Konsep Dasar TCP/IP (bagian 2)

Lanjutan dari artikel sebelumnya : Konsep Dasar TCP/IP (bagian 1)

5. Bagaimanakah bentuk arsitektur dari TCP/IP itu ?

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. Berikut adalah model referensi OSI 7 lapisan, yg mana setiap lapisan menyediakan tipe khusus pelayanan jaringan :

Peer process

|Application layer |<—————–>|Application layer |

|Presentation layer|<—————–>|Presentation layer|

|Session layer     |<—————–>|Session layer     |

|Transport layer   |<—————–>|Transport layer   |

|Network layer     |<—————–>|Network layer     |

|Data link layer   |<—————–>|Data link layer   |

|Physical layer    |<—————–>|Physical layer    |

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”. Walaupun rumit tetapi fungsi tiap lapisan dapat dibuat dalam bentuk modul sehingga kerumitan dapat ditanggulangi dengan mudah.

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.

Komputer Lainnya 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). Selain 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

c. 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 sehinggapesan tersebut dikirimkan melalui media jaringan yg sama disebut “multiplexing”. Prosedur mengembalikan pesan dan mengarahkannya pada proses yg benar disebut demultiplexing”.

Tanggung jawab 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 :

  • 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.
  • Unreliable delivery, bukan berarti kesalahan mungkin terjadi, tetapi menunjukkan bahwa lapisan transport tidak memeriksa kesalahan tersebut. 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 atas 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.

d. 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 IEEE 802.4  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 dilewarkan 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).

******************************************
6. Bagaimana TCP dan IP bekerja ?

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 dulu sebelum 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):

  1. Destination unreachable, terjadi jika host,jaringan,port atau protokol tertentu tidak dapat dijangkau.
  2. Time exceded, dimana datagram tidak bisa dikirim karena time to live habis.
  3. Parameter problem, terjadi kesalahan parameter dan letak oktert dimana kesalahan terdeteksi.
  4. Source quench, terjadi karena router/host tujuan membuang datagram karena batasan ruang buffer atau karena datagram tidak dapat diproses.
  5. Redirect, pesan ini memberi saran kepada host asal datagram mengenai router yang lebih tepat untuk menerima datagram tsb.
  6. 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 mengenai kemampuan bagi host untuk menempatkan rute ke gateway.

******************************************
7. Bagaimanakah bentuk format header protokol UDP,TCP,IP ?

a. UDP

UDP memberikan alternatif transport untuk proses yg tidak membutuhkan pengiriman yg handal. Seperti yg telah dibahas sebelumnya, UDP merupakan protokol 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. Header UDP tidak mengandung banyak informasi, berikut bentuk headernya :

++++++++++++++++++++++++++++++++++++++

+ Source Port  +   Destination Port  +

++++++++++++++++++++++++++++++++++++++

+    Length    +    Checksum         +

++++++++++++++++++++++++++++++++++++++

  • 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)

b. 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 dan agar 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). Jadi inilah bentuk datagram tersebut:

++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++

+     Source Port     +      Destination port  +

++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++

+                 Sequence number              +

++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++

+               Acknowledgment number          +

++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++

+  Data +                     |U|A|P|R|S|F|                +

+ offset+ Reserved     |R|C|S|S|Y|I|     Window     +

+       +                          |G|K|H|T|N|N|                +

++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++

+    Checksum                 | Urgent pointer +

++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++

+  data anda —— sampai 500 oktet berikut   +

Jika kita misalkan TCP header sebagai “T”, maka seluruh file akan berbentuk sebagai berikut :

T—- T—- T—- T—- T—- T—- T—- T—- T—- T—- T—-

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 backnowledgement) 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 :
  1. URG, Saat di set 1 ruang urgent pointer memiliki makna, set 0 diabaikan.
  2. ACK saat di set ruang acknowledgement number memiliki arti.
  3. PSH, memulai fungsi push.
  4. RST, memaksa hubungan di reset.
  5. SYN, melakukan sinkronisasi nomor urutan untuk hubungan. Bila diset maka hubungan di buka.
  6. FIN, hubungan tidak ada lagi.

c. 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.

Berikut inilah tampilan header IP :

++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++

+ version + IHL + Type of Service +        Total Length      +

++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++

+  identification                 + Flag +  Fragment Offset  +

++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++

+ Time to live  + Protocol        +     Header Checksum      +

++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++

+                       Source Address                       +

++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++

+                    Destination Address                     +

++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++

+ TCP header, kemudian data  ——-                         +

++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++

Jika kita misalkan IP header sebagai “I”, maka file sekarang akan berbentuk :

IT—-  IT—-  IT—-  IT—–  IT—–  IT—–  IT—– IT—-

One thought on “Konsep Dasar TCP/IP (bagian 2)

  1. walahhhhhhhhhh
    panjang amyt mas?
    hehehe
    tp g papa lah!
    saya uda baa og smuanya,sekalipun banyakan yang saya g ngeri ketimbang saya ngrti.
    hehehehe
    tp tetep j thanks berat mas.
    posting trus

    Suka

Tinggalkan Balasan

Isikan data di bawah atau klik salah satu ikon untuk log in:

Logo WordPress.com

You are commenting using your WordPress.com account. Logout / Ubah )

Gambar Twitter

You are commenting using your Twitter account. Logout / Ubah )

Foto Facebook

You are commenting using your Facebook account. Logout / Ubah )

Foto Google+

You are commenting using your Google+ account. Logout / Ubah )

Connecting to %s