HZ Ch7.Protokol [PDF]

Citation preview

Bab VII PROTOKOL Overview Arti



Protokol Elemen Kunci Protokol Fungsi Protokol Arsitektur OSI TCP/ IP : Arsitektur TCP/



IP



IP Address Pengelompokan 1



by. Hazriani



IP



Overview Internetwork 



Terdapat banyak jaringan di dunia ini, seringkali dengan perangkat keras dan perangkat lunak yang berbeda – beda. Kumpulan jaringan yang terinterkoneksi disebut internetwork. Sebuah internetwork akan terbentuk bila jaringan-jaringan yang berbeda saling terhubung. Penyambungan sebuah LAN dengan sebuah WAN atau penyambungan dua buah LAN disebut Internetwork. Masalah yang kemudian muncul adalah masalah kompatibiltas antar perangkat (keras/ lunak).







Ketika komputer, terminal dan/atau perangkat pengolah data yang memindahkan data/ mentransmisikan data (melakukan proses pengiriman/ penerimaan data), dalam hal ini haruslah ada jalur data (data path) antara dua komputer tersebut, baik apakah secara langsung atau melalui suatu jaringan komunikasi. 2



by. Hazriani



Contoh : Arsitektur Komunikasi I tal i an Busi ness



Ef f ecti ve Communi cati on



Transl ator



French Busi ness



Transl ator



Tel ex Operator



Tel ex Operator Physi cal Communi cat i on



:COMMUNICATIONS ARCHITECTURE EXAMPLE (william J. Bayda, 2000) 3



by. Hazriani



Arti Protokol 



Komunikasi antar komputer memerlukan suatu aturan, yaitu tata cara bagaimana mereka dapat saling mengenal dan melakukan transfer data tanpa error. Agar dua atau beberapa komputer yang saling berkomunikasi dapat berkomuniaksi dengan lancar, ibaratnya keduanya harus berbicara dengan bahasa yang sama. Apa yang dikomunikasikan, bagaimana komunikasi itu terjadi, serta saat komunikasi tersebut dilakukan, haruslah sesuai dengan kesepakatan. Kesepakatan yang dimaksud menunjuk pada sebuah protokol. 4



by. Hazriani



Overview Internetwork (lanjut…) 



Selain adanya data path masih diperlukan beberapa hal lain, yaitu :  Sistem sumber juga harus mampu menginformasikan identitas sistem tujuan yang diinginkan kepada jaringan komunikasi.  Sistem sumber harus dapat memastikan bahwa sistem tujuan benar-benar dipersiapkan untuk menerima data  Aplikasi transfer file pada sistem sumber harus dapat memastikan bahwa program manajemen file pada sistem tujuan benar-benar dipersiapkan untuk menerima dan menyimpan file untuk beberapa user tertentu.  Bila format-format file yang dipergunakan pada kedua sistem tersebut tidak kompatibel, maka salah satu atau sistem yang lain harus mampu melakukan fungsi penterjemahan. 5



by. Hazriani



Arti Protokol (lanjut…) 



Protocols : “Set of rules precisely defining the method used to communicate” (william J. Bayda, 2000)







Protokol diartikan sebagai suatu rangkaian aturan yang mengatur proses pertukaran data antara dua entiti.







Sebuah protokol dipergunakan untuk proses komunikasi antara entiti (program-program aplikasi user, program transfer file, sistem manajemen data base, fasilitas electronic mail, terminal, dll) pada sistem (komputer, terminal, sensor remote, dll) yang berbeda. 6



by. Hazriani



Elemen-Elemen Kunci Sebuah Protokol Syntax : meliputi segala sesuatu yang berkaitan dengan format data dan level-level sinyal  Semantics : Meliputi informasi kontrol untuk koordinasi dan pengendalian kesalahan  Timing : Meliputi kesesuaian urutan dan kecepatan 



7



by. Hazriani



Fungsi Protokol      







 



Encapsulation Segmentasi dan reasembling (segmentation and reassembly) Kontrol koneksi (connection control); Pengadaan koneksi/ Connection estabilishment, transfer data, penghentian koneksi Pengiriman sesuai order (ordered delivery); memastikan bahwa record-record dari file yang diterima sama dengan record-record yang ditransmisikan. Flow Control; Mengatur jumlah atau rate data yang dikirim. Error control; Menjaga kendali informasi dan data dari kehilangan atau kerusakan. Dalam hal ini menjalankan dua fungsi terpisah, yaitu deteksi error dan transmisi ulang. Pengalamatan; meliputi addresing level (tingkat pengalamatan), Adressing scope (jangkauan pengalamatan), connection identifiers (idenifikasi koneksi) dan addressing mode (mode pengalamatan) Multiplexing; koneksi multiple kedalam site tunggal. Sevis-servis transmisi (Transmission services) ; Prioritas, Mutu layanan, Pengamanan (security) 8



by. Hazriani



Model Referensi OSI 



9



Model OSI (Open Systems Interconnection) dikembangkan oleh ISO (International Organization For Standardization) sebagai model untuk arsitektur komunikasi komputer (1970), serta sebagai kerangka kerja bagi pengembangan standar-standar protokol. Model OSI terdiri dari tujuh lapisan (Seven Layer) by. Hazriani



LAYERS OF THE OPEN SYSTEMS INTERCONNECTION MODEL (william J. Bayda, 2000)



10



by. Hazriani



Model referensi OSI



11



by. Hazriani



Seven Layer OSI [1] 











Physical Layer Mengirim dan menerima data dalam bentuk impuls electric (bergantung pada medium yang digunakan). Atau dengan kata lain lapisan ini berkaitan dengan transmisi bit stream yang tidak terstruktur sepanjang media physical; berhubungan dengan karakteristik prosedural, fungsi elektris dan mekanis untuk mengakses media fisik. Data Link Berfungsi meningkatkan kualitas transmisi dan pengkodean impuls elecric. Dalam hal ini menyediakan transfer informasi yang reliabel melewati link fisik, mengirim block (frame) dengan sinkronisasi yang diperlukan, kontrol error dan flow control. Network Layer. Melengkapi lapisan yang lebih tinggi dengan keleluasaan dari transmisi data dan teknologi-teknologi switching yang dipergunakan untuk menghubungkan sistem; bertugas menyusun, mempertahankan serta by. Hazriani 12 mengakhiri koneksi.



Seven Layer OSI [2] Tiga lapisan pertama



berfungsi hanya untuk transmisi data diantara dua node, dan bukan untuk isi asli dari data. Dengan kata lain data dalam bentuknya yang asli ditambah dengan data-data tambahan yang diperlukan dalam transmisi. Sedangkan keempat lapisan diatasnya berfungsi untuk melewatkan data diantara proses (program) yang berjalan pada dua node yang terkoneksi. 



Transport Layer Berfungsi menangani interaksi antara proses-proses pada node sumber dan node tujuan ( menyediakan transfer data yang handal ), melakukan deteksi dan koreksi jika terjadi error dari data yang sedang dikirim (end-toend error) dan melihat apakah data harus ditransmisikan kembali bila ada kekurangan dalam penerimaan data. 13



by. Hazriani



Seven Layer OSI [3] 











Session Layer Berfungsi mengelola alur waktu koneksi, melihat apakah data sudah dikirim dan diterima oleh proses; Menyediakan struktur kontrol untuk komunikasi diantara aplikasi-aplikasi; menetukan menyusun, mengatur dan mengakhiri koneksi sesi diantara aplikasi-aplikasi yang sedang beroperasi. Presentation Layer Menyediakan keleluasaan terhadap proses aplikasi untuk bermacam representasi data (syntax) Application Layer berfungsi mengelola interaksi antara program pemakai, menerima perintah dari pemakai dan mengembalikan kode error ke pemakai jika terjadi error. 14



by. Hazriani



Model Referensi TCP/ IP 







Model referensi TCP/ IP merupakan suatu model referensi yang pada awalnya digunakan oleh semua jaringan komputer ARPANET dan generasi-generasi penerusnya, Internet. Penemuan TCP/ IP berawal dari kebutuhan DoD (Departemen Pertahanan Amerika Serikat-US Departement of Defence), teknologi jaringan yang kompleks. Olehnya itu pada tahun 1968 DoD Advanced Research Project Agency (ARPA) memulai penelitian dalam bidang jaringan dengan menggunakan teknologi yang sekarang disebut paket switching. Jaringan bersifat percobaan pertama kali menghubungkan empat tempat : The university of California at Los Angeles (UCLA), The University of California at Santa Barbara (UCSB), The University of UTAH and SRI International. Menjelang tahun 1972 menghubungkan 20 tempat. Penelitianpenelitian tersebut berlanjut hingga kemudian terwujud sebuah model referensi TCP/ IP sekarang. Pada saat itu ARPANET menghubungkan ratusan universitas dan instansi pemerintah dengan menggunakan kabel telepon sewaan. Pada saat jaringan satelit dan radio ditambahkan ke sistem, ternyata protokol-protokolnya mendapat kesulitan dalam menghubungkan komputer-komputer yang telah tergabung tersebut. Karena itu diperlukan model referensi baru. Sejak itu hal yang menjadi tujuan utama adalah bagaimana menciptakan suatu sistem yang mampu menghubungkan jaringanjaringan komputer secara bersama-sama tanpa melihat adanya perbedaan. Arsitektur by. Hazriani TCP/IP. ini kemudian dikenal sebagai Model referensi 15



Model Referensi TCP/ IP [2] 







Dengan demikian perasaan khawatir DoD untuk host, router dan gateway internet yang sangat berharga itu tidak terpakai lagi, dapat diabaikan. Maka tujuan utama lain model TCP/ IP adalah mengusahakan agar jaringan-jaringan yang telah ada mampu mempertahankan diri dari hilangnya hardware-hardware subnet, dimana percakapan yang ada tidak terputus. Dengan kata lain DoD mengharapkan koneksi tetap utuh selama mesin sumber dan mesin yang dituju tetap berfungsi, sekalipun sebagian mesin dan jalur transmisi yang terhubung menyulitkan operasioperasi. Selain itu diperlukan arsitektur yang Fleksibel, karena aplikasiaplikasi yang memiliki persyaratan tertentu sangat diinginkan, mulai dari pemindahan data hingga transmisi pembicaraan realtime. TCP/IP terdiri dari sub-protokol, yang beroperasi pada lapisan (layer) yang berbeda. Lapisan-lapisan tersebut terdiri atas : Network Access Layer , Internet Layer, Transport Layer dan Aplication Layer 16



by. Hazriani



Model Referensi TCP/IP (Transmission Control Protocol/Internet Protocol)  Digunakan



pertama kali untuk menghubungkan komputer-komputer pemerintah USA  TCP/IP memiliki keunggulan sehubungan dengan kompatibilitasnya dengan beragam perangkat keras dan Sistem Operasi  Tugas utama TCP adalah menerima pesan elektronik dengan panjang sembarang dan membaginya ke dalam bagian-bagian berukuran 64 KB. Apabila suatu bagian mengalami kerusakan selama transmisi maka program pengirim hanya perlu mengulang transmisi bagian itu dan tidak perlu dari awal.  Tugas utama IP adalah mengambil bagian-bagian, memeriksa ketepatan bagian-bagian, mengalamatkan ke sasaran yang dituju dan memastikan apakah bagian-bagian tersebut sudah dikirim dengan urutan yang benar.  Model Referensi TCP/IP tidak memiliki session layer & presentation layer



17



by. Hazriani



MODEL REFERENSI OSI & TCP/IP OSI



TCP / IP



Application (Layer7)



FTP, SNMP, HTTP, SMTP, Telnet, PING



Presentation (Layer6)



Application



Session (Layer 5) Transport (Layer 4)



TCP



Transport



Network (Layer 3)



ICMP IP



Internet



Data Link (Layer 2) Physical (Layer 1)



18



UDP ARP



Network Accecc Layer ( Network Interface)



by. Hazriani



Illustrasi : TCP/IP Protocol Stack (M.Niswar, 2004)



19



by. Hazriani



TCP/ IP Layer [1] 







Network Access Layer Network Access Layer adalah layer yang paling bawah dari hirarki protokol TCP/ IP. Fungsi layer ini mencakup fungsi dua layer terendah osi (Data Link dan Physical) Internet Layer Tugas dari layer ini adalah untuk mengijinkan host mengirimkan paket ke network dan memungkinkan paket-paket itu berjalan sendiri-sendiri ke tempat tujuannya. Analogi dari sistem ini adalah Surat Pos. Seseorang dapat menaruh sejumlah surat internasional ke dalam kotak pos. Mungkin saja surat-surat tersebut berjalan melalui satu atau lebih gerbang surat internasional selama perjalanannya. Akan tetapi semua itu berlangsung dengan tanpa disadari atau diketahui pengguna. Selain itu karena setiap negara (jaringan) mempunyai perangko masingmasing, ukuran amplop tertentu dan aturan pengiriman yang tidak perlu diketahui pengguna. Internet layer menentukan format paket yang resmi dan protokol resmi yang disebut IP (Internet Protokol). Singkatnya, tugas internet layer adalah mengirimkan paket-paket IP yang berisi informasi tujuan paket tersebut. Internet layer TCP/IP sangat mirip fungsinya dengan network layer OSI. 20



by. Hazriani



TCP/ IP Layer [2] 







Transport Layer Layer ini dirancang untuk memungkinkan entity per entity pada host sumber dan host tujuan untuk melakukan percakapan, sama halnya pada transport layer OSI. Pada layer ini melibatkan dua sub protokol, yaitu TCP (Transmission Control Protocol) dan UDP (User Datagram Protocol). TCP merupakan protokol reliable connection oriented yang mengijinkan sebuah aliran byte yang berasal dari suatu mesin (komputer) untuk dikirimkan tanpa error kesebuah mesin yang ada diinternet serta mengatur kecepatan proporsional pentransmisian data. UDP digunakan secara meluas pada jenis transmisi yang mengutamakan pengiriman cepat dibanding pengiriman akurat. (pengiriman percakapan atau video). Application Layer Model TCP/ IP tidak memiliki session layer dan presentation layer, karena dirasakan bahwa manfaatnya sangat sedikit dan secara teknis telah terpenuhi dengan keberadaan transport dan Application layer. Layer ini berisi bermacam-macam protocol tingkat tinggi, seperti TELNET, FTP dan SMTP, DNS, SNMP dan HTTP. 21



by. Hazriani



Fasilitas Protokol TCP/IP 



Dari berbagai fasilitas yang disediakan oleh protokol TCP/IP, ada beberapa fungsi yang berguna untuk melakukan pencarian kesalahan (trouble shooting) dalam jaringan Internet



22



by. Hazriani



Contoh Fasilitas TCP/IP 



23



PING akan mengirim satu paket data ke salah satu alamat, lalu alamat-nya akan membalas dalam bentuk lamanya waktu



by. Hazriani



Contoh Fasilitas TCP/IP (lanjut) 



TRACERT akan menelusuri sambungan Internet dari tempat kita ke tempat yang dituju, dengan memberikan laporan kecepatan di setiap titik



24



by. Hazriani



Pengalamatan IP (IP Address) 



Pengalamatan pada TCP/ IP mengikuti suatu skema khusus. Alamat tersebut dirancang untuk mengidentifikasi komputer tertentu yang ada dalam jaringan tertentu secara unik. Untuk melakukan ini, alamat IP menentukan alamat jaringan dan alamat host (komputer) pada jaringan tersebut. Alamat IP dijabarkan sebagai angka dua belas digit desimal, biasanya diwakili tiga digit dalam empat group yang dipisahkan dengan titik (xxx.xxx.xxx.xxx). Setiap angka tiga digit ini mewakili 1 byte (bernilai 8 bit biner) Contoh : IP. 193.168.199.232 Secara eqivalen biner, 11000001.10101000.11000111.11101000



25



by. Hazriani



Pengalamatan IP (Lanjut…) 











Bilangan terbesar yang mungkin direpresentasikan oleh byte adalah 255 (128+64+32+16+8+4+2+1 =255), jadi setiap byte dari alamat IP harus berisi nilai antara 0 dan 255. Angka 0 dan 255 mempunyai arti istimewa dalam alamat IP. Bilangan 255 (representasi biner :11111111) merepresentasikan alamat broadcast; setiap komputer dalam jaringan IP menerima paket yang dialamatkan ke alamat broadcast. Peralatan mengirim broadcast karena kadang-kadang lebih mudah mengirim paket ke setiap komputer dalam jaringan ketimbang mengalamatkan paket individu pada setiap bagiannya. Byte 0, dalam alamat IP juga memiliki arti khusus, ia digunakan untuk menspesifikasi nomor alamat jaringan (jika 0 ada diakhir alamat) atau node (jika satu atau lebih 0 ada diawal alamat). Contoh : 193.168.32.0 akan menyiapkan jaringan nomor 193.168.32. , sedangkan 0.0.0.232 : akan menunjukkan komputer yang ditetapkan dengan alamat IP 232 pada jaringan. 26



by. Hazriani



Pengelompokan IP Address 







27



Untuk memenuhi semua ukuran jaringan yang cukup fleksibel, maka dibuat skema pengalamatan jaringan. Dari ukuran besar (sampai jutaan node) sampai ukuran kecil (sepuluh node). Lagipula jaringan 10.000 node akan membutuhkan format pengalamatan yang sangat berbeda dibandingkan dengan jaringan 200 node. Untuk memenuhi kebutuhan jaringan besar, sedang dan kecil, dikembangkan konsep kelompok, yaitu kelompok jaringan IP. Dibuat tiga kelompok jaringan (network classes), Kelompok A untuk jaringan yang sangat besar (jutaan node), Kelompok B untuk jaringan ukuran sedang (ribuan node) dan Kelompok C untuk jaringan terkecil (sampai dengan 254 node) by. Hazriani



Illustrasi Pengelompokan IP Address [1] Kelompok A : xxx.xxx.xxx.xxx Alamat jaringan Alamat host  Kelompok B : xxx.xxx.xxx.xxx Alamat jaringan Alamat host  Kelompok C : xxx.xxx.xxx.xxx 



Alamat Jaringan



28



by. Hazriani



Alamat Host



Illustrasi Pengelompokan IP Address [2] 



Peralatan jaringan menentukan kelompok jaringan dengan memeriksa beberapa bit pertama dalam alamat tujuan sebuah datagram. Dalam kelompok A, bit pertama diset ke0, dalam kelompok B, bit pertama diset ke-1 dan bit kedua diset ke-0. Pada kelompok C bit pertama dan kedua diset ke 1 dan bit ke tiga diset ke 0. Kelompok jaringan Format Alamat Kelompok A 0xxxxxxx.xxxxxxxx.xxxxxxxx.xxxxxxxx Kelompok B 10xxxxxx.xxxxxxxx.xxxxxxxx.xxxxxxxx Kelompok C 110xxxxx.xxxxxxxx.xxxxxxxx.xxxxxxxx.



29



by. Hazriani



Pengelompokan IP (3) 



30



Dengan menggunakan konversi biner ke desimal, kita dapat melihat bahwa alamat-alamat kelompok A dimulai dengan angka 1 – 127, Kelompok B dengan 128 – 191, dan kelompok C dengan 192 – 223. Dapat dilihat bahwa byte pertama (oktet) dari setiap contoh dan mengisi sisa byte dengan 1, Angka terbesar kelompok A adala 127; untuk kelompok B adalah 191 dan untuk kelompok C adalah 223. Angka antara 224 dan 239, kadang-kadang disebut kelompok D atau alamat-alamat Multicast. Alamat-alamat multicast tidak mengidentifikasi jaringan tertentu, tetapi alamat sekelompok komputer yang tidak membagi alamat fisik jaringan. Angka jaringan diatas 239 dicadangkan untuk mode pengalamatan masa depan. by. Hazriani



Subnet Mask 



   



Subnet Masking adalah teknik yang digunakan bersama dengan kelompok jaringan untuk membantu menentukan bagian mana alamat IP yang berkenaan sebagai alamat jaringan dan bagian mana sebagai alamat node. Mask terdiri dari 32-bit kombinasi 1 dan 0. Dalam subnet mask, 1 mewakili alamat jaringan dan 0 mewakili bagian alamat node. Contoh : Kel Subnet Mask : Biner Subnet Mask Desimal Kel. A 11111111.00000000.00000000.00000000 255.0.0.0 Kel. B 11111111.11111111.00000000.00000000 255.255.0.0 Kel. C 11111111.11111111.11111111.00000000 255.255.255.0 Setiap 0 dalam subnet mask menunjukkan bagian alamat node dari alamat IP dan setiap 1 menunjukkan bagian alamat jaringan. 31



by. Hazriani



Protocol FTP (File Transfer Protocol)  SMTP (Simple Mail Transfer Protocol)  HTTP (HyperText Transfer Protocol)  PPP (Point to Point Protocol)  SLIP (Serial Line Internet Protocol)  Masih banyak lagi……. 



32



by. Hazriani



Referensi • Onno W. Purbo. 2002. TCP/IP. Jakarta : PT. Elex Media Komputindo • william J. Bayda, 2000.Companion to Data Communication : from Basic to Broadband, 3rd Edition, Prentice Hall. • M. Niswar, 2004. Switching & Protocol. Universitas Hasanuddin.



• Stallings, 2001.Ko m unikas i Data d an Ko m p ute r, Jakarta : Salemba Teknik. 33



by. Hazriani



Tugas Kelompok 



Uraikan spesifikasi dari setiap layer : OSI  TCP/ IP 







34



Uraikan Urgensi Pengelompokan IP?



by. Hazriani



Tugas Lanjut : Konversilah IP Addess berikut kedalam format desimal dan tentukan kelasnya : • • • •



00110011. 00100011. 00110001. 00010010 10100011. 00100011. 01010011. 00010011 11010011. 10100001. 10100011. 00110111 01010011. 00111010. 00100110. 00011010



Konversilah IP Addess berikut kedalam format biner dan tentukan kelasnya :    



27. 19.8.10 128. 50. 80. 9 200. 45. 17. 15 127. 88. 9. 89 35



by. Hazriani