TCP/IP - Komputekid

Konsep Dasar Protokol TCP/IP

• Merupakan 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.

Sejarah

• Kebutuhan 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 umum
• Meningkatkan efisiensi komunikasi data
• Dapat dipadukan dengan teknologi WAN yang telah ada
• Mudah dikonfigurasikan
• 1968 DoD ARPAnet (Advance Research Project  Agency) memulai penelitian dan merupakan cikal bakal dari paket switching.
• Sekarang dikenal dengan internet.

Definisi TCP/IP

1. Transmission Control Protocol/Internet Protocol atau yang lebih dikenal TCP / IP adalah satu set aturan standar komunikasi data yang digunakan dalam proses transfer data dari satu komputer ke komputer lain di jaringan komputer tanpa melihat perbedaan jenis hardware.

2. TCP/IP adalah salah satu jenis protokol yang memungkinkan kumpulan komputer untuk berkomunikasi dan bertukar data didalam suatu network (jaringan). Merupakan himpunan aturan yg memungkinkan komputer untuk berhubungan antara satu dengan yang lain, biasanya berupa bentuk / waktu / barisan / pemeriksaan error saat transmisi data.

3. TCP/IP adalah sekumpulan protokol yang dirancang untuk melakukan fungsi-fungsi komunikasi data pada WAN, terdiri atas sekumpulan protokol yang masing-masing bertanggung-jawab atas bagian-bagian tertentu komunikasi data.

Sifat –sifat protokol TCP/IP

}  Bersifat terbuka
Gratis dan dikembangkan terpisah dari perangkat keras komputer tertentu. Karena itu protokol ini banyak didukung oleh vendor perangkat keras, sehingga TCP/IP merupakan pemersatu perangkat keras komputer yang beragam, begitu juga sebagai pemersatu berbagai perangkat lunak yang beragam. sehingga walau memakai perangkat keras dan perangkat lunak komputer yang berlainan pada jaringan komputer berbeda, kita masih dapat berkomunikasi data.

}  Berdiri sendiri dari jenis jaringan apapun
Ini memungkinkan TCP/IP bergabung dengan banyak jaringan komputer. TCP/IP bisa beroperasi melalui sebuah Ethernet, sebuah token ring, sebuah saluran dial-up dan secara virtual, melalui berbagai media fisik transmisi data.

}  Bisa dijadikan alamat umum.
Tiap perangkat yang memakai TCP/IP akan memiliki sebuah alamat unik dalam sebuah jaringan komputer lokal, atau dalam jaringan komputer global seperti Internet.

}  Standarisasi skala tinggi.
Protokol ini distandarisasi dengan skala tinggi, secara konsisten, dan bisa memberikan servis kepada user-user di dunia.

Kelebihan TCP/IP dibandingkan protokol yang lain :

}  Protokol TCP/IP dikembangkan menggunakan standard protokol yang terbuka.

}  Standard protokol TCP/IP dalam bentuk RFC (Request For Comment) yang dapat diambil oleh siapapun tanpa biaya.

}  Protokol TCP/IP dikembangkan dengan tidak tergantung pada vendor, sistem operasi, dan perangkat keras tertentu.

}  TCP/IP independen terhadap perangkat keras jaringan dan dapat dijalankan pada jaringan Ethernet, Token Ring, jalur telepon dial-up, jaringan X.25, dan praktis jenis media transmisi apapun.

}  Pengalamatan TCP/IP bersifat unik dalam skala global.

}  TCP/IP memiliki fasilitas routing yang memungkinkan sehingga dapat diterapkan pada internetwork.

Layanan TCP/IP

}  Pengiriman 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 email

◦      POP (Post Office Protokol) dan IMAP (Internet Message Access Control) untuk menerima email

◦      MIME (Multipurpose Internet Mail Extensions) untuk mengirimkan data selain teks

}  Network 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/IP

• TCP 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.
• IP 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.
• Karena 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.

Protokol-Protokol TCP/IP

}  Network Interface layer

            Bertanggung jawab mengirimkan data dari media fisik. Contoh dari protokol ini adalah :

◦      Ethernet

            Sebuah card yang terhubung ke card lain melalui ethernet hub dan kabel UTP atau BNC

◦      SLIP (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.

◦      PPP (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.

• Internet Layer

            IP (Internet Protokol) memiliki sifat yang dikenal sebagai

• Unreliable

            Protokol IP tidak menjamin datagram yang dikirim pasti sampai ke tempat tujuan.

• Connectionless

            Proses pengiriman paket dari tempat asal ke tempat tujuan tanpa handshake  terlebih dahulu.

• datagram delivery service

            Setiap paket data yang dikirim adalah independen terhadap yang lain.

Format Datagram IP

}  Version, berisi versi dari IP yang dipakai

}  Header Length, berisi panjang dari header paket IP ini dalam hitungan 32 bit word

}  Type 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.

}  Protocol, 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 khusus

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 dihubungi

}  Host Unreachable, host tujuan tidak dapat dihubungi

}  Protokol At Destination Unreachable, Protokol tidak tersedia

}  Port is Unreachable, port tidak tersedia

}  Destination Network is Unknown, jaringan tujuan tidak dikenal

}  Destination Host is Unknown, host tujuan tidak dikenal

}  Time Exceeded

}  Parameter 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 tersebut

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 network
• 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/IP

}  Transport Layer

            Merupakan 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 Handshake

–  Reliable,

            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 Layer

IP Versi 4

• IP 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 Address

• IP 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.xxxxxxxx

            10000100.01011100.01111001.00000001

                   132           92        121                1           

Network ID dan Host ID

ž  Pembagian kelas-kelas IP berdasarkan pada dua hal : Network ID dan host ID dari suatu IP.

ž  Network ID adalah bagian dari IP address yang digunakan untuk menunjuk jaringan tempat komputer ini berada.

ž  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 Address

Dikenal dua cara pembagian IP address:

• Classfull Addressing
• Classless Addressing

Classfull Addressing

• Merupakan metode pembagian IP berdasarkan kelas dimana IP Address dibagi menjadi 5 kelas
• Kelas A
• Kelas B
• Kelas C
• Kelas D
• Kelas E

Kelas A

}  Format            :           0nnnnnn.hhhhhhhh.hhhhhhhh.hhhhhhhh

}  Bit Pertama     :           0

}  Panjang NetID :           8 bit

}  Panjang HostID:          24 Bit

}  Byte Pertama  :           0-127

}  Jumlah             :           126 Kelas A (0 dan 127 dicadangkan)

}  Range IP          :           1.xxx.xxx.xxx sampai 126.xxx.xxx.xxx

}  Jumlah IP         :           16.777.214 IP Address disetiap kelas A

}  Dekripsi           :           Diberikan untuk jaringan dengan jumlah host yang                besar

Kelas B

• Format            :           10nnnnn.nnnnnnnn.hhhhhhhh.hhhhhhhh
• Bit Pertama     :           10
• Panjang NetID :           16 bit
• Panjang HostID:          16 Bit
• Byte Pertama  :           128-191
• Jumlah             :           16.384 Kelas B
• Range IP          :           128.0.xxx.xxx sampai 191.255.xxx.xxx
• Jumlah IP         :           65.532 IP Address di setiap kelas B
• Dekripsi           :           Dialokasikan untuk jaringan besar dan sedang

Kelas C

• Format            :           110nnnn.nnnnnnnn.nnnnnnnn.hhhhhhhh
• Bit Pertama     :           110
• Panjang NetID :           24 bit
• Panjang HostID:          8 Bit
• Byte Pertama  :           192-223
• Jumlah             :           2.097.152 Kelas C
• Range IP          :           192.xxx.xxx.xxx sampai 223.255.255.xxx
• Jumlah IP         :           254 IP Address disetiap kelas C
• Dekripsi           :           Diberikan untuk jaringan berukuran kecil

Classless Addressing

• Merupakan metode pengalamatan tanpa kelas, yakni dengan mengalokasikan IP Address dalam notasi Classless Inter Domain Routing (CIDR).

Notasi CIDR

• Untuk identifikasi blok CIDR diperlukan address dan mask, maka dibuat notasi yang lebih pendek : CIDR notation (slash notation)
• Slash notation 128.211.168.0/21 dimana 21 menyatakan 21-bit masks

Pengalokasian IP

ž  Proses memilih Network ID dan Host ID yang tepat untuk suatu jaringan.

ž  IP Address terdiri dari 2 bagian, yaitu

—  Network ID

                        Menunjuk nomor network

—  Host ID

                        Mengindentifikasi host dalam satu network

Beberapa aturan dasar dalam menentukan network ID dan host ID yang hendak digunakan :

ž  Network ID 127.0.0.1 tidak dapat digunakan, karena merupakan default yang digunakan untuk keperluan menunjuk dirinya sendiri (loop-back).

ž  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.

ž  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.

ž  Host ID harus unik dalam suatu network. Dalam suatu network tidak boleh ada dua host dengan host ID yang sama.

Alamat IP Global (riil) Vs IP Lokal

• Alamat IP Global adalah alamat yang teregistrasi dalam jaringan global (IANA, IETF) -> sewa (bayar melalui provider)
• Alamat IP Lokal  adalah alamat IP yang tidak tersambung dengan jaringan global (Internet) ->bebas

Jaringan Private

Jika sebuah organisasi ingin membangun jaringan komputer dan tidak membutuhkan

terkoneksi pada jaringan internet, ada 3 pilihan untuk pembuatan alamat-alamat IP nya :

1. Dapat menggunakan sebuah alamat yang unique tanpa menghubungkan ke internet.

    Namun ini akan sangat menguntungkan apabila di kemudian hari berniat untuk

    menghubungkan jaringan private-nya ke internet tidak akan timbul masalah lagi.

    Namun nampaknya untuk kelas A dan B sudah tidak memungkinkan lagi karena sudah

    dimiliki oleh organisasi yang terhubung ke internet.

2. Bisa juga menggunakan sembarang alamat IP dari kelas A, B dan C. Namun ini akan

    sanagat menyulitkan apabila organisasi tersebut berniat terhubung ke internet.

3. Pilihan 1 dan 2 masih memiliki masalah, maka otoritas pencatatan alamat internet

    telah mencadangkan range alamat-alamat tertentu dari kelas A, B dan C yang bisa    

    digunakan oleh organisasi manapun sebagai jaringan private. Tentu saja, di dalam

    internet, alamat khusus ini tidak akan dikenal dan diabaikan.