Konsep Dasar Protokol Jaringan MST UGM Yogyakarta Protokol

Konsep Dasar Protokol Jaringan MST UGM Yogyakarta

Protokol Jaringan Protokol jaringan adalah aturan-aturan atau tatacara yang digunakan dalam melaksanakan pertukaran data dalam sebuah jaringan.

Apa itu TCP IP TCP/IP adalah satu jenis protokol yg memungkinkan kumpulan komputer untuk berkomunikasi dan bertukar data didalam suatu network (jaringan).

Apa yang membuat TCP IP 'penting' ? Karena TCP/IP merupakan protokol yg telah diterapkan pada hampir semua perangkat keras dan sistem operasi, serta digunakan untuk berkomunikasi antara sistem.

Arsitektur Protokol Jaringan Terdiri dari 7 layer Masing-masing layer saling bergantungan Tiap lapisan harus transparan

OSI (Open System Interconnection) 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” mengacu pada pertukaran protokol di level tertentu tanpa mempengaruhi atau merusak hubungan atau fungsi dari level lainnya.

Contoh Modularity Dalam jasa 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 Bandung. Pesawat terbang membawa paket ke Bandung tanpa memperhatikan bagaimana paket tersebut sampai di pesawat itu.

Apa yang dilakukan 7 OSI Layer 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.

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

Model OSI 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.

Model OSI Presentation 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.

Model OSI Session Menentukan bagaimana dua terminal menjaga, memelihara dan mengatur koneksi, bagaimana mereka saling berhubungan satu sama lain. Koneksi di layer ini disebut “session”.

Model OSI Transport Bertanggung jawab membagi data menjadi segmen, menjaga koneksi logika “end-to-end” antar terminal, dan menyediakan penanganan error (error handling).

Model OSI Network Bertanggung jawab menentukan alamat jaringan, menentukan rute yang harus diambil selama perjalanan, dan menjaga antrian trafik di jaringan. Data pada layer ini berbentuk paket.

Model OSI Data Link Menyediakan link untuk data, memaketkannya menjadi frame yang berhubungan dengan “hardware” kemudiangkut melalui media. komunikasinya dengan kartu jaringan, mengatur komunikasi layer physical antara sistem koneksi dan penanganan error.

Model OSI Physical Bertanggung jawab atas proses data menjadi bit dan mentransfernya melalui media, seperti kabel, dan menjaga koneksi fisik antar sistem.

Implementasi OSI Layer Pada Protokol Jaringan

UDP (User Datagram Protocol) • UDP memberikan alternatif transport untuk proses yg tidak membutuhkan pengiriman yg handal. • 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 • UDP cocok digunakan untuk sistem multicast dan video broadcast.

Karakteristik UDP • • • Connectionless (tanpa koneksi) Unreliable (tidak andal) UDP menyediakan penghitungan checksum berukuran 16 -bit terhadap keseluruhan pesan UDP

Penggunaan UDP • Protokol yang "ringan" (lightweight) • Protokol lapisan aplikasi yang mengimplementasikan layanan keandalan • Protokol yang tidak membutuhkan keandalan • Transmisi broadcast

UDP Messages • UDP, berbeda dengan TCP yang memiliki satuan paket data yang disebut dengan segmen, melakukan pengepakan terhadap data ke dalam pesan-pesan UDP (UDP Messages)

UDP Header • 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)

Port UDP • Sebuah saluran untuk mengirimkan paket antar host. • • Terdiri dari nomor yang unik. Port UDP berbeda dengan port TCP walaupun memiliki nomor yang sama.

TCP • Suatu protokol yang berada di lapisan transport (baik itu dalam tujuh lapis model referensi OSI atau model DARPA) yang berorientasi sambungan (connectionoriented) dan dapat diandalkan (reliable)

Karakteristik TCP • Berorientasi sambungan (connectionoriented) • Full Duplex • Dapat diandalkan (reliable) • Byte stream • Memiliki layanan flow control • Melakukan segmentasi terhadap data yang datang dari lapisan aplikasi • Mengirimkan paket secara "one-to-one"

Berorientasi sambungan (connection-oriented) Sebelum data dapat ditransmisikan antara dua host, dua proses yang berjalan pada lapisan aplikasi harus melakukan negosiasi untuk membuat sesi koneksi terlebih dahulu. Koneksi TCP ditutup dengan menggunakan proses terminasi koneksi TCP (TCP connection termination).

Full Duplex Untuk setiap host TCP, koneksi yang terjadi antara dua host terdiri atas dua buah jalur, yakni jalur keluar dan jalur masuk. Dengan menggunakan teknologi lapisan yang lebih rendah yang mendukung full-duplex, maka data pun dapat secara simultan diterima dan dikirim. Header TCP berisi nomor urut (TCP sequence number) dari data yang ditransmisikan dan sebuah acknowledgment dari data yang masuk.

Dapat diandalkan (reliable) Data yang dikirimkan ke sebuah koneksi TCP akan diurutkan dengan sebuah nomor urut paket dan akan mengharapkan paket positive acknowledgment dari penerima. Jika tidak ada paket Acknowledgment dari penerima, maka segmen TCP (protocol data unit dalam protokol TCP) akan ditransmisikan ulang. Pada pihak penerima, segmen-segmen duplikat akan diabaikan dan segmen-segmen yang datang tidak sesuai dengan urutannya akan diletakkan di belakang untuk mengurutkan segmen TCP. Untuk menjamin integritas setiap segmen TCP, TCP mengimplementasikan penghitungan TCP Checksum.

Byte stream TCP melihat data yang dikirimkan diterima melalui dua jalur masuk dan jalur keluar TCP sebagai sebuah byte stream yang berdekatan (kontigu). Nomor urut TCP dan nomor acknowlegment dalam setiap header TCP didefinisikan juga dalam bentuk byte. Meski demikian, TCP tidak mengetahui batasan pesan-pesan di dalam byte stream TCP tersebut. Untuk melakukannya, hal ini diserahkan kepada protokol lapisan aplikasi (dalam DARPA Reference Model), yang harus menerjemahkan byte stream TCP ke dalam "bahasa" yang ia pahami.

Memiliki layanan flow control Untuk mencegah data terlalu banyak dikirimkan pada satu waktu, yang akhirnya membuat "macet" jaringan internetwork IP, TCP mengimplementasikan layanan flow control yang dimiliki oleh pihak pengirim yang secara terus menerus memantau dan membatasi jumlah data yang dikirimkan pada satu waktu. Untuk mencegah pihak penerima untuk memperoleh data yang tidak dapat disangganya (buffer), TCP juga mengimplementasikan flow control dalam pihak penerima, yang mengindikasikan jumlah buffer yang masih tersedia dalam pihak penerima.

Melakukan segmentasi terhadap data yang datang dari lapisan aplikasi Melakukan verivikasi proses pernerimaan data yang diterima maupun yang akan dikirimkan.

Mengirimkan paket secara "one-to-one" hal ini karena memang TCP harus membuat sebuah sirkuit logis antara dua buah protokol lapisan aplikasi agar saling dapat berkomunikasi. TCP tidak menyediakan layanan pengiriman data secara one-to-many.

TCP umumnya digunakan ketika protokol lapisan aplikasi membutuhkan layanan transfer data yang bersifat andal, yang layanan tersebut tidak dimiliki oleh protokol lapisan aplikasi tersebut. Contoh dari protokol yang menggunakan TCP adalah HTTP dan FTP.

Segmen TCP Segmen-segmen TCP akan dikirimkan sebagai datagram-datagram IP (datagram merupakan satuan protocol data unit pada lapisan internetwork). Sebuah segmen TCP terdiri atas sebuah header dan segmen data (payload), yang dienkapsulasi dengan menggunakan header IP dari protokol IP

Port TCP • Port TCP mampu mengindikasikan sebuah lokasi tertentu untuk menyampaikan segmen -segmen TCP yang dikirimkan yang diidentifikasi dengan TCP Port Numbe • Nomor-nomor di bawah angka 1024 merupakan port yang umum digunakan ditetapkan oleh IANA (Internet Assigned Number Authority) • Port TCP merupakan hal yang berbeda dibandingkan dengan port UDP

Perbedaan Port TCP dan UDP • Port TCP merepresentasikan satu sisi dari sebuah koneksi TCP untuk protokol lapisan aplikasi • Port UDP merepresentasikan sebuah antrean pesan UDP untuk protokol lapisan aplikasi • Protokol lapisan aplikasi yang menggunakan port TCP dan port UDP dalam nomor yang sama juga tidak harus sama

TCP Three Way Handshake • Proses pembuatan koneksi TCP disebut juga dengan "Three-way Handshake” • TCP menggunakan proses jabat tangan yang sama untuk mengakhiri koneksi yang dibuat • Menjamin dua host yang sedang terkoneksi tersebut telah menyelesaikan proses transmisi data

Proses Three Way Handshake • Host pertama (yang ingin membuat koneksi) akan mengirimkan sebuah segmen TCP dengan flag SYN diaktifkan kepada host kedua (yang hendak diajak untuk berkomunikasi). • Host kedua akan meresponsnya dengan mengirimkan segmen dengan acknowledgment dan juga SYN kepada host pertama. • Host pertama selanjutnya akan mulai saling bertukar data dengan host kedua.

IP • Protokol lapisan jaringan (network layer dalam OSI Reference Model) atau protokol lapisan internetwork (internetwork layer dalam DARPA Reference Model) yang digunakan oleh protokol TCP/IP untuk melakukan pengalamatan dan routing paket data antar host-host di jaringan komputer berbasis TCP/IP • Protokol IP merupakan salah satu protokol kunci di dalam kumpulan protokol TCP/IP

IP Datagram • Paket-paket data dalam protokol IP dikirimkan dalam bentuk datagram. • Sebuah datagram IP terdiri atas header IP dan muatan IP (payload)

Tugas / Fungsi IP • Mengantarkan datagram tersebut sampai tujuan, jika IP melewati suatu gateway, maka ia kemudian akan menambahkan header miliknya.

IP Header • Source address = alamat asal datagram. • Destination address = alamat tujuan datagram (ini penting agar gateway mengetahui ke mana datagram akan pergi) • Protocol number meminta IP tujuan untuk mengirim datagram ke TCP • Checksum akan meminta IP tujuan untuk meyakinkan bahwa header tidak mengalami kerusakan