TCP IP & SUBNETTING IPV6

A.    Konsep Dasar Protokol

         Protokol dapat dimisalkan sebagai penerjemah dua orang yang berbeda bahasa ingin berkomunikasi. Protokol internet yang pertama kali dirancang pada awal tahun 1980-an. Akan tetapi pada saat itu, protokol tersebut hanya digunakan untuk menghubungkan beberapa node saja. Baru pada awal tahun 1990-an mulai disadari bahwa internet mulai tumbuh ke seluruh dunia dengan pesat. Sehingga banyak bermunculan protokol internet. Sehingga disadari bahwa dibutuhkan sebuah protokol internet yang standar, yaitu OSI (Open System Interconnection). Tetapi pada perkembangannya, TCP/IP menjadi standar de facto yaitu standar yang diterima karena pemakaiannya secara sendirinya semakin berkembang.

1.      TCP (Transmission Control Protocol)

Transmission Control Protocol atau yang sering kali disingkat menjadiTCP berfungsi untuk melakukan transmisi data per-segmen (paket data dipecah dalam jumlah yang sesuai dengan besaran paket kemudian dikirim satu persatu hingga selesai). Agar pengiriman data sampai dengan baik, maka pada setiap packet pengiriman, TCP akan menyertakan nomor seri (sequence number). Adapun komputer tujuan yang menerima paket tersebut harus mengirim balik sebuah sinyal acknowledge dalam satu periode yang ditentukan. Bila pada waktunya komputer tujuan belum juga memberikan acknowledge, maka terjadi time out yang menandakan pengiriman packet gagal dan harus diulang kembali.Model protokol TCP disebut sebagai connection oriented protocol.

2.      IP (Internet Protocol)

IP (Internet Protocol) atau alamat IP dapat disebut dengan kode pengenal komputer pada jaringan merupakan komponen vital pada internet, karena tanpa alamat IP seseorang tidak akan dapat terhubung ke internet. Penggunaan alamat IP dikoordinasi oleh lembaga sentral internet yang dikenal dengan IANA, salah satunya adalah NIC (Network Information Center).

B.     Definisi IPv6

IP versi 6 (IPv6) adalah protokol internet versi baru yang didesain sebagai pengganti dari Internet protocol versi 4 (IPv4) yang didefinisikan dalam RFC 791. IPv6 yang memiliki kapasitas alamat (address) raksasa (128 bit), mendukung penyusunan alamat secara terstruktur, yang memungkinkan Internet terus berkembang dan menyediakan kemampuan routing baru yang tidak terdapat pada IPv4. IPv6 memiliki tipe alamat anycast yang dapat digunakan untuk pemilihan route secara efisien. Selain itu IPv6 juga dilengkapi oleh mekanisme penggunaan alamat secara local yang memungkinkan terwujudnya instalasi secara Plug&Play, serta menyediakan platform bagi cara baru pemakaian Internet, seperti dukungan terhadap aliran datasecara real-time, pemilihan provider, mobilitas host, end-to-end security, maupun konfigurasi otomatis.

C.  Keunggulan IPv6

     Otomatisasi     berbagai  setting / Stateless-less auto-configuration(plug&play). Alamat pada IPv4 pada dasarnya statis terhadap host. Biasanya diberikan secara berurut pada host. Memang saat ini hal di atas bisa dilakukan secara otomatis dengan menggunakan DHCP (Dynamic Host ConfigurationProtocol), tetapi hal tersebut pada IPv4 merupakan fungsi tambahan saja,sebaliknya pada IPv6 fungsi untuk men-setting secara otomatis disediakan secara standar dan merupakan default-nya. Pada setting otomatis ini terdapat dua cara tergantung dari penggunaan address, yaitu setting otomatis stateless dan statefull.

1.    Setting Otomatis Statefull

Cara pengelolaan secara ketat dalam hal range IP address yang diberikan pada host dengan menyediakan server untuk pengelolaan keadaan IP address, dimana cara ini hampir mirip dengan cara DHCP pada IPv4. Pada saat melakukan setting secara otomatis, informasi yang dibutuhkan antara router, server dan host adalah ICMP (Internet Control Message Protocol) yang telah diperluas. Pada ICMP dalam IPv6 ini, termasuk pula IGMP (Internet Groupmanagement Protocol) yang dipakai pada multicast pada IPv4.

Gambar 2.1 Setting Otomatis Statefull

2.    Setting Otomatis Stateless

Pada cara ini tidak perlu menyediakan server untuk pengelolaan dan pembagian IP address, hanya men-setting router saja dimana host yang telah tersambung di jaringan dari router yang ada pada jaringan tersebut memperoleh prefix dari address dari jaringan tersebut. Kemudian host menambah pattern bit yang diperoleh dari informasi yang unik terhadap host, lalu membuat IP address sepanjang 128 bit dan menjadikannya sebagai IP address dari host tersebut. Pada informasi unik bagi host ini, digunakan antara lain address MAC dari networkinterface. Pada setting otomatis stateless ini dibalik kemudahan pengelolaan, padaEthernet atau FDDI karena perlu memberikan minimal 48 bit (sebesar address MAC) terhadap satu jaringan, memiliki kelemahan yaitu efisiensi penggunaan alamat yang buruk.

Gambar 2.2 Setting Otomatis Stateless

D.    Address IPv6

1.      Unicast (One-to-one)

Digunakan untuk komunikasi satu lawan satu, dengan menunjuk satu host. Pada alamat unicast ini terdiri dari :

·         Global, alamat yang digunakan misalnya untuk alamat provider atau alamat geografis.

·         Link Local Address adalah alamat yang dipakai di dalam satu link saja. Yangdimaksud link di sini adalah jaringan lokal yang saling tersambung pada satu level. Alamat ini dibuat secara otomatis oleh host yang belum mendapat alamat global, terdiri dari 10+n bit prefix yang dimulai dengan "FE80" dan field sepanjang 118-n bit yang menunjukkan nomor host. Link Local Addressdigunakan pada pemberian alamat IP secara otomatis.

·         Site-local, alamat yang setara dengan private address, yang dipakai terbatas didalam site saja. Alamat ini dapat diberikan bebas, asal unik di dalam site tersebut, namun tidak bisa mengirimkan paket dengan tujuan alamat ini di luar dari site tersebut.

·         Kompatibel.

Gambar 2.3 Pengiriman Paket Pada Unicast Address

2.      Multicast (One-to-many)

Yang digunakan untuk komunikasi satu lawan banyak dengan menunjuk host dari group. Multicast address ini pada IPv4 didefinisikan sebagai kelas D,sedangkan pada IPv6 ruang yang 8 bit pertamanya di mulai dengan "FF" disediakan untuk multicast address. Ruang ini kemudian dibagi-bagi lagi untuk menentukan range berlakunya. Kemudian blockcast address pada IPv4 yang alamat bagian hostnya didefinisikan sebagai "1", pada IPv6 sudah termasuk di dalam multicast address ini. Blockcast address untuk komunikasi dalam segmen yang sama yang dipisahkan oleh gateway, sama halnya dengan multicast address dipilih berdasarkan range tujuan.

Gambar 2.4 Pengiriman Paket Pada Multicast Address

3.      Anycast

Yang menunjuk host dari group, tetapi paket yang dikirim hanya pada satu host saja. Pada alamat jenis ini, sebuah alamat diberikan pada beberapa host, untuk mendefinisikan kumpulan node. Jika ada paket yang dikirim ke alamat ini, maka router akan mengirim paket tersebut ke host terdekat yang memiliki Anycast address sama. Dengan kata lain, pemilik paket menyerahkan pada routertujuan yang paling "cocok" bagi pengiriman paket tersebut. Pemakaian Anycast ini misalnya terhadap beberapa server yang memberikan layanan seperti DNS (Domain Name Server). Dengan memberikan Anycast alamat Address sama pada server-server tersebut, jika ada paket yang dikirim oleh client ke alamat ini, maka router akan memilih server yang terdekat dan mengirimkan paket tersebut ke server tersebut. Sehingga, beban terhadap server dapat terdistribusi secara merata. Bagi anycast ini tidak disediakan ruang khusus. Jika terhadap beberapa host diberikan sebuah alamat yang sama, maka alamat tersebut dianggap sebagai Anycast Address.

E.     Subnetting IPv6

Subnetting

Subnetting adalah proses menunjuk beberapa bit high-order dari bagian host dan mengelompokkan mereka dengan topeng jaringan untuk membentuk subnet mask. Ini membagi jaringan menjadi subnet yang lebih kecil. Diagram berikut memodifikasi contoh dengan memindahkan 2 bit dari bagian host ke subnet mask untuk membentuk empat subnet yang lebih kecil seperempat ukuran sebelumnya.

Desain ruang alamat IPv6 berbeda secara signifikan dari IPv4. Alasan utama untuk subnetting di IPv4 adalah untuk meningkatkan efisiensi dalam pemanfaatan ruang alamat relatif kecil tersedia, terutama untuk perusahaan. Tidak ada batasan seperti itu ada di IPv6, sebagai ruang alamat besar yang tersedia, bahkan untuk pengguna akhir, bukan faktor pembatas.

RFC 4291 subnet compliant selalu menggunakan alamat IPv6 dengan 64 bit untuk bagian host. Oleh karena itu memiliki / 64 prefix routing yang (128-64 = 64 bit paling signifikan).

Meskipun secara teknis mungkin untuk menggunakan subnet yang lebih kecil, mereka tidak praktis untuk jaringan area lokal berbasis pada teknologi Ethernet, karena 64 bit yang diperlukan untuk konfigurasi alamat otomatis stateless.

Internet Engineering Task Force merekomendasikan penggunaan / 127 subnet untuk poin -untuk-point, yang terdiri dari hanya dua host.

IPv6 tidak mengimplementasikan format alamat khusus untuk lalu lintas broadcast atau jaringan nomor, dan dengan demikian semua alamat dalam subnet adalah alamat host yang valid. Alamat nol semua dicadangkan sebagai alamat anycast Subnet-Router.

Alokasi yang disarankan untuk lokasi pelanggan IPv6 adalah ruang alamat dengan 48-bit (/ 48) prefix.However, rekomendasi ini direvisi untuk mendorong blok yang lebih kecil, misalnya menggunakan 56-bit awalan. alokasi umum lainnya adalah / 64 awalan untuk jaringan pelanggan perumahan.

Subnetting di IPv6 didasarkan pada konsep variabel-panjang subnet masking (VLSM) dan metodologi CIDR. Hal ini digunakan untuk lalu lintas rute antara ruang alokasi global dan dalam jaringan pelanggan antara subnet dan internet pada umumnya.

F.   Penulisan Alamat pada IPv6

Model x:x:x:x:x:x:x:x dimana ‘x‘ berupa nilai hexadesimal dari 16 bit porsi alamat, karena ada 8 buah ‘x‘ maka jumlah totalnya ada 16 * 8 = 128 bit.

Contohnya adalah :

FEDC : BA98 : 7654 : 3210 : FEDC : BA98 : 7654 : 3210

Jika format pengalamatan IPv6 mengandung kumpulan group 16 bit alamat, yaitu ‘x‘, yang bernilai 0 maka dapat direpresentasikan sebagai ‘::’. Contohnya adalah :

FEDC : 0 : 0 : 0 : 0 : 0 : 7654 :

3210 dapat direpresentasikan sebagai

FEDC :: 7654 : 3210

Dan      0:0:0:0:0:0:0:1   dapat direpresentasikan sebagai      ::1

Model x:x:x:x:x:x:d.d.d.d dimana ‘d.d.d.d’ adalah alamat IPv4 semacam 167.205.25.6 yang digunakan untuk automatic tunnelling. Contohnya adalah :

0:0:0:0:0:0:167.205.25.6 atau ::167.205.25.6

0:0:0:0:0:ffff:167.205.25.7 atau :ffff:167.205.25.7

Jadi jika sekarang mengakses alamat di internet misalnya 167.205.25.6 pada saatnya nanti format tersebut akan digantikan menjadi semacam ::ba67:080:18. Sebagaimana IPv4, IPv6 menggunakanbitmaskuntuk keperluansubnetting yang direpresentasikan sama seperti representasi prefix-length padateknik CIDR yang digunakan pada IPv4, misalnya :

3ffe:10:0:0:0:fe56:0:0/60

menunjukkan bahwa 60 bit awal merupakan bagian network bit.

Jika pada IPv4 mengenal pembagian kelas IP menjadi kelas A, B, dan C maka pada IPv6 pun dilakukan pembagian kelas berdasarkan fomat prefix (FP) yaitu format bit awal alamat. Misalnya :

3ffe:10:0:0:0:fe56:0:0/60

maka jika diperhatikan 4 bit awal yaitu hexa ‘3’ didapatkan format prefixnya untuk 4 bit awal adalah 0011 (yaitu nilai ‘3’ hexa dalam biner).

G.    Kelas IPv6

Ada beberapa kelas IPv6 yang penting yaitu :

1.      Aggregatable Global Unicast Addresses : termasuk di dalamnya adalah alamatIPv6 dengan bit awal 001.

2.      Link-Local Unicast Addresses : termasuk di dalamnya adalah alamat IPv6dengan bit awal 1111 1110 10.

3.      Site-Local Unicast Addresses : termasuk di dalamnya adalah alamat IPv6dengan bit awal 1111 1110 11.

4.      Multicast Addresses : termasuk di dalamnya adalah alamat IPv6 dengan bitawal 1111 1111.

Pada protokol IPv4 dikenal alamat-alamat khusus semacam 127.0.0.1 yang mengacu ke localhost, alamat ini direpresentasikan sebagai 0:0:0:0:0:0:0:1 atau ::1 dalam protokol IPv6. Selain itu pada IPv6 dikenal alamat khusus lain yaitu 0:0:0:0:0:0:0:0 yang dikenal sebagai unspecified address yang tidak boleh diberikan sebagai pengenal pada suatu interface. Secara garis besar format unicast address adalah sebagai berikut :

Gambar 2.5 Format Unicast Address

Interface ID digunakan sebagai pengenal unik masing-masing host dalam satu subnet. Dalam penggunaannya umumnya interface ID berjumlah 64 bits dengan format IEEE EUI-64. Jika digunakan media ethernet yang memiliki 48 bit MAC address maka pembentukan interface ID dalam format IEEE EUI-64 adalah sebagai berikut :

Misalkan MAC address-nya adalah 00:40:F4:C0:97:57

1.      Tambahkan 2 byte yaitu 0xFFFE di bagian tengah alamat tersebut sehingga menjadi 00:40:F4:FF:FE:C0:97:57

2.      Komplemenkan (ganti bit 1 ke 0 dan sebaliknya) bit kedua dari belakang pada byte awal alamat yang terbentuk, sehingga yang dikomplemenkan adalah ‘00’ (dalam hexadesimal) atau ‘00000000’ (dalam biner) menjadi ‘00000010’ atau ‘02’ dalam hexadesimal.

3.      Didapatkan interface ID dalam format IEEE EUI-64 adalah 0240:F4FF:FEC0:9757.

Di bawah ini adalah tabel perbandingan antara IPv4 dan IPv6 :

IPv4	IPv6
Panjang alamat 32 bit (4 bytes).	Panjang alamat 128 bit (16 bytes)
Dikonfigurasi  secara  manual  atau DHCP IPv4.	Tidak  harus  dikonfigurasi  secara manual,  bisa  menggunakan  address auto-configuration.
Dukungan terhadap IPSec opsional.	Dukungan terhadap IPSec dibutuhkan
Fragmentasi  dilakukan  oleh  pengirim dan  pada  router,  menurunkan  kinerja router.	Fragmentasi  dilakukan  hanya  oleh pengirim.
Tidak mensyaratkan ukuran paket pada link-layer  dan  harus  bisa  menyusun kembali paket berukuran 576 byte.	Paket  link-layer  harus  mendukung ukuran paket 1280 byte dan harus bisa menyusun  kembali  paket  berukuran 1500 byte
Untuk  mengelola  keanggotaan  grup pada  subnet  lokal  digunakan  Internet Group Management Protocol (IGMP).	IGMP telah digantikan fungsinya oleh Multicast Listener Discovery (MLD).
Checksum termasuk pada header.	Cheksum tidak masuk dalam header
Header mengandung option.	Data  opsional  dimasukkan  seluruhnya ke dalam extensions header.
Menggunakan  ARP  Request  secara broadcast  untuk  menterjemahkan alamat IPv4 ke alamat link-layer.	ARP  Request  telah  digantikan  oleh Neighbor Solitcitation secara multicast.

Tabel 2.1 Perbandingan IPv4 dan IPv6

H.    Struktur Paket Data pada IPv6

Dalam  men-design  header  paket  ini,  diupayakan  agar  cost  atau  nilai pemrosesan header menjadi kecil untuk mendukung komunikasi data yang lebih real time. Misalnya, alamat awal dan akhir menjadi dibutuhkan pada setiap paket.

Sedangkan  pada  header  IPv4  ketika  paket  dipecah-pecah,  ada  field  untuk menyimpan urutan antar paket. Namun field tersebut tidak terpakai ketika paket tidak dipecah-pecah. Header pada Ipv6 terdiri dari dua jenis, yang pertama, yaitu field yang dibutuhkan oleh setiap paket disebut header dasar, sedangkan yang kedua yaitu field yang tidak selalu diperlukan pada packet disebut header ekstensi, dan header ini didifinisikan terpisah dari header dasar.

Header dasar selalu ada pada setiap packet, sedangkan header tambahan hanya  jika  diperlukan  diselipkan  antara  header  dasar  dengan  data.  Header tambahan, saat ini didefinisikan selain bagi penggunaan ketika packet dipecah, juga  didefinisikan  bagi  fungsi  security  dan  lain-lain.  Header  tambahan  ini, diletakkan setelah header dasar, jika dibutuhkan beberapa header, maka header ini akan disambungkan berantai dimulai dari header dasar dan berakhir pada data. Router  hanya  perlu  memproses  header  yang  terkecil  yang  diperlukan  saja, sehingga  waktu  pemrosesan  menjadi  lebih  cepat.  Hasil  dari  perbaikan  ini, meskipun ukuran header dasar membesar dari 20 bytes menjadi 40 bytes namun jumlah field berkurang dari 12 menjadi 8 buah saja.

Gambar 2.6 Struktur Header Dasar pada IPv6

I.       Perubahan dari IPv4 ke IPv6

Perubahan dari IPv4 ke IPv6 pada dasarnya terjadi karena beberapa hal yang dikelompokkan dalam kategori berikut :

1.      Kapasitas Perluasan Alamat

IPv6 meningkatkan ukuran dan jumlah alamat yang mampu didukung oleh IPv4 dari 32 bit menjadi 128bit. Peningkatan kapasitas alamat ini digunakan untuk mendukung  peningkatan  hirarki  atau  kelompok  pengalamatan,  peningkatan jumlah atau kapasitas alamat yang dapat dialokasikan dan diberikan pada node dan mempermudah konfigurasi alamat pada node sehingga dapat dilakukan secara otomatis. Peningkatan skalabilitas juga dilakukan pada routing multicast dengan meningkatkan  cakupan  dan  jumlah  pada  alamat  multicast.  IPv6  ini  selain meningkatkan jumlah kapasitas alamat yang dapat dialokasikan pada node juga mengenalkan  jenis  atau  tipe  alamat  baru,  yaitu  alamat  anycast.  Tipe  alamat anycast ini didefinisikan dan digunakan untuk mengirimkan paket ke salah satu dari kumpulan node.

2.      Penyederhanaan Format Header

Beberapa kolom pada header IPv4 telah dihilangkan atau dapat dibuat sebagai header pilihan. Hal ini digunakan untuk mengurangi biaya pemrosesan hal-hal yang umum pada penanganan paket IPv6 dan membatasi biaya bandwidth pada header IPv6. Dengan demikian, pemerosesan header pada paket IPv6 dapat dilakukan secara efisien.

3.      Option dan Extension Header

Perubahan  yang  terjadi  pada  header-header  IP  yaitu  dengan  adanya pengkodean  header  Options  (pilihan)  pada  IP  dimasukkan  agar  lebih  efisien dalam  penerusan  paket  (packet  forwarding),  agar  tidak  terlalu  ketat  dalam pembatasan panjang header pilihan yang terdapat dalam paket IPv6 dan sangat fleksibel/dimungkinkan untuk mengenalkan header pilihan baru pada masa akan datang.

4.      Kemampuan Pelabelan Aliran Paket

Kemampuan  atau  fitur  baru  ditambahkan  pada  IPv6  ini  adalah memungkinkan  pelabelan  paket  atau  pengklasifikasikan  paket  yang  meminta penanganan khusus, seperti kualitas mutu layanan tertentu (QoS) atau real-time.

5.      Autentifikasi dan Kemampuan Privasi

Kemampuan tambahan untuk mendukung autentifikasi, integritas data dan data penting juga dispesifikasikan dalam alamat IPv6. Perubahan terbesar pada IPv6 adalah perluasan IP address dari 32 bit pada IPv4 menjadi 128 bit.128 bit ini adalah ruang address yang kontinyu dengan menghilangkan konsep kelas. Selain itu juga dilakukan perubahan pada cara penulisan IP address. Jika pada IPv4 32 bit dibagi menjadi masing-masing 8 bit yang dipisah kan dengan "." dan di tuliskan dengan  angka  desimal,  maka  pada  IPv6,  128  bit  tersebut  dipisahkan  menjadi masing-masing  16  bit  yang  tiap  bagian  dipisahkan  dengan  ":"dan  dituliskan dengan  hexadesimal.  Selain  itu  diperkenalkan  pula  struktur  bertingkat  agar pengelolaan routing menjadi mudah. Pada CIDR (Classless Interdomain Routing) table routing diperkecil dengan menggabungkan jadi satu informasi routing dari sebuah organisasi.

J.      Transisi IPv6

Untuk mengatasi kendala perbedaan antara IPv4 dan IPv6 serta menjamin terselenggaranya komunikasi antara pengguna IPv4 dan pengguna IPv6, maka dibuat  suatu  metode  Hosts-dual  stack  serta  Networks-Tunneling  pada perangkat jaringan, misalnya router dan server.

Gambar 2.7 Network - tunneling (IPv6 transition)

Jadi setiap router menerima suatu paket, maka router akan memilah paket tersebut untuk menentukan protokol yang digunakan, kemudian router tersebut akan meneruskan ke layer diatasnya.

K.    Contoh Infrastruktur IPv6

Gambar 2.8 Infrastruktur IPv6

Gambar 2.9 Infrastructur IPv6

OSI LAYER

PENGERTIAN MODEL OSI

OSI merupakan singkatan dari Open System Interconnection adalah standard komunikasi yang diterapkan di dalam jaringan komputer.Standard itulah yang menyebabkan seluruh alat komunikasi dapat saling berkomunikasi melalui jaringan. Dahulu ketika OSI belum digunakan, perangkat komunikasi yang berasal dari vendor berbeda tidak dapat saling berkomunikasi. Alat komunikasi yang diciptakan oleh IBM tidak dapat berkomunikasi dengan vendor lain. Sehingga dibentuklah standard OSI. 

Open Systems Interconnection (OSI) model juga merupakan suatu referensi untuk memahami komunikasi data antara dua buah sistem yang saling terhubung. Model Layer OSI dibagi dalam dua group: “upper layer” dan “lower layer”. “Upper layer” fokus pada applikasi pengguna dan bagaimana file direpresentasikan di komputer. Untuk Network Engineer, bagian utama yang menjadi perhatiannya adalah pada “lower layer”. Lower layer adalah intisari komunikasi data melalui jaringan actual. OSI layer membagi proses komunikasi menjadi tujuh lapisan.

Setiap lapisan berfungsi untuk melakukan fungsi-fungsi spesifik untuk mendukung lapisan diatasnya dan sekaligus juga menawarkan layanan untuk lapisan yang ada di bawahnya. Tiga lapisan terbawah akan fokus pada melewatkan trafik melalui jaringan kepada suatu sistem yang terakhir. Empat lapisan teratas akan bermain pada sistem terakhir untuk menyelesaikan proses komunikasinya

TUJUAN OSI LAYER

Tujuan utama penggunaan model OSI adalah untuk membantu desainer jaringan  memahami.  Fungsi dari tiap‐tiap layer yang berhubungan dengan aliran komunikasi data.Termasuk jenis - jenis protokol jaringan dan metode transmisi.Model dibagi menjadi 7 layer, dengan karakteristik dan fungsinya masing‐masing. Tiap layer harus dapat berkomunikasi dengan layer di atasnya maupun dibawahnya secara langsung melalui serentetan protokol dan standard

CARA KERJA OSI LAYER

Cara Kerja : Pembentukan paket dimulai dari layer teratas model OSI. Aplication layer megirimkan data ke presentation layer, di presentation layer data ditambahkan header dan atau tailer kemudian dikirim ke layer dibawahnya, pada layer dibawahnya pun demikian, data ditambahkan header dan atau tailer kemudian dikirimkan ke layer dibawahnya lagi, terus demikian sampai ke physical layer.

Di physical layer data dikirimkan melalui media transmisi ke host tujuan. Di host tujuan paket data mengalir dengan arah sebaliknya, dari layer paling bawah kelayer paling atas. Protokol pada physical layer di host tujuan mengambil paket data dari media transmisi kemudian mengirimkannya ke data link layer, data link layer memeriksa data-link layer header yang ditambahkan host pengirim pada paket,  jika host bukan yang dituju oleh paket tersebut maka paket itu akan di buang, tetapi jika host adalah yang dituju oleh paket tersebut maka paket akan dikirimkan ke network layer, proses ini terus berlanjut sampai ke application layer di host tujuan. Proses pengiriman paket dari layer ke layer ini disebut dengan “peer-layer communication”.

BAGIAN – BAGIAN OSI LAYER

1.      Application Layer

Layer aplikasi merupakan layer OSI yang paling dekat dengan user, ia memberikan servis jaringan ke aplikasi user. Layer ini berbeda dengan layer yang lain karena ia tidak memberikanlayanan pada layer lain, tetapi pada aplikasi di luar model OSI. Untuk memudahkan pemahaman tentang application layer, dianalogikan dengan browser.

Application layer menyediakan layanan untuk aplikasi misalnya transfer file, email, akses suatu komputer atau layanan. Model OSI memberikan pemisahan modular yang jelas fungsionalitas lapisan-lapisan ini dan memberikan implementasi protokol untuk masing-masing lapisan. Application Layer berfungsi sebagai interface antara aplikasi yang dihadapi user andresource jaringan yang diakses. Sesuai namanya, lapisan ini menjembatani interaksi manusiadengan perangkat lunak/software aplikasi.

Gambar  Interface Application Layer

Aplikasi pada host yang berjauhan namun terhubung pada jaringan, dan mengontrol komunikasi antar aplikasi (membangun, memelihara, dan mengakhiri sesi komunikasi antar aplikasi).

Protokol yang berada pada layer ini adalah HTTP, FTP, SMTP, dan NFS.

2.      Presentation Layer

Pressentation layer melakukan fungsi-fungsi tertentu yang diminta untuk menjamin penemuan sebuah penyelesaian umum bagi masalah tertentu. Pressentation Layer tidak mengijinkan pengguna untuk menyelesaikan sendiri suatu masalah. Tidak seperti layer-layer di bawahnya yang hanya melakukan pemindahan bit dari satu tempat ke tempat lainnya. Presentation layer memperhatikan syntax dan semantik informasi yang dikirimkan.atau contoh layanan pressentation adalah encoding data.

Secara umum fungsi dari presentation layer adalah:

-          Enkripsi dan dekripsi dari suatu pesan untuk alasan keamanan.

-          Kompresi dan dekrompresi suatu pesan sehingga dapat dikirimkan pada jaringan secara efisien.

-          Memformat grafis.

-          Melakukan translasi konten.

-          Melakukan translasi yang sifatnya spesifik terhadap suatu sistem tertentu.

-          Bagaimana data dipresentasikan.

-          Menyajikan data.

-          Sebagai layanan penterjemah.

-          Menentukan tipe data (gambar, audio, video, atau teks), enkripsi (ASCII atau EBCDIC), dan ekstensi file agar file siap ditampilkan di layer aplikasi.

Cara Kerja

Cara kerja dari presentation layer salah satunya yaitu pengkodean data (data encoding). Kebanyakan pengguna tidak memindahakan string bit binair yang random. Para pengguna saling bertukar data seperti nama orang, tanggal, jumlah uang, dan tagihan. Item-item tersebut dinyatakan dalam bentuk string karakter, bilangan integer, bilangan floating point, struktur data yang dibentuk dari beberapa item yang lebih sederhana. Terdapat perbedaan antara satu computer dengan computer lainnya dalam memberi kode untuk menyatakan string karakter (misalnya, ASCII dan Unicode), integer (misalnya, komplemen satu dan komplemen dua), dan sebagainya.

Untuk memungkinkan dua buah komputer yang memiliki presentasi yang berbeda untuk dapat berkomunikasi, struktur data yang akan dipertukarkan dapat dinyatakan dengan cara abstrak, sesuai denagn pengkodean standar yang akan digunakan “pada saluran”.presentation layer mengatur struktur data abstrak dan mengkonversi dari representasi yang digunakan pada sebuah computer menjadi representasi standar jaringan, atau sebaliknya.

Contoh Penggunaan

Salah satu contoh dari Pressentation layer adalah Virtual Terminal Protokol (VTP).Fungsi dari VTP adalah suatu paket program dimana terminal khusus diubah fungsinya menjadi yang umum sehingga dapat dipakai oleh sembarang vendor. Paket software bagian ini adalah X28/X29/X.3 yang disebut sebagai PAD (Packet Assambly Deassambly)

X.3 : mengontrol operasi

X.28 :terminal emulator

X.29 : Host emulator

Fungsi dari VTP untuk presentation layer adalah :

a. Membuat dan memelihara struktur data

b. Translating karakteristik terminal ke bentuk standard

Contoh lain dari presentation layer adalah saat mendefinisikan format data yang mewakili data tersebut. Mendefinisikan format data ini sangatlah penting. Contohnya sewaktu kita mengirim/menerima Email.Yang biasanya dalam format ASCII atau HTML.Apabila formatnya menyediakan layanan untuk Layer yang diatasnya. Dia memformat data yang akan dikirim melalui jaringan supaya applikasi yang menerima mengerti/memahami bahkan bisa memanipulasi data tersebut.

Aplikasi

Pengaplikasian dari presentation layer pada dasarnya adalah penerjemah, pengkodean dan pengkonversi. Teknik transfer data yang berhasil adalah dengan mengadaptasi data tersebut ke dalam format standar sebelum dikirim. Tugas-tugas seperti kompresi, dekompresi, enkripsi dan dekripsi data berhubungan pada Presentation Layer. Standar yang digunakan untuk mengatur presentasi grafis, film dan suara adalah sebagai berikut : PICT, TIFF, JPEG, MIDI, MPEG, QuickTime, dan RTF.

3.      Session Layer

Lapisan sesi atau Session layer adalah lapisan kelima dari bawah dalam model referensi jaringan OSI, yang mengizinkan sesi koneksi antara node dalam sebuah jaringan dibuat atau dihancurkan. Lapisan sesi tidak tahu menahu mengenai efisiensi dan keandalan dalam transfer data antara node-node tersebut, karena fungsi-fungsi tersebut disediakan oleh empat lapisan di bawahnya dari dalam model OSI (lapisan fisik, lapisan data-link, lapisan jaringan dan lapisan transport). Lapisan sesi bertanggung jawab untuk melakukan sinkronisasi antara pertukaran data antar komputer, membuat struktur sesi komunikasi, dan beberapa masalah yang berkaitan secara langsung dengan percakapan antara node-node yang saling terhubung di dalam jaringan. Lapisan ini juga bertanggung jawab untuk melakukan fungsi pengenalan nama pada tingkat nama jaringan logis dan juga menetapkan [[[port TCP|port-port komunikasi]]. Sebagai contoh, protokolNetBIOS dapat dianggap sebagai sebuah protokol yang berjalan pada lapisan ini.

Lapisan sesi dari model OSI tidak banyak diimplementasikan di dalam beberapa protokol jaringan populer, seperti halnya TCP/IP atau IPX/SPX.Akan tetapi, tiga lapisan tertinggi di dalam model OSI (lapisan sesi, lapisan presentasi, dan lapisan aplikasi) seringnya disebut sebagai sebuah kumpulan yang homogen, sebagai sebuah lapisan aplikasi saja.

Session layer mengijinkan para pengguna untuk menetapkan session dengan pengguna lainnya. Sebuah session selain memungkinkan transport data biasa, seperti yang dilakukan oleh transport layer, juga menyediakan layanan yang istimewa untuk aplikasi-aplikasi tertentu. Sebuah session digunakan untuk memungkinkan seseorang pengguna log ke remote timesharing system atau untuk memindahkan file dari satu mesin kemesin lainnya.

Sebuah layanan session layer adalah untuk melaksanakan pengendalian dialog.Session dapat memungkinkan lalu lintas bergerak dalam bentuk dua arah pada suatu saat, atau hanya satu arah saja. Jika pada satu saat lalu lintas hanya satu arah saja (analog dengan rel kereta api tunggal), session layer membantu untuk menentukan giliran yang berhak menggunakan saluran pada suatu saat.

Layanan session lainnya adalah sinkronisasi. Ambil contoh yang dapat terjadi ketika mencoba transfer file yang berdurasi 2 jam dari mesin yang satu ke mesin lainnya dengan kemungkinan mempunyai selang waktu 1 jam antara dua crash yang dapat terjadi. Setelah masing-masing transfer dibatalkan, seluruh transfer mungkin perlu diulangi lagi dari awal, dan mungkin saja mengalami kegagalan lain. Untuk mengurangi kemungkinan terjadinya masalah ini, session layer dapat menyisipkan tanda tertentu ke aliran data. Karena itu bila terjadi crash, hanya data yang berada sesudah tanda tersebut yang akan ditransfer ulang.

Protokol yang terdapat pada Session Layer

Beberapa protokol dan interface yang terdapat pada layer ini adalah :

a.       NETBIOS ( Netbios Extended User Interface)session interface dan protokol dikembangkan oleh IBM.

b.      PAP ( Printer Access Protocol )terdapat pada printer postscript untuk akses pada jaringan Apple Talk.

c.       NETBEUImerupakan pengembangan dari Netbios yang digunakan pada produk Microsoft Networking seperti Windows NT dan LAN.

d.      Network File System (NFS). Dikembangkan oleh Sun Microsystem dan digunakan dengan TCP/IP, sehingga membolehkan akses transparan untuk Unix workstation ke remote ressources.

e.       Structured Query Language (SQL). Dikembangkan oleh IBM, menyediakan cara simple bagi users untuk mendefinisikan kebutuhan informasi mereka pada kedua sistem baik lokal maupun remote.

f.       Remote Procedure Call (RPC) merupakan Client/Server yang luas dan merupakan tool pengalihan bagi pengguna untuk lingkungan yang memiliki layanan yang berbeda. Prosedur dibuat di klien dan dilakukan di server.

g.      X Window. Banyak digunakan oleh intellegent terminals untuk berkomunikas dengan remote (Unix computer) yang memungkinkan mereka untuk beroperasi seolah olah terpasang monitor lokal.

h.      AppleTalk Session Protocol (ASP). Merupakan mekanisme Client/Server yang lain, yang digunakan pada Appletalk client server.

Lapisan session bertanggung jawab untuk mengendalikan dialog antar node.

Komunikasi dapat berlangsung dalam tiga mode dialog :

- Simplex, komunikasi satu arah.

- Half-duplex, komuniksi dua arah bergantian.

- Full-duplex, komunikasi dua arah bersamaan.

Pada lapisan session ini terdapat dua jenis layanan yaitu :

a.       Pembentukan dan pemutusan hubungan antara dua entitas   presentasi.

b.      Mengatur pertukaran data, menentukan batas dan melakukan sinkronisasi operasi data antar dua entitas presentasi pada lapisan diatasnya.

Contoh dari session layer :

•           Gateway

•           Network components: Gateway

•           Protocols: NetBIOS - Names Pipes - Mail Slots – RPC

4.      Transport Layer

Lapisan ini bertanggung jawab untuk menyediakan koneksi yang bebas dari gangguan.Ada dua jenis komunikasi data jaringan komputer, yaitu Connection Oriented dan Connectionless.Pada jenis komunikasi Connection Oriented data dipastikan sampai tanpa ada gangguan sedikitpun juga. Apabila ada gangguan, maka data akan dikirimkan kembali. Sedangkan jenis komunikasi Connectionless, tidak ada mekanisme untuk memastikan apabila data yang dikirim telah diterima dengan baik oleh penerima.

Biasanya lapisan ini mengubah layanan yang sangat sederhana dari lapisan Network menjadi sebuah layanan yang lebih lengkap bagi lapisan diatasnya.Misalnya, pada layer ini disediakan fungsi kontrol transmisi yang tidak dimiliki oleh lapisan di bawahnya.

Lapisan ke-4 ini berfungsi untuk memecah data ke dalam paket-paket data serta memberikan nomor urut ke paket-paket tersebut sehingga dapat disusun kembali pada sisi tujuan setelah diterima. Selain itu, pada level ini juga membuat sebuah tanda bahwa paket diterima dengan sukses (acknowledgement), dan mentransmisikan ulang terhadp paket-paket yang hilang di tengah jalan. Protokol yang berada dalam lapisan ini adalah UDP, TCP, dan SPX

Menjamin penerima mendapatkan data seperti yang dikirimkan dan mengacu pada service number serta datanya adalah segment.Lapisan transport bertanggung jawab untuk pengiriman source-to-destination (end-to-end) daripada jenis message tertentu.

Tanggung jawab spesifik lapisan transport ini adalah :

-          Sevice-point addressing. Komputer sering menjalankan berbagai macam program atau aplikasi yang berlainan dalam saat bersamaan. Untuk itu dengan lapisan transport ini tidak hanya menangani pengiriman/delivery source-to-destination dari computer yang satu ke komputer yang lain saja namun lebih spesifik kepada delivery jenis message untuk aplikasi yang berlainan. Sehingga setiap message yang berlainan aplikasi harus memiliki alamat/address tersendiri lagi yang disebut service point address atau port address.

-          Segmentation dan reassembly. Sebuah message dibagi dalam segmen-segmen yang terkirim. Setiap segmen memiliki sequence number. Sequence number ini yang berguna bagi lapisan transport untuk merakit/reassembly segmen-segman yang terpecah atau terbagi tadi menjadi message yang utuh.

-          Connection control. Lapisan transport dapat berperilaku sebagai connectionless atau connection-oriented.

-          Flow control. Seperti halnya lapisan data link, lapisan transport bertanggung jawab untuk kontrol aliran (flow control). Bedanya dengan flow control di lapisan data link adalah dilakukan untuk end-to-end.

-          Error control. Sama fungsi tugasnya dengan error control di lapisan data link, juga berorientasi end-to-end

Contoh dari transport layer :

-          Brouter

Network components:

- Gateway

- Advanced Cable Tester

- Brouter

Protocols :

- TCP, ARP, RARP;

- SPX

- NWLink

- NetBIOS / NetBEUI

- ATP

5.      Network Layer

Network layer Merupakan layer ketiga pada model referensi OSI layer. Network layer, merupakan layer yang mendefinisikan akhir pengiriman paket data dimana computer mengidentifikasi logical address seperti IP Addreses, bagaimana meneruskan/routing (oleh router) untuk siapa pengiriman paket data.Layer ini juga mendefinisikan fragmentasi dari sebuah paket dengan ukuran unit yang lebih kecil.Router adalah contoh yang tepat dari definisi layer ini.

Lapisan ini menyediakan teknologi switching dan routing, membuat jalur logis (yang dikenal sebagai sirkuit virtual) untuk transmisi data dari node ke node. Routing dan forwarding adalah fungsi dari lapisan ini, serta pengalamatan, internetworking, error handling, kontrol kongesti dan sequensi paket.

FUNGSI-FUNGSI NETWORK LAYER

1.      Memahami Proses Data Berjalan Dari satu Jaringan ke Jaringan Lainnya

Fungsi utama dari Network adalah pada referensi model OSIuntuk enable message untuk melewati antar jaringan local yang terhubung, yang biasanyalebih banyak jaringan lewat link WAN. Piranti-piranti, protocol-protocol, dan program - programyang berjalan pada layer Network bertanggung jawab untuk mengidentifikasikan,memilah, dan mengarahkan traffic yang melalui antar-jaringan.

2.      Subneting Jaringan

Suatu jaringan didefinisikan oleh address jaringannya. Address jaringan dapatmempunyai arti baik internal maupun external. Dilihat dari luar (jaringan tersebut), sebuahaddress jaringan dapat mengidentifikasikan suatu jaringan dibawah satu administrasi.Secarainternal, jaringan itusendiri dapat dibagi kedalam beberapa jaringan, dimana masing-masingmempunyai address jaringannya sendiri-sendiri.Hal ini disebut sebagai “subneting”.

3.      Subneting Layer Network

Dari luar jaringan ini terlihat sebagai satu address jaringan yang di manage oleh satuorganisasi. Akan tetapi secara internal, jaringan ini mempunyai banyak subnet-subnet. Setiap subnet tidak dapat berkomunikasi satu sama lain, akan tetapi dengan router-router semuapiranti bisa melakukan komunikasi satu sama lain antar jaringan (sesuai dengan rule securityyang dibuat). Router-router menghubungkan jaringan-jaringan, segmen jaringan denganaddress-address yang berbeda.

4.      Switching

Disamping routing, fungsi lain dari layer Network ini adalah Switching.

1)      Kemampuan dari sebuah router untuk menerima data pada satu port dari satu jaringandan mengirim nya keluar port yang lain pada jaringan lainnya.

2)      Memindahkan data antara jaringan-2 terhubung untuk mencapai tujuan akhir.Ada dua metoda bagaimana paket-paket berjalan melalui suatu jaringan yang kompleks, switching circuits, dan paket switching.

5.      Data Link Layer

Lapisan data-link (data link layer) adalah lapisan kedua dari bawah dalam model OSI, yangdapat melakukan konversi frame-frame jaringan yang berisi data yang dikirimkan menjadi bit-bitmentah agar dapat diproses oleh lapisan fisik. Lapisan ini merupakan lapisan yang akanmelakukan transmisi data antara perangkat-perangkat jaringan yang saling berdekatan di dalamsebuah wide area network (WAN), atau antara node di dalam sebuah segmen local area network(LAN) yang sama. Lapisan ini bertanggungjawab dalam membuat frame, flow control, koreksikesalahan dan pentransmisian ulang terhadap frame yang dianggap gagal. MAC address jugadiimplementasikan di dalam lapisan ini. Selain itu, beberapa perangkat seperti Network InterfaceCard (NIC), switch layer 2 serta bridge jaringan juga beroperasi di sini.

Lapisan data-link dapat melakukan pentransferan data melalui saluran fisik.Pentransferandata tersebut mungkin dapat diandalkan atau tidak.Beberapa protocol lapisan data-link tidakmengimplementasikan fungsi Acknowledgment untuk sebuah frame yang sukses diterima, danbeberapa protokol bahkan tidak memiliki fitur pengecekan kesalahan transmisi (denganmenggunakan checksumming).Pada peristiwa tersebut, fitur-fitur acknowledgment danpendeteksian kesalahan harus diimplementasikan pada lapisan yang lebih tinggi, seperti halnyaprotokol Transmission Control Protocol (TCP) (lapisan transport).

Tugas utama dari data link layer adalah sebagai fasilitas transmisi data mentah dan mentransformasi data tersebut ke saluran yang bebas dari kesalahan transmisi. Sebelumditeruskan ke Network Layer, lapisan data link melaksanakan tugas ini dengan memungkinkanpengirim memecah-mecah data input menjadi sejumlah data frame (biasanyaberjumlah ratusanatau ribuan byte). Kemudian lapisan data link mentransmisikan frame tersebut secara berurutandan memproses acknowledgement frame yang dikirim kembali oleh penerima. Karena lapisanfisik menerima dan mengirim aliran bit tanpa memperdulikan arti atau arsitektur frame, makatergantung pada lapisan data linklah untuk membuat dan mengenali batas-batas frame itu. Hal ini bisa dilakukan dengan cara membubuhkan bit khusus ke awal dan akhir frame.

Tujuan utama dari layer Data Link adalah:

a.       Format data kedalam frames untuk transmission

b.      Memberikan error notifications

c.       Memberikan control aliran

d.      Specifykasi topology jaringan logical dan metoda-2 media access

Pengiriman Data Pada Data Link Layer

-          Penentuan waktu pengiriman data yang tepat apabila suatu media sedang terpakai, hal ini perlu melakukan suatu deteksi sinyal pembawa.

-          Pada Ethernet menggunakan metode Carrier Sense Multiple Access / Collision Detection (CSMA/CD).

-          Pada jaringan yang dapat melakukan akses secara bersamaan simultan. Maka bila Host A mengirimkan data ke Host D, maka Host B dan C akan melakukan deteksi jalur, dan apabila jalur sedang dipakai maka Host B dan C akan menunggu terlebih dahulu.

Error Checking Pengiriman Data

-          Data-Link dapat melakukan deteksi error dan memberikan peringatan (notification)kepada lapisan diatasnya,bahwa terjadi kesalahan transmisi.

-          Teknik yang digunakan error ddetection adalah Frame Check Sequence (FCS) danCyclic Redundancy Check (CRC).

-          Data Link tidak melakukan error-correction

6.      Physical Layer

Pada lapisan ini berfungsi dalam pengiriman raw bit ke channel komunikasi. Masalah desain yang harus diperhatikan disini adalah memastikan bahwa bila satu sisi mengirim data 1 bit, data tersebut harus diterima oleh sisi lainnya sebagai 1 bit pula, dan bukan 0 bit. Lapisan ini memiliki tugas  untuk mengatur sinkronisasi pengiriman dan penerimaan data, spesifikasi mekanis dan elektris, menerapkan prosedur untuk membangun , mengirimkan data/informasi dalam bentuk digit biner, memelihara dan memutuskan hubungan komunikasi. Pada physical layer terdapat  perangkat keras dasar jaringan yang terdiri atas Repeater, Multiplexer, Hubs(Passive and Active), Oscilloscope dan Amplifier.

Media-media fisik tersebut terjadi perpindahan arus bit yang melibatkan sinyal-sinyal digital.  Dalam pengirimannya harus terjadi kesamaan dalam nilai bit. Apabilamengirim data 1 bit, data tersebut harus diterima oleh sisi lainnya sebagai 1 bit pula, dan bukan 0 bit. Oleh karena level tegangan dalam pengiriman harus tetap sama dan terjaga hingga pengiriman selesai. 

Protokol pada layer ini adalah :

-          Jaringan telepon modem – V.92

-          IRDA Physical Layer

-          USB Physical Layer

-          EIA RS-232, EIA-242, EIA-422, RS-449, RS-485

-          Ethernet Physical layer termasuk 10BASE-T, 10Base5, 100BASE-FX, 100BASE-T, 

-          1000BASE-T, 1000BASE-SX dan varietas lainnya

-          Varietas 802.11 Wi-Fi physical layer

-          DSL

-          ISDN

Perangkat yang digunakan pada layer ini adalah :

-          Network Adapter

-          Repeater

-          Modem 

-          Fiber Media Converter

Sumber :

http://mcahyaningrum.mhs.uksw.edu/2014/03/makalah-model-osi-dan-tcpip.html

Tanenbaum, Andrew S. 2000. Jaringan Komputer. Jakarta : PT Prenhallindo.

http://insyaansori.blogspot.com/2009/07/7-osi-layer.html

http://anggifajrian.blogspot.com/2010/04/pengertian-osi-layer-dan-contoh.html

http://dedysupardi04.blogspot.com/2012/09/session-layer_27.html

https://sumponotri.wordpress.com/2013/11/27/makalah-netwok-layer/