TCP / IP

Sejarah TCP/IP

Sejarah TCP/IP dimulainya dari lahirnya ARPANET yaitu jaringan paket
switching digital yang didanai oleh DARPA (Defence Advanced Research Projects
Agency) pada tahun 1969. Sementara itu ARPANET terus bertambah besar
sehingga protokol yang digunakan pada waktu itu tidak mampu lagi menampung
jumlah node yang semakin banyak. Oleh karena itu DARPA mendanai pembuatan
protokol komunikasi yang lebih umum, yakni TCP/IP. Ia diadopsi menjadi standard
ARPANET pada tahun 1983.

Untuk memudahkan proses konversi, DARPA juga mendanai suatu proyek
yang mengimplementasikan protokol ini ke dalam BSD UNIX, sehingga dimulailah
perkawinan antara UNIX dan TCP/IP.. Pada awalnya internet digunakan untuk
menunjukan jaringan yang menggunakan internet protocol (IP) tapi dengan semakin
berkembangnya jaringan, istilah ini sekarang sudah berupa istilah generik yang
digunakan untuk semua kelas jaringan. Internet digunakan untuk menunjuk pada
komunitas jaringan komputer worldwide yang saling dihubungkan dengan protokol
TCP/IP.
Perkembangan TCP/IP yang diterima luas dan praktis menjadi standar
defacto jaringan komputer berkaitan dengan ciri-ciri yang terdapat pada protokol itu
sendiri yang merupakan keunggulun dari TCP/IP, yaitu :
??Perkembangan protokol TCP/IP menggunakan standar protokol terbuka
sehingga tersedia secara luas. Semua orang bisa mengembangkan perangkat
lunak untuk dapat berkomunikasi menggunakan protokol ini. Hal ini membuat
pemakaian TCP/IP meluas dengan sangat cepat, terutama dari sisi
pengadopsian oleh berbagai sistem operasi dan aplikasi jaringan.
??Tidak tergantung pada perangkat keras atau sistem operasi jaringan
tertentu sehingga TCP/IP cocok untuk menyatukan bermacam macam network,
misalnya Ethernet, token ring, dial-up line, X-25 net dan lain lain.
??Cara pengalamatan bersifat unik dalam skala global, memungkinkan
komputer dapat mengidentifikasi secara unik komputer yang lain dalam seluruh
jaringan, walaupun jaringannya sebesar jaringan worldwide Internet. Setiap
komputer yang tersambung dengan jaringan TCP/IP (Internet) akan memiliki
address yang hanya dimiliki olehnya.
??TCP/IP memiliki fasilitas routing dan jenis-jenis layanan lainnya yang
memungkinkan diterapkan pada internetwork.
Arsitektur dan Protokol Jaringan TCP/IP
Dalam arsitektur jaringan komputer, terdapat suatu lapisan-lapisan ( layer )
yang memiliki tugas spesifik serta memiliki protokol tersendiri. ISO (International
Standard Organization) telah mengeluarkan suatu standard untuk arsitektur jaringan
komputer yang dikenal dengan nama Open System Interconnection ( OSI ).
Standard ini terdiri dari 7 lapisan protokol yang menjalankan fungsi komunikasi
antara 2 komputer. Dalam TCP/IP hanya terdapat 5 lapisan sbb :
Application Layer
Presentation Layer
Session Layer Application Layer
Transport Layer Transport Layer
Network Layer Internet Layer
Data Link Layer Network Access Layer
Physical Layer Physical Layer
Arsitektur OSI Arsitektur TCP/IP
Perbandingan Arsitektur OSI dan TCP/IP
Walaupun jumlahnya berbeda, namun semua fungsi dari lapisan-lapisan
arsitektur OSI telah tercakup oleh arsitektur TCP/IP. Adapun rincian fungsi
masingmasing layer arsitektur TCP/IP adalah sbb :
Physical Layer (lapisan fisik) merupakan lapisan terbawah yang mendefinisikan
besaran fisik seperti media komunikasi, tegangan, arus, dsb. Lapisan ini dapat
bervariasi bergantung pada media komunikasi pada jaringan yang bersangkutan.
TCP/IP bersifat fleksibel sehingga dapat mengintegralkan mengintegralkan berbagai
jaringan dengan media fisik yang berbeda-beda.
Network Access Layer mempunyai fungsi yang mirip dengan Data Link layer pada
OSI. Lapisan ini 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 mendefinisikan bagaimana hubungan dapat terjadi antara dua pihak
yang berada pada jaringan yang berbeda seperti Network Layer pada OSI. Pada
jaringan Internet yang terdiri atas puluhan juta host dan ratusan ribu jaringan lokal,
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 lapisan ini adalah:
??Addressing, yakni melengkapi setiap datagram dengan alamat Internet dari
tujuan. Alamat pada protokol inilah yang dikenal dengan Internet Protocol
Address ( IP Address). Karena pengalamatan (addressing) pada jaringan TCP/IP
berada pada level ini (software), maka jaringan TCP/IP independen dari jenis
media dan komputer yang digunakan.
??Routing, yakni menentukan ke mana datagram akan dikirim agar mencapai
tujuan yang diinginkan. Fungsi ini merupakan fungsi terpenting dari Internet
Protocol (IP). Sebagai protokol yang bersifat connectionless, proses routing
sepenuhnya ditentukan oleh jaringan. Pengirim tidak memiliki kendali terhadap
paket yang dikirimkannya untuk bisa mencapai tujuan. Router-router pada
jaringan TCP/IP lah yang sangat menentukan dalam penyampaian datagram
dari penerima ke tujuan.
Transport Layer mendefinisikan cara-cara untuk melakukan pengiriman data antara
end to end host secara handal. Lapisan ini menjamin bahwa informasi yang diterima
pada sisi penerima adalah sama dengan informasi yang dikirimkan pada pengirim.
Untuk itu, lapisan ini memiliki 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. Namun hal ini dapat menimbulkan
delay yang cukup berartii.
Pada TCP/IP, protokol yang dipergunakan adalah Transmission Control Protocol
(TCP) atau User Datagram Protocol ( UDP ). TCP dipakai untuk aplikasi-aplikasi
yang membutuhkan keandalan data, sedangkan UDP digunakan untuk aplikasi
yang membutuhkan panjang paket yang pendek dan tidak menuntut keandalan yang
tinggi. TCP memiliki fungsi flow control dan error detection dan bersifat connection
oriented. Sebaliknya pada UDP yang bersifat connectionless tidak ada mekanisme
pemeriksaan data dan flow control, sehingga UDP disebut juga unreliable protocol.
Untuk beberapa hal yang menyangkut efisiensi dan penyederhanaan, beberapa
aplikasi memilih menggunakan UDP sebagai protokol transport. Contohnya adalah
aplikasi database yang hanya bersifat query dan response, atau aplikasi lain yang
sangat sensitif terhadap delay seperti video conference. Aplikasi seperti ini dapat
mentolerir sedikit kesalahan (gambar atau suara masih bisa dimengerti), namun
akan tidak nyaman untuk dilihat jika terdapat delay yang cukup berarti.
Application Layer merupakan lapisan terakhir dalam arsitektur TCP/IP yang
berfungsi mendefinisikan aplikasi-aplikasi yang dijalankan pada jaringan. Karena itu,
terdapat banyak protokol pada lapisan ini, sesuai dengan banyaknya aplikasi
TCP/IP yang dapat dijalankan. Contohnya adalah SMTP ( Simple Mail Transfer
Protocol ) untuk pengiriman e-mail, FTP (File Transfer Protocol) untuk transfer file,
HTTP (Hyper Text Transfer Protocol) untuk aplikasi web, NNTP (Network News
Transfer Protocol) untuk distribusi news group dan lain-lain. Setiap aplikasi pada
umumnya menggunakan protokol TCP dan IP, sehingga keseluruhan keluarga
protokol ini dinamai dengan TCP/IP.

Pengiriman dan Penerimaan Paket Data
Layer-layer dan protokol yang terdapat dalam arsitektur jaringan TCP/IP
menggambarkan fungsi-fungsi dalam komunikasi antara dua buah komputer. Setiap
lapisan menerima data dari lapisan di atas atau dibawahnya, kemudian memproses
data tersebut sesuai fungsi protokol yang dimilikinya dan meneruskannya ke lapisan
berikutnya. Ketika dua komputer berkomunikasi, terjadi aliran data antara pengirim
dan penerima melalui lapisan-lapisan di atas. Pada pengirim, aliran data adalah dari
atas ke bawah. Data dari user maupun suatu aplikasi dikirimkan ke Lapisan
Transport dalam bentuk paket-paket dengan panjang tertentu. Protokol
menambahkan sejumlah bit pada setiap paket sebagai header yang berisi informasi
mengenai urutan segmentasi untuk menjaga integritas data dan bit-bit pariti untuk
deteksi dan koreksi kesalahan.
Dari Lapisan Transport, data yang telah diberi header tersebut diteruskan ke
Lapisan Network / Internet. Pada lapisan ini terjadi penambahan header oleh
protokol yang berisi informasi alamat tujuan, alamat pengirim dan informasi lain
yang dibutuhkan untuk melakukan routing. Kemudian terjadi pengarahan routing
data, yakni ke network dan interface yang mana data akan dikirimkan, jika terdapat
lebih dari satu interface pada host. Pada lapisan ini juga dapat terjadi segmentasi
data, karena panjang paket yang akan dikirimkan harus disesuaikan dengan kondisi
media komunikasi pada network yang akan dilalui. Proses komunikasi data di atas
dapat dijelaskan seperti pada gambar berikut ini :
Data
Application Layer
Header Data
Transport Layer
Header Data
Internet Layer
Header Data
Network Access Layer
Sinyal Listrik / Gelombang EM
Physical Layer
Proses Enkapsulasi Data
Selanjutnya data menuju Network Access Layer (Data Link) dimana data
akan diolah menjadi frame-frame, menambahkan informasi keandalan dan address
pada level link. Protokol pada lapisan ini menyiapkan data dalam bentuk yang paling
sesuai untuk dikirimkan melalui media komunikasi tertentu.
Terakhir data akan sampai pada Physical Layer yang akan mengirimkan
data dalam bentuk besaran-besaran listrik/fisik seperti tegangan, arus, gelombang
radio maupun cahaya, sesuai media yang digunakan.
Di bagian penerima, proses pengolahan data mirip seperti di atas hanya
dalam urutan yang berlawanan (dari bawqah ke atas). Sinyal yang diterima pada
physical layer akan diubah dalam ke dalam data. Protokol akan memeriksa
integritasnya dan jika tidak ditemukan error t header yang ditambahkan akan
dilepas.
Selanjutnya data diteruskan ke lapisan network. Pada lapisan ini, address
tujuan dari paket data yang diterima akan diperiksa. Jika address tujuan merupakan
address host yang bersangkutan, maka header lapisan network akan dicopot dan
data akan diteruskan ke lapisan yang diatasnya. Namun jika tidak, data akan di
forward ke network tujuannya, sesuai dengan informasi routing yang dimiliki.
Pada lapisan Transport, kebenaran data akan diperiksa kembali,
menggunakan informasi header yang dikirimkan oleh pengirim. Jika tidak ada
kesalahan, paket-paket data yang diterima akan disusun kembali sesuai urutannya
pada saat akan dikirim dan diteruskan ke lapisan aplikasi pada penerima.
Proses yang dilakukan tiap lapisan tersebut dikenal dengan istilah
enkapsulasi data. Enkapsulasi ini sifatnya transparan. Maksudnya, suatu lapisan
tidak perlu mengetahui ada berapa lapisan yang ada di atasnya maupun di
bawahnya. Masing-masing hanya mengerjakan tugasnya. Pada pengirim, tugas ini
adalah menerima data dari lapisan diatasnya, mengolah data tersebut sesuai
dengan fungsi protokol, menambahkan header protokol dan meneruskan ke lapisan
di bawahnya.
Pada penerima, tugas ini adalah menerima data dari lapisan di bawahnya,
mengolah data sesuai fungsi protokol, mencopot header protokol tersebut dan
meneruskan ke lapisan di atasnya.
Internet Protocol
Internet Protocol (IP) berfungsi menyampaikan paket data ke alamat yang
tepat. Oleh karena itu Internet Protokol memegang peranan yang sangat penting
dari jaringan TCP/IP. Karena semua aplikasi jaringan TCP/IP pasti bertumpu kepada
Internet Protocol agar dapat berjalan dengan baik.
IP merupakan protokol pada network layer yang bersifat :
??Connectionless, yakni setiap paket data yang dikirim pada suatu saat akan
melalui rute secara independen. Paket IP (datagram) akan melalui rute yang
ditentukan oleh setiap router yang dilalui oleh datagram tersebut. Hal ini
memungkinkan keseluruhan datagram tiba di tempat tujuan dalam urutan yang
berbeda karena menempuh rute yang berbeda pula.
??Unreliable atau ketidakandalan yakni Protokol IP tidak menjamin datagram
yang dikirim pasti sampai ke tempat tujuan. Ia hanya akan melakukan best effort
delivery yakni melakukan usaha sebaik-baiknya agar paket yang dikirim tersebut
sampai ke tujuan.
Suatu datagram bisa saja tidak sampai dengan selamat ke tujuan karena
beberapa hal berikut:
??Adanya bit error pada saat pentransmisian datagram pada suatu medium
??Router yang dilewati mendiscard datagram karena terjadinya kongesti dan
kekurangan ruang memori buffer
??Putusnya rute ke tujuan untuk sementara waktu akibat adanya router yang down
Terjadinya kekacauan routing, sehingga datagram mengalami looping
IP juga didesain untuk dapat melewati berbagai media komunikasi yang
memiliki karakteristik dan kecepatan yang berbeda-beda. Pada jaringan Ethernet,
panjang satu datagram akan lebih besar dari panjang datagram pada jaringan publik
yang menggunakan media jaringan telepon, atau pada jaringan wireless. Perbedaan ini
semata-mata untuk mencapai throughput yang baik pada setiap media. Pada
umumnya, semakin cepat kemampuan transfer data pada media tersebut, semakin
besar panjang datagram maksimum yang digunakan. Akibat dari perbedaan ini,
D a s a r J a r i n g a n – ICT Center Majene
ICT Center Majene
datagram IP dapat mengalami fragmentasi ketika berpindah dari media kecepatan
tinggi ke kecepatan rendah (misalnya dari LAN Ethernet 10 Mbps ke leased line
menggunakan Point-to-Point Protocol dengan kecepatan 64 kbps). Pada router/host
penerima, datagram yang ter-fragmen ini harus disatukan kembali sebelum
diteruskan ke router berikutnya, atau ke lapisan transport pada host tujuan. Hal ini
menambah waktu pemrosesan pada router dan menyebabkan delay.
Seluruh sifat yang diuraikan pada di atas adalah akibat adanya sisi efisiensi
protokol yang dikorbankan sebagai konsekuensi dari keunggulan protokol IP.
Keunggulan ini berupa kemampuan menggabungkan berbagai media komunikasi
dengan karakteristik yang berbeda-beda, fleksibel dengan perkembangan jaringan,
dapat merubah routing secara otomatis jika suatu rute mengalami kegagalan, dsb.
Misalnya, untuk dapat merubah routing secara dinamis, dipilih mekanisme routing
yang ditentukan oleh kondisi jaringan dan elemen-elemen jaringan (router). Selain itu,
proses routing juga harus dilakukan untuk setiap datagram, tidak hanya pada
permulaan hubungan. Marilah kita perhatikan struktur header dari protokol IP
beserta fungsinya masing-masing.
Setiap protokol memiliki bit-bit ekstra diluar informasi/data yang dibawanya.
Selain informasi, bit-bit ini juga berfungsi sebagai alat kontrol. Dari sisi efisiensi,
semakin besar jumlah bit ekstra ini, maka semakin kecil efisiensi komunikasi yang
berjalan. Sebaliknya semakin kecil jumlah bit ekstra ini, semakin tinggi efisiensi
komunikasi yang berjalan. Disinilah dilakukan trade-off antara keandalan datagram
dan efisiensi. Sebagai contoh, agar datagram IP dapat menemukan tujuannya,
diperlukan informasi tambahan yang harus dicantumkan pada header ini. Struktur
header datagram protokol IP dapat dilihat pada gambar berikut.
0 1 2 3
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1
Length Type of Service Total Length of Datagram
Identification Flags Fragment Offset
Time to Live Protocol Header Checksum
Source Address
Destination Address
OPTIONS
Strict Source Route
Loose Source Route
Record Route
Timestamp
Security
Padding
DATA
Format datagram IP
Setiap paket IP membawa data yang terdiri atas : ?
Version, yaitu versi dari protokol IP yang dipakai.
??Header Length, berisi panjang dari header paket IP dalam hitungan 32 bit word. ?
Type of Service, berisi kualitas service yang dapat mempengaruhi cara
penanganan paket IP.
??Total length Of Datagram, panjang IP datagram total dalam ukuran byte.
??Identification, Flags, dan Fragment Offset, berisi data yang berhubungan
fragmentasi paket.
??Time to Live, berisi jumlah router/hop maksimal yang dilewati paket IP
(datagram). Nilai maksimum field ini adalah 255. Setiap kali paket IP lewat satu
router, isi dari field ini dikurangi satu. Jika TTL telah habis dan paket tetap belum
sampai ke tujuan, paket ini akan dibuang dan router terakhir akan mengirimkan
paket ICMP time exceeded. Hal ini dilakukan untuk mencegah paket IP terus
menerus berada dalam network.
??Protocol, mengandung angka yang mengidentifikasikan protokol layer atas
pengguna isi data dari paket IP ini.
??Header Checksum, berisi nilai checksum yang dihitung dari jumlah seluruh field
dari header paket IP. Sebelum dikirimkan, protokol IP terlebih dahulu
menghitung checksum dari header paket IP tersebut untuk nantinya dihitung
kembali di sisi penerima. Jika terjadi perbedaan, maka paket ini dianggap rusak
dan dibuang.
??Source Address dan Destination Address, isi dari masing-masing field ini cukup
jelas, yakni alamat pengirim dan alamat penerima dari datagram. Masing-masing
field terdiri dari 32 bit, sesuai panjang IP Address yang digunakan dalam
Internet. Destination address merupakan field yang akan dibaca oleh setiap
router untuk menentukan kemana paket IP tersebut akan diteruskan untuk
mencapai destination address tersebut. Struktur IP Address ini secara lebih jelas
akan diuraikan pada bagian selanjutnya.

0 komentar:

Posting Komentar

BErIkAn LaCh KoMeNtAr YsNg SePaNtAsX y0oW.,.,