Penting, Memahami Konsep TCP/IP

RoadToCCNA  – Bismillahirrahmaanirrahiim.. Menjadi penting apabila kita ingin menghadapi ujian CCNA tapi belum memahami konsep dasar dari TCP/IP itu sendiri. Nah, makanya itu kawan.. kali ini kita akan sama-sama mengupas sedikit demi sedikit mengenai konsep TCP/IP yang merupakan basis protokol yang digunakan dalam dunia internetworking.

TCP/IP (Transmission Control Protokol/Internet Protocol) merupakan salah satu protokol yang digunakan dalam jaringan komputer (protokol-protokol lainnya mudah-mudahan bisa kita bahas di lain kesempatan kawan.. ). Protokol itu sendiri merupakan sekumpulan aturan yang memungkinkan komputer untuk berhubungan antara satu dengan yang lainnya, istilah sederhananya seperti bahasa dalam kehidupan kita Kalau bahasa yang kita gunakan dalam berkomunikasi sama dengan lawan bicara kita, pasti akan nyambung, ya kan? Coba kalau beda, yang satu bahasa Jawa yang satunya lagi bahasa sunda.. yang ada ngalor ngidul.. . Nah, TCP/IP adalah ‘serangkaian’ protokol yang digunakan dalam dunia internetwork dan memungkinkan sekumpulan komputer untuk berkomunikasi dan bertukar data di dalam suatu jaringan komputer. Jadi, meskipun dalam dunia jaringan komputer, antara satu PC dengan PC yang lainnya, atau antara PC dengan server, meskipun menggunakan sistem operasi dan perangkat yang berbeda, jika sama-sama menggunakan protokol TCP/IP maka jalinan komunikasi dapat terhubung.

Lantas, mengapa TCP/IP penting untuk kita pahami??

Bagi seorang engineer pemula yang suatu saat jadi administrator mbahnya jaringan, protokol ini menjadi sangat penting untuk kita pahami, karena TCP/IP merupakan protokol yang diterapkan pada hampir semua perangkat keras dan sistem operasi. Diantaranya adalah:

• Personal Computer DOS
• Workstation UNIX, Linux, dan FreeBSD
• Server Microsoft Windows NT
• Novell Netware
• Mainframe IBM
• Sistem Digital VMS

Makanya itu kawan, ini basic banget untuk kita pahamin. Ya kan mbah..?

Arsitektur TCP/IP

Dikarenakan TCP/IP adalah serangkaian protokol di mana setiap protokol melakukan sebagian dari keseluruhan tugas komunikasi jaringan, maka tentulah implementasinya tak lepas dari arsitektur jaringan itu sendiri. Arsitektur rangkaian protokol TCP/IP mendefinisikan berbagai cara agar TCP/IP dapat saling menyesuaikan.

Karena TCP/IP merupakan salah satu lapisan protokol OSI (Open System Inter-connections), berarti bahwa hierarki TCP/IP merujuk kepada 7 lapisan OSI tersebut. Berikut adalah model referensi OSI 7 lapisan, yang mana setiap lapisan menyediakan tipe khusus pelayanan jaringan :

Tiga lapisan teratas biasa dikenal sebagai “upper lever protocol” sedangkan empat lapisan terbawah dikenal sebagai “lower level protocol“. Tiap lapisan berdiri sendiri tetapi fungsi dari masing-masing lapisan bergantung dari keberhasilan operasi layer sebe-lumnya. Sebuah lapisan di pengirim hanya perlu berhubungan dengan lapisan yang sama di penerima (jadi misalnya lapisan data link penerima hanya berhubungan dengan data link pengirim) selain dengan satu layer di atas atau dibawahnya (misalnya lapisan network berhubungan dengan lapisan transport diatasnya atau dengan lapisan data link diba-wahnya).

Model dengan menggunakan lapisan ini merupakan sebuah konsep yang penting karena suatu fungsi yang rumit yang berkaitan dengan komunikasi dapat dipecahkan menjadi sejumlah unit yang lebih kecil. Tiap lapisan bertugas memberikan layanan tertentu pada lapisan diatasnya dan juga melindungi lapisan diatasnya dari rincian cara pemberian layanan tersebut. Tiap lapisan harus transparan sehingga modifikasi yang dilakukan atasnya tidak akan menyebabkan perubahan pada lapisan yang lain.

Lapisan menjalankan perannya dalam pengalihan data dengan mengikuti peraturan yang berlaku untuknya dan hanya berkomunikasi dengan lapisan yang setingkat. Akibatnya sebuah lapisan pada satu sistem tertentu hanya akan berhubungan dengan lapisan yang sama dari sistem yang lain. Proses ini dikenal sebagai “Peer process“. Dalam keadaan sebenarnya tidak ada data yang langsung dialihkan antar lapisan yang sama dari dua sistem yang berbeda ini. Lapisan atas akan memberikan data dan kendali ke lapisan dibawahnya sampai lapisan yang terendah dicapai.

Peer Process OSI Layer

Antara dua lapisan yang berdekatan terdapat “interface” (antarmuka). Interface ini mendifinisikan operasi dan layanan yang diberikan olehnya ke lapisan lebih atas. Tiap lapisan harus melaksanakan sekumpulan fungsi khusus yang dipahami dengan sempurna. Himpunan lapisan dan protokol dikenal sebagai “arsitektur jaringan”. Pengendalian komunikasi dalam bentuk lapisan menambah overhead karena tiap lapisan berkomunikasi dengan lawannya melalui “header”.

Walaupun rumit tetapi fungsi tiap lapisan dapat dibuat dalam bentuk modul sehingga kerumitan dapat ditanggulangi dengan mudah. Disini kita tidak akan membahas model OSI secara mendalam secara keseluruhannya, karena protokol TCP/IP tidak mengikuti benar model referensi OSI tersebut. Walaupun demikian, TCP/IP model akan terlihat seperti ini :

Keterangan keempat lapisan tersebut adalah sebagai berikut :

a. Network Access

Lapisan ini hanya menggambarkan bagaimana data dikodekan menjadi sinyal-sinyal dan karakteristik antarmuka tambahan media. Dengan demikian lapisan ini bertanggung jawab menerima dan mengirim data dan dari media fisik. Media fisiknya dapat berupa kabel, serat optik, atau gelombang radio. Karena tugasnya ini, protokol yang ada di layer ini harus mampu menerjemahkan sinyal listrik menjadi data digital yang dapat dimengerti oleh komputer, yang berasal dari peralatan lain yang sejenis.

b. Internet layer/ network layer

Protokol yang berada di layer ini bertanggung jawab dalam proses pengiriman paket ke alamat yang tepat. Pada layer ini terdapat tiga macam protokol, yaitu IP, ARP (Addres Resolution Protocol), dan ICMP (Internet Control Message Protocol)

Untuk mengirimkan pesan pada suatu internetwork (suatu jaringan yang mengandung beberapa segmen jaringan), tiap jaringan harus secara unik diidentifikasi oleh alamat jaringan. Ketika jaringan menerima suatu pesan dari lapisan yang lebih atas, lapisan network akan menambahkan header pada pesan yang termasuk alamat asal dan tujuan jaringan. Kombinasi dari data dan lapisan network disebut “paket”. Informasi alamat jaringan digunakan untuk mengirimkan pesan ke jaringan yang benar, setelah pesan tersebut sampai pada jaringan yang benar, lapisan data link dapat menggunakan alamat node untuk mengirimkan pesan ke node tertentu.meneruskan paket ke jaringan yang benar disebut “routing” dan peralatan yang meneruskan paket adalah “routers”. Suatu antar jaringan mempunyai dua tipe node :

>> “End nodes”, menyediakan pelayanan kepada pemakai. End nodes menggunakan lapisan network utk menambah informasi alamat jaringan kepada paket, tetapi tidak melakukan routing. End nodes kadang-kadang disebut “end system” (istilah OSI) atau “host” (istilah TCP/IP)

>> Router memasukan mekanisme khusus untuk melakukan routing. Karena routing merupakan tugas yang kompleks, router biasanya merupakan peralatan tersendiri yang tidak menyediakan pelayanan kepada pengguna akhir. Router kadang-kadang disebut “intermediate system” (istilah OSI) atau “gateway” (istilah TCP/IP).

c. Transport layer /host to host

Layer ini berisi protokol yang bertanggung jawab untuk mengadakan komunikasi antara dua host/komputer. Protokol tersebut adalah TCP dan UDP (User Datagram Protocol),. Disamping itu, salah satu tanggung jawab lapisan ini adalah membagi pesan-pesan menjadi fragment-fragment yang cocok dengan pembatasan ukuran yang dibentuk oleh jaringan. Pada sisi penerima, lapisan transport menggabungkan kembali fragment untuk mengembalikan pesan aslinya, sehingga dapat diketahui bahwa lapisan transport memerlukan proses khusus pada satu komputer ke proses yang bersesuaian pada komputer tujuan. Hal ini dikenal sebagai Service Access Point (SAP) ID kepada setiap paket (berlaku pada model OSI, istilah TCP/IP untuk SAP ini disebut port *).

Karena proses lapisan atas (application layer) memiliki kebutuhan yang bervariasi, terdapat dua protokol lapisan transport /host to host, TCP dan UDP. TCP adalah protokol yang handal. Protokol ini berusaha secara seksama untuk mengirimkan data ke tujuan, memeriksa kesalahan, mengirimkan data ulang bila diperlukan dan mengirimkan error ke lapisan ats hanya bila TCP tidak berhasil mengadakan komunikasi. Tetapi perlu dicatat bahwa kehandalan TCP tercapai dengan mengorbankan bandwidth jaringan yang besar.

UDP (User Datagram Protocol) disisi lain adalah protokol yang tidak handal. Protokol ini hanya “semampunya” saja mengirimkan data. UDP tidak akan berusaha untuk mengembalikan datagram yang hilang dan proses pada lapisan atas harus bertanggung jawab untuk mendeteksi data yang hilang atau rusak dan mengirimkan ulang data tersebut bila dibutuhkan.

d. Application layer

Lapisan inilah biasa disebut lapisan akhir (front end) atau bisa disebut user program. Lapisan inilah yang menjadi alasan keberadaan lapisan sebelumnya. Lapisan sebelumnya hanya bertugas mengirimkan pesan yang ditujukan utk lapisan ini. Di lapisan ini dapat ditemukan program yang menyediakan pelayanan jaringan, seperti mail server (email program), file transfer server (FTP program), remote terminal.

Prinsip Kerja TCP/IP

Untuk mengerti lebih jauh marilah kita tinjau pengiriman sebuah email. Dalam pengiriman email ada beberapa prinsip dasar yang harus dilakukan. Pertama, mencakup hal-hal umum berupa siapa yang mengirim email, siapa yang menerima email tersebut serta isi dari email tersebut. Kedua, bagaimana cara agar email tersebut sampai pada tujuannya.Dari konsep ini kita dapat mengetahui bahwa pengirim email memerlukan “perantara” yang memungkinkan emailnya sampai ke tujuan (seperti layaknya pak pos). Dan ini adalah tugas dari TCP/IP. Antara TCP dan IP ada pembagian tugas masing-masing.

TCP merupakan connection-oriented, yang berarti bahwa kedua komputer yang ikut serta dalam pertukaran data harus melakukan hubungan terlebih dulu sebelum pertukaran data (dalam hal ini email) berlangsung. Selain itu TCP juga bertanggung jawab untuk menyakinkan bahwa email tersebut sampai ke tujuan, memeriksa kesalahan dan mengirimkan error ke lapisan atas hanya bila TCP tidak berhasil melakukan hubungan (hal inilah yang membuat TCP sukar untuk dikelabuhi). Jika isi email tersebut terlalu besar untuk satu datagram, TCP akan membaginya kedalam beberapa datagram.

IP bertanggung jawab setelah hubungan berlangsung, tugasnya adalah untuk meroute data packet di dalam network. IP hanya bertugas sebagai kurir dari TCP dalam penyam-paian datagram dan “tidak bertanggung jawab” jika data tersebut tidak sampai dengan utuh (hal ini disebabkan IP tidak memiliki informasi mengenai isi data yang dikirimkan) maka IP akan mengirimkan pesan kesalahan ICMP. Jika hal ini terjadi maka IP hanya akan memberikan pesan kesalahan (error message) kembali ke sumber data. Karena IP “hanya” mengirimkan data “tanpa” mengetahui mana data yang akan disusun berikutnya menyebabkan IP mudah untuk dimodifikasi daerah “sumber dan tujuan” datagram. Hal inilah penyebab banyak paket hilang sebelum sampai kembali ke sumber awalnya.

Kata-kata Datagram dan paket sering dipertukarkan penggunaanya. Secara teknis, datagram adalah kalimat yang digunakan jika kita hendak menggambarkan TCP/IP. Datagram adalah unit dari data, yang tercakup dalam protokol.

ICPM adalah kependekan dari Internet Control Message Protocol yang bertugas memberikan pesan dalam IP. Berikut adalah beberapa pesan potensial sering timbul.

1. Destination unreachable, terjadi jika host,jaringan,port atau protokol tertentu tidak dapat dijangkau.
2. Time exceded, dimana datagram tidak bisa dikirim karena time to live habis.
3. Parameter problem, terjadi kesalahan parameter dan letak oktert dimana kesalahan terdeteksi.
4. Source quench, terjadi karena router/host tujuan membuang datagram karena batasan ruang buffer atau karena datagram tidak dapat diproses.
5. Redirect, pesan ini memberi saran kepada host asal datagram mengenai router yang lebih tepat untuk menerima datagram tersebut
6. Echo request dan echo reply message, pesan ini saling mempertukarkan data antara host.

Kesimpulan

Protocol TCP IP menggunakan IP address untuk mengidentifikasikan computer dalam jaringan. Setiap paket pada komputer yang ditransmisikan protocol TCP IP berisi IP address dari komputer yang akan menerima paket tersebut, sementara router juga menggunakan IP address untuk mem-forward paket kepada tujuan yang tepat.

Jaringan dengan protocol TCP IP mempunyai elemen-2 pokok seperti berikut:

• Infrastruktur TCP IP
• Infrastructure inti jaringan
• Connectivity Internet
• Layanan DHCP untuk layanan sewa IP address pada jaringan
• Layanan DNS Server
• Layanan WINS Server

Protocol TCP IP suite

Layanan protocol TCP IP, jika di rujuk pada OSI Layer ada pada layer Internet dan layer Transport yang membentuk protocol suite TCP IP. Protocol TCP IP merupakan kumpulan protocol membentuk Protocol TCP IP suite.

• Protocol-2 yang berbeda yang berjalan bersama-sama menggunakan infrastructure yang sama
• IP, Internet Control Message Protocol (ICMP), Address resolution protocol (ARP)
• TCP, User datagram protocol (UDP)
• Protocol-2 applikasi seperti:
  • Simple Mail Transfer Protocol (SMTP), Post Office Protocol 3 (POP3), Internet Message Access Protocol (IMAP)
  • HTTP, FTP
  • Telnet, Secure Shell (SSH)
  • Server Message Block (SMB)

Posted in: networking