MATERI IX APPLICATION LAYER

6.9.1 Tujuan

1. Memahami fungsi application layer

2. Memahami model Peer-to-Peer dijaringan

3. Memahami model client server dijaringan

4. Mengetahui jenis-jenis protokol dan layanan pada application layer

Pada bab 9 akan membahas tentang application layer tentang bagaimana aplikasi

menyediakan antarmuka bagi pengguna dan menyediakan akses ke jaringan.

6.9.2 Pengenalan Application Layer

Sebagian besar dari kita sudah sering menggunakan Internet melalui World Wide Web,

layanan e-mail, dan file-sharing. Aplikasi ini, dan banyak lainnya, menyediakan antarmuka

pengguna ke jaringan yang mendasarinya, memungkinkan kita untuk mengirim dan menerima

informasi dengan relatif mudah. Biasanya aplikasi yang digunakan adalah intuitif, artinya

dapat mengakses dan menggunakannya tanpa mengetahui bagaimana mereka bekerja. Namun,

bagi profesional jaringan, penting untuk mengetahui bagaimana aplikasi dapat memformat,

mengirimkan dan menafsirkan pesan yang dikirim dan diterima melalui jaringan.

Visualisasi mekanisme yang memungkinkan komunikasi melalui jaringan dibuat lebih

mudah jika kita menggunakan kerangka berlapis dari model Open System Interconnection

(OSI). Model OSI adalah representasi, berlapis abstrak dibuat sebagai pedoman untuk desain

protokol jaringan. Model OSI membagi proses jaringan menjadi tujuh lapisan logis, masing-

masing memiliki fungsi yang unik dan yang ditugaskan layanan tertentu dan protokol.

Application layer adalah lapisan yang menyediakan interface antara aplikasi yang

digunakan untuk berkomunikasi dan jaringan yang mendasarinya. Protocol Application Layer

digunakan untuk pertukaran data antara program yang berjalan pada source dan host tujuan.

Dengan kata lain, application layer berfungsi sebagai antarmuka dengan aplikasi dengan

fungsionalitas jaringan, mengatur bagaimana aplikasi dapat mengakses jaringan, dan keudian

membuat pesan-pesan kesalahan. Ada banyak protokol application layer dan protokol terus

dikembangkan. Application layer berada pada ujung protocol stack TCP/IP. Application layer

pada TCP/IP adalah kumpulan dari beberapa komponen software yang mengirim dan

menerima informasi dari port TCP dan UDP. Beberapa komponen pada application layer

hanya sebagai alat untuk pengumpul informasi konfigurasi network dan beberapa lainnya

boleh jadi adalah sebuah user interface atau Application Program Interface (API) yang

mendukung desktop operating environment.

6.9.3 Fungsi Application Layer pada OSI dan TCP/IP Model

Fungsi yang terkait dengan protokol application layer jaringan adalah menyediakan

antarmuka bagi pengguna dengan jaringan data yang mendasarinya. Ketika kita membuka web

browser atau jendela Instant Messaging (IM), aplikasi dimulai, dan program ini dimasukkan

ke dalam perangkat memori di mana ia dieksekusi. Setiap program yang dieksekusi dimuat

pada perangkat yang disebut sebagai suatu proses. Dalam application layer, ada dua bentuk

program perangkat lunak atau proses yang menyediakan akses ke jaringan yakni: aplikasi dan

layanan.

Application layer menggunakan protokol yang diimplementasikan dalam aplikasi dan

layanan. Sedangkan aplikasi menyediakan pengguna cara untuk membuat pesan dan layanan

application layer membentuk sebuah antarmuka untuk jaringan, protokol menyediakan

aturan dan format yang mengatur bagaimana data diperlakukan. Ketiga komponen dapat

digunakan oleh program executable tunggal dan bahkan dapat menggunakan nama yang sama.

Misalnya, ketika membahas "Telnet" kita bisa mengacu pada aplikasi, layanan, atau protokol.

Seperti semua lapisan dalam model OSI, Application layer bergantung pada fungsi

dari lapisan bawah untuk menyelesaikan proses komunikasi. Pada application layer, protokol

menentukan pesan apa yang dipertukarkan antara host sumber dan tujuan, sintaks dari

perintah kontrol, jenis dan format data yang dikirim, dan metode yang sesuai untuk

pemberitahuan dan pemulihan kesalahan.

Protokol application layer digunakan oleh kedua perangkat sumber dan tujuan selama

sesi komunikasi. Agar komunikasi berhasil, protokol application layer diimplementasikan

pada host sumber dan tujuan harus sesuai. Protokol menentukan bagaimana data di dalam

pesan terstruktur dan jenis pesan yang dikirim antara sumber dan tujuan. Pesan-pesan ini dapat

berupa permintaan layanan, penerimaan, pesan data, pesan status, atau pesan kesalahan.

Protokol juga mendefinisikan dialog pesan, memastikan bahwa pesan yang dikirimkan telah

dipenuhi oleh respon yang diharapkan dan layanan yang benar ketika terjadi transfer data.

Gambar 6.9.1 Antarmuka Pengguna dengan Jaringan Data

6.9.4 Model Client Server

Pada model client/server, perangkat yang meminta informasi disebut client dan

perangkat yang menanggapi permintaan disebut server. Proses client dan server berada pada

application layer. Client memulai pertukaran dengan meminta data dari server, dan server

merespon dengan mengirimkan satu atau lebih data ke client. Protokol application layer

mengatur format dari permintaan dan respon antara client dan server. Selain transfer data

aktual, pertukaran ini mungkin juga membutuhkan informasi kontrol, seperti otentikasi

pengguna dan identifikasi file data yang ditransfer.

Salah satu contoh client/server dijaringan adalah pada lingkungan perusahaan dimana

karyawan perusahaan menggunakan e-mail server untuk mengirim, menerima dan

menyimpan e-mail. Aplikasi e-mail client pada komputer karyawan mengirim permintaan ke

server e-mail untuk setiap mail yang belum dibaca. Server merespon dengan mengirim e-

mail yang diminta ke client.

Meskipun biasanya data digambarkan mengalir dari server ke client, akan tetapi ada

kondisi dimana data mengalir dari client ke server. Aliran data dapat sama di kedua arah,

atau bahkan mungkin lebih besar dari arah client ke server. Sebagai contoh, client dapat

mentransfer file ke server untuk tujuan penyimpanan. Transfer data dari client ke server

disebut sebagai meng-upload sebaliknya transfer data dari server ke client disebut sebagai

download.

Gambar 6.9.2 Model Client/Server

Dalam konteks jaringan umum, setiap perangkat yang menanggapi permintaan dari

aplikasi client disebut sebagai server. Sebuah server biasanya merupakan komputer yang

berisi informasi untuk dibagikan ke banyak client. Misalnya, halaman web, dokumen,

database, gambar, video, dan file audio semua dapat disimpan pada server dan dikirimkan ke

client yang meminta. Pada kasus lain seperti printer dijaringan, server printer menerima

permintaan client untuk mencetak ke printer. Selain itu, server biasanya melayani beberapa

client yang meminta informasi pada saat yang sama. Sebagai contoh, server Telnet dapat

memiliki beberapa client yang meminta koneksi. Permintaan client harus ditangani secara

bersamaan dan terpisah. Proses pada layer aplikasi dan layanan bergantung pada dukungan

dari fungsi layer bawah untuk dapat mengelola beberapa percakapan.

Gambar 6.9.3 Permintaan Layanan dari banyak Client

6.9.5 Model Peer-to-Peer

Selain model client/server untuk jaringan, ada juga model peer-to-peer. Peer-to-peer

jaringan melibatkan dua bentuk yang berbeda: desain peer-to-peer jaringan dan aplikasi peer-

to-peer (P2P). Kedua bentuk memiliki fitur yang sama tetapi dalam prakteknya sangat

berbeda.

Pada jaringan peer-to-peer, dua atau lebih komputer yang terhubung melalui jaringan

dapat berbagi sumber daya (seperti printer dan file) tanpa harus memiliki server. Setiap

perangkat yang terhubung(dikenal sebagai peer) dapat berfungsi baik sebagai server atau

client. Sebuah komputer dapat berperan sebagai server untuk satu transaksi dan secara

bersamaan berfungsi sebagai client untuk koneksi yang lain. Peran client dan server

ditetapkan berdasarkan permintaan.

Sebuah jaringan dirumah dengan dua komputer yang terhubung dan berbagi printer

adalah contoh dari suatu jaringan peer-to-peer. Setiap orang dapat mengatur komputer nya

untuk berbagi file, memungkinkan game jaringan, atau berbagi koneksi Internet. Contoh lain

dari fungsionalitas jaringan peer-to-peer adalah dua komputer yang terhubung ke jaringan

besar yang menggunakan aplikasi software untuk berbagi sumber daya antara satu sama lain

melalui jaringan.

Sebuah aplikasi peer-to-peer (P2P), tidak seperti jaringan peer-to-peer,

memungkinkan sebuah perangkat untuk bertindak sebagai client dan server pada sesi

komunikasi yang sama. Pada model ini, setiap client adalah server dan setiap server adalah

client. Keduanya dapat memulai komunikasi dan dianggap setara dalam proses komunikasi.

Namun, aplikasi peer-to-peer mengharuskan setiap perangkat menyediakan antarmuka ke

pengguna dan menjalankan layanan yang berjalan di background. Ketika pengguna

menjalankan aplikasi peer-to-peer, maka aplikasi tersebut akan membuka antar muka yang

diperlukan oleh pengguna dan layanan background. Setelah itu perangkat mulai

berkomunikasi secara langsung.

Jenis aplikasi P2P adalah sistem hybrid, yang menggunakan direktori terpusat yang

disebut server indeks meskipun file yang dibagikan berada pada masing-masing host. Setiap

peer mengakses server indeks untuk mendapatkan lokasi sumber daya yang disimpan pada

peer yang lain. Server indeks juga dapat membantu menghubungkan dua peer, tetapi setelah

mereka terhubung, komunikasi terjadi antara dua peer tanpa melalui komunikasi ke server

indeks.

Gambar 6.9.4 Aplikasi Peer-to-Peer

6.9.6 Contoh Protokol dan Layanan pada Application Layer

Layer transport menggunakan skema pengalamatan yang disebut nomor port. Nomor

port mengidentifikasi aplikasi dan layanan dari application layer yang merupakan sumber dan

tujuan data. Program server umumnya menggunakan nomor port yang telah ditetapkan

sebelumnya dan telah diketahui oleh client. Berbagai protokol dan layanan pada application

layer akan merujuk ke nomor port TCP dan UDP. Beberapa contoh dari layanan ini adalah:

§ Domain Name System (DNS): TCP/UDP port 53

§ HTTP: TCP port 80

§ Simple Mail Transfer Protocol (SMTP): TCP port 25

§ Post Office Protocol (POP): UDP port 110

§ Telnet: TCP port 23

§ DHCP: UDP port 67 dan 68

§ FTP: TCP port 20 dan 21

1. DNS (Domain Name System) Protocol

DNS adalah distribute database system yang digunakan untuk pencarian nama

komputer (name resolution) di jaringan yang mengunakan TCP/IP. DNS biasa digunakan pada

aplikasi yang terhubung ke Internet dimana DNS membantu memetakan host name sebuah

komputer ke IP address atau sebaliknya. Selain digunakan di Internet, DNS juga dapat di

implementasikan ke private network atau Intranet dimana DNS memiliki keunggulan seperti:

mudah, konsisten, dan simpel. DNS merupakan nama domain untuk alamat resolusi jaringan.

DNS didistribusikan menggunakan satu set server untuk mengubah nama domain yang terkait

dengan alamat IP. DNS bekerja menggunakan nomor port: UDP port 53 atau TCP port 53.

Contoh translasi domain www.cisco.com dengan alamat IP 198.133.219.25, seperti

ditunjukkan pada gambar 6.9.5.

Gambar 6.9.5 Layanan DNS

2. HTTP (Hypertext Transfer Protocol)

Ketika sebuah alamat web (atau URL) yang diketik pada web browser, web browser

akan melakukan koneksi web service yang berjalan pada server menggunakan protokol

HTTP. URL (Uniform Resource Locator) dan URI (Uniform Resource Identifier) adalah nama

yang mengasosiasikan alamat web. Web browser adalah aplikasi client yang digunakan untuk

terhubung ke World Wide Web dan akses ke sumber daya yang tersimpan pada server web.

Proses web server berjalan sebagai sebuah layanan yang berjalan dibackgound dan

menyediakan berbagai jenis file yang tersimpan.

Browser dapat menginterpretasi dan menyajikan berbagai jenis data, seperti teks biasa

atau Hypertext Markup Language (HTML, bahasa di mana halaman web dibangun). Data jenis

lain, mungkin memerlukan program atau layanan lain, yang biasa disebut sebagai plug- in atau

add-ons. Untuk membantu browser menentukan jenis file apa yang diterimanya, dan server

menentukan jenis data apa dari file tersebut.

Hypertext Transfer Protocol (HTTP) adalah salah satu protokol dalam TCP/IP, yang

pada awalnya dikembangkan untuk mempublikasikan dan mengambil halaman HTML dan

sekarang ini digunakan untuk distribusi, kolaborasi sistem informasi. HTTP digunakan di

World Wide Web untuk transfer data dan merupakan salah satu protokol aplikasi yang

paling sering digunakan.

HTTP menetapkan protokol request/response. Ketika client, dari web browser,

mengirimkan pesan permintaan ke server, protokol HTTP mendefinisikan jenis pesan yang

digunakan client untuk meminta halaman web dan jenis pesan yang digunakan server untuk

merespons. Tiga jenis pesan yang umum digunakan adalah:

§ GET

§ POST

§ PUT

Client mengirim permintaan data dengan pesan GET. Web browser mengirimkan

pesan GET untuk meminta halaman dari web server. Seperti ditunjukkan pada gambar 6.9.6,

setelah server menerima permintaan GET, server akan meresponnya dengan status, seperti

HTTP/1.1 200 OK, dan isi pesannya, seperti file yang diminta, pesan kesalahan, atau informasi

lainnya.

Gambar 6.9.6 Layanan Protokol HTTP

3. Layanan E-Mail SMTP /POP3 Protocol

SMTP (Simple Mail Transfer Protocol) merupakan salah satu protokol yang umum

digunakan untuk pengiriman surat elektronik (e-mail) di Internet. SMTP berfungsi untuk

mengirimkan pesan-pesan e-mail dari e-mail client ke e-mail server, mengirimkan e-mail

kepada lokal account, dan meneruskan e-mail antara server-server SMTP.

Pada dasarnya e-mail yang dikirim oleh SMTP server akan ditampung sementara oleh

komputer server untuk dikirim ke komputer server tujuan. Komputer server pengirim dan

komputer server penerima berinteraksi pada port 25 untuk melakukan pengiriman email.

POP3 (Post Office Protocol version 3) sesuai dengan namanya merupakan protokol

yang digunakan untuk pengelolaan mail. POP3 berfungsi untuk mengambil surat elektronik

(e-mail) dari server e-mail. Hal yang terjadi pada POP3 server sebenarnya sangatlah

sederhana, yaitu hanya mengumpulkan email yang masuk saja, dan mengirimkannya melewati

port 110 ke komputer client jika client meminta e-mail-e-mail tersebut. Untuk melihat maupun

mengambil e-mail dengan menggunakan POP3 maupun web based email, diperlukan

username dan password agar tidak sembarang orang dapat melihat email tersebut.

Gambar 6.9.7 Layanan E-Mail

4. Telnet

Telnet adalah program yang memungkinkan komputer kita menjadi terminal dari

komputer lain di jaringan. Telnet memungkinkan kita untuk masuk (log in) sebagai pemakai

komputer jarak jauh dan menjalankan program komputer layanan yang ada dikomputer

tersebut. Telnet memiliki fungsi untuk mengakses komputer (host/server) dari jauh/Remote

login.

Fasilitas telnet memungkinkan seseorang menghubungkan dan memakai komputer

dari jarak jauh seperti sebuah terminal yang mengakses komputer secara langsung. Telnet

yang berada pada terminal dapat berhubungan dengan komputer lain melalui Internet.

Pengguna terminal dapat mengakses dan bekerja pada komputer yang terhubung dengan

telnet. Adapun port yang digunakan oleh Telnet adalah port 23.

Gambar 6.9.8 Layanan Telnet

5. DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol)

DHCP adalah protokol yang berbasis arsitektur client/server yang dipakai untuk

memudahkan pengalokasian alamat IP dalam suatu jaringan. DHCP bersifat standalone,

sehingga jika dalam sebuah jaringan terdapat beberapa DHCP server, basis data alamat IP

dalam sebuah DHCP server tidak akan direplikasi ke DHCP server lainnya, artinya DHCP

tersebut berbenturan, karena potokol IP tidak mengizinkan 2 host memiliki IP yang sama. Port

yang digunakan DHCP adalah port UDP 67 untuk komunikasi dari client ke server dan port

UDP 68 dari server ke client.

Adapun fungsi DHCP:

a. Jika DHCP dipasang di jaringan lokal, maka semua komputer yang tersambung di

jaringan akan mendapatkan alamat IP secara otomatis dari server DHCP.

b. Memberikan framework untuk disampaikan kepada client yang berisikan informasi

tentang konfigurasi jaringan.

Gambar 6.9.9 Layanan DHCP

6. FTP (File Transfer Protocol)

FTP adalah sebuah protokol Internet yang merupakan standar untuk pentransferan

berkas (file) komputer antar mesin-mesin dalam sebuah internetwork. FTP berfungsi untuk

melakukan pengunduhan (download) dan penggugahan (upload) berkas-berkas komputer

antara client FTP dan server FTP. Perintah-perintah FTP dapat digunakan untuk mengubah

direktori, mengubah modus transfer antara biner dan ASCII, menggugah berkas komputer ke

server FTP, serta mengunduh berkas dari server FTP. FTP bekerja menggunakan nomor port:

TCP port 20 dan 21.

Gambar 6.9.10 Layanan FTP