ditambahkan satu “header” sedangkan pada sisi penerima “header” dicopot sesuai dengan layernya.

Tujuan utama penggunaan model OSI adalah untuk membantu desainer jaringan memahami fungsi dari tiap-tiap layer yang berhubungan dengan aliran komunikasi data. Termasuk jenis-jenis protoklol jaringan dan metode transmisi.

Model dibagi menjadi 7 layer, dengan karakteristik dan fungsinya masing-masing. Tiap layer harus dapat berkomunikasi dengan layer di atasnya maupun dibawahnya secara langsung melalui serentetan protokol dan standard.
Model OSI
Keterangan
Application Layer: Menyediakan jasa untuk aplikasi pengguna. Layer ini bertanggungjawab atas pertukaran informasi antara program komputer, seperti program e-mail, dan service lain yang jalan di jaringan, seperti server printer atau aplikasi komputer lainnya.
Presentation Layer: Bertanggung jawab bagaimana data dikonversi dan diformat untuk transfer data. Contoh konversi format text ASCII untuk dokumen, .gif dan JPG untuk gambar. Layer ini membentuk kode konversi, translasi data, enkripsi dan konversi.
Session Layer: Menentukan bagaimana dua terminal menjaga, memelihara dan mengatur koneksi,- bagaimana mereka saling berhubungan satu sama lain. Koneksi di layer ini disebut “session”.
Transport Layer: Bertanggung jawab membagi data menjadi segmen, menjaga koneksi logika “end-to-end” antar terminal, dan menyediakan penanganan error (error handling).
Network Layer: Bertanggung jawab menentukan alamat jaringan, menentukan rute yang harus diambil selama perjalanan, dan menjaga antrian trafik di jaringan. Data pada layer ini berbentuk paket.
Data Link Layer: Menyediakan link untuk data, memaketkannya menjadi frame yang berhubungan dengan “hardware” kemudian diangkut melalui media. komunikasinya dengan kartu jaringan, mengatur komunikasi layer physical antara sistem koneksi dan penanganan error.
Physical Layer: Bertanggung jawab atas proses data menjadi bit dan mentransfernya melalui media, seperti kabel, dan menjaga koneksi fisik antar sistem.