adalah standar komunikasi
data yang digunakan oleh komunitas internet dalam proses tukar-menukar data dari satu komputer ke komputer lain di dalam jaringan Internet. Protokol ini tidaklah dapat berdiri sendiri, karena memang protokol ini berupa kumpulan protokol (protocol suite). Protokol ini juga merupakan protokol yang paling banyak digunakan saat ini. Data tersebut diimplementasikan dalam bentuk perangkat lunak (software) di sistem operasi. Istilah yang diberikan kepada perangkat lunak ini adalah TCP/IP stack
Protokol TCP/IP dikembangkan pada akhir dekade 1970-an hingga awal 1980-an sebagai sebuah protokol standar untuk menghubungkan komputer-komputer dan jaringan untuk membentuk sebuah jaringan yang luas (WAN). TCP/IP merupakan sebuah standar jaringan terbuka yang bersifat independen terhadap mekanisme transport jaringan fisik yang digunakan, sehingga dapat digunakan di mana saja. Protokol ini menggunakan skema pengalamatan yang sederhana yang disebut sebagai alamat IP (IP Address) yang mengizinkan hingga beberapa ratus juta komputer untuk dapat saling berhubungan satu sama lainnya di Internet. Protokol ini juga bersifat routable yang berarti protokol ini cocok untuk menghubungkan sistem-sistem berbeda (seperti Microsoft Windows dan keluarga UNIX) untuk membentuk jaringan yang heterogen.
Arsitektur
Arsitektur TCP/IP tidaklah berbasis model referensi tujuh lapis OSI, tetapi menggunakan model referensi DARPA. Seperti diperlihatkan dalam diagram, TCP/IP merngimplemenasikan arsitektur berlapis yang terdiri atas empat lapis. Empat lapis ini, dapat dipetakan (meski tidak secara langsung) terhadap model referensi OSI. Empat lapis ini, kadang-kadang disebut sebagai DARPA Model, Internet Model, atau DoD Model, mengingat TCP/IP merupakan protokol yang awalnya dikembangkan dari proyek ARPANET yang dimulai oleh Departemen Pertahanan Amerika Serikat.
Setiap lapisan yang dimiliki oleh kumpulan protokol (protocol suite) TCP/IP diasosiasikan dengan protokolnya masing-masing. Protokol utama dalam protokol TCP/IP adalah sebagai berikut:
Bebrapa hal penting didalam TCP/IP
- Jaringan Peminta Terendah (Network of Lowest Bidders)
IP dikembangkan untuk membuat sebuah network of networks (Internet). Individual machine dihubungkan ke LAN (ethernet atau Token ring). TCP/IP membagi LAN dengan user yang lain (Novell file server, windows dll). Satu devais menyediakan TCP/IP menghubungkan antara LAN dengan dunia luar.
Untuk meyakinkan bahwa semua tipe sistem dari berbagai vendor dapat berkomunikasi, maka penggunaan TCP/IP distandarkan pada LAN. Dengan bertambahnya kecepatan mikroprossesor, fiber optics, dan saluran telepon digital maka telah menciptakan beberapa pilihan teknologi baru diantaranya yaitu ISDN, frame relay, FDDI, Asynchronous Transfer Mode (ATM).
Rancangan asli dari TCP/IP adalah sebagai sebuah network of networks yang cocok dengan penggunaan teknologi sekarang ini. Data TCP/IP dapat dikirimkan melalui sebuah LAN, atau dapat dibawa dengan sebuah jaringan internal corporate SNA, atau data dapat terhubung pada TV kabel . Lebih jauh lagi, mesin-mesin yang berhubungan pada salah satu jaringan tersebut dapat berkomunikasi dengan jaringan yang lain melalui gateways yang disediakan vendor jaringan .
Dalam sebuah jaringan SNA , setiap mesin mempunyai Logical Units dengan alamat jaringan masing-masing. DECNET, Appletalk, dan Novell IPX mempunyai rancangan untuk membuat nomor untuk setiap jaringan lokal dan untuk setiap workstation yang terhubung ke jaringan.
Pada bagian utama pengalamatan lokal network, TCP/IP membuat nomor unik untuk setiap workstation di seluruh dunia. Nomor IP adalah nilai 4 byte (IPv4) dengan konvensi merubah setiap byte ke dalam nomor desimal (0 sampai 255 untuk IP yang digunakan sekarang) dan memisahkan setiap bytes dengan periode. Sebagai contoh misalnya 130.132.59.234.
Sebuah organisasi dimulai dengan mengirimkan electronic mail ke Hostmaster@INTERNIC.NET meminta untuk pembuatan nomor jaringan. Hal ini dimungkinkan bagi hampir setiap orang untuk memperoleh nomor untuk jaringan "small class C" dengan 3 bytes pertama meyatakan jaringan dan byte terakhir menyatakan individual komputer. Organisasi yang lebih besar dapat memperoleh jaringan "Class B" dengan 2 bytes pertama menyatakan jaringan dan 2 bytes terakhir menyatakan menyatakan masing-masing workstation sampai mencapai 64.000 individual workstation. Contoh Jaringan Class B Yale adalah 130.132, jadi semua komputer dengan IP address 130.132.*.* adalah dihubungkan melalui Yale.
Kemudian organisasi berhubungan dengan intenet melalui satu dari beberapa jaringan regional atau jaringan khusus. vendor jaringan diberi nomor pelanggan networks dan ditambahkan ke dalam konfigurasi routing dalam masing-masing mesin.
- Tidak ada rumus matematika yang mengubah nomor 192.35.91 atau 130.132 menjadi "Yale University" atau "New Haven". Mesin-mesin yang mengatur jaringan regional yang besar atau routers Internet pusat dapat menentukan lokasi jaringan-jaringan tersebut dengan mencari setiap nomor jaringan tersebut dalam tabel. Diperkirakan ada ribuan jaringan class B dan jutaan jaringan class C. Pelanggan yang terhubung dengan Internet, bahkan perusahaan besar seperti IBM tidak perlu untuk memelihara informasi pada jaringan-jatingan yang lain. Mereka mengirim semua eksternal data ke regional carrier yang mereka langgan, dan regional carrier mengamati dan memelihara tabel dan melakukan routing yang tepat.
- Subnets
Meskipun pelanggan individual tidak membutuhkan nomor tabel jaringan atau menyediakan eksplisit routing, tapi untuk kebanyakan jaringan class B dapat diatur secara internal sehingga lebih kecil dan versi organisasi jaringan yang lebih sederhana. Biasanya membagi dua byte internal assignment menjadi satu byte nomor departmen dan satu byte Workstation ID.
Enterprise network dibangun dengan menggunakan TCP/IP router box secara komersial. setiap router mempunyai tabel dengan 255 masukan untuk mengubah satu byte nomor departmen menjadi pilihan tujuan ethernet yang terhubung ke salah satu router. Misalnya, pesan ke 130.132.59.234 melalui jaringan regional National dan New England berdasarkan bagian nomor 130.132. Tiba di Yale, 59 department ID memilih ethernet connector . 234 memilih workstation tertentu pada LAN. Jaringan Yale harus diupdate sebagai ethernet baru dan departemen ditambahkan, tapi tidak dipengaruhi oleh perubahan dari luar atau perpindahan mesin dalam departemen.
Setiap kali sebuah pesan tiba pada sebuah IP router, maka router akan membuat keputusan ke mana berikutnya pesan tersebut akan dikirimkan. Ada konsep satu waktu tertentu dengan preselected path untuk semua traffic. Misalkan sebuah perusahaan dengan fasilitas di New York, Los Angles, Chicago dan Atlanta. Dapat dibuat jaringan dari empat jalur telepon membentuk sebuah loop (NY ke Chicago ke LA ke Atlanta ke NY). Sebuah pesan tiba di router NY dapat pergi ke LA melalui Chicago atau melalui Atlanta. jawaban dapat kembali ke jalan lain.
Bagaimana sebuah router dapat membuat keputusan antara router dengan router? tidak ada jawaban yang benar. Traffic dapat dipetakan dengan algoritma "clockwise" (pergi ke NY ke Atlanta, LA ke chicago). Router dapat menentukan, mengirimkan pesan ke Atlanta kemudian selanjutnya ke ke Chicago. Routing yang lebih baik adalah dengan mengukur pola traffic dan mengirimkan data melalui link yang paling tidak sibuk.
Jika satu saluran telepon dalam satu jaringan rusak, pesan dapat tetap mencapai tujuannya melalui jalur yang lain. Setelah kehilangan jalur dari NY ke Chicago, data dapat dikirim dari NY ke Atlanta ke LA ke Chicago. Dengan begitu maka jalur akan berlanjut meskipun dengan kerugian performance menurun.
Perbaikan seperti ini merupakan bagian tambahan pada desain IP.
5. Masalah yang Tidak Diperiksa (Undiagnosed Problem)
Jika ada error terjadi, maka dilaporkan ke network authorities. Error tersebut harus dibenarkan atau diperbaiki. IP, didesain untuk dapat tahan dan kuat. Kehilangan node atau jalur adalah hal biasa, tetapi jaringan harus tetap jalan. Jadi IP secara otomatis menkonfigurasi ulang dirinya sendiri bila terjadi sesuatu yang salah. Jika banyak redundancy yang dibangun ke dalam sistem maka komuniksi tetap berlangsung dan terjaga. TCP dirancang untuk memulihkan node atau saluran yang gagal dimana propagasi routing table berubah untuk semua node router. Karena proses updating memerlukan waktu yang lama , TCP agak lambat untuk menginisiasi
pemulihan.
Setiap perusahaan besar atau perguruan tinggi yang terhubung ke internet harus mempunyai level intermediet network. beberapa router mungkin dikonfigurasi untuk berhubungan dengan bebarapa department LAN. Semua traffic di luar organisasi dihubungkan dengan koneksi tunggal ke jaringan provider regional.
Jadi, pemakai akhir dapat menginstall TCP/IP pada PC tanpa harus tahu jaringan regional . Tiga bagian informasi dibutuhkan :
IP address dibuat pada PC
Bagian dari IP address (subnet mask) yang membedakan mesin lain dalam LAN yang sama (pesan dapat dikirim secara langsung ) dengan mesin-mesin di departemen lain atao dimanapun di seluruh dunia ( yang dikirimkan ke router mesin)
IP address dari router mesin yang menghubungkan LAN tersebut dengan dunia luar.
Perlunya IP address untuk komunikasi
Untuk bisa berkomunikasi pada suatu jaringan private ataupun pada jaringan public Internet, setiap host pada jaringan harus diidentifikasi oleh suatu IP address. kenyataan perlunya IP address bisa dipahami dalam kenyataannya bahwa:
Setiap segmen fisik jaringan memerlukan suatu address unik pada jaringan tersebut
Setiap host pada suatu jaringan memerlukan suatu IP address yang unik dalam segmen jaringan tersebut
IP address terdiri dari ID jaringan dan ID host
Class address dan subnet mask menentukan seberapa banyak IP address yang bisa dibuat dalam segmen jaringan tersebut
IPv4 – IP address version 4 – terdiri dari 32-bit number, biasanya ditulis dalam notasi decimal seperti 192.168.200.100.
IP Address bisa dikelompokkan dalam Class IP seperti dalam table dibawah ini, sementara dalam real world anda memerlukan hanya class A; Class B; dan Class C saja.
Tabel A
Class Type | Start Address | End Address | Default mask | Notes |
Class A | 1.0.0.0 | 127.255.255.254 | 255.0.0.0 | |
Class B | 128.0.0.0 | 191.255.255.254 | 255.255.0.0 | |
Class C | 192.0.0.0 | 223.255.255.254 | 255.255.255.0 | |
Class D | 224.0.0.0 | 239.255.255.254 | | Multicasting |
Class E | 240.0.0.0 | 255.255.255.254 | | For testing |
IP address ini bisa dikelompokkan dalam dua golongan IP address:
- Public IP address, adalah IP address yang secara global merupakan IP address yang unik yang terhubung dalam jaringan Internet. Untuk mendapatkan IP public ini anda harus menghubungi ISP anda untuk membeli suatu kelompok kecil IP public yang bisa anda gunakan untuk berkomunikasi keluar jaringan private anda.
Private IP Address, dibatasi oleh range tertentu yang bisa dipakai oleh jaringan private akan tetapi tidak dapat dilihat oleh public Internet. Internet Assigned Numbers Authority (IANA) telah menyediakan beberapa kelompok IP address private yang tidak pernah dipakai dalam global Internet. Tabel berikut ini adalah table Private IP address yang bisa anda gunakan dalam jaringan private anda, yang hanya bisa dipakai untuk komunikasi kedalam saja.
Tabel B
Class Type | Start Address | End Address |
Class A | 10.0.0.0 | 10.255.255.254 |
Class B | 172.16.0.0 | 172.31.255.254 |
Class C | 192.168.0.0 | 192.168.255.254 |
Untuk suatu host dalam jaringan private bisa berkomunikasi ke Internet maka memerlukan suatu server Proxy atau memerlukan suatu konfigurasi NAT – network address translation.
IP address bisa diberikan secara manual; secara dinamis oleh DHCP server; ataupun secara automatis dengan menggunakan Automatic IP Addressing (APIPA). Mulai Windows XP keatas, jika dalam suatu jaringan tidak diketemukan DHCP server, maka IP address akan didapat dari APIPA scheme. APIPA berada pada range IP address antara 169.254.0.1 sampai 169.254.255.254.
IP Address Khusus
Ada beberapa IP address yang mempunyai makna tertentu yang tidak boleh di pakai untuk IP pada host. Tabel berikut ini memberikan daftar IP address khusus
Tabel C
IP Address | Pemakaian |
0.0.0.0 |
Network address ini digunakan oleh router untuk menandai default route. Dengan default route kita tidak perlu mengisi routing table yang berlebihan. (beberapa jenis router yang lama menggunakan address ini sebagai broadcast address)
|
Semua bit pada porsi network pada suatu address adalah di set 0
|
Suatu address dengan semua bit dari porsi network dari suatu address di set 0 merujuk pada suatu host pada network "ini", contoh:
0.65.77.233 – host specific pada network class A
0.0.77.52 – host specific pada network class B
0.0.0.69 – host specific pada network class C |
Semua bits pada porsi host pada suatu address di set 0
|
Jika suatu address dimana porsi hostnya di set 0 berarti merujuk pada network itu sendiri, contoh:
Network Class A address : 115.0.0.0
Network Class B address : 154.12.0.0
Network Class C address : 223.66.243.0 |
Semua bits dari porsi host dari suatu address di set 0
|
Jika semua bit pada porsi host pada suatu address di set 1, maka ini merupakan pesan broadcast untuk semua host pada network tersebut, contoh:
115.255.255.255 – merupakan pesan broadcast ke semua host pada network Class A 115.0.0.0
154.90.255.255 – merupakan pesan broadcast ke semua host pada network Class B 154.90.0.0
222.65.244.255 – merupakan pesan broadcast ke semua host pada network class C 222.65.244.0
|
127.0.0.0 |
Address network ini adalah di reserve untuk keperluan address loopback. (catatan: Address ini di exclude pada range address pada Class A ataupin Class B). sementara address 127.0.0.1 merujuk pada local host.
|
255.255.255.255 |
Address ini digunakan untuk mengindikasikan pesan broadcast dimaksudkan ke semua host pada networl ini.
|
Internet pada mulanya didesain dengan dua kriteria utama. Dua kriteria ini mempengaruhi dan membentuk hardware dan software yang digunakan sekarang. Kriteria tersebut : Jaringan harus melakukan komunikasi antara para peneliti di belahan dunia yang berbeda, memungkinkan meraka dapat berbagi dan berkomunikasi mengenai penelitian mereka satu sama lain. Sayangnya, riset memerlukan berbagai komputer dari beragam platform dan arsitektur jaringan yang berbeda untuk keperluan keilmuan. Maka untuk itu diperlukan protocol suite untuk dapat berhubungan dengan berbagai platforms hardware yang berbeda dan bahkan sistem jaringan yang berbeda. Lebih jauh lagi, network harus merupakan jaringan komunikasi yang kuat yang mempunyai kemampuan dapat bertahan dari serangan nuklir. Rancangan ini memebawa ke arah desentralisasi jaringan yang terdiri dari jaringan yang terpisah, lebih kecil, jaringan yang diisolasi yang mempunyai kemampuan otomatis bila diperlukan.
Layer menyediakan level abstrsaksi untuk software dan menaikkan kemampuan menggunakan kembali dan kebebasan platform. Layer-layer tersebut dimaksudkan untuk benar-benar terpisah dari satu sama lain dan juga independen. Layer tersebut tidak mengandalkan informasi detail dari layer yang lain. Arsitektur rancangan ini membuat lebih mudah untuk melakukan pemeliharaan karena layer dapat didesain ulang atau dikembangkan tanpa merusak integritas protokol stack.
TCP/IP protocol suite terdiri dari 4 layers: Applikasi, Transport, Internetwork, dan network interface. Layer tersebut dapat dilihat sebagai hirarki seperti di bawah ini :
Layer Applikasi adalah sebuah aplikasi yang mengirimkan data ke transport layer. Misalnya FTP, email programs dan web browsers.
Layer Transport bertanggung jawab untuk komunikasi antara aplikasi. Layer ini mengatur aluran informasi dan mungkin menyediakan pemeriksaan error. Data dibagi kedalam beberapa paket yang dikirim ke internet layer dengan sebuah header.
Header mengandung alamat tujuan, alamat sumber dan checksum. Checksum diperiksa oleh mesin penerima untuk melihat apakah paket tersebut ada yang hilang pada rute.
Layer Internetwork bertanggung jawab untuk komunikasi antara mesin. Layer ini meg-engcapsul paket dari transport layer ke dalam IP datagrams dan menggunakan algoritma routing untuk menentukan kemana datagaram harus dikirim. Masuknya datagram diproses dan diperiksa kesahannya sebelum melewatinya pada Transport layer.
Layer networks interface adalah level yang paling bawah dari susunan TCP/IP. Layer ini adalah device driver yang memungkinkan datagaram IP dikirim ke atau dari pisikal network. Jaringan dapaat berupa sebuah kabel, Ethernet, frame relay, Token ring, ISDN, ATM jaringan, radio, satelit atau alat lain yang dapat mentransfer data dari sistem ke sistem. Layer network interface adalah abstraksi yang memudahkan komunikasi antara multitude arsitektur network.