TCP/IP VERSI 4

A.    Pengertian Internet Protokol Versi 4 (IPv4)

IP adalah protokol yang memberikan alamat atau identitas logika untuk peralatan di jaringan . IPv4 adalah sebuah jenis pengalamatan jaringan yang digunakan di dalam protocol jaringan TCP/IP yang menggunakan protokol IP versi 4. Panjang totalnya adalah 32-bit, dan secara teoritis dapat mengalamati hingga 4 miliar host komputer atau lebih tepatnya 4.294.967.296 host di seluruh dunia.

Representasi alamat :

Alamat IP versi 4 umumnya diekspresikan dalam notasi desimal bertitik (dotted-decimal notation), yang dibagi ke dalam empat buah oktet berukuran 8-bit. Dalam beberapa buku referensi, format bentuknya adalah w.x.y.z. Karena setiap oktet berukuran 8-bit, maka nilainya berkisar antara 0 hingga 255 (meskipun begitu, terdapat beberapa pengecualian nilai). Alamat IP yang dimiliki oleh sebuah host dapat dibagi dengan menggunakan subnet mask jaringan ke dalam dua buah bagian, yakni:

·         Network Identifier/NetID atau Network Address (alamat jaringan) yang digunakan khusus untuk mengidentifikasikan alamat jaringan di mana host berada. Dalam banyak kasus, sebuah alamat network identifier adalah sama dengan segmen jaringan fisik dengan batasan yang dibuat dan didefinisikan oleh router IP. Meskipun demikian, ada beberapa kasus di mana beberapa jaringan logis terdapat di dalam sebuah segmen jaringan fisik yang sama dengan menggunakan sebuah praktek yang disebut sebagai multinetting. Semua sistem di dalam sebuah jaringan fisik yang sama harus memiliki alamat network identifier yang sama. Network identifier juga harus bersifat unik dalam sebuah Internetwork. Jika semua node di dalam jaringan logis yang sama tidak dikonfigurasikan dengan menggunakan network identifier yang sama, maka terjadilah masalah yang disebut dengan routing error. Alamat network identifier tidak boleh bernilai 0 atau 255.

·         Host Identifier/HostID atau Host address (alamat host) yang digunakan khusus untuk mengidentifikasikan alamat host (dapat berupa workstation, server atau sistem lainnya yang berbasis teknologi TCP/IP) di dalam jaringan. Nilai host identifier tidak boleh bernilai 0 atau 255 dan harus bersifat unik di dalam network identifier/segmen jaringan di mana ia berada.

B.     Jenis-Jenis alamat

Alamat IPv4 terbagi menjadi beberapa jenis, yakni sebagai berikut:

1)      Alamat Unicast

Merupakan alamat IPv4 yang ditentukan untuk sebuah antarmuka jaringan yang dihubungkan ke sebuah Internetwork IP. Alamat unicast digunakan dalam komunikasi point-to-point atau one-to-one. Jika ada sebuah intranet tidak yang terkoneksi ke Internet, semua alamat IP dalam ruangan kelas alamat unicast dapat digunakan. Jika koneksi dilakukan secara langsung (dengan menggunakan teknik routing) atau secara tidak langsung (dengan menggunakan proxy server), maka ada dua jenis alamat yang dapat digunakan di dalam Internet, yaitu public address (alamat publik) dan private address (alamat pribadi).

-          Alamat publik

Adalah alamat-alamat yang telah ditetapkan oleh InterNIC dan berisi beberapa buah network identifier yang telah dijamin unik (artinya, tidak ada dua host yang menggunakan alamat yang sama) jika intranet tersebut telah terhubung ke Internet.

-          Alamat Privat

Untuk host-host di dalam sebuah organisasi yang tidak membutuhkan akses langsung ke Internet, alamat-alamat IP yang bukan duplikat dari alamat publik yang telah ditetapkan mutlak dibutuhkan. Untuk mengatasi masalah pengalamatan ini, para desainer Internet mereservasikan sebagian ruangan alamat IP dan menyebut bagian tersebut sebagai ruangan alamat pribadi. Sebuah alamat IP yang berada di dalam ruangan alamat pribadi tidak akan digunakan sebagai sebuah alamat publik. Alamat IP yang berada di dalam ruangan alamat pribadi dikenal juga dengan alamat pribadi atau Private Address. Ruangan alamat pribadi yang ditentukan di dalam RFC 1918 didefinisikan di dalam tiga blok alamat berikut:

·         10.0.0.0/8

·         172.16.0.0/12

·         192.168.0.0/16

Sementara itu ada juga sebuah ruang alamat yang digunakan untuk alamat IP privat dalam beberapa sistem operasi: 169.254.0.0/16

2)      Alamat Broadcast

Merupakan alamat IPv4 yang didesain agar diproses oleh setiap node IP dalam segmen jaringan yang sama. Alamat broadcast digunakan dalam komunikasi one-to-everyone. Berbeda dengan alamat IP unicast atau alamat IP multicast, alamat IP broadcast hanya dapat digunakan sebagai alamat tujuan saja, sehingga tidak dapat digunakan sebagai alamat sumber. Ada empat buah jenis alamat IP broadcast, yakni network broadcast, subnet broadcast, all-subnets-directed broadcast, dan Limited Broadcast. Untuk setiap jenis alamat broadcast tersebut, paket IP broadcast akan dialamatkan kepada lapisan antarmuka jaringan dengan menggunakan alamat broadcast yang dimiliki oleh teknologi antarmuka jaringan yang digunakan. Sebagai contoh, untuk jaringan Ethernet dan Token Ring, semua paket broadcast IP akan dikirimkan ke alamat broadcast Ethernet dan Token Ring, yakni 0xFF-FF-FF-FF-FF-FF.

3)      Alamat Multicast

Merupakan alamat IPv4 yang didesain agar diproses oleh satu atau beberapa node dalam segmen jaringan yang sama atau berbeda. Alamat multicast digunakan dalam komunikasi one-to-many. Alamat IP Multicast (Multicast IP Address) adalah alamat yang digunakan untuk menyampaikan satu paket kepada banyak penerima. Dalam sebuah intranet yang memiliki alamat multicast IPv4, sebuah paket yang ditujukan ke sebuah alamat multicast akan diteruskan oleh router ke subjaringan di mana terdapat host-host yang sedang berada dalam kondisi "listening" terhadap lalu lintas jaringan yang dikirimkan ke alamat multicast tersebut. Dengan cara ini, alamat multicast pun menjadi cara yang efisien untuk mengirimkan paket data dari satu sumber ke beberapa tujuan untuk beberapa jenis komunikasi. Alamat multicast didefinisikan dalam RFC 1112.

C.     Kelas-Kelas Alamat

Alamat IP versi 4 dibagi ke dalam beberapa kelas, dilihat dari oktet pertamanya, seperti terlihat pada tabel. Sebenarnya yang menjadi pembeda kelas IP versi 4 adalah pola biner yang terdapat dalam oktet pertama (utamanya adalah bit-bit awal/high-order bit), tapi untuk lebih mudah mengingatnya, akan lebih cepat diingat dengan menggunakan representasi desimal.

Alasan klasifikasi ini antara lain :

-          Memudahkan sistem pengelolaan dan pengaturan alamat-alamat.

-          Memanfaatkan jumlah alamat yang ada secara optimum (tidak ada alamat yang terlewat).

-          Memudahkan pengorganisasian jaringan di seluruh dunia dengan membedakan jaringan tersebut termasuk kategori besar, menengah, atau kecil.

-          Membedakan antara alamat untuk jaringan dan alamat untuk host/router

Kelas-kelas tersebut :

1)      Kelas A

-          Bit pertama IP address kelas A adalah 0, dengan panjang net ID 8 bit dan panjang host ID 24 bit.

-          IP address kelas A mempunyai range dari 0-127. Jadi pada kelas A terdapat 128 network dengan tiap network dapat menampung sekitar 16 juta host (255x255x255).

-          IP address kelas A diberikan untuk jaringan dengan jumlah host yang sangat besar

2)      Kelas B

-     Dua bit pertama IP address kelas B selalu diset 10 sehingga byte pertamanya selalu bernilai antara 128-191. Network ID adalah 16 bit pertama dan 16 bit sisanya adalah host ID

-  IP address kelas B ini mempunyai range IP dari 128.0.xxx.xxx sampai 191.255.xxx.xxx,

-      Jadi berjumlah 65.255 network dengan jumlah host tiap network 255 x 255 host atau sekitar 65 ribu host.

3)      Kelas C

-          Tiga bit pertama IP address kelas C selalu diset 110

-       Network ID terdiri dari 24 bit dan host ID 8 bit sisanya sehingga dapat terbentuk sekitar 2 juta network dengan masing-masing network memiliki 256 host.

-          IP address kelas C mulanya digunakan untuk jaringan berukuran kecil seperti LAN.

4)      Kelas D

IP address kelas D digunakan untuk keperluan multicasting. 4 bit pertama IP address kelas D selalu diset 1110 sehingga byte pertamanya berkisar antara 224-247, sedangkan bit-bit berikutnya diatur sesuai keperluan multicast group yang menggunakan IP address ini. Dalam multicasting tidak dikenal istilah network ID dan host ID.

5)      Kelas E

IP address kelas E tidak diperuntukkan untuk keperluan umum. 4 bit pertama IP address kelas ini diset 1111 sehingga byte pertamanya berkisar antara 248-255.

Address Khusus :

Selain address yang dipergunakan untuk pengenal host, ada beberapa jenis address yang digunakan untuk keperluan khusus dan tidak boleh digunakan untuk pengenal host. Address tersebut adalah :

a)              Network Address, ex : 167.205.0.0

b)              Broadcast Address, ex : 167.205.255.255

D.    IP Subnetting

Subnetting adalah proses memecah suatu IP jaringan ke sub jaringan yang lebih kecil yang disebut "subnet." Setiap subnet deskripsi non-fisik (atau ID) untuk jaringan-sub fisik (biasanya jaringan beralih dari host yang mengandung satu router -router dalam jaringan multi).Contoh :

            ~ kelas A subnet : 1111111.00000000.0000000.00000000 (255.0.0.0)

            ~ kelas B subnet : 1111111.11111111.0000000.00000000 (255.255.0.0)

            ~ kelas C subnet : 1111111.11111111.1111111.00000000 (255.255.255.0)

IPv4 Address Prefixes

Representasi prefix dari alamat IPv4 adalah menunjukkan banyaknya jumlah alamat pada IPv4. Unutk menetukan panjang notasi dari alamat prefix, kamu bisa memulainya dengan cara merubah seluruh variable bit menjadi 0, kemudian konversi ke notasi decimal, dan tambahkan potongan bit yang telah ditentukan(panjang prefix) diawal pengalamatan.

Sebagai contoh, misalnya alamat IPv4 adalah 131.107.0.0/16 memiliki 16 bit yang telah ditentukan (100000011 01101011). Awali pengalamatan dengan 16 bit sebelumnya yang telah ditentukan, kemudian merubah 16 bit terahir menjadi bit 0, sehingga hasilnya menjadi 1000000111 01101011 00000000 00000000 atau 131.107.0.0. Kemudian tinggal menambahkan potongan bit yang telah ditentukan (/16) untuk merepresentasikan alamat prefix dari 131.107.0.0/16.

E.     Kelebihan dan Kelemahan IPv4

Kelebihan

1.      Tidak mensyaratkan ukuran paket pada link-layer dan harus bisa menyusun kembali paket berukuran 576 byte.

2.      Pengelolaan rute informasi yang tidak memerlukan seluruh 32 bit tersebut, melainkan cukup hanya bagian jaringannya saja, sehingga besar informasi rute yang disimpan di router, menjadi kecil. Setelah address jaringan diperoleh, maka organisasi tersebut dapat secara bebas memberikan address bagian host pada masing-masing hostnya.

Kekurangan

1.      Panjang alamat 32 bit (4bytes).

2.      Dikonfigurasi secara manual atau DHCP IPv4.

3.      Dukungan terhadap IPSec opsional.

4.      Fragmentasi dilakukan oleh pengirim dan pada router, menurunkan kinerja router.

5.      IPv4 yang hanya memiliki panjang 32-bit (jumlah total alamat yang dapat dicapainya mencapai 4,294,967,296 alamat). IPv4, meskipun total alamatnya mencapai 4 miliar, pada kenyataannya tidak sampai 4 miliar alamat, karena ada beberapa limitasi, sehingga implementasinya saat ini hanya mencapai beberapa ratus juta saja.

F.     Percepatan Habisnya Ipv4 Di Tingkat Global

Distribusi IP Address di dunia

Distribusi IP Address di dunia IP Address merupakan sistem penomoran yang penting dalam teknologi internet dimana setiap perangkat jaringan yang terhubung ke jaringan internet memerlukan IP address agar dua buah titik dalam suatu jaringan internet dapat saling berkomunikasi. Ada dua system penomoran yang saat ini dipergunakan Ipv4 dan Ipv6. Saat ini Ipv4 merupakan sistem penomoran teknologi internet yang popular dan lebih banyak dipergunakan diseluruh dunia sejak awalnya di pergunakan sekitar tahun 83an. Ipv4 yang kita kenal sekarang ini hanya mampu menampung jumlah address sebanyak kurang lebih 4 Milyar address.

Kalau dibandingkan dengan Ipv6 maka jumlah alamat yang dapat di alokasikan adalah 2 pangkat 128 atau kurang lebih. Jumlah IP Address ini adalah suatu jumlah yang luar biasa, dengan jumlah internet sebanyak itu bayangkan seluruh perangkat elektronik dimuka bumi ini dapat terkoneksi ke Internet. Dengan jumlah alamat internet sebanyak itu akan memungkinkan lahirnya berbagai inovasi teknologi baru : baik dalam hal komunikasi antar manusia, system transportasi darat, laut dan udara. Bayangkan kita dapat mengontrol semua yang ingin dikontrol pada website pribadi kita dan seterusnya. Revolusi Internet pada saat sekarang adalah permulaan dari sebuha revolusi besar telekomunikasi masa depan secara lebih dahsyat lagi.

Hanya sayangnya Ipv6 ini masih belum sepopuler Ipv4 penggunaannya. Hal ini disebabkan karena beberapa hal, salah satu nya karena belum banyaknya translator jaringan Ipv4 ke jaringan Ipv6. dan kelambanan operator-operator ISP untuk mulai mengimplementasikan Ipv6 ke dalam jaringannya. Termasuk kelambanan ISP dalam bersiap-siap dalam mengimplementasikan Ipv6, memang implementasi System Alamat Ipv6 tentu saja memerlukan beberapa tambahan investasi pada perangkat jaringan dan sistem operasi dari server-server yang mendukung kontent berbasis Ipv6. Alasan lain adalah adanya teknologi NAT (baca Network Address Translation) yang memungkinkan ekstensi pemakaian System IPv4 Address pada jaringan sehingga dimungkinkan adanya penambahan jumlah alamat lagi menggunkanan IP address private.

Pada conference tersebut terlihat beberapa progress mengenai Implementasi Ipv6. Hal ini tercermin dari beberapa laporan dari Regional Internet Registry ARIN (amerika utara) dan RIPE (eropa) lain bahwa progress allokasi Ipv6 di tingkat global belum tumbuh seperti yang diharapkan.

Distribusi Ip Address

Struktur distribusi IP address baik Ipv4 maupun Ipv6 pertama dari ip pool di IANA (Internet Assigned Number Authority). Kemudian ip pool IANA di alokasikan ke masing-masing RIR – Regional Internet Registry. RIR untuk wilayah Eropa adalah RIPE, sedangkan untuk Amerika Utara adalah ARIN, untuk kawasan Asia Pacific adalah APNIC, kawasan Afrika adalah AFRINIC, sedangkan kawasan Amerika Selatan adalah LACNIC.

Distribusi alokasi IP address selanjutnya adalah dari masing-masing Regional Internet Registry ke masing-masing negara yang disebut sebagai NIR-National Internet Registry. Misalnya dibawah APNIC untuk negara Jepang Distribusi IP address untuk Negara Jepang adalah JPNIC, untuk negara Taiwan ada TWNIC, untuk Indonesia ada IDNIC – Indonesia Network Information Centre. Untuk Indonesia distribusi IP address, atau yang bertugas sebagai NIR adalah IDNIC yang merupakan Divisi di Asosiasi Penyelenggara Jasa Internet di Indonesia. Dulu nama ini dipakai sebagai Registry untuk Top Level Domain Indonesia (cc-TLD) sekarang distribusi Nama Domain di Indonesia di kelola oleh Perkumpulan Pengelola Nama Domain di Indonesia atau disebut PANDI.

Kemudian distribusi ip address ini diterukan oleh NIR tadi ke masing-masing Local Internet Registry (LIR) atau biasanya LIR ini adalah pada tingkat Operator ISP. Baru pada tingkat operator ISP IP address tersebut dibagi-bagi lagi dan di “assign” ke dalam jaringan Internet ISP tersebut, atau dipergunkan di jaringan LAN atau WAN pelanggan dari ISP nya masing-masing.

Kondisi Indonesia

Kondisi di Indonesia saat ini cukup memprihatinkan dilihat dari jumlah Ipv4 yang terdistribusi. Total Ipv4 yang terdistribusi melalui IDNIC adalah tidak lebih dari /13 atau kurang lebih masih sebesar 2 pangkat 19 atau sebesar memang ada beberapa distribusi Ipv4 ke beberapa institusi di Indonesia sebelum APNIC didirikan atau disebut prehistory allocation yang dipegang oleh antara lain UI, ITB dan Indosat dan beberapa Universitas lainnya. Dan juga beberapa alokasi langsung dari APNIC ke beberapa perusahaan di Indonesia.

Antisipasi Indonesia

Dengan kecepatan habisnya Ipv4 seperti yang terjadi sekarang perlu segera dilakukan beberapa antisipatif. Beberapa tindakan yang bisa dilakukan adalah :

1.      Mengusulkan beberapa alokasi untuk negara berkembang seperti Indonesia yang sedang dalam pembangunan jaringan internet. Dan ini artinya kita perlu mengusulkan “special policy” apakah itu ditingkat IANA atau ditingkat APNIC.

2.      Segera melakukan konsolidasi di tingkat penyelenggara Internet untuk menghitung beberapa proyeksi kebutuhan Ipv4 di tingkat Indonesia.

3.      Segera melakukan percepatan dan deployment jaringan berbasis Ipv6 dan kampanye penggunaan Ipv6. Pada tahap awal di tingkat penyelenggara jaringan.

G.    MEKANISME TRANSISI IPv4 KE IPv6

Seiring dengan pertumbuhan industri Internet di Indonesia, baik disadari maupun tidak, kebutuhan akan alamat Internet Protocol (IP) juga akan meningkat. Operator Internet membutuhkan alamat IP untuk mengembangkan layanannya hingga ke pelosok negeri. Jaringan Internet di Indonesia berikut perangkat-perangkat pendukungnya hingga di tingkat end user masih menggunakan IPv4. Kenyataan yang dihadapi dunia sekarang,kabar bulan Februari tahun 2011, IANA (Assigned Numbers Authority) sebagai lembaga yang mengatur penggunaan IP di seluruh dunia memang sudah tidak memegang alamat IPv4 lagi. Semua slot sudah dibagikan ke seluruh dunia melalui koordinator tiap benua, kepastian tentang berita terbaru persediaan IPv4 dari tiap benua yang dirilis oleh lembaga IANA ialah IPv4 resmi habis sejak 1 Tahun yang lalu.

Negara-negara lain sudah menyadari situasi ini sejak awal dekade dan telah memilih untuk beralih ke protocol IPv6. Teknologi IPv6 adalah protokol untuk next generation Internet. IPv6 didesain sedemikian rupa untuk jauh melampaui kemampuan IPv4 yang umum digunakan sekarang ini. Fitur-fitur dari aplikasi Internet masa depan dimungkinkan lewat penerapan teknologi IPv6. Dari segi jumlah alamat, IPv6 dapat mendukung 2 128=3,4 x 1038 host komputer di seluruh dunia.

Pergantian IPv4 ke IPv6 secara langsung adalah satu hal yang mustahil dilakukan secara serentak di seluruh dunia internet. Oleh itu secara bertahap dilakukan process transisi. Transisi pun dilakukan tetap menggunakan backbone IPv4 yang ada atau memang ada keinginan membangun sendiri jaringan baru IPv6 (native). Setiap metode transisi berikut dapat dilakukan secara terpisah atau tergabung satu dengan yang lainnya, misalnya tunneling IPv6 via IPv4 sudah mencakup dual stack IPv4 dan IPv6 serta enkapsulasi. Metode transisi yang dilakukan diantaranya :

a.       Dual Stack

Metode ini sangat umum digunakan, IPv4 dan IPv6 address dapat berjalan bersamaan di satu perangkat di semua layer protocol. Sehingga perangkat memiliki dua alamat yakni IPv4 dan IPv6 tanpa saling bertindihan satu sama lainnnya serta memiliki gateway yang berbeda pula. Routing table yang ada pun terdiri dari routing table IPv4 dan IPv6 Process pengiriman dan penerimaan packet data berlangsung secara terpisah. Syarat utama untuk dual stack ini adalah system operasi harus mendukung IPv6. Jika tidak, maka harus dilakukan upgrade versi.

Contoh di Windows XP : (ipconfig /all)

Ethernet adapter Local Area Connection:

Connection-specific DNS Suffix . :

Description . . . . . . . . ..: Realtek RTL8139 Family PCIrnet NIC

Physical Address. . . . . . : 00-02-3F-0E-51-35

Dhcp Enabled. . . . . . . . : No

IP Address. . . . . . . . . . .: 202.53.253.18 (IPv4 Address)

Subnet Mask . . . . . . . . .: 255.255.255.224

IP Address. . . . . . . . . . .: 2404:170:253::10 (IPv6 Address)

Default Gateway . . . . . .: 202.53.253.1 (Gateway Ipv4)

2404:170:253::1 (Gateway IPv6)

b.      Metode Tunnel (Enkapsulasi).

Metode ini juga umum digunakan untuk menghubungkan jaringan IPv6 dengan jaringan IPv6 lainnya melalui jaringan IPv4 yang memiliki perangkat-perangkat yang tidak mendukung untuk operasional IPv6. Prinsip dasar tunnel ini adalah membungkus (encapsulate) packet data IPv6 ke dalam format tunnel IPv4 untuk dikirim ke penerima dan dibuka lagi bungkusnya (decapsulate) yang sebelumnya terlebih dahulu di dilakukan setting koneksi tunnel IPv4 ini dari pengirim ke penerima serta sebaliknya. Prinsip ini juga dikembangkan oleh Penyedia Tunnel Broker IPv6, terutama diperuntukkan bagi user personal menggunakan software (gratis maupun lisensi) untuk mempermudah koneksi ke jaringan internet berbasis IPv6.

c.       Metode Translasi (Penterjemahan Paket IPv6 ke IPv4 dan sebaliknya).

Metode ini tidak begitu umum dilakukan karena memerlukan perangkat tambahan untuk melakukan translasi Paket IPv4 ke IPv6 dan sebaliknya :

1)      Application Layer Gateway untuk teknik NAT

2)      Dual Stack Relay Router untuk teknik TCP/UDP Relay

Sumber : 

      Divisi Penelitian dan Pengembangan Madcoms. 2003. Dasar Teknis Instalasi Jaringan Komputer. Yogyakarta :Penerbit Andi Yogyakarta.

      Nana Suarna. 2007. Pengantar Jaringan. Bandung :Yrama Widya

  http://nic.unud.ac.id/~lie_jasa/A05%20%20ARTIKEL%20TCP%20IP%20_kelompok%205_.pdf

      http://www.pdf.kq5.org/Cara-Kerja-TCP/IP.html

      http://www.softinsys.com/makalah/Arsitektur_Protokol_TCP-IP.pdf

      www.umm.ac.id/files/file/nasar/Konsep-osi-tcpip.ppt

      118.98.201.43/ebook/manual-MIKROTIK/Mikrotik/TCP%20IP

      http://id.wikipedia.org/wiki/Transmission_Control_Protocol/Internet_Protocol

      http://repo.kuliah.uajy.ac.id/55/2-tcp-ip.ppt

      http://abdulkadirsyam.files.wordpress.com/.../pertemuan-3-referensi-model-tcp-ip...

http://ee.unila.ac.id/index.php/component/content/article/57-weds-knowledge/170 pertumbuhan-internet-dan-habisnya-ipv4.html