SUITTE PROTOCOL TCP/IP

SUITE PROTOCOL TCP/IP

Selama beberapa tahun, literature teknis mengenai arsitektur protocol didominasi oleh pembahasan–pembahasan yang berhubungan dengan OSI serta pengembangan protocol dan layanan pada setiap lapisan. Sepanjang tahun 1980- an, diyakini secara luas bahwa OSI akan mendominasi secara komersial, melalui arsitektur–arsitektur komersial semacam SNA-nya IBM serta dengan menyaingi skema-skema  multivendor  seperti TCP/IP.  Harapan  ini  tidak  pernah  terealisir. Pada tahun 1990-an, barulah TCP/IP benar-benar menjadi arsitektur komersial yang dominan serta sebagai protocol suite yang terbanyak mewujudkan pengembangan protocol baru.

Terdapat  beberapa  alasan  mengapa  protocol  TCP/IP  sukses  melampaui  OSI, yakni :

1.      Protocol TCP/IP ditentukan dan dinikmati penggunanya secara ekstensif sebelum standarisasi protocol-protocol alternative ISO. Jadi, organisasi- organisasi   pada   tahun   1980-an   dengan   sebuah   kebutuhan   mendesak dihadapi dengan pilihan menunggu untuk selalu menjanjikan, tidak pernah memberi  hasil  sempurna  packet  OSI  dan  up-and-running,  plug-and-play suite TCP/IP. Sekali pilihan TCP/IP yang nyata dibuat, biaya dan risiko- risiko teknis di dalam migrasi dari sebuah penerimaan OSI terhambat dasar instalasi.

          2.         Protocol TCP/IP awalnya dikembangkan sebagai sebuah upaya riset militer Amerika     Serikat   yang didanai oleh Departemen Pertahanan (DOD). Meskipun DOD, seperti pada patokan pemerintah      Amerika Serikat, dijalankan untuk standart-standart internasional. DOD memerlukan secara   cepat tidak dapat dipenuhi selama tahun 1980-an dan awal 1990-an secara tidak terduga oleh produk dari OSI. Karena itu, DOD memberikan mandat penggunaan protocol-protocol TCP/IP untuk semua pembelian software secara virtual. Karena DOD merupakan konsumen terbesar untuk produk- produk software di dunia, kebijakan   ini menciptakan sebuah pasar yang sangat besar, dan mendorong vendor- vendor mengembangkan produk- produk berbasis TCP/IP.

3.      Protocol-protocol    TCP/IP  yang  awalnya  dibangun  diatas  suite  TCP/IP.

Pertumbuhan  Internet yang dramatis dan khususnya World Wide Web telah memperkuat kejayaan TC/IP melampaui OSI.

Pendekatan TCP/IP

Suite protocol TCP/IP meyakini bahwa tugas komunikasi terlalu kompleks dan terlalu beragam untuk diselesaikan oleh suatu unit tunggal. Karena itu, tugas dipecah menjadi modul-modul (entitas) yang dapat berkomunikasi dengan entitas yang  setara pada  sistem lain.  Satu  entitas  didalam suatu  sistem menyediakan layanan  untuk  sistem  yang  lain  dan  sebaliknya,  menggunakan  layanan  dari entitas-entitas yang lain pula. Aturan praktis perancangan software yang baik adalah  entitas-entitas  ini  dirancang  di  dalam  sebuah  tampilan  modular  dan hierarki.

Model OSI didasarkan atas alasan yang sama, namun mengambil satu langkah lebih jauh. Langkah berikutnya adalah pengakuan bahwa dalam banyak hal, protocol-protokol pada level yang sama dari hierarki memiliki bentuk-bentuk tertentu yang umum. Hal ini menghasilkan konsep baris atau lapisan-lapisan dan upaya untuk menggambarkan di dalam sebuah tampilan abstrak bentuk apa yang dimiliki secara umum oleh protocol-protokol dalam baris tertentu.

Sebagai suatu alat penjelas, sebuah model lapisan memiliki nilai yang signifikan. Dan yang pasti model OSI dipergunakan untuk keperluan beberapa buku yang membahas mengenai komunikasi data dan telekomunikasi. Penolakan yang kadang-kadang dilontarkan oleh perancang suite protokol TCP/IP adalah bahwa   model   OSI   lebih   bersifat   perspektif   daripada   deskriptif.   Hal   ini menyatakan  bahwa  protocol-protokol  didalam  lapisan  berperan  untuk menampilkan fungsi-fungsi tertentu, namun hal ini tidak selalu diharapkan. Sangatlah mungkin menentukan lebih dari satu protokol pada lapisan tertentu, dan fungsionalitas dari protocol-protokol ini tidak harus sama, atau bahkan similar. Jadi apa yang umum dari serangkaian protokol pada lapisan yang sama adalah bahwa mereka membagi-bagi rangkaian protokol pendukung yang sama pada lapisan bawah berikutnya.

Ada keterlibatan lebih jauh didalam model OSI, dikarenakan interface diantara lapisan ditentukan dengan baik. Suatu protokol baru dapat menggantikan protokol yang lebih lama pada lapisan tertentu tanpa ada pengaruh yang kuat atas

lapisan-lapisan yang berdekatan. (Lihat prinsip 6, tabel 2.2) Hal ini tidak mungkin atau bahkan tidak selalu diharapkan. Sebagai contoh, sebulah LAN memberi kemungkinan  untuk  Multicast  dan  meyiarkan  (broadcast)  pengalamatan  pada level link. Bila level link IEEE 802 disisipkan dibawah satu entitas protokol jaringan yang tidak mendukung multicasting dan broadcasting, layanan tersebut akan ditolak untuk lapisan atas dan hierarki. Untuk mengurusi masalah-masalah ini, OSI proponent talk dari null lapisan dan sublapisan. Kadang-kadang nampak bahwa artefak-artefak ini menyelamatkan model dalam hal biaya perancangan protokol yang baik.

Di dalam model – model TCP/IP. Kesempurnaan penggunaan semua lapisan tidaklh diharuskan. Sebagai contoh, ada protokol – protokol level aplikasi yang beroperasi secara langsung di puncak IP.

Arsitektur Protokol TCP/IP

Suite   protokol   TCP/IP   diperkenalkan   di   blog ini,   sebagaimana   yang dijelaskan, tidak ada model protokol TCP/IP yang resmi. Bagaimanapun juga sangatlah berguna menggolongkan suite protokol seperti lima lapisan yang dilibatkan.  Untuk  merangkum  dari  blog ini,  lapisan-lapisan  ini  adalah  sebagai berikut :

ˆ     Application layer: Menyediakan komunikasi diantara proses atau aplikasi pada host-host terpisah

ˆ End-to-end atau Transport layer: Menyediakan layanan transfer data ujung-

ke-ujung. Lapisan ini meliputi mekanisme-mekanisme keandalan. Menyembunyikan detail-detail jaringan yang mendasari atau jaringan- jaringan dari lapisan aplikasi.

ˆ Internet layer: Berkaitan dengan routing data dari sumber ke host tujuan

melewati satu jaringan atau lebih yang dihubungkan melalui router.

ˆ     Network access layer: Berkaitan dengan logical interface, diantara suatu ujung sistem dan jaringan.

ˆ Physical  layer:  Menentukan  karakteristik-karakterisitik  media  transmisi,

rata-rata pensinyalan, serta skema pengkodean sinyal (signal encoding scheme)

Operasi TCP dan IP

Gambar 2.4 menunjukkan bagaimana protokol   TCP/IP dibentuk atau dikonfigurasikan untuk komunikasi. Beberapa protokol network access yang berurutan seperti Ethernet, dipergunakan untuk menghubungkan sebuah komputer denagn suatu jaringan. Protokol ini memungkinkan host mampu mengirim data melewati jaringan menuju host lain atau, dari sebuah host pada jaringan lain menuju router. IP diterapkan pada seluruh ujung sistem dan router. Ia bertindak sebagai relay untuk memindah suatu block data dari satu host, melewati satu router atau lebih, menuju host yang lain. TCP hanya diterapkan padan end sistem, dan menjadi track suatu blok data untuk memastikan bahwa semuanya dikirim menuju aplikasi yang tepat secara reliabel.

Agar komunikasi berhasil, setiap entitas pada seluruh sistem harus memiliki suatu alamat khusus. Sebenarnya diperlukan dua level pengalamatan, masing– masing host pada suatu jaringan harus memiliki sebuah alamat internet global khusus. Hal ini memungkinkan protokol end-to-end (TCP) mengirim data ke proses yang tepat. Address-address ini kemudian disebut sebagai por-port.

Mari kita meniru operasi yang ditunjukkan dalam Gambar 2.4. Andai itu merupakan sebuah proses, diasosiasikan dengan port 1 pada host A, ingin mengirim sebuah pesan ke proses yang lain, diasosiasikan dengan port 2 pada host B. Proses pada A meneruskan pesan menuju IP dengan instruksi untuk mengirimkannya menuju host B. Patut dicatat bahwa IP tidak perlu diberitahu identitas port tujuan, yang perlu diketahui hanya data yang dimaksudkan untuk host B. Berikutnya, IP meneruskan pesan menuju lapisan network access (misalnya, Ethernet logic) dengan instruksi untuk mengirimkannya ke router J (lompatan pertama pada jalan menuju B).

Untuk mengontrol operasi ini control information serta data user harus ditransmisikan sebagaimana yang disarankan pada Gambar 2.11. Kita bisa mengatakan bahwa proses pengiriman menggerakkan suatu blok   data dan meneruskannya ke TCP. TCP memecahblok data ini menjadi bagian-bagian kecil agar mudah  disusun. Untuk setiap bagian-bagian kecil ini, TCP  melampirkan control information yang disebut sebagai TCP header, membentuk suatu segmen

TCP. Control Information dipergunakan oleh peer entitas protokol TCP pada host

B. Contoh dari item-item yang termasuk dalam header adalah sebagai berikut :

 

Gambar 2.11 unit-unit data protocol pada arsitektur TCP/IP

Destination  port:  Saat  entitas  TCP  pada  B  menerima  segmen,  harus diketahui kepada siapa data dikirimkan.

ˆ      Sequence number: TCP numbers the segment bahwa ia dikirimkan ke port tujuan khusus secara bertahap, sehingga bila mereka datang tidak sesuai

dengan yang diperintahkan, entitas TCP pada B dapat memerintah mereka kembali.

ˆ  Checksum: Pengiriman TCP mencakup suatu kode yang merupakan suatu

fungsi  yang   berisi   penyimpan   segmen.   Penerima   TCP   menampilkan kalkulasi  yang  sama  dan  membandingkan  hasilnya  dengan  kode  yang datang. Terjadi ketidaksesuaian hasil bila terjadi error pada transmisi.

Berikutnya, TCP menyerahkan masing-masing segmen kepada IP, dengan instruksi untuk mentransmisikan ke B. Segmen-segmen ini harus diransmisikan melalui satu jaringan atau lebih dan disampaikan lewat satu atau lebih router perantara. Operasi ini juga memerlukan penggunaan kontrol informasi. Jadi, IP melampirkan suatu header kontrol informasi kepada setiap segmen untuk membentuk suatu datagram IP. Contoh dari item yang disimpan dalam header IP adalah alamat host tujuan (pada contoh ini, B).

Terakhir,  masing-masing  datagram  IP  ditampilkan  ke  lapisan  network access  untuk  ditransmisikan  melewati  jaringan  pertama  pada  perjalanannya menuju tujuan. Lapisan Network Access melampirkan   headernya, menciptakan

sebuah paket atau frame. Paket ditransmisikan sepanjang jaringan menuju router J. Paket header berisikan informasi yang diperlukan jaringan untuk menstranfer data sepanjang jaringan tersebut.

Contoh – contoh dari item yang berisikan  header meliputi :

ˆ      Destination   network   address:   Jaringan   harus   tahu    kemana    paket perlengkapan terpasang harus dikirim.

ˆ  Facilities  request:  Network  access  protokol  berkemungkinan  meminta

penggunaan fasilitas jaringan, misalnya seperti prioritas.

 

Gambar 2.12 beberapa protocol dalam suite protocol TCP/IP 

Pada router J, header paket dibuang dan memeriksa header IP. Atas dasar informasi alamat tujuan pada header IP, modul IP pada router mengarahkan datagram  IP  melewati  jaringan  2  menuju  B  untuk  melakukan  hal  itu,  lalu datagram dirakit lagi dengan header network access.

Bila data diterima di B, terjadi proses kebalikannya. Pada masing – masing lapisan, header yang sesuai dipindahkan, dan sisanya diarahkan menuju lapisan lebih tinggi berikutnya sampai data pengguna yang asli dikirimkan ke proses destination (tujuan).

TCP dan UDP

Untuk sebagian besar aplikasi yang berjalan sebagai bagian dari arsitektur protokol TCP /  IP,  protokol  lapisan  transport  adalah TCP. TCP menyediakan koneksi yang handal untuk transfer data antara aplikasi. Sambungan hanyalah sebuah asosiasi logis sementara antara dua entitas dalam sistem yang berbeda. Koneksi logika mengacu pada sepasang diberikan nilai-nilai pelabuhan. Untuk durasi sambungan setiap entitas melacak TCP segmen datang dan pergi ke entitas lain, untuk mengatur aliran segmen dan untuk pulih dari segmen yang hilang atau rusak.

Gambar 2.13 (a)

Gambar 2.13(a) menunjukkan format header untuk TCP, yang merupakan minimal 20 oktet, atau 160 bit. Bidang Sumber Pelabuhan dan Pelabuhan Tujuan mengidentifikasi aplikasi di sumber dan tujuan sistem yang menggunakan koneksi ini.  Bidang  Sequence  Nomor,  Nomor  Pengakuan,  dan  Window  memberikan kontrol aliran dan kontrol kesalahan. Checksum adalah frame check sequence 16- bit yang digunakan untuk mendeteksi kesalahan di segmen TCP. 

 

Gambar 2.13 (b)

Selain TCP, ada satu protokol transport-level lainnya yang ada umum digunakan sebagai bagian  dari TCP / IP protocol  suite, yaitu User Datagram Protocol (UDP). UDP tidak menjamin pengiriman, pelestarian urutan, atau perlindungan terhadap duplikasi. UDP memungkinkan prosedur untuk mengirim pesan ke prosedur lainnya dengan minimum mekanisme protokol. Beberapa aplikasi berorientasi transaksi menggunakan UDP, salah satu contohnya adalah SNMP (Simple  Network  Management  Protocol),  standar  protokol  manajemen jaringan untuk jaringan TCP / IP. Karena itu connectionless, UDP memiliki kemungkinan  sangat  sedikit  untuk  melakukannya.  Pada  dasarnya,  ia menambahkan port untuk menangani kemampuan IP. Hal ini terbaik jika dilihat dengan memeriksa header UDP, yang ditunjukkan pada Gambar 2.13(b). UDP juga termasuk checksum untuk memverifikasi bahwa tidak ada kesalahan yang terjadi pada data, namun penggunaan checksum adalah opsional.

IP dan IPv6

Selama beberapa dekade, batu kunci dari arsitektur protokol TCP / IP telah IP. Gambar 2.14(a) menunjukkan format header IP v4 header, yang merupakan minimal 20 oktet, atau 160 bit.

 

Gambar 2.14 (a)

Header, bersama-sama dengan segmen dari lapisan transport, membentuk PDU IP-tingkat disebut sebagai datagram IP atau header IP packet, termasuk sumber 32-bit dan alamat tujuan. Header Checksum lapangan digunakan untuk mendeteksi kesalahan dalam header untuk menghindari misdelivery. Bidang Protokol menunjukkan lapisan protokol yang lebih tinggi menggunakan IP. ID, Flags,   dan   Fragment   Offset   digunakan   dalam   fragmentasi   dan   proses reassembly. Pada tahun 1995, Internet Engineering Task Force (IETF), yang mengembangkan  protokol  standar  untuk  Internet,  mengeluarkan  spesifikasi untuk IP generasi berikutnya, yang kemudian dikenal sebagai IPng. Spesifikasi ini berubah menjadi standar pada tahun 1996 yang dikenal sebagai IPv6. IPv6

menyediakan sejumlah perangkat tambahan fungsional atas IP yang ada, dirancang untuk mengakomodasi kecepatan yang lebih tinggi dari jaringan saat ini dan campuran aliran data, termasuk grafis dan video, yang menjadi lebih umum. Tapi mengemudi kekuatan di balik pengembangan protokol baru adalah kebutuhan untuk lebih alamat. IP saat ini menggunakan alamat 32-bit untuk menentukan sumber atau tujuan. Dengan ledakan pertumbuhan internet dan jaringan pribadi yang melekat ke Internet, Panjang alamat ini menjadi tidak

cukup untuk mengakomodasi semua sistem yang membutuhkan alamat.

   

 Gambar 2.14 (b)

Seperti Gambar 2.14(b) menunjukkan, IPv6 termasuk sumber 128-bit dan tujuan bidang alamat. Pada akhirnya, semua instalasi menggunakan TCP / IP diharapkan untuk bermigrasi dari IP saat ini untuk IPv6, tetapi proses ini akan memakan waktu bertahun-tahun, jika tidak dekade.

Interface Protocol

Masing-masing lapisan pada protocol TCP/IP berinteraksi dengan apisan perantaranya   yang   berdekatan.   Pada   sumber,   lapisan   aplikasi   membuat penggunaan layanan dari lapisan ujung ke ujung dan membuat data datang ke lapisan tersebut. Terdapat hubungan yang similar pada interface ujung keujung dan lapisan internet serta pada interface internet dan lapisan network access. Pada tujuan, setiap lapisan mengirim data sampai kelapisan yang tinggi berikutnya.

Penggunaan setiap lapisan tunggal ini tidak diperlukan oleh arsitektur. Sebagaimana yang disarankan dalam gambar 2.12, memungkinkan untuk mengembangkan aplikasi yang secara langsung meminta layanan dari salah satu lapisan. Sebagaimana besar aplikasi memerlukan protocol ujung keujung yang handal dan memungkinkan penggunaan TCP. Beberapa aplikasi kegunaan khusus tidak memerlukan layanan-layanan dari TCP. Beberapa dari aplikasi ini, misalnya simple network management protocol (SNMP), menggunakan protocol ujung keujung alternatif yang disebut user datagram protocol (UDP), sedangkan yang lain menggunakan IP secara langsung. Aplikasi-aplikasi yang tidak melibatkan internetworking dan yang tidak memerlukan TCP telah dikembangkan untuk meminta lapisan network access secara langsung.

Aplikasi-aplikasi

Gambar 2.12 menunjukan posisi beberapa protokol kunci yang umumnya

diterapkan sebagai bagian dari switch protokol TCP/IP. Sebagaian besar dari protokol-protokol ini dibahas dibagian 5. Dibagian ini, kita menyoroti secara singkat 3 protokol yang biasanya dipertimbangkan elemen-elemen TCP/IP yang diperintahkan dan ditunjuk sebagai sebuah standart militer, bersama-sama dengan TCP dan IP, oleh DOD.

Simple mail transfer protocol menyediakan fasilitas surat elektronik dasar. Serta menyediakan suatu mekanisme untuk mentransfer pesan sepanjang host-host yang terpisah. Bentuk-bentuk SMTP meliputi mailing list, mengembalikan tanda penerimaan,  dan  forwarding.  Protocol  SMTP  tidak  menentukan  cara  dengan pesan-pesan yang dibuat; beberapa fasilitas elektronik asli atau pengeditan lokal. Sekali   sebuah   pesan   diciptakan,   SMPT   menerima   pesan   dan   membuat penggunaan TCP untuk mengirimkannya kesebuah modul SMTP pada host yang lain. Modul SMTP tujuan akan menggunakan suatu paket surat elektonik lokal untuk menyimpan pesan-pesan yang datang dimail box pengguna.

File transfer protocol (FTP) dipergunakan untuk mengirim file-file dari satu sistem kesistem yang lain dibawah perintah pengguna. Kedua file teks dan binar disesuaikan atau dimuat, dan protocol menyediakan bentuk-bentuk untuk mengontrol pengguna. Bila seorang pengguna meminta suatu file ditransfer, FTP membuat koneksi TCP ke sistem tujuan untuk memindahkan kontrol message. Ini memungkinkan pasword dan id pengguna ditransmisikan dan memungkinkan pengguna menentukan file dan aksi file yang diinginkan. Sekali transfer file disetujui,  koneksi  TCP  kedua  dibuat  untuk  mentransfer  data.  File  ditransfer melalui data koneksi, tanpa overheat dari berbagai header/mengontrol informasi pada  level aplikasi.Bila transfer  sudah  lengkap,  kontrol  koneksi  dipergunakan untuk menandai perlengkapan dan menerima perintah-perintah transfer file yang baru.

TELNET menyediakan kemampuan remote log on, yang memungkinkan seorang pengguna pada sebuah terminal komputer pribadi melakukan log in kesebuah komputer dan fungsi yang berjauhan seolah-olah dihubungkan secara langsung ke komputer tersebut. protocol dirancang untuk bekerja dengan simple scroll mode terminal. Sebenarnya TELNET diimplementasikan pada   2 modul: user TELNET berinteraksi dengan terminal in/out modul untuk berkomunikasi dengan sebuah terminal lokal. Ini mengubah karakteristik-karakteristik terminal yang  ada  ke  standart  jaringan  dan  begitu  pun  sebaliknya.  Server  TELNET

berinteraksi dengan sebuah aplikasi, bertindak sebagai pemegang kendali terminal pengganti agar supaya terminal yang berjauhan dapat muncul sebagai terminal lokal terhadap aplikasi terminal. Terminal traffic/lalu lintas terminal diantara pengguna dan server TELNET dilakukan oleh koneksi TCP.