Transmission Control Protocol/Internet Protocol (TCP/IP)
Ir. Winarno Sugeng, M.Comp. [ ws20-IDNIC
]
Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Teknik Industri
Institut Teknologi Nasional Bandung
[email protected], [email protected]
http://www.qsl.net/yc1raj/
keywords : TCP/IP manual
Konsep dasar dan cara kerja Protokol TCP/IP adalah merupakan dasar
terbentuknya jaringan internet.
| Arsitektur | IP address
| ARP | Transport Layer | Routing
| DNS |
Arsitektur Protokol TCP/IP
Komunikasi data adalah merupakan proses pengiriman data dari
satu komputer ke komputer yang lainnya. Untuk keperluan pengiriman data perlu
alat tambahan khusus, yaitu yang biasa disebut interface jaringan (network
interface).
Dalam proses pengiriman yang harus dijaga adalah keutuhan data yang dikirim
jangan terjadi kerusakan data setelah sampai ke aplikasi yang tepat dan pada
komputer yang tepat tanpa ada kesalahan, hal ini dikarenakan kalau kita bicara
internet maka pengiriman data terjadi dalam lokasi yang berjauhan.Untuk keperluan
ini perlu adanya mekanisme khusus. Para pakar jaringan membuat sekumpulan
aturan untuk mengatur prosess pengiriman data tersebut yang dikenal sebagai
protokol komunikasi data. Protokol ini diimplementasikan dalam bentuk
program komputer (software) yang terdapat pada komputer dan peralatan komunikasi
data lainnya.
TCP/IP adalah sekumpulan protokol yang didesain untuk melakukan fungsi-fungsi
komunikasi data pada Wide Area Network (WAN). Masing-masing protokol bertanggung
jawab atas bagian-bagian tertentu dari komunikasi data, dan setiap protokol
tidak perlu mengetahui cara kerja protokol lainnya, sepanjang masih bisa saling
mengirim dan menerima data. Berkat prinsip tersebut TCP/IP menjadi protokol
komunikasi data yang fleksibel, dapat dengan mudah menerapkannya pada setiap
jenis komputer dan interface jaringan, karena sebagian besar isi kumpulan
protokol tidak spesifik terhadap satu komputer atau peralatan jaringan tertentu.
Agar TCP/IP dapat berjalan di atas interface tertentu, hanya perlu dilakukan
perubahan pada protokol yang berhubungan dengan interface jaringan saja.
|
4
|
Application Layer
(SMTP,FTP,HTTP,...)
|
|
3
|
Host-to-host Transport
Layer
(TCP,UDP) |
|
2
|
Internet
Layer
(IP,ICM,ARP) |
|
1
|
Network Interface Layer
(Ethernet,X25,SLIP,PPP) |
[ TCP/IP dimodelkan dengan empat layer ]
Dalam TCP/IP, terjadi penyampaian data dari satu protokol ke protokol yang
lainnya, setiap protokol memperlakukan semua informasi sebagai data, jika
suatu protokol mnerima data dari protokol lain diatasnya, maka protokol tersebut
akan menambahkan informasi tambahan miliknya ke data tersebut, informasi ini
memiliki fungsi yang sesuai dengan fungsi protokol tersebut, setelah itu data
dikirim kembali ke bawahnya, peristiwa tersebut masuk dalam proses Send
Data ( terjadi dari atas ke bawah atau dari nomor layer 4,
3, 2, dan 1 ). Sebaliknya jika terjadi prosess sebaliknya masuk
dalam Receive Data.
|
4
|
|
|
|
|
|
3
|
|
|
|
|
|
2
|
|
|
IP
Header
|
TCP
Header
|
DATA
|
|
| |
|
|
1
|
|
Network Interface Header
|
IP
Header
|
TCP
Header
|
DATA
|
|
Layer terbawah ( layer 1) bertanggung jawab mengirim dan menerima data ke/dari
media fisik. Media fisik bisa berupa kabel, serat optik, atau gelombang radio,
sehingga protokol ini harus mampu menerjemahkan sinyal listrik menjadi data
digital yang dimengerti komputer, yang berasal dari peralatan lain
Seperti dijelaskan sebelumnya jaringan interface dapat berupa card ethernet
atau modem yang bisa dihubungkan dengan kabel Coaxial (RG-58, RG-8), kabel
UTP, kabel Telpon untuk Modem. Selain peralatan tersebut masih diperlukan
alat lain yang disebut Device Penghubung Jaringan, yaitu Repeater, Bridge,
Router
IP Address
Internet Protocol (IP) merupakan inti dari protokol TCP/IP. Seluruh data
yang berasal dari protokol layer diatas IP harus dilewatkan, diolah oleh protokol
IP, dan dipancarkan sebagai paket IP, agar sampai ke tujuan.
Dalam melakukan pengiriman data, IP memiliki sifat yang dikenal sebagai :
unreliable, conectionless, datagram delivery service.
IP Address merupakan bilangan biner 32 bit yang dipisahkan oleh tanda pemisah
berupa titik setiap 8 bitnya. Tiap 8 bit ini disebut sebagai oktet. bentuk
IP address adalah sebagai berikut : ( setiap simbol "x" dapat digantikan
dengan angka 0 atau 1 )
xxxxxxxx.xxxxxxxx.xxxxxxxx.xxxxxxxx
Untuk lebih mempermudah kita katakan saja terdapat empat range yaitu a,b,c,d
Alamat ini dipecah menjadi dua bagian, yaitu: bagian pertama menunjukkan
network, dan kedua menunjukkan host dalam network tersebut
Byte pertama alamat diatas (a), menentukan tipe atau kelas IP Address. Tabel
2 dibawah ini memberi gambaran lebih detail bagaimana aturan diatas bekerja.
|
Bit
Inisial a
|
Format
|
Range
a
|
Jumlah
Kelas
|
Kelas
|
Bagian
Network
|
Bagian
Host
|
Penggunaan
|
| 0... |
0nnnnnnn.
hhhhhhhh.hhhhhhhh.hhhhhhhh |
0 - 127
|
126
|
A
|
a
|
b,c,d
|
Untuk Jaringan Besar |
| 10... |
10nnnnnn.nnnnnnnn.
hhhhhhhh.hhhhhhhh |
128 - 191
|
16.384
|
B
|
a,b
|
c,d
|
Untuk Jaringan Menengah |
| 110... |
110nnnnn.nnnnnnnn.nnnnnnnn.
hhhhhhhh |
192 - 233
|
2.097.152
|
C
|
a,b,c
|
d
|
Untuk Jaringan Kecil |
| 1110... |
1110mmmm.mmmmmmmm.mmmmmmmm.
mmmmmmmm |
224 - 247
|
-
|
D
|
a,b,c
|
d
|
Cadangan : IP Multicasting |
| 1111... |
1111rrrr,rrrrrrrr.rrrrrrrr.rrrrrrrr |
248 - 255
|
-
|
E
|
a,b,c
|
d
|
Cadangan: eksperimen |
Selain Network ID, istilah lain yang digunakan untuk menyebutkan bagain IP
address yang menunjukkan jaringan ialah Network Prefix. Untuk menuliskan biasanya
menggunakan garis miring (slash) "/", yang diikuti angka yang menunjukkan
panjang Network Prefix ini dalam bit.
Misalkan untuk menulis netowk kelas A dengan alokasi IP 12.xxxx.xxxx.xxxx
biasa ditulis 12/8 , untuk menunjukkan network kelas B misalkan 167.205.xxxx.xxxx
bisa ditulis 167.205/16, untuk network kelas C misalkan 44.132.80.xxxx bisa
dituliskan 44.132.80/24
Pengalokasian IP address pada dasarnya proses memilih network ID dan host
ID yang tepat untuk suatu jaringan, harus diupayakan seefesien mungkin. Tetapi
perlu diingat network ID tidak boleh sama dengan 127, karena Network ID 127
sudah digunakan secara default yang digunakan keperluan loopback ( IP address
untuk menunjuk dirinya sendiri ), kemudian network ID dan host ID tidak boleh
sama dengan 255, ini karena digunakan sebagai broadcast ( merupakan alamat
yang mewakili seluruh anggota jaringan), pengiriman paket ke alamat broadcast
akan menyebabkan paket ini didengarkan oleh seluruh anggota network tersebut.Dan
juga network ID dan host ID tidak boleh sama dengan 0 (nol), host ID 0 berarti
alamat network, yang digunakan untuk menunjuk suatu network dan tidak menunjukkan
suatu host. Yang utama host ID harus unik dalam suatu network ( hanya ada
satu didalam networknya ).
ARP (Address Resolution Protocol)
Dalam jaringan lokal, paket IP umumnya dikirim melalui card etehrnet. Untuk
keperluan komunikasi sesama card ethernet digunakan ethernet address, yang
besarnya 48 bit, setiap card ethernet mempunyai address yang berbeda-beda.
Sewaktu terjadi pengiriman data dengan IP tertentu, suatu host perlu mengetahui,
di atas ethernet mana IP tersebut terletak. Untuk keperluan pemetaan IP address
dengan ethernet address digunakan protokol ARP. ARP bekerja dengan mengirimkan
paket berisi IP address yang ingin diketahui ethernet addressnya ke alamat
broadcast ethernet. Karena dikirim ke ethernet broadcast maka semua card akan
mendengar paket ini. Host yang merasa memiliki IP address ini akan membalas
paket tersebut, dengan mengirimkan paket yang berisi pasangan IP address dan
ethernet address. Agar tidak sering terjadi permintaan jawaban, jawaban disimpan
di memori yaitu pada ARP cache untuk sementara waktu.
|
ARP cache
|
|
C-> 002369..
B->????
|
1
IP address A
Eth. Add. 002367..
|
ARP
Broadcast
2 >>>
|
|
ARP cache
|
|
A->002367..
C->002369..
|
3
IP address B
Eth. Add. 002368..
|
[ Cara kerja ARP ]
Transport Layer
Ada dua buah protokol pada transport layer, yaitu TCP dan UDP,
yang bertindak sebagai pengatur aliran data antara dua host, untuk keperluan
aplikasi di atasnya.
TCP ( Transmission Control Protocol), adalah protokol yang menyediakan serviceyang
dikenal sebagai connection oriented, reliable, byte stream service.
Connection oriented berarti sebelum melakukan pertukaran data, dua
aplikasi pengguna TCP harus melakukan pembentukan hubungan (handshake) terlebih
dahulu. Reliable berarti TCP menerapkan proses deteksi kesalahan paket
dan retransmisi. Byte stream service berarti paket dikirimkan dan sampai
ke tujuan secara berurutan.
|
Source Port
|
Destination Port
|
|
Sequence Number
|
|
Acknowledgement Number
|
|
Hdr
|
Resv
|
Control
|
Windows
|
|
Checksum
|
Urgent Pointer
|
|
TCP Options
|
|
Application Data
|
[ Format segmen TCP ]
UDP(User Datagram Protocol) merupakan protokol transpot yang sederhana. Kalau
TCP bersifat connection oriented, UDP bersifat connectionless. Dalam
UDP tidak ada swquencing paket yang datang, acknowledgement terhadap paket
yang datang, atau retransmisi jika paket mengalami masalah ditengah jalan.
Kemiripan UDP dan TCO ada pada penggunaan port number. Sebagaimana digunakan
pada TCP, UDP menggunakan port number ini membedakan pengiriman datagram ke
beberapa aplikasi berbeda yang terletak pada komputer yang sama. UDP digunakan
oleh aplikasi-aplikasi yang secara periodik melakukan aktifitas tertentu (
misalkan query routingtable pada jaringan lokal ), sehingga jika terjadi kehilangan
data akan diatasi pada query periode berikutnya.
|
Source Port
|
Destination Port
|
|
Datagram Length
|
Checksum
|
|
Application Data
|
[ Format datagram UDP ]
Routing
Routing memiliki makna melewatkan paket IP menuju sasaran dengan alat yang
disebut router. untuk keperluan ini router harus memiliki minimal dua
buah network interface. Prosess routing dilakukan secara hop by hop,
artinya IP tidak mengetahui jalur secara keseluruhan untuk menuju sasaran,
tetapi IP routing hanya menyediakan IP address dari router berikutnya (
next hop router) yang menurutnya "lebih dekat" ke host tujuan.
Algoritma sederhananya adalah Jika host tujuan terletak di jaringan yang sama
atau terhubung langsung, IP datagram dikirm langsung ke tujuan. Jika tidak,
IP datagram dikirm ke default router. Router ini akan mengatur pengiriman
IP selanjutnya, hingga sampai ke tujuan.
| % netstat -nr |
| Routing tables |
| Destination |
Gateway |
Flags |
Netif |
| default |
132.92.122.1 |
UGSc |
ed0 |
| 127.0.0.1 |
127.0.0.1 |
UH |
lo0 |
| 132.92.122.0/27 |
link#1 |
UC |
|
| 132.92.122.3 |
0:80:ad:a7:01:3c |
UHLW |
lo0 |
| 132.92.122.31 |
ff:ff:ff:ff:ff:ff |
UHLWb |
ed0 |
| 132.92.122.32/27 |
link#2 |
UC |
|
| 132.92.122.44 |
0:80:ad:a7:ca:01 |
UHLW |
lo0 |
| 132.92.122.63 |
ff:ff:ff:ff:ff:ff |
UHLWb |
ed1 |
| 132.92.122.96/28 |
132.92.122.2 |
UGSc |
ed0 |
DNS
DNS (Domain Name System), adalah suatu cara untuk mengingat IP address yang
sulit diingat akibat terdiri dari sederatn angka. Sebenarnya perjalanan routing
paket IP yang berbasis TCP/IP tidak memerlukan , cukup dengan IP address saja.
Tetapi karena yang mengatur routing itu adalah manusia maka perlu cara lain
agar manuasia mudah menghafalnya atau mengingatnya. Manuasia cenderung lebih
mudah menghafal nama dibanding angka.Untuk itu agar internet lebih mudah digunakan
, diperlukan suatu cara untuk memetakan dari IP address ke nama host/komputer
dan sebaliknya, dan ini yang dinamakan DNS.
Pada awalnya, digunakan teknik yang dinamakan host table. Masing-masing
host menyimpan daftar kombinasi nama komputer dan IP address, pada suatu file
yang dinamakan HOSTS.TXT. Isi file HOSTS.TXT adalah nama dan IP address dari
seluruh komputer yang terkoneksi ke internet. File ini harus selalu diperbaharui
jika ada perubahan, melalui FTP ke seluruh host di internet. Jika masaih dalam
komunitas yang kecil hal ini tidak masalah , tapi sekarang ini host yang tergabung
di internet semakin membesar dan terus membesar, menurut data statistik tahun
1984 saja jumlah host yang tergabung di internet mencapai 1000 buah (bisa
dibayangkan daftar pada HOSTS.TXT sangatlah banyak sekali dan rentan terhadap
kesalahan ).
Karena itu muncullah ide untuk melakukan pendistribusian database hostname
dan IP address. Dengan cara ini masing-masing organisasi cukup bertanggung
jawab terhadap database yang berisi informasi jaringan miliknya saja. Untuk
keperluan ini perlu dibentuk mekanisme bagi host lain untuk bisa menemukan
host yang tepat. Pada tahun 1984, Paul Mockapetris mengusulkan sistem database
terdistribusi yang dinamakan DNS ( Domain Name System). Dan sistem ini digunakan
sampai dengan sekarang. Selain untuk memetakan IP address dan nama host, DNS
berfungsi juga sebagai sarana bantu penyampaian e-mail ( e-mail routing).
Untuk mengetahui bagaimana cara membuat database DNS silahkan kilik disini
Referensi:
- Craig Hunt,"TCP/IP Network Administration",O'Reilly
& Associates,Inc, 1992
- Onno W. Purbo,"TCP/IP",Elex Media Komputindo, 2000
Sent your comments & suggestions to [email protected]
Last update on :02/13/2002 4:34
Copyright © 2000 YC1RAJ
