Perangkat Keras Jaringan

Konsep TCP/IPPengantar Jaringan KomputerAchmad Solichin (http://achmatim.net)Universitas Budi LuhurKonsep Dasar Protokol TCP/IPMerupakan Sekumpulan protokol yang terdapat di dalam jaringan komputer yang digunakan untuk berkomunikasi atau bertukar data antar komputer.Merupakan protokol standart pada jaringan internet yang menghubungkan banyak komputer yang berbeda jenis mesin maupun sistem operasi agar dapat berinteraksi satu sama lain.SejarahKebutuhan DoD (Department of Defense) akan suatu komunikasi di antar berbagai variasi komputer yang telah ada. Komputer tersebut harus tetap terhubung karena terkait dengan pertahanan negara dan sumber informasi harus tetap berjalan meskipun terjadi bencana alam.Tahun 1969 dimulai penelitian terhadap serangkaian protokol. Dengan tujuan :Terciptanya protokol-protokol umumMeningkatkan efisiensi komunikasi dataDapat dipadukan dengan teknologi WAN yang telah adaMudah dikonfigurasikanSejarah1968 DoD ARPAnet (Advance Research Project Agency) memulai penelitian dan merupakan cikal bakal dari paket switching.Sekarang dikenal dengan internet.Layanan TCP/IPPengiriman file (File Transfer). File Transfer Protokol (FTP) memungkinkan user dapat mengirim atau menerima file dari komputer jaringan.Remote Login. Network Terminal Protokol (telnet). Memungkinkan user untuk melakukan login ke dalam suatu komputer di dalam jaringan.Computer Mail. Digunakan untuk menerapkan sistem e-mail.Protokol yang digunakan:SMTP (Simple Mail Transport Protokol) untuk pengiriman emailPOP (Post Office Protokol) dan IMAP (Internet Message Access Control) untuk menerima emailMIME (Multipurpose Internet Mail Extensions) untuk mengirimkan data selain teksLayanan TCP/IPNetwork File System (NFS). Pelayanan akses file jarak jauh yang memungkinkan klien untuk mengakses file pada komputer jaringan jarak jauh walaupun file tersebut disimpan lokal.Remote Execution. Memungkinkan user untuk menjalankan suatu program dari komputer yang berbeda.Name Servers. Nama database alamat yang digunakan pada internet.IRC (Internet Relay Chat). Memberikan layanan chat Streaming (Layanan audio dan video). Jenis layanan yang langsung mengolah data yang diterima tanpa menunggu mengolah data selesai dikirim.Cara Kerja TCP/IPTCP merupakan connection-oriented, yang berarti bahwa kedua komputer ikut serta dalam pertukaran data harus melakukan hubungan terlebih dulu sebelum pertukaran data berlangsung (dalam hal ini email). TCP bertanggung jawab untuk menyakinkan bahwa email tersebut akan sampai tujuan, memeriksa kesalahan dan mengirimkan error ke lapisan atas hanya bila TCP tidak berhasil melakukan hubungan. Jika isi email tersebut terlalu besar untuk satu datagram, TCP akan membaginya ke dalam beberapa datagram.

8Cara kerja TCP/IPIP bertanggung jawab setelah hubungan berlangsung. Tugasnya adalah untuk merutekan paket data di dalam network. IP hanya bertugas menjadi kurir dari TCP dan mencari jalur yang terbaik dalam penyampaian datagram. IP tidak bertanggung jawab jika data tersebut tidak sampai dengan utuh, namun IP akan mengirimkan pesan kesalahan melalui ICMP (Internet Control Message Protokol) dan kemudian kembali ke sumber data.Cara Kerja TCP/IPKarena IP hanya mengirimkan data tanpa mengetahui urutan data mana yang akan disusun berikutnya, maka menyebabkan IP mudah untuk dimodifikasi di daerah sumber dan tujuan datagram.

Arsitektur TCP/IPApplication Layer(SMTP, FTP, HTTP, dll)Transport Layer(TCP, UDP)Internet Layer(IP, ICMP, ARP)Network Interface Layer(Ethernet, SLIP, PPP)Jaringan FisikTCP/IP StackOSI Model

OSI Model

OSI Model

14Protokol-Protokol TCP/IPNetwork Interface layerBertanggung jawab mengirimkan data dari media fisik. Contoh dari protokol ini adalah :EthernetSebuah card yang terhubung ke card lain melalui ethernet hub dan kabel UTP atau BNCSLIP (Serial Line Interface Protokol)Teknik enkapsulasi datagram yang paling sederhana di internet. Datagram IP yang diterima dienkapsulasi dengan menambahkan karakter END (0xC0) pada awal dan akhir frame.Protokol-protokol TCP/IPPPP (Point to Point Protokol)terdiri dari beberapa protokol mini, yaitu:LCP (Link Control Protocol), berfungsi membentuk dan memelihara link.Authentication Protocol, berfungsi untuk memeriksa authentikasi dari user.Ada dua jenis authentikasi, yaitu: Password Authentication Protokol (PAP) dan Challenge Handshake Authentication Protokol (CHAP)Network Control Protokol (NCP), berfungsi mengkoordinasi operasi bermacam-macam protokol jaringan yang melalui PPP.

Protokol-Protokol TCP/IPInternet LayerIP (Internet Protokol) memiliki sifat yang dikenal sebagai UnreliableProtokol IP tidak menjamin datagram yang dikirim pasti sampai ke tempat tujuan.ConnectionlessProses pengiriman paket dari tempat asal ke tempat tujuan tanpa handshake terlebih dahulu.Datagram Delivery ServiceSetiap paket data yang dikirim adalah independen terhadap yang lain.

17Format Datagram IPVersionHeader LengthType of ServiceTotal Length of DiagramIndetificationFlagsFragment OffsetTime To LiveProtokolHeader ChecksumSource IP AddressDestination IP AddressOptionsStrict Source Routing, Loose Source RoutingDataFormat Datagram IPVersion, bersisi versi dari IP yang dipakaiHeader Length, berisi panjang dari header paket IP ini dalam hitungan 32 bit wordType of service, berisi kualitas service yang dapat mempengaruhi cara penanganan paket IP ini.Total Length of Datagram, panjang IP datagram total dalam ukuran byte.Identification, Flag dan Fragment Offset, berisi beberapa data yang berhubungan dengan fragmentasi paket.Time to Live, berisi jumlah router/hop maksimal yang boleh dilewati paket IP.Format Datagram IPProtocol, mengandung data yang mengidentifikasikan protokol layer atas pengguna isi data dari paket IP.Header Checksum, berisi nilai checksum yang dihitung dari seluruh field dari header paket IP.IP Address penerima dan pengirim, berisi alamat pengirim dan penerima paket.Strict Source Route, berisi daftar lengkap IP Address dari router yang harus dilalui oleh paket ke host tujuan.Loose Source Route, paket yang dikirimkan harus singgah di beberapa router yang telah ditentukan.

Internet Layer (ICMP)ICMP (Internet Control Message Protocol), bertugas mengirimkan pesan-pesan kesalahan dan kondisi lain yang memerlukan perhatian khususInternet Layer (ICMP)Beberapa pesan kesalahan ICMP, yaitu:Destination Unreachable, Pesan yang dihasilkan oleh router jika paket gagal dikrim akibat putus jalur.Network Unreachable, jaringan tujuan tidak dapat dihubungiHost Unreachable, host tujuan tidak dapat dihubungiProtokol At Destination Unreachable, Protokol tidak tersediaPort is Unreachable, port tidak tersediaDestination Network is Unknown, jaringan tujuan tidak dikenalDestination Host is Unknown, host tujuan tidak dikenalTime ExceededParameter Problem, terjadi kesalahan parameter dan letak oktet dimana kesalahan terdeteksi.Source quench, yang terjadi karena router/host tujuan membuang datagram karena pembatasan ruang buffer atau karena datagram tidak dapat diproses.Redirect, memberi saran kepada host asal datagram mengenai router yang lebih tepat untuk menerima datagram tersebutInternet Layer (ICMP)Beberapa ICMP Query Message, yaitu:Echo request dan Echo reply message, bertujuan memeriksa apakah sistem tujuan dalam keadaan aktif.TimeStamp dan TimeStamp Reply, menghasilkan informasi waktu yang diperlukan sistem tujuan untuk memproses suatu paket.Address Mask, untuk mengetahui berapa netmask yang harus digunakan oleh host dalam suatu networkInternet Layer (ARP)ARP (Address Resolution Protocol), digunakan untuk keperluan pemetaan IP address dengan ethernet address.ARP bekerja dengan mengirimkan paket berisi IP address yang ingin diketahui alamat ethernetnya ke alamat broadcast ethernet.Protokol-Protokol TCP/IPTransport LayerMerupakan layer komunikasi data yang mengatur aliran data antara dua host, untuk keperluan aplikasi di atasnya.Ada 2 buah protokol pada layer ini, yaitu:TCP (Transmission Control Protocol)Merupakan protokol yang menyediakan service yang dikenal sebagai:Connection oriented, Sebelum terjadi pertukaran data dua aplikasi pengguna TCP harus HandshakeReliable,TCP menerapkan proses deteksi kesalahan paket dan retransmisi.Byte stream service,Berarti paket dikirimkan dan sampai ke tujuan secara berurutan.UDP (User Datagram Protocol)Merupakan protokol sederhana, yang bersifat connectionless, non sequencing dan acknowledgement. Selain itu juga merupakan protokol yang bekerja pada transport layer untuk digunakan bersama dengan protokol IP di network layer.Application LayerIP Versi 4IP Address merupakan pengenal yang digunakan untuk memberi alamat pada tiap-tiap komputer dalam jaringan.Format IP Address adalah bilangan 32 bit yang tiap 8 bitnya dipisahkan oleh tanda titik.Format IP Address dapat berupa biner (xxxxxxxx.xxxxxxx.xxxxxxxx.xxxxxxx) atau berupa bilangan desimal yang masing-masing dipisahkan oleh titik (dotted decimal) (xxx.xxx.xxx.xxx) Format IP AddressIP address merupakan bilangan biner 32 bit yang dipisahkan oleh tanda pemisah berupa tanda titik disetiap 8 bitnya.Tiap 8 bit ini disebut dengan oktet.Bentuk dari IP address adalah sebagai berikut:xxxxxxxx.xxxxxxxx.xxxxxxxx.xxxxxxxx10000100.01011100.01111001.00000001132921211Dotted Decimal NotationNetwork ID dan Host IDPembagian kelas-kelas IP berdasarkan pada dua hal : Network ID dan host ID dari suatu IP.Network ID adalah bagian dari IP address yang digunakan untuk menunjuk jaringan tempat komputer ini berada.Host ID adalah bagian dari IP Address yang digunakan untuk menunjuk workstation, server, router dan semua host TCP/IP lainnya dalam jaringan tersebut.Pembagian IP AddressDikenal dua cara pembagian IP address:Classfull AddressingClassless AddressingClassfull AddressingMerupakan metode pembagian IP berdasarkan kelas dimana IP Address dibagi menjadi 5 kelasKelas AKelas BKelas CKelas DKelas EKelas AFormat :0nnnnnn.hhhhhhhh.hhhhhhhh.hhhhhhhhBit Pertama :0Panjang NetID:8 bitPanjang HostID:24 BitByte Pertama:0-127Jumlah:126 Kelas A (0 dan 127 dicadangkan)Range IP:1.xxx.xxx.xxx sampai 126.xxx.xxx.xxxJumlah IP:16.777.214 IP Address disetiap kelas ADekripsi:Diberikan untuk jaringan dengan jumlah host yang besarKelas BFormat :10nnnnn.hhhhhhhh.hhhhhhhh.hhhhhhhhBit Pertama :10Panjang NetID:16 bitPanjang HostID:16 BitByte Pertama:128-191Jumlah:16.384 Kelas BRange IP:128.0.xxx.xxx sampai 191.155.xxx.xxxJumlah IP:65.532 IP Address di setiap kelas BDekripsi:Dialokasikan untuk jaringan besar dan sedangKelas CFormat :110nnnn.hhhhhhhh.hhhhhhhh.hhhhhhhhBit Pertama :110Panjang NetID:24 bitPanjang HostID:8 BitByte Pertama:192-223Jumlah:2.097.152 Kelas CRange IP:192.xxx.xxx.xxx sampai 223.255.255.xxxJumlah IP:254 IP Address disetiap kelas CDekripsi:Diberikan untuk jaringan berukuran kecilKelas DFormat :1110nnn.hhhhhhhh.hhhhhhhh.hhhhhhhhBit Pertama :1110Bit Multicast:28 bitByte Inisial:224-247Dekripsi:Kelas D digunakan untuk keperluan IP MulticastKelas EFormat :1111rrrr.rrrrrrrr.rrrrrrrr.rrrrrrrrBit Pertama :1111Bit Cadangan:28 bitBit Inisial:248-255Dekripsi:Kelas E dicadangkan untuk keperluan ekperimen.Classless AddressingMerupakan metode pengalamatan tanpa kelas, yakni dengan mengalokasikan IP Address dalam notasi Classless Inter Domain Routing (CIDR).Pengalokasian IPProses memilih Network ID dan Host ID yang tepat untuk suatu jaringan.IP Address terdiri dari 2 bagian, yaituNetwork IDMenunjuk nomor networkHost ID Mengindentifikasi host dalam satu network

Pengalokasian IPBeberapa aturan dasar dalam menentukan network ID dan host ID yang hendak digunakan :Network ID 127.0.0.1 tidak dapat digunakan, karena merupakan default yang digunakan untuk keperluan menunjuk dirinya sendiri (loop-back).Host ID tidak boleh diset 1 (ex. 126.255.255.255), karena akan diartikan sebagai alamat broadcast. ID broadcast merupakan alamat yang mewakili seluruh anggota pada jaringan.Network ID dan Host ID tidak boleh sama dengan 0 (ex. 0.0.0.0), karena IP address dengan host ID 0 diartikan sebagai alamat network. Alamat network adalah alamat yang digunakan untuk menunjuk suatu jaringan, dan tidak menunjuk suatu host.Host ID harus unik dalam suatu network. Dalam suatu network tidak boleh ada dua host dengan host ID yang sama.Pengalokasian IPAturan lain :0/8: 0.0.0.1 s/d 0.255.255.254Host/net : 16.777.21410/8: 10.0.0.1 s/d 10.255.255.254Host/net : 16.777.214127/8: 127.0.0.1 s/d 127.255.255.254Host/net : 16.777.214169.254/16: 169.254.0.1 s/d 169.255.255.254Host/net : 65.534172.16/12: 172.16.0.1 s/d 172.31.255.254Host/net : 1.048.574 (Private Internet)192.0.2/24: 192.0.2.1 s/d 192.0.2.254Host/net : 254192.168/16: 192.168.0.1 s/d 192.168.255.254Host/net :65534Semua space dari klas D dan E dapat digunakan untuk IP Address Local Area Network, karena IP ini tidak digunakan di internet.SubnetKonsep Subnetting dari IP Address merupakan teknik yang umum digunakan di internet untuk mengefisienkan alokasi IP Address dalam sebuah jaringan supaya bisa memaksimalkan IP Address.Subnetting merupakan proses memecah satu kelas IP Address menjadi beberapa subnet dengan jumlah host yang lebih sedikit, dan untuk menentukan batas network ID dalam suatu subnet, digunakan subnet maskContoh SubnetSubnetHostNetwork Address162202.91.8.0/26262202.91.8.64/26362202.91.8.128/26462202.91.8.192/26Subnet Mask 255.255.255.192SubnetHostNetwork Address14094169.254.0.0/2024094169.254.16.0/2034094169.254.32.0/2044094169.254.64.0/20164094169.254.240.0/20Subnet Mask 255.255.240.0Tabel subnetBit Host MaskedCIDRSubnetNet MaskHost Per Network0/81 255.0.0.0167772141/92255.128.0.083886062/104255.192.0.041943023/118255.224.0.020971504/1216255.240.0.010485745/1332255.248.0.05242866/1464255.252.0.02621427/15128255.254.0.01310708/16256255.255.0.0655349/17512255.255.128.03276610/181024255.255.192.01638211/192048255.255.224.0891012/204096255.255.240.0409413/218912255.255.248.02046Tabel subnetBit Host MaskedCIDRSubnet/NetworkNet MaskHost Per Network14/2216384255.255.252.0102215/2332768255.255.254.051016/2465536255.255.255.025417/25131072255.255.255.12812618/26262144255.255.255.1926219/27524288255.255.255.2243020/281048576255.255.255.2401421/292097152255.255.255.248622/304194304255.255.255.252223/31Invalid255.255.255.254InvalidSubnettingJumlah Host per Network2n-2n adalah jumlah bit tersisa sebelum diselubungi.Contoh: network prefix /10 maka bit tersisa adalah 32-10=22222-2=419430243SubnettingJumlah subnet = 2NDimana N adalah jumlah bit yang dipergunakan. N=network prefix-8Contoh: network prefix /10, makaN=10-8 = 222=4Tabel Subnet Mask IP Kelas CBit MaskedBit Host IDCIDRSubnetNet MaskHost MaxHost per Network08/241255.255.255.025425417/252255.255.255.12825212626/264255.255.255.1922486235/278255.255.255.2242403044/2816255.255.255.2402241453/2932255.255.255.248192662/3064255.255.255.2521282Latihan IP kelas C 202.152.0.1Tentukan berapa jumlah host maximal yang bisa disusun dalam jaringan dan berapa jumlah subnetnya.202.152.0.1/2732-27 = 5Host : 214-2=30Latihan IP kelas C 192.168.1.1Tentukan berapa jumlah host maximal yang bisa disusun dalam jaringan dan berapa jumlah subnetnya.192.168.1.1/2832-28 = 4Host : 24-2=14IP Host Awal : 192.168.1.1IP Host Akhir : 192.168.1.14Subnet Mask : 255.255.255.240Latihan 192.168.0.0/26,192.168.0.xx/26,192.168.0.xxx/26, 192.168.0.xxx/26Host : ?IP Host Awal : ?IP Host Akhir : ?Subnet Mask : ?Latihan 192.168.0.0/27,192.168.0.xx/27,192.168.0.xxx/27, 192.168.0.xxx/27Host : ?IP Host Awal : ?IP Host Akhir : ?Subnet Mask : ?Latihan 192.168.0.0/27,192.168.0.xx/26,192.168.0.xx/28, 192.168.0.xxx/29Host : ?IP Host Awal : ?IP Host Akhir : ?Subnet Mask : ?Latihan Router ARouter CRouter BRouter DRouter ERouter FRouter GSubnet X1Subnet X2Subnet X3Host =25Subnet X4Host=10Subnet X5Host=12Subnet X6Host=9INTERNETIP Awal : 202.134.0.0LatihanRouter AINTERNETRouter C Router BRouter DRouter E Router F Router GSubnet ASubnet BIP Total =16IP Total =16IP Total =16IP Total =32Subnet CSubnet DSubnet ESubnet FIP Total =8IP Total =8IP Total =4IP Awal : 200.192.2.0Materi RoutingKonsep dasar RoutingJenis-jenis routingTabel routingProtokol-protokol routingCara kerja protokol routingKonsep Dasar RoutingRouting adalah Proses yang dialami datagram untuk mencapai tujuan di jaringan TCP/IP.Konsep routing adalah hal yang utama pada lapisan internet di jaringan TCP/IP. Hal ini karena pada lapisan internet terjadi proses pengalamatan.Konsep Dasar RoutingData-data dari device yang terhubung ke internet dikirim dalam bentuk datagram, yaitu paket data yang didefinisikan oleh IP. Datagram memiliki alamat tujuan paket data. Internet Protokol memeriksa alamat ini untuk menyampaikan datagram dari device asal ke device tujuan.Jika alamat tujuan datagram tersebut terletak satu jaringan dengan device asal, datagram tersebut langsung disampaikan.Jika alamat tujuan datagram tidak terdapat di jaringa yang sama, datagram akan disampaikan kepada router yang paling tepat.Router berfungsi sebagai penghubung dua buah jaringan yang berbeda, tepatnya mengarahkan rute yang terbaik untuk mencapai network yang diharapkan.Router menjadi perangkat yang berfungsi meneruskan datagram IP pada network layer. Router memiliki lebih dari satu NIC dan dapat meneruskan datagram dari satu NIC ke NIC yang lainJenis-jenis routingRouting StatikEntri-entri dalam forwarding table route diisi dan dihapus secara manual.Routing DinamikProses pengisian data routing di table secara otomatis.Cara yang digunakan untuk melepaskan kewajiban mengisi entri-entri forwarding table secara manual.Protokol routing mengatur router-router sehingga dapat berkomunikasi satu dengan yang lain dan saling memberikan informasi routing yang routing yang dapat mengubah isi forwarding table, tergantung keadaan jaringannya.Dengan cara ini, router-router mengetahui keadaan jaringan yang terakhir dan mampu meneruskan datagram ke arah yang benar.PerbedaanRouting Statik dan dinamikRouting StatikRouting DinamikBerfungsi pada protokol IPBerfungsi pada inter-routing protokolRouting tidak dapat membagi informasi routingRouter membagi informasi routing secara otomatisRouting tabel dibuat dan dihapus secara manualRouting tabel dibuat dan dihapus secara dinamis oleh routerTidak menggunakan routing protokolTerdapat routing protokol, seperti RIP atau OSPFMicrosoft mendukung multihomed system seperti routerMicrosoft mendukung RIP untuk IP dan IPX/SPXTabel RoutingTabel routing terdiri atas entri-entri rute dan setiap rute setidaknya terdiri atas IP address, tanda untuk menunjukan routing langsung atau tidak, alamat router dan nomor interface.Protokol-protokol RoutingInterior Gateway Protocol (IGP)Protokol yang menangani routing jaringan pada sebuah autonomous system, Terdiri dari Routing Information Protocol (RIP)Open Shortest Path First (OSPF)Exterior Gateway Protocol (EGP)Protokol yang menangani routing antar autonomous system, Terdiri dari :Border Gateway Protocol (BGP)

Karakteristik RIP & OSPFRIPOSPFMenggunakan algoritma distance-vector (Bellman-Ford)Menggunakan algoritma link-stateDapat menyebabkan routing loopMembutuhkan waktu CPU dan memori yang besarDiameter jaringan terbatasTidak menyebabkan routing loopLambat mengetahui perubahan jaringanDapat membentuk heirarki routing menggunakan konsep areaMenggunakan metrik tunggalCepat mengetahui perubahan pada jaringan dan dapat menggunakan bebarapa macam metrikDomain Name System(DNS)Adalah Distribute Database System yang digunakan untuk pencarian nama komputer (name resolution) di jaringan yang menggunakan TCP/IP.Merupakan sebuah aplikasi service yang biasa digunakan di Internet seperti web browser atau email yang menerjemahkan sebuah domain name ke IP address.Selain untuk internet, DNS juga dapat diimplementasikan ke private network (VPN atau intranet.Keunggulan DNSMudah, DNS sangat mudah karena user tidak lagi direpotkan untuk mengingat IP address dari sebuah komputer, cukup host name (nama komputer).Konsisten, IP address sebuah komputer bisa saja berubah, tapi host name tidak harus berubah.Simple, user hanya menggunakan satu nama untuk mencara nama dimain baik di internat maupun di intranet, meskipun ada banyak mirror server yang digunakan.Terima KasihAchmad Solichinhttp://achmatim.netachmatim@gmail.com, achmatim@bl.ac.id