OPEN SYSTEM INTERCONNECTION DAN TRANSMISSION CONTROL PROTOCOL
BAB 7 OPEN SYSTEM INTERCONNECTION DAN TRANSMISSION CONTROL PROTOCOL
7.1 OPEN SYSTEM INTERCONNECTION REFERENCE MODEL
Model ini diusulkan oleh International Standard Organizational (ISO) untuk tujuan koneksi open system (Open system interconnection = OSI), perhatikan diagram berikut pada gambar 7.1.
Gambar 7.1. Model referensi OSI
Misalnya : alur informasi yang mendukung lapisan 5 komunikasi virtual
Gambar 7.2. Alur informasi dalam lapisan 5
Hal yang perlu diperhatikan : - Seolah–olah ada komunikasi horizontal antara peer (virtual communication) pada kenyataannya komunikasi berlangsung vertikal dari lapisan atas ke lapisan bawahnya di mesin sumber (source machine) dan dari lapisan bawah ke lapisan atasnya pada mesin tujuan (destination machine)
- Headernya hanya ditunjukkan pada peer, tidak disampaikan pada layer di atasnya Tabel 7.1. Garis-garis besar 7 Lapisan OSI
Lapisan Fungsi Contoh Phsycal
Mengubah data logika menjadi sinyal-sinyal listrik atau RG-45 V.35, kable UTP, betuk lain yang lebih mudah dibawa serta mengatur
FDDI dan EIA/TIA-233 semua yang berhubungan dengan interface, cable, dan masalah fisik lainnya
Data link Mengurusi masalah bagaimana data berlalu lintas Teknologi ethernet, PPP, melalui suatu media transmisi beserta pengaturannya,
Frame relay, FDDI, Token termasuk pengalamatan secara fisikal
Ring dan MAC Network
Menangani pengalamatan secara logika dan mengatur IP, IPX, Apple talk dan agar paket-paket data dapat dikirim ke alamat tersebut
ICMP
Transport Menjamin sampainya data ke tempat yang dituju dengan TCP, UDP, SPX akurat
Session Mengatur aliran data yang keluar masuk agar tepat RPC, NetBios, SQL dan NFS menuju pada aplikasi yang menggunakannya
Presentation Mengubah format data yang akan keluar masuk menjadi JPEG, ASCII, TIFF, PICT,
bentuk yang dapat dibaca oleh manusia maupun GIF, MPEG dan MIDI komputer Application
Bertanggung jawab menyediakan kemampuan Web Browser, HTTP, Telnet berkmunikasi untuk aplikasi-aplikasi yang digunakan
dan FTP
ISU PENTING
- Addresing untuk identifikasi sender dan receiver (tergantung dari masing – masing lapisan) - Transfer data :
Simplex
: 1 arah
Half duplex : dua arah tidak bersamaan Full duplex : dua arah bersamaan ( dapat dibedakan dengan frekwensi)
- Error detection dan correction : error dapat terlihat pada deretan bit - Sequencing : receiver mengurutkan paket yang diterima - Flow control : fast sender tidak menenggelamkan slow receiver - Routing : bagaimana sebuah paket dapat ditransformasikan dengan memilih jalan yang lebih
tepat ke network lainnya, dan jika ada kemungkinan permasalahan yang terjadi disebabkan keterbatasan memori.
Gambar 7.3. Proses routing
Dalam implementasi LAN dan internet dikenal dua jenis routing :
1. Routing langsung (Direct Routing) : paket langsung dikirim ke tujuan karena remote host berada dalam network / subnetnork dengan lokal host.
2. Routing tidak langsung (Indirect Routing) biasanya ditemukan dalam network yang memiliki beberapa subnetwork / koneksi antar network di internet. Routing default dari host masing – masing network akan diarahkan pada router yang terdapat pada network tersebut. Pertemuan antara 1 router dengan router lainnya disebut hop. Proses routing sendiri memiliki beberapa protokol yang digunakan diantaranya adalah Routing Information Protocol (RIP)
ROUTER
Pintu gerbang jaringan merupakan deskripsi yang tepat untuk menggambarkan sebuah router. Jika jaringan komputer anda ingin berkomunikasi dengan komunitas jaringan lain, di sinilah router diperlukan. Berawal dari routerlah internet dapat berkembang, karena sebenarnya internet adalah sekumpulan komunitas jaringan komputer yang dapat diakses darimana saja.
Jika data ingin masuk ke dalam jaringan maka harus melewati router terlebih dahulu dan begitu juga untuk keluar. Alamat yang diberikan pada router adalah alamat yang dikenal dan dapat diakses jaringan lain, dan alamat tersebut adalah alamat IP. Perhatikan diagram berikut dalam gambar 7.4.
Gambar 7.4. Router dalam jaringan komputer
Setiap interface router dapat diberi alamat, sehingga data yang dikirim dari jaringan lain mempunyai alamat tujuan yang jelas. Karena memiliki kelebihan untuk diberi alamat maka alamat IP router-lah yang dicari lebih dahulu oleh router lain dalam pengiriman data. Setelah alamat router ditemukan, barulah data akan diteruskan ke alamat jaringan komputer yang terhubung dibelakang router. Alamat yang dapat diberikan pada router dapat lebih dari satu, tergantung banyaknya interface router dan juga kebutuhannya.
SWITCH / BRIDGE
Switch sering disebut dengan multiport bridge, karena switch sebenarnya merupakan bridge yang terdiri dari banyak port merupakan salah satu solusi untuk jaringan berskala sedang sampai besar. Secara fisik tampilannya tidak berbeda dengan Hub. Switch terdiri dari banyak port ethernet, begitu pula dengan Hub. Jika tidak ada keterangan yang jelas pada fisiknya, sulit sekali membedakan kedua piranti tersebut. Namun bagi kemampuan kedua piranti tersebut sangat berbeda, meski fungsinya tetap sama yaitu menyediakan fasilitas komunikasi antar komputer. Kemampuan switch jauh lebih bagus daripada Hub.
Untuk membuat satu komputer dapat berkomunikasi dengan yang lainnya, swith tidak lagi menggunakan satu media kabel saja untuk diakses bersama-sama (shared media) seperti Hub. Switch membentuk suatu jalur khusus secara tidak nyata (virtual circuit). Jalur tersebut menghubungkan dua komputer yang ingin berkomunikasi dengan lebih lancar.
Kemampuan virtual circuit adalah mengenal, menganalisis, dan menyimpan alamat MAC dari setiap network card yang terhubung kepadanya. Jika ada data yang ingin menuju suatu tempat melalui switch maka switch akan melihat alamat MAC asal dan tujuannya terlebih dahulu. Kemudian alamat tujuan akan dicocokkan dengan database alamat MAC yang disimpan oleh memori switch. Jika switch menemukan di port beberapa alamat tersebut berada maka data akan langsung diteruskan ke tujuannya tanpa kemana-mana lagi. Perhatikan diagram berikut dalam gambar 7.5.
Gambar 7.5. Switch dalam jaringan komputer
SUBNET (NET MASK)
Subnet terdiri dari 32 bit yang akan mendefenisikan jumlah host dalam sebuah network. Misalkan LAN kelas C biasanya menggunakan nilai subnet 255. 255. 255. 0 menandakan network tersebut maksimal memiliki 254 host dengan sebuah alamat digunakan untuk broadcast dengan implementasi :
Network
Range IP
Tabel 7.2. Connection – 0riented & connectionless services Services
Model Reliable message stream
Contoh
Connection Oriented Reliable byte steam
Sequence of pages
Connection Oriented Unteliable connection
Remote login
Connection Oriented Unreliable datagram
Digitized voice
Connectionless Aknowledged datagram
Electronic junk mail
Connectionless Request – reply
Registered mail
Database query
Connectionless
OSI LAPISAN FISIK
Fungsi : mentransmisi “raw bit” melalui suatu saluran komunikasi lapisan ini memastikan bahwa yang dikirim adalah sama dengan yang diterima. Hal-hal yang perlu diperhatikan :
- Voltase untuk merepresentasikan 0 dan 1 - Jangka waktu (dalam sec) suatu bit dapat bertahan
- Jenis transfer data : simplex half / full duplex - Bagaimana koneksi di bangun dan diputus - Jumlah dan fungsi pin pada network connector - Media transmisi
OSI LINK DATA
Fungsi : - Menyiapkan saluran transmisi yang bebas error bagi lapisan jaringan. Sender memecah input data menjadi frame–frame, mantransmisikannya secara terurut dan memproses acknowldgement frame dan receiver. Penanganan displicate, damaged, dan lost frame
- Flwo control - Error handler
Link data berada pada Medium Access Control (MAC) yang merupakan sub lapisan untuk menangani pengguanan channel secara bersama pada broadcast jaringan.
OSI LAPISAN JARINGAN
Fungsi : Routing secara static atau dinamik, congestion control (kendali penyesatan), accounting function (fungsi akuntansi).
Jika terdapat beberapa paket dalam subnet pada waktu sama dengan masing – masing cara (bentuk bottlenecks) maka addressing digunakan oleh jaring kedua.
OSI LAPISAN TRANSPORT
Merupakan lapisan end to end berfungsi untuk menerima data dari lapisan sessi dan memecahnya bila perlu, meneruskannya ke lapisan jaringan, memastikan setiap bagian sampai dengan baik di receiver, juga mengatur koneksi jaringan yaitu : jaringan multiple vs multiplexing dan demultiplexing. Tipe servis : error free point to point channel vs no guarantee, flow control.
OSI LAPISAN SESSI
Fungsi : memungkinkan pembuatan session enter para pengguna di beberapa mesin, servis mengatur token dan sinkronisasi, contoh chating, telnet, mail.
OSI LAPISAN PRESENTASI
Fungsi : menangani sintaks dan semantik dari informasi yang ditransmisikan, data encoding misalnya Ascii vs Unicode , integer.
OSI LAPISAN APLIKASI
Pada lapisan ini terdapat beberapa variasi protokol yang umumnya dibutuhkan. Untuk menyelesaikan masalah perlu mendefenisikan abstrak network virtual terminal, file transfer, E–mail remote job entry, directory look up.
OSI DAN TCP / IP REFERENCE MODELS
Contoh :modem, media saluran telepon
tidak ada dalam model
5. Session 4. Transport
2. Data link
Host to network
wireless Data yang merambat
Media
berupa bit
cable
1. Pysical
Gambar 7.6. Model referensi TCP / IP
TCP / IP REFERENCE MODEL
- Isu penting dalam perancangan : mampu menghubungkan berbagai jaringan secara transparan, handal, hubungan antara “source” dan “destination” tidak terputus, walaupun subnet terganggu, arsitektur yang fleksibel untuk mengantisipasi berbagai aplikasi.
- Digunakan oleh ARPANET dari US DoD yang merupakan cikal bakal internet
7.2 PROTOCOL DAN NETWORK DALAM TCP/IP MODEL
Gambar 7.7. Protocol dan networks dalam model TCP /IP FTP : File Transfer Protocol
SMTP : Simple Mail Transfer Protocol DNS : Domain Name System UDP : User Datagram Protocol TCP : Transmission Control Protocol IP
: Internet Protocol LAN : Local Area Network
TCP/IP menggantikan protokol yang digunakan ARPANET sebelumnya yaitu Network Control Protocol (NCP). Fungsi TCP : pengontrol alur data dan handle pengiriman paket, termasuk bila terjadi kerusakan
(Recovery From Lost Packets) Fungsi IP : Sebagai pengalamatan dan meneruskan paket data ke tujuan (Addressing & Forwarding Of Individual Packets) IP terdiri dari 32 bit dimana : -
8 bit pertama menandakan sebuah network -
24 bit lainnya sebagai pengalamatan untuk host dalam network Dalam pengembangannya TCP/IP berjalan pada OS. UNIX termasuk BSD sedangkan dalam DOS yaitu IPX, NETX. Kunci keberhasilannya adalah Sharing informasi antara ARPANET dan komunitas di internet. Protokol lain yang dipakai sekarang : User Datagram Protokol (UDP), Addressing Rosulation Protocol (ARP), Routing Information Protocol (RIP) semua ini mengacu pada information sharing sebagai fungsi utama internet.
TCP/IP HOST TO NETWORK LAYER
- Tidak didefenisikan dengan baik - Host terhubung kejaringan dengan menggunakan “suatu Protokol” agar host tersebut dapat
mengirimkan paket IP - Protokol tersebut bervariasi tergantung jenis host dan jaringan
TCP/IP INTERNET LAYER
- Mendefenisikan format dan protokol internet (IP) paket - Fungsi : memampukan host untuk menginjeksi paket ke jaringan. Paket tersebut berjalan
secara independen melalui berbagai jaringan hingga sampai ke tujuan, paket routing (mencari rute static dan dinamik) congestion control
- Mirip dengan OSI lapisan jaringan - Informasi lain :
Paket switching network prossenya berdasarkan relay
Gambar 7.8. Jaringan paket switching
Komponen lain LAN : - Repeater - Bridge - Router
TCP/IP TRANSPORT LAYER
Fungsi : memampukan “peer entitas” pada “source” dan “destination host” untuk melakukan percakapan (mirip dengan OSI transport layer) memiliki dua buah “end to end” protokol dimana :
TCP : - Reliable connection oriented protocol - Error free - Sequencing - Flow control
UDP : - Unreliable, connection oriented protocol - Kecepatan lebih penting dari keakuratan
TCP/IP APPLICATION LAYER
- Telnet - FTP : File Transfer Protocol - HTTP : Hyper Text Transfer Protocol - SMTP : Simple Mail Transfer Protocol - DNS : Domain Name System - SNMP : Simple Networking Management Protocol
DNS : - System database terdistribusi - format penamaan host di internet model hirarki (tree) berupa : hostname, subdomain (top
level domain) domain teratas (root domain ditulis titik) atau dapat dihilangkan. Contoh penggunaan domain:
Yahoo.com\ mail atau Hemaviton.webdevelopmen.teras.net.id - Null domain name setelah ID merupakan Root Domain - ID merupakan Country Code Top Level Domain (CCTLD) - Net merupakan Second Level Domain Names (SLDS) - Teras merupakan Third Level Domain (atau domain teras.net.id) - Web development Fourth level domain (subdomain dari teras.net.id) - Hemaviton merupakan host name dari LAN di webdevelopment.teras.net.id
7.3 OSI VS TCP REFERENCE MODELS
- Persamaan : stack dari independend protocol dengan fungsi yang sama - OSI Reference model didefenisikan sebelum ditemukannya protocol yang sesuai. Hal ini
sebaiknya terjadi pada TCP reference model - Perbedaan : konsep “services, interfaces dan protocol” pada OSI lebih kuat dari pada di TCP yaitu: Services
: apa yang dilakukan suatu layer
Interface
: para meter dan hasil suatu layer
Protocol
: implementasi dari services
- Perbedaan lain:
Protocol OSI lebih rapi terbungkus dari pada TCP serta lebih mudah diganti sesuai dengan perkembangan teknologi.
Tabel 7.3. Perbedaan OSI dengan TCP Lapisan
OSI
TCP
Connectionless & Connection oriented Network layer
Transport layer
Connection oriented
Connectionless &
Connectionless
Connection oriented
KRITIK TERHADAP OSI
- Teknologi jelek : Banyak dipengaruhi ke 7 layer IBM SNA ( System Network Arsitectur) Beberapa fungsi seperti flow control berulang – ulang di beberapa layer Tidak jelas penempatan feature pada suatu layer Awalnya merupakan connectionless dan conecction oriented protocol Communication mentality yang tidak sesuai dengnan cara kerja komputer dan software
- Bad timing : terjepit antara periode meningkatkannya aktivitas riset dan investasi besar – besaran ke arah product TCP/IP - Bad implementation : lambat - Bad politics : birokrat dan dunia akademis
KRITIK TERHADAP TCP
- Tidak jelas membedakan konsep “service, interface, & protocol” - Tidak dapat digunakan untuk menggambar “protocol Stack” lain - Tidak jelasnya “host to network” layer - Tidak membedakan physical dan data link layer
7.4 SISTEM JARINGAN
1. NOVEL NETWARE
- Jaringan PC sebagai client dan server - Menggunakan protocol stack, di dasarkan pada Xerox Network System (XNS) lama dan
merupakan turunan OSI
Gambar 7.9. Bentuk lapisan Novel Netware
IPX : Internet Packet Exchange NCP : Network core Protocol SPX : Sequenced Packet Exchange SAP : Service Advertising Protocol
Gambar 7.10. Bentuk pengalamatan Paket IPX novel netware
2. ARPANET
- Switch dari LAN ke WAN - Model jaringan telepon - Operasi proses :
DOD ARPA (sebelumnya DARPA)
- Subnet berisi mini komputer disebut IMP (Interface Message Processors) dihubungkan sebagai jalur transmisi. IMP juga terdapat pada masing – masing node (pada ruang yang sama) yang terhubung dengan kabel pendek.
- IMP tidak memiliki disk, IMP terhubung dengan 56 KBps pada jalur telepon
Gambar 7.11. Proses penghungan IMP
- Software IMP untuk koneksi langsunng terminal disebut TIP (Terminal Interface Processors)
3. NSFNET
- Set up virtual network, pada awalnya CSNET berpusat di seputar di mesin tunggal untuk dial up BBN. CSNET untuk call – up dan leave e- mail - Pendahulu ARPANET - Membangun backbone network untuk menghubungkan 6 super komputer di SAN DIEGO,
BOULDER, CHAMPAIGN, PITTSBURGH, ITHACA, PRINCETON : ke semua ini berisi LSI–11 mikro komputer disebut fuzzball yang mampu koneksi 56 KBps
4. INTERNET
- Dapat dijalankan dengan ARPANET , TCP/IP, NSFNET - Internet memiliki 4 aplikasi :
E–mail News Remote login File transfer WWW (World Wide Web)
Tabel 7.4. Jenis–jenis protokol Protokol
Kadar transmisi
CCITT V.21
300 bps
Full
BELL 212A
1.200 bps
Full
ITU V.22
1.200 bps
Half
ITU V.22 bis
2.400 bps
Full
ITU V.29
9.600 bps
Half
ITU V.32
9.600 bps
Full
ITU V.32 bis
14.400 bps
Full
ITU V.34
36.600 bps
Full
ITU V.90
- Dipatenkan oleh XEROX - Ethernet mengimplementasikan metode CSMA / CD (Carrier Sense Multiple Access with
Collision detection) untuk proyek wireless ALOHA (diatas kabel coaxial). Standarisasi oleh IEEE
- Kecepatan transmisi data :10 sampai dengan 100 Mbps (dipasaran Ethernet berkecepatan 10 Mbps disebut seri 10 base - Macam-macam jenis 10 Base:
10 Base 5
10 Base 2
10 Base T
10 Base F - CSMA/CD adalah host komputer yang akan mengirim data ke jaringan pertama sekali dan memastikan bahwa jaringan tidak dipakai untuk transfer dari/ oleh host komputer lain dengan metode : bila terjadi penggunaan transmisi jaringan oleh host lain (collision) maka host komputer diharuskan mengulang permohonan (request) pengiriman pada waktu berikutnya secara acak.
- Untuk memastikan posisi host komputer maka Ethernet di beri alamat sepanjang 48 bit yang
disimpan dalam chip (nampak pada saat komputer start) dalam urutan angka berbasis 16 Bentuk performasinya adalah NE * 000 ethercard probe at 0 x 300 : 00 40 05 61 20 e6 etho :
NE2000 fount at 0 x 300, using IRQ 9. Dengan 48 bit angka dikelompokkan masing–masing 8 bit berbasis 16, misalnya : (00 40 05 61 20 e6) dimana 3 angka di depan adalah kode perusahaan pembuat chip tersebut. Chip tersebut di buat oleh ANI Communications Inc.
Berdasarkan address Ethernet maka setiap protocol komunikasi (TCP/IP, IPX, Apple Talk, dan lain lain) memanfaatkan informasi masing-masing host komputer di jaringan.
A. 10 Base 5
- Menggunakan kabel coaxial sebagai media koneksi bus diameter 0,5 inci (10 mm) dan biasanya warna kuning dan kedua ujung diberi konsentrator sehingga mempunyai resistansi
50 ohm. - Satu segmen jaringan maksimal 500 m dan jika dipasang penghubung (repeater) bisa mencapai 2,5 km - Antara NIC (Network Interface Card) ada komputer (DTE) dengan media transmisi bus (kabel coaxial) diperlukan transceiver (MAU, Medium Attachment Unit) jarak antara MAU 2,5 m dan hanya mampu menampung sebanyak 100 unit
- Konektor dipakai yang 15 pin
B. 10 Base 2
- Struktur bus - Kabel diameter 5 mm (twisted Pair) - MAU include dalam NIC - Panjang maksimum segment sekitar 185 m, dan dapat disambung sampai 5 segment menjadi
925 m - Setiap segmen maksimum menampung 30 unit komputer - Butuh konsentraror (untuk resistansi 50 ohm) - Jenis konektor BNC
Gambar 7.12. Bentuk-bentuk penyambungan dengan BNC
C. 10 Base T
- Struktur star - Include MAU dalam NIC - Pengganti konsentrator dan repeater dibutuhkan hub - Panjang segmen maksimum 100 m - Setip hub bisa dihubungkan jaringan sampai dengan 4 unit dan bisa mencapai 1024 unit
Gambar 7.13. Bentuk penyambungan 10 Base T
D.10 Base F - Berbentuk star - Panjang jarak antara NIC dan konsentratornya lebih panjang 20 kali (2000 m) - Transmisi output (TX) dan input menggunakan kabel / media yang berbeda
Gambar 7.14. Bentuk sambungan 10 Base F
E. FAST ETHERNET (100 Base T Series) - Menggunakan NIC - Jenis Ethernet chip lainnya adalah seri 100 base antara lain :
100 Base – T4 100 Base – TX 100 Base – FX
- kecepatan transmisi 100 Base melebihi kecepatan 10 Base antara 2 – 20 kali (20 – 200 Mbps) - Didisain untuk menyaingi jenis LAN berkecepatan tinggi, seperti : FDDI, 100 VG – Any
LAN