BAB 2 LANDASAN TEORI. dan perangkat jaringan lainnya yang saling berhubungan satu sama lain untuk

BAB 2 LANDASAN TEORI

2.1

Jaringan Komputer Jaringan komputer merupakan sebuah sistem yang terdiri dari komputer dan perangkat jaringan lainnya yang saling berhubungan satu sama lain untuk mencapai suatu tujuan yang sama. Jaringan ini dapat bersifat permanen (selalu terkoneksi)

ataupun

sementara

(koneksi

ada

ketika

dibutuhkan)

(http://id.wikipedia.org/wiki/Jaringan_komputer, 2009). Tujuan dari jaringan komputer antara lain adalah untuk membagi sumber daya (contohnya hardware, software, file), berkomunikasi (contohnya e-mail, instant messaging, video conference), dan akses informasi (contohnya web browsing) sehingga membantu menciptakan efisiensi dan optimasi dalam bekerja atau beraktivitas.

2.1.1 Peralatan Jaringan Komputer Berdasarkan Cisco Certified Network Associate Curriculum (2008), terdapat tujuh peralatan utama yang umum digunakan dalam jaringan, yaitu: 1. Modem Modem digunakan untuk mengubah informasi digital menjadi sinyal analog. Modem mengubah tegangan bernilai biner menjadi sinyal analog dengan melakukan encoding data digital ke dalam frekuensi carrier. Modem yang umum digunakan dihubungkan pada jalur telepon, oleh karena itu modem ini mampu memodulasi data digital ke dalam sinyal 8

9  berspektrum suara. Proses tersebut disebut modulasi. Modem juga dapat mengubah kembali sinyal analog yang termodulasi menjadi data digital, sehingga informasi yang terdapat di dalamnya dapat dimengerti oleh komputer. Proses ini disebut demodulasi. 2. Repeater Repeater merupakan network device yang digunakan untuk memperkuat kembali sinyal komunikasi jaringan. Setelah melalui media transmisi, sinyal dapat mengalami atenuasi. Repeater bertugas untuk memperkuat kembali sinyal tersebut sehingga dapat ditransmisikan lebih jauh. Repeater tidak melakukan pengambilan keputusan apapun mengenai pengiriman sinyal. 3. Hub Hub menghubungkan semua komputer yang terhubung ke LAN. Hub tidak mampu menentukan tujuan, hanya mentransmisikan sinyal ke setiap line yang terkoneksi dengannya dengan menggunakan mode half-duplex. 4. Bridge Bridge mengatur transmisi data dalam jaringan berdasarkan Media Access Control (MAC) address yang berada pada layer 2 model OSI, yaitu data link layer. Bridge harus meneruskan frame broadcast. Bridge membagi collision domain tetapi tidak membagi broadcast domain. 5. Switch Switch menghubungkan semua komputer yang terhubung ke LAN, sama seperti hub. Perbedaannya adalah switch dapat beroperasi dengan mode

10  full-duplex dan mampu mengalihkan jalur dan memfilter informasi ke dan dari tujuan yang spesifik. 6. Router Router menggunakan routing protocol untuk menentukan jalan yang terbaik untuk paket-paket (berdasarkan alamat Internet Protocol). Sehingga di setiap port yang dimiliki sebuah router harus memiliki alamat IP yang berbeda jaringan. Router bekerja pada layer ketiga model OSI. Router membagi collision domain dan broadcast domain. 7. Communication Server Communication server mengkonsentrasikan komunikasi pengguna dial-in dan remote access.

Gambar 2.1 Simbol Peralatan Jaringan

11  2.2

Klasifikasi Jaringan Komputer

2.2.1 Berdasarkan Topologi Jaringan Topologi pada dasarnya adalah peta dari sebuah jaringan yang menetukan bagaimana cara meletakan node pada jaringan dan bagaimana cara mengaksesnya. Berdasarkan Cisco Certified Network Associate Curriculum (2008), topologi jaringan terbagi menjadi dua, yaitu physical topology dan logical topology. Physical topology menjelaskan bagaimana susunan dari kabel dan komputer dan lokasi dari semua komponen jaringan. Sedangkan logical topology menjelaskan bagaimana informasi atau aliran data dalam jaringan.

2.2.1.1 Physical Topology Phisical topology merupakan topologi yang susunannya dibentuk berdasarkan kabel dan medianya. Physical topolgy terbagi menjadi: 1. Bus Topologi bus seringkali digunakan ketika jaringannya berukuran kecil, simpel, atau bersifat sementara. Sangat sederhana dalam instalasi, dan ekonomis dalam hal biaya. Tipikal dari jaringan bus, kabel hanya satu atau lebih, tanpa adanya alat tambahan yang menguatkan sinyal atau melewatkannya terus dari komputer ke komputer. Topologi bus merupakan topologi yang pasif. Ketika satu komputer mengirim sinyal up (dan down), semua komputer dalam jaringan menerima informasi, tetapi hanya satu komputer

12  yang menyetujui informasi tersebut, sedangkan komputer yang lainnya akan menghiraukan pesan tersebut. Topologi dari jaringan bus menggunakan broadcast channel yang berarti setiap komputer atau peralatan yang terhubung dapat mendengar setiap pengiriman dan semuanya memiliki prioritas yang sama dalam menggunakan jaringan untuk mengirimkan data. 2. Ring Penempatan kabel yang digunakan dalam topologi ring menggunakan desain yang sederhana. Pada topologi ring, setiap komputer terhubung ke komputer selanjutnya, dengan komputer terakhir terhubung ke komputer yang pertama. Tetapi sayangnya, jika akan dilakukan penambahan atau pengurangan komputer dalam jaringan tentu saja akan mengganggu keseluruhan jaringan. Topologi ring digunakan dalam jaringan yang memiliki performance tinggi, jaringan yang membutuhkan bandwidth untuk fitur yang time-sensitive seperti video dan audio, atau ketika performance dibutuhkan saat komputer yang terhubung ke jaringan dalam jumlah yang banyak. 3. Star Dalam topologi star, semua kabel dihubungkan dari komputer-komputer ke lokasi pusat (central location), dimana semuanya terhubung ke suatu alat yang bekerja di layer 1 atau

13  2. Topologi star digunakan dalam jaringan yang padat, ketika endpoint dapat dicapai langsung dari lokasi pusat, kebutuhan untuk perluasan jaringan, dan membutuhkan kehandalan yang tinggi. Topologi ini menggunakan lebih banyak kabel daripada bus dan karena semua komputer dan perangkat terhubung ke central point. Jadi bila ada salah satu komputer atau perangkat yang mengalami kerusakan maka tidak akan mempengaruhi yang lainnya. 4. Extended Star Menggabungkan beberapa topologi star menjadi satu. Hub atau switch yang dipakai untuk menghubungkan beberapa komputer pada satu jaringan dihubungkan lagi ke hub atau switch utama dengan menggunakan topologi star. 5. Hierarchical Dibuat mirip dengan topologi extended star tetapi pada sistem jaringan yang dihubungkan dapat mengontrol arus data. 6. Mesh Setiap host memiliki hubungan langsung dengan semua host lainnya dalam jaringan. Topologi ini juga merefleksikan internet yang memiliki banyak jalur ke satu titik.

14 

Gambar 2.2 Physical Topologies

2.2.1.2 Logical Topology Logical topology menentukan bagaimana host dapat saling berkomunikasi antar medium. Ada 2 macam logical topology yang sering digunakan yaitu: 1. Broadcast Metode ini menandakan setiap host mengirimkan datanya ke seluruh host lainnya yang berada pada medium jaringan yang sama dan menganut prinsip first come, first serve. 2. Token Passing Metode ini bekerja dengan cara menandakan sebuah token kepada setiap host yang digilir secara berurutan, dan hanya host yang yang memegang token tersebut yang diberi hak untuk mengirimkan data.

15  2.2.2 Berdasarkan Luas Yang Dicakup Berdasarkan Cisco Certified Network Associate Curriculum (2008), jaringan komputer berdasarkan dari luas area yang dicakup, dibagi menjadi tiga, yaitu: 1. Local Area Network (LAN) Jaringan LAN adalah jaringan yang menghubungkan beberapa komputer dalam suatu local area (biasanya dalam satu gedung atau antar gedung). Biasanya digunakan di dalam rumah, perkantoran, perindustrian, universitas atau akademik, rumah sakit dan daerah yang sejenis. Jaringan LAN memiliki jarak dibawah 10 km. LAN mempunyai ukuran yang terbatas, yang berarti bahwa waktu transmisi pada keadaan terburuknya terbatas dan dapat diketahui sebelumnya. Dengan mengetahui keterbatasannya dapat menyebabkan adanya kemungkinan untuk menggunakan jenis desain tertentu. Hal ini juga memudahkan manajemen jaringan. Contoh skema jaringan LAN dapat dilihat pada gambar 2.3.

16 

Gambar 2.3 Contoh Skema Jaringan LAN

LAN seringkali menggunakan teknologi transmisi kabel tunggal. LAN tradisional beroperasi pada kecepatan 10-100 Mbps (mega bit/detik) dengan delay rendah (puluhan mikro second) dan mempunyai faktor kesalahan yang kecil. LAN modern dapat beroperasi pada kecepatan yang lebih tinggi, sampai ratusan megabit/detik.

2. Metropolitan Area Network (MAN) MAN pada dasarnya merupakan versi LAN yang berukuran lebih besar dan biasanya memakai teknologi yang sama dengan LAN. MAN merupakan pilihan untuk membangun jaringan komputer antar kantor dalam suatu kota. MAN dapat mencakup perusahaan yang memiliki kantor-kantor yang letaknya berdekatan dan MAN

17  mampu menunjang data dan suara, bahkan bisa disambungkan dengan jaringan televisi kabel. Jaringan ini memiliki jarak dengan radius 10-50 km. Didalam jaringan MAN hanya memiliki satu atau dua buah kabel yang fungsinya untuk mengatur paket data melalui kabel output. Contoh skema MAN dapat dilihat pada gambar 2.4.

Gambar 2.4 Contoh Skema Jaringan MAN

3. Wide Area Network (WAN) WAN adalah sebuah jaringan yang memiliki jarak yang sangat luas karena radiusnya mencakup sebuah negara dan benua atau biasa dibilang juga gabungan dari beberapa MAN. Pada sebagian

18  besar WAN, komponen yang dipakai dalam berkomunikasi biasanya terdiri dari dua komponen, yaitu kabel transmisi dan elemen switching. Kabel transmisi berfungsi untuk memindahkan bit-bit dari suau komputer ke komputer lainnya, sedangkan elemen switching disini adalah sebuah komputer khusus yang digunakan untuk menghubungkan dua buah kabel transmisi atau lebih. Saat data yang dikirimkan sampai ke kabel penerima, elemen switching harus memilih kabel pengirim untuk meneruskan paket-paket data tersebut. Contoh skema WAN dapat dilihat pada gambar 2.5.

Gambar 2.5 Contoh Skema Jaringan WAN

19  2.3

Protokol Jaringan Menurut Steinke (2003), agar dapat saling berkomunikasi satu sama lain, komputer-komputer yang terhubung dalam suatu jaringan harus mempunyai satu set peraturan yang sama. Peraturan-peraturan tersebut, disebut dengan protokol. Pada mulanya, setiap vendor jaringan membuat protokolnya masing-masing, sehingga sebuah badan internasional yang dikenal sebagai International Organization for Standardization (ISO), menstandarisasikan protokol

model

Open Systems Interconnection (OSI). Saat ini protokol-protokol yang umumnya digunakan adalah TCP/IP namun IPX dan AppleTalk juga banyak digunakan.

2.3.1 Model OSI Model Open System Interconnection (OSI) dikeluarkan pada tahun 1984 oleh International Organization for Standardization (ISO). Menurut Kozierok (2005), model OSI menyediakan kerangka logika terstruktur bagaimana proses komunikasi data berinteraksi melalui jaringan. Standar ini dikembangkan untuk industri komputer agar komputer dapat berkomunikasi pada jaringan yang berbeda secara efisien. Model OSI secara keseluruhan terbagi kedalam 7 lapisan atau layer dimana masing-masing layer memiliki fungsi jaringan yang spesifik, antara lain: 1. Application Layer (Layer 7) Layer yang paling dekat dengan user ini adalah penghubung utama antara aplikasi yang berjalan pada satu komputer dengan resources network yang membutuhkan akses padanya, dimana

20  protokol seperti FTP, telnet, SMTP, POP3 dijalankan pada layer ini. 2. Presentation Layer (Layer 6) Layer ini berfungsi sebagai tempat format dan struktur data. Presentation layer menterjemahkan berbagai macam format data menjadi format yang diinginkan. Presentation layer juga memastikan informasi yang dikirim diterima oleh application layer pada sistem yang lain. 3. Session Layer (Layer 5) Fungsi utama dari layer ini adalah untuk menciptakan (establish), mempertahankan

(maintain),

dan

memutuskan

(terminate)

hubungan komunikasi (session) antara dua host. 4. Transport Layer (Layer 4) Fungsi utama dari layer ini adalah melakukan enkapsulasi segmentasi dan unsegmentasi pada paket data sebelum diteruskan ke layer berikutnya. Selain itu, transport layer juga berfungsi sebagai flow control, error detection, dan error recovery. 5. Network Layer (Layer 3) Pada layer ini, sebuah segment dienkapsulasi menjadi sebuah paket.

Network

layer

bertugas

untuk

routing,

dimana

memungkinan data untuk di-forward melewati sebuah logical internetwork. Pengalamatan jaringan secara logis dilakukan di layer ini. Peralatan yang bekerja pada layer ini adalah router.

21  6. Data Link Layer (Layer 2) Layer ini mendefinisikan format data yang akan dikirim melalui jaringan fisik dan mengindikasikan bagaimana media fisik tersebut diakses, termasuk pengalamatan fisik yang disebut Media Access Control (MAC) address, error handling, dan flow control. Pada layer ini, sebuah paket dienkapsulasi dalam sebuah frame yang dilengkapi dengan error handling dan flow control. Flow control memastikan host sumber tidak akan melewati kemampuan host penerima. Switch dan bridge merupakan peralatan yang bekerja pada layer ini. Layer ini juga terbagi menjadi dua layer, antara lain: Logical Link Control (LLC) dan Media Access Control (MAC) sublayer. LLC sublayer memungkinkan beberapa protokol layer 3 untuk saling berkomunikasi dalam physical data link yang sama. MAC sublayer menspesifikasikan alamat MAC yang secara unik menandai suatu peralatan dalam jaringan. 7. Physical Layer (Layer 1) Pada layer ini, sebuah frame dikirim dalam bit-bit melalui media fisik dengan mendefinisikan semua spesifikasi fisik dan elektris untuk semua peralatan meliputi level tegangan, spesifikasi kabel dan panjang maksimumnya, tipe konektor dan timing. Fungsi utama

dari

layer

ini

adalah

bertanggung

jawab

untuk

mengaktifkan dan mengatur physical interface dari jaringan komputer, memodulasi data digital antara peralatan yang digunakan user dengan signal yang berhubungan. Peralatan yang

22  termasuk dalam physical layer antara lain hub, repeater, dan modem (CSU/DSU).

Gambar 2.6 OSI Model

Gambar 2.7 Komunikasi Antar OSI Layers

23  2.3.2 Model TCP/IP Menurut Kozierok (2005), Transmission Control Protocol/Internet Protocol (TCP/IP) adalah satu set standar aturan komunikasi data yang digunakan dalam proses transfer data dari satu komputer ke komputer lain di dalam jaringan komputer tanpa melihat perbedaan jenis hardware. Model TCP/IP merupakan hasil eksperimen dan pengembangan terhadap ARPANET, sebuah packet-switching network milik Departemen Pertahanan Amerika Serikat. Model ini biasa disebut sebagai Internet protocol suite. Protocol suite ini terdiri atas banyak protokol dan telah ditetapkan sebagai standar bagi Internet oleh International Architecture Board (IAB). Model TCP/IP digambarkan seperti gambar berikut:

Gambar 2.8 Model TCP/IP

Seperti pada arsitektur OSI, arsitektur TCP/IP menggunakan prinsip layering, dimana fungsi-fungsi komunikasi dibagi atas beberapa layer. Tiap layer bertanggung jawab atas sebagian fungsi, ia melayani layer di atasnya

24  dan bergantung pada layer di bawahnya untuk melakukan fungsi yang lebih primitif. Layer-layer pada arsitektur TCP/IP: 1. Application Layer Layer ini berada paling atas dalam arsitektur TCP/IP. Layer ini melingkupi representasi data, encoding, dan dialog control. Protokol yang bekerja pada layer ini antara lain File Transfer Protocol (FTP), Hypertext Transfer Protocol (HTTP), Simple Mail Transfer Protocol (SNMP), Domain Name System (DNS), Trivial File Transfer Protocol (TFTP), Telnet, Simple Network Management Protocol (SNMP). 2. Transport Layer Layer ini bertanggung jawab atas masalah reliabilitas, flow control, dan error correction, membuat logical connection antara source dan destination. Protokol yang mengatur layer ini adalah Transfer Control Protocol (TCP). TCP membagi informasi dari layer aplikasi menjadi segmen. Selain TCP, protokol yang bekerja pada layer ini adalah User Paket Protocol (UDP). 3. Internet Layer Layer ini bertugas membagi segmen TCP menjadi paket dan mengirimnya ke network tujuan. Paket mencapai network tujuan secara bebas, tidak terikat oleh jalur yang diambil. Proses pemilihan jalur terbaik dan packet switching terjadi pada layer ini. Protokol yang mengatur layer ini adalah Internet Protocol (IP). Beberapa protokol lain yang bekerja pada layer ini adalah Internet

25  Control Message Protocol (ICMP), Address Resolution Protocol (ARP), Reverse Address Resolution Protocol (RARP). 4. Network Access Layer Layer ini berada paling bawah dalam arsitektur TCP/IP. Layer ini bertanggung jawab atas semua komponen physical dan logical yang diperlukan untuk membuat link, mencakup physical interface antar device, menentukan karakteristik media transmisi, sifat-sifat sinyal, dan data rate. Protokol yang bekerja pada layer ini antar lain, Serial Line Internet Protocol (SLIP), Point-to-Point Protocol (PPP), Ethernet, FastEthernet, Fiber Distributed Data Interface (FDDI), Asynchronous Transfer Mode (ATM), Frame relay, WiFi, dan Token Ring.

Gambar 2.9 Perbandingan OSI dan TCP/IP Model

26  2.4

Internet Protocol version 4 (IPv4) Menurut Kozierok (2005), IPv4 adalah sebuah jenis pengalamatan jaringan yang digunakan di dalam protokol jaringan TCP/IP yang menggunakan protokol IP versi 4. Panjang totalnya adalah 32-bit, dan secara reoritis dapat mengalamati hingga 232 host komputer di dunia. Alamat IPv4 umumnya diekspresikan dalam notasi desimal bertitik (dotted-decimal notation), yang dibagi kedalam empat buat oktet berukuran 8-bit sehingga nilainya berkisar antara 0 hingga 255.

2.4.1 IPv4 Addressing Alamat IP yang dimiliki oleh sebuah host dapat dibagi dengan menggunakan subnet mask jaringan kedalam dua buah bagian, yakni: 1. 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

27  dikonfigurasikan dengan menggunakan network identifier yang sama, maka terjadilah masalah yang disebut dengan routing error. Alamat network identifier tidak boleh bernilai 0 atau 255. 2. 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. Alamat IPv4 terbagi menjadi beberapa jenis, yakni sebagai berikut: 1. Alamat Unicast, merupakan alamat IPv4 yang ditentukan untuk sebuah

antarmuka

sebuah internetwork IP.

jaringan

yang

dihubungkan

Alamat unicast digunakan

ke dalam

komunikasi point-to-point atau one-to-one. 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. 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. Dalam RFC 791 (http://www.ietf.org/rfc/rfc791, 1981), alamat IP versi 4 dibagi ke dalam beberapa kelas, dilihat dari oktet pertamanya, seperti terlihat pada tabel 2.1. Sebenarnya yang menjadi pembeda kelas IP versi 4

28  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.

Tabel 2.1 Pembagian Kelas Dalam IPv4

Kelas A

Oktet Pertama (desimal) 1 – 126

Oktet Pertama (biner) 0xxx xxxx

Kelas B

128 – 191

1xxx xxxx

Kelas C

192 – 223

110x xxxx

Kelas D

224 – 239

1110 xxxx

Kelas E

240 – 255

1111 xxxx

Kelas Alamat IP

Digunakan Oleh Alamat unicast untuk jaringan skala besar Alamat unicast untuk jaringan skala menengah hingga skala besar Alamat unicast untuk jaringan skala kecil Alamat multicast (bukan alamat unicast) Direservasikan, umumnya digunakan sebagai alamat percobaan (eksperimen); (bukan alamat unicast)

1. Kelas A Alamat-alamat kelas A diberikan untuk jaringan skala besar. Nomor urut bit tertinggi di dalam alamat IP kelas A selalu diset dengan nilai 0 (nol). Tujuh bit berikutnya untuk melengkapi oktet pertama akan membuat sebuah network identifier. 24 bit sisanya (atau tiga oktet terakhir) merepresentasikan host identifier. Ini mengizinkan kelas A memiliki hingga 126 jaringan, dan 16,777,214 host tiap jaringannya. Alamat dengan oktet awal 127 tidak diizinkan, karena digunakan untuk mekanisme Interprocess Communication (IPC) di dalam mesin yang bersangkutan.

29  2. Kelas B Alamat-alamat kelas B dikhususkan untuk jaringan skala menengah hingga skala besar. Dua bit pertama di dalam oktet pertama alamat IP kelas B selalu diset ke bilangan biner 10. 14 bit berikutnya (untuk melengkapi dua oktet pertama), akan membuat sebuah network identifier. 16 bit sisanya (dua oktet terakhir) merepresentasikan host identifier. Kelas B dapat memiliki hingga 16,384 jaringan, dan 65,534 host untuk setiap jaringannya. 3. Kelas C Alamat IP kelas C digunakan untuk jaringan berskala kecil. Tiga bit pertama di dalam oktet pertama alamat kelas C selalu diset ke nilai biner 110. 21 bit selanjutnya (untuk melengkapi tiga oktet pertama) akan membentuk sebuah network identifier. 8 bit sisanya (sebagai oktet terakhir) akan merepresentasikan host identifier. Ini memungkinkan pembuatan total 2,097,152 buah jaringan, dan 254 host untuk setiap jaringannya. 4. Kelas D Alamat IP kelas D disediakan hanya untuk alamat-alamat IP multicast,

sehingga

berbeda

dengan

tiga

kelas

di

atas.

Empat bit pertama di dalam IP kelas D selalu diset ke bilangan biner 1110. 28 bit sisanya digunakan sebagai alamat yang dapat digunakan untuk mengenali host.

30  5. Kelas E Alamat IP kelas E disediakan sebagai alamat yang bersifat eksperimental atau percobaan dan dicadangkan untuk digunakan pada masa depan. Empat bit pertama selalu diset kepada bilangan biner 1111. 28 sisanya digunakan sebagai alamat yang dapat mengenali host.

2.4.2

Struktur Header Paket IPv4 Menurut Javvin Technologies (2005), paket-paket data dalam protokol IPv4 dikirimkan dalam bentuk datagram. Sebuah paket IPv4 terdiri atas header IP dan muatan IP (payload). Header IP menyediakan dukungan untuk memetakan jaringan (routing), identifikasi muatan IP, ukuran header IP dan paket IP, dukungan fragmentasi, dan juga IP options. Sedangkan payload IP berisi informasi yang dikirimkan. Payload IP memeliki ukuran bervariasi, berkisar dari 8 byte hingga 65515 byte. Sebelum dikirimkan di dalam saluran jaringan, paket IP akan dibungkus (encapsulation) dengan header protokol lapisan antarmuka jaringan dan trailer-nya, untuk membuat sebuah frame jaringan. Setiap paket terdiri dari beberapa field yang memiliki fungsi teersendiri dan memeliki informasi yang berbeda-beda. Pada gambar 2.10 dapat dilihat struktur dari paket IPv4.

31 

Gambar 2.10 Struktur Paket IPv4

Header IPv4 terdiri atas beberapa field sebagai berikut: 1. Version Mengindikasikan versi IP yang digunakan. Field ini berukuran 4bit. Jika field version berbeda dengan versi IP yang digunakan oleh node penerima, maka paket akan ditolak. 2. IP Header Length Berisi total panjang dari informasi header yang berukuran 32-bit 3. Type of Service Menspesifikasikan

layanan

yang

diharapkan

oleh

paket

bersangkutan. Berukuran 8-bit yang terdiri atas bit-bit untuk prioritas, waktu delay, dan karakteristik-karakteristik reliabilitas lainnya. 4. Total Length Merupakan panjang total dari paket IP, yang mencakup header IP dan muatannya. Field ini berukuran 16-bit atau 2 bytes.

32  5. Identification Mengidentifikasi nilai yang berupa “sequence number”, yang ditetapkan pengirim paket untuk membantu reassembly fragment diagram. Berukuran 16-bit. 6. Flags Field flags mempunyai ukuran 3-bit, tetapi hanya dua low-order bit yang mengontrol fragmentasi. Satu bit menetapkan apakah paket dapat difragmentasi atau tidak, dan bit yang lain menetapkan apakah paket merupakan fragment yang terakhir dari rangkaian paket-paket fragment. 7. Fragment Offset Digunakan untuk mengidentifikasikan offset dimana fragment yang bersangkutan dimulai, dihitung dari permulaan muatan IP yang belum dipecahdan berukuran 13-bit. 8. Time to Live Field yang menspesifikasi jumlah hop yang dapat dilalui oleh paket. Jumlah hop ini akan berkurang satu setiap kali paket melintasi router. Ketika nilainya mencapai nol, maka paket akan dibuang. 9. Protocol Mengindikasi protokol upper-layer mana, seperti TCP atau UDP, yang menerima paket-paket setelah IP processing selesai dilakukan. Field ini mempunyai ukuran 8-bit.

33 

10. Header Checksum Membantu dalam memastikan integritas header IPv4. Field ini berukuran 16-bit. Header checksum memberikan kapabilitas checksum untuk header (pengecekan error). 11. Source Address Mengandung alamat IP dari sumber host yang mengirimkan paket IP tersebut. Field ini berukuran 32-bit. 12. Destination Address Mengandung alamat IP tujuan kemana paket IP tersebut akan dikirim. Field ini berukuran 32-bit. 13. Options Memungkin IP untuk mendukung bermacam-macam pilihan, seperti contohnya security. 14. Padding Bit-bit “0” tambahan yang ditambahkan kedalam field ini untuk memastikan header IPv4 tetap berukuran multiple 32-bit. 15. Data Berisi informasi upper-layer. Panjang variabel sampai dengan 64 Kb.

2.5

Internet Protocol version 6 (IPv6) Menurut Siil (2008), berbeda dengan IPv4 yang memiliki panjang 32-bit, alamat IPv6 yang dikenal juga dengan Internet Protocol next generation (IPng)

34  memiliki panjang 128-bit dengan total alamat yang dapat ditampung hingga 2128 (3,4 * 1038) alamat. Total alamat yang sangat besar ini bertujuan untuk menyediakan ruang alamat yang tidak akan habis dalam beberapa masa kedepan, dan membentuk infstruktur routing yang disusun secara hierarkis, sehingga mengurangi kompleksitas proses routing dalam tabel routing. IPv6 memiliki tipe alamat anycast yang dapat digunakan untuk pemilihan route secara efisien. Selain itu IPv6 juga dilengkapi dengan mekanisme penggunaan alamat secara local yang memungkinkan terwujudnya instalasi secara plug&play, serta menyediakan platform bagi cara baru penggunaan internet, seperti dukungan terhadap aliran data secara real-time, pemilihan provider, mobilitas host, end-to-end security, maupun konfigurasi otomatis.

2.5.1

Alasan Penggunaan IPv6 Menurut Minoli dan Kouns (2008), ada beberapa alasan mengapa kita perlu bermigrasi ke IPv6 atau IPng sebagai protokol internet generasi mendatang, yaitu: 1. Jumlah ketersediaan alamat IPv4 yang semakin terbatas. 2. Jutaan perangkat-perangkat baru menjadi IP aware. 3. Diperkirakan antara tahun 2010-2012 alamat pada IPv4 akan habis digunakan. 4. Mengurangi ukuran tabel routing. 5. Menyederhanakan protokol, untuk mengijinkan router memproses paket lebih cepat.

35  6. Adanya kebutuhan akan konfigurasi yang lebih simpel pada protokol IP. 7. Menyediakan keamanan yang lebih baik (autentikasi dan privasi) dibanding IPv4 8. Lebih memperhatikan jenis layanan, khususnya kebutuhan akan penghantar data real-time (Quality of Service). 9. Membantu

multicasting

dengan

mengijinkan

scope

untuk

dispesifikasikan. 10. Memungkinkan host untuk berpindah-pindah tempat tanpa harus mengubah alamatnya. 11. Memungkinkan protokol untuk dikembangkan dimasa yang akan datang 12. Memungkinkan protokol baru dan protokol lama untuk dapat berdampingan dalam beberapa tahun mendatang.

2.5.2

Fitur-Fitur IPv6 Berdasarkan RFC 2460 (http://www.ietf.org/rfc/rfc2460, 1998), sebagai teknologi penerus atau biasa disebut sebagai pengganti IPv4, dalam standarnya IPv6 mempunyai berbagai fitur baru yang selain mengatasi berbagai kerterbatasan pengalamatan menggunakan IPv4 juga menambah beberapa kemampuan baru. Beberapa fitur IPv6 antara lain sebagai berikut: 1. Format Header Baru Header pada IPv6 memiliki format yang baru yang didesain untuk menjaga agar overhead header minimum. Hal ini dapat dilakukan

36  dengan menghilangkan field-field yang tidak diperlukan serta beberapa field opsional yang ditempatkan setelah header IPv6. Akan tetapi header pada IPv4 dan IPv6 sama sekali tidak interoperabel. IPv6 bukan merupakan superset dari fungsionalitas yang kompatibel dengan IPv4. Maka itu, suatu host atau router harus mengimplementasikan kedua protokol IPv4 dan IPv6 agar dapat mengenal dan memproses format header keduanya. Header IPv6 sendiri besarnya hanya dua kali lebih besar daripada header IPv4, meskipun alamat IPv6 empat kali lebih besar daripada alamat IPv4 (128-bit dan 32-bit). 2. Jumlah Alamat yang Jauh Lebih Besar IPv6 memiliki 128-bit atau 16 byte untuk masing-masing alamat IP source dan destination. Meskipun secara logika 128-bit telah dapat menampung sekitar 3,4 * 1038 kemungkinan kombinasi, tetapi pada IPv6 juga dapat diimplementasikan berbagai level subnetting dan alokasi alamat dari backbone internet ke subnet individual atau organisasi. Baru sebagian kecil dari sekian banyak alamat yang dapat dipakai dalam IPv6, sehingga masih tersedia cukup banyak alamat untuk penggunaan dimasa mendatang. Dengan tersedianya sedemikian banyak alamat yang dapat digunakan, maka teknik konversi alamat seperti NAT tidak lagi dibutuhkan.

37  3. Pengalamatan Secara Efisien dan Hierarkis Alamat global dari IPv6 yang digunakan pada porsi IPv6 di internet, didesain untuk menciptakan infastruktur routing yang efisien, hierarkis, dan mudah dipahami oleh pengembang. Pada jaringan IPv6, router backbone memiliki tabel routing yang lebih kecil berdasarkan infastruktur dari ISP.

4. Konfigurasi Alamat Secara Stateless dan Stateful Pada teknologi IPv6, sebuah node yang memerlukan alamat bisa secara otomatis mendapatkannya (alamat global) dari IPv6 ataupun cukup dengan mengkonfigurasi dirinya sendiri dengan alamat IPv6 tertentu (alamat link local) tanpa perlu adanya DHCP server seperti pada IPv4. Hal ini juga akan memudahkan konfigurasi dan penting bagi kesuksesan teknologi pengalamatan masa depan, karena di internet masa depan akan semakin banyak node yang terkokneksi. Perangkat rumah tangga, bahkan manusia pun bisa saja akan memiliki alamt IP. Tentu saja ini membutuhkan persyaratan kesederhaan dalam konfigurasinya. Mekanisme konfigurasi otomatis pada IPv6 ini akan memudahkan tiap host untuk mendapatkan alamat, menemukan tetangga dan router default, bahkan menggunakan lebih dari satu router default untuk redudansi dan efisiensi.

38  5. Built-in Security Jika pada IPv4 fitur IPsec hanya bersifat optional, maka pada IPv6 fitur IPsec ini menjadi spesifikasi standar. IPsec memberikan dukungan terhadap keamanan jaringan yang diperlukan dan menawarkan interoperabilitas antara implementasi IPv6 yang berbeda. 6. Dukungan QoS yang Lebih Baik Field baru yang ada pada header IPv6 mendefinisikan bagaimana trafik ditangani dan diidentifikasi. Indentifikasi trafik merupakan field Flow Label pada header IPv6 yang memungkinkan router mengidentifikasi dan memberikan perlakuan spesial terhadap paket yang ditransmisikan dari source ke destination. Dikarenakan trafik di identifikasi di header IPv6, maka dukungan QoS dapat tetap diimplementasikan meskipun payload paket terenkripsi melalui IPsec. 7. Protokol Baru Untuk Interaksi Neighboring Node Protokol Neighboring Discovery pada pada Ipv6 merupakan serangkaian pesan Internet Control Message Protokol untuk IPv6 (ICMPv6) yang mengatur interaksi antar node yang bertetangga untuk node-node yang berada dalam link yang sama. Neighbor Discovery ini menggantikan Address Resolution Protokol yang berbasis broadcast, ICMPv4 Router Discovery, dan ICMPv4 Redirect Message dengan multicast dan unicast yang lebih efisien yaitu Neighbor Discovery.

39  8. Ekstesibilitas IPv6 dapat dengan mudah ditambahkan fitur baru dengan menambahkan header ekstensi setelah header IPv6. Tidak seperti opsi yang ada pada IPv4, yang hanya mendukung 40 bytes opsi, ukuran dari header ekstensi IPv6 ini hanya terbatasi oleh ukuran dari paket IPv6 itu sendiri.

2.5.3 Struktur Paket IPv6 Berdasarkan RFC 2460 (http://www.ietf.org/rfc/rfc2460, 1998), dalam penyusunan header IPv6, nilai pemrosesan header-nya diupayakan 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. Struktur paket IPv6 sendiri terdiri dari beberapa bagian, yaitu: 1. Header IPv6 Header IPv6 ini akan selalu ada dengan ukuran yang tetap yaitu 40 bytes. Header ini merupakan penyederhanaan dari header IPv4 dengan menghilangkan bagian yang tidak diperlukan atau jarang digunakan

dan

menambahkan

bagian

yang

menyediakan

dukungan yang lebih bagus untuk komunikasi masa depan yang sebagian besar dalam trafik real-time.

40  2. Extension Header Header dan extension header pada IPv6 menggantikan header dan option pada IPv4. Tidak seperti option pada IPv4, extension header IPv4 tidak memiliki ukuran maksimum dan dapat diperluas umtuk melayani kebutuhan komunikasi data di IPv6. Jika pada header IPv4 semua option akan dicek dan diproses hanya jika ada, maka pada extension header IPv6 hanya ada satu yang harus diproses yaitu Hop-by-Hop option. Hal ini meningkatkan kecepatan pemrosesan header IPv6 dan meningkatkan kinerja forwading. 3. Upper Layer Protocol Data Unit (PDU) PDU biasanya terdiri atas header protokol upper-layer beserta payload-nya (contohnya pesan-pesan ICMPv6, pesan UDP, atau segmen TCP). Payload paket IPv6 merupakan kombinasi headerheader extension IPv6 dan upper-layer PDU.

Gambar 2.11 Struktur Paket IPv6

41  2.5.4

Struktur Header IPv6 Seperti sudah diketahui sebelumnya bahwa berdasarkan RFC 2460 (http://www.ietf.org/rfc/rfc2460, 1998), header IPv6 memiliki ukuran sebesar 40 bytes. Dua field-nya, source address dan destination address masingmasing menggunakan 16 bytes (128-bit) sehingga tersisa 8 bytes untuk keperluan informasi header umum. Berikut ini pada gambar 2.12 dan 2.13 adalah perbandingan struktur header IPv4 dan IPv6:

Gambar 2.12 Struktur Header IPv4

42 

Gambar 2.13 Struktur Header IPv6

Struktur header IPv6 mengalami perampingan dari struktur header IPv4. Beberapa field dihilangkan dan digantikan dengan field yang baru. Field-field yang dihilangkan tesebut adalah: 1. Header Length Field Header Length dihilangkan karena tidak berperan lagi dalam header dengan ukuran panjang tetap. Pada IPv4, panjang

43  minimum header adalah 20 bytes, tetapi jika beberapa opsi ditambahkan, filed ini dapat berkembang dari 4 bytes hingga 60 bytes. Dengan demikian, informasi tentang panjang total header merupakan isu yang penting dalam IPv4. Sedangkan dalam IPv6, hal ini tidak berlaku karena opsi-opsi digantikan oleh peran header-header extension. 2. Identification, Flags, dan Fragment Offset Field Identification, field Flags, dan field Fragment Offset (dalam IPv4 header) berperan dalam fragmentasi paket. Fragmentasi terjadi ketika sebuah paket berukuran besar dikirim melintasi jaringan yang hanya mendukung ukuran paket lebih kecil. Dalam kasus ini, router IPv4 membagi paket kedalam potongan-potongan lebih kecil lalu mem-forward multi paket tersebut serentak. Pada host tujuan, paket-paket disusun dan dipadukan kembali sebagaimana semula. Jika ternyata salah satu paket mengalami error, keseluruhan transmisi harus dibentuk ulang, dimana hal ini sangat tidak efisien. Pada IPv6, penanganan seperti ini dilakukan host-host

dengan

mempelajari

ukuran

Path

Maximum

Transmission Unit (MTU) melalui prosedur yang dinamakan Path MTU Discovery. Jika host pengirim ingin memfragmentasi sebuah paket, ia melakukannya melalui penggunaan header extension. Router-router IPv6 di sepanjang path tidak perlu lagi melakukan fragmentasi sebagaimana yang terjadi dalam IPv4.

44  3. Header Checksum Field Header Checksum dihilangkan untuk meningkatkan kecepatan. Jika router-router tidak lagi harus mengecek dan mengupdate checksum-checksum, maka pemrosesan akan menjadi lebih cepat. 4. Type of Service Field Type of Service digantikan dengan Traffic Class. IPv6 menjalankan mekanisme berbeda untuk menangani preferensipreferensi. Type of Service digunakan untuk memreprentasikan proses

layanan

(service)

bersangkutan,

reliabilitasnya,

keluarannya, waktu delay, dan security. Field-field pada IPv6 dijelaskan secara singkat sebagai berikut: 1. Version Field 4-bit yang menunjukkan versi internet protokol, yaitu 6. 2. Traffic Class Field 4-bit yang menunjukkan nilai prioritas. Field ini memungkinkan pengirim paket mengidentifikasi prioritas yang diinginkan untuk paket yang dikirimkan, relatif terhadap paketpaket lain yang dari pengirim yang sama. 3. Flow Label Field 24-bit yang digunakan oleh pengirim untuk memberi label pada paket-paket yang membutuhkan penanganan khusus dari router IPv6, seperti quality of service yang bukan default, misalnya service-service yang bersifat real-time.

45  4. Payload Length Field ini mengindikasikan panjang IPv6 payload atau panjang data yang

dibawa

setelah

IP

header.

Field

Payload

Length

memasukkan header-header extension dan upper layer PDU. Dengan size field sebesar 16-bit, IPv6 payload mencapai 65,535 bytes. Untuk payload lebih dari 65,535 bytes, field Payload Length diset menjadi nol dan opsi Jumbo Payload digunakan dalam header extension Hop-by-Hop Options. 5. Next Header Field 8-bit yang berfungsi mengidentifikasi header berikut yang mengikuti header IPv6 utama. 6. Hop Limit Field ini mengindikasikan jumlah link maksimum dimana paket IPv6 dapat berjalan sebelum dibuang. Size field ini adalah 8-bit dan similiar dengan field TTL dalam IPv4. Saat Hop Limit bernilai nol, pesan Time Exceeded ICMPv6 dikirim ke alamat sumber dan paket dibuang. 7. Source Address Field dengan size sebesar 128-bit, fungsinya untuk menunjukkan alamat pengirim paket. 8. Destination Address Field dengan size 128-bit, menunjukkan alamat penerima paket. Pengurangan dan perubahan pilihan IP header ini bertujuan untuk mengurangi beban kerja router. Option Fragment Offset dan

46  header checksum dihilangkan karena proses fragmentasi paket dan perhitungan checksum tidak perlu dilakukan di router tetapi antara node pengirim dan penerima. Sehingga delay akibat fragmentasi paket dapat dikurangi. Penambahan flow label dan modifikasi Traffic Class bertujuan untuk mengatur aliran data sehingga diperoleh QoS tertentu. Sedangkan modifikasi TTL adalah untuk mentukan hop limit. Nilai pada kolom hop limit akan dikurangi satu jika paket melewati nodew yang berrfungsi mem-forward paket. Jika nilai hop limit sudah mencapai batas nilai nol maka paket akan dibuang.

2.5.5 Extention Header IPv6 Menurut Hagen (2006), dalam IPv6, informasi layer internet opsional dikodekan dalam layer yang berbeda yang bisa ditempatkan diantara header IPv6 dan header upper layer dalam suatu paket. Terdapat beberapa extension header yang seperti itu, masing-masing dibedakan oleh Next Header Value. Paket IPv6 bisa sama sekali tidak membawa extension header, bisa juga membawa satu atau lebih extension header, masing-masing diidentifikasikan dalam area Next Header yang sebelumnya. Extension header memungkinkan paket IPv6 untuk membawa semua informasi yang dibutuhkan oleh paket, tetapi hanya paket yang dibutuhkan saja yang akan dibawa.

47 

Gambar 2.14 Struktur Extension Header IPv6

Berdasarkan RFC 2460 (http://www.ietf.org/rfc/rfc2460, 1998), terdapat tujuh extension header yang harus didukung oleh node-node IPv6: 1. Hop-by-Hop Options Header Header opsi Hop-by-Hop digunakan untuk membawa informasi opsional yang harus diuji setiap node sepanjang alur pengiriman paket, seperti Router Alert dan Jumbo Payload. Header ini dikenali oleh nilai nol dari Next Header dalam header IPv6. 2. Routing Header Header ini digunakan oleh pengirim paket IPv6 untuk mendaftarkan antara satu atau lebih node yang bisa dilalui paket ke arah tujuan. Fungsi ini sangat mirip dengan opsi Source Route pada IPv4. Header ini diidentifikasikan oleh nilai 43 dari Next Header pada header sebelumnya. 3. Fragment Header Header ini digunakan oleh pengirim IPv6 untuk mengirim paket yang lebih besar yang tidak cukup dalam path MTU. Fragment Header diidentifikasikan oleh nilai “44” pada Next Header. Apabila suatu paket yang dikirimkan terlalu besar untuk dimasukkan kedalam MTU yang alurnya menuju penerima, suatu

48  node bisa membagi paket tersebut menjadi beberapa fragmen dan mengirim masing-masing fragmen tersebut kedalam paket yang terpisah, untuk kemudian fragmen-fragmen tersebut disatukan kembali di sisi penerima. 4. Authentication Header Header ini memberi layanan autentikasi data (mencocokkan node pengirim

paket),

integritas

data

(memastikan

data

tidak

termodifikasi selama transit), juga proteksi anti-replay (menjamin bahwa paket-paket yang ditangkap tidak ditransmisikan dan diakui sebagai data valid). Header ini merupakan bagian dari security architecture untuk protokol internet. Akan tetapi, header extension Authentication tidak memberikan layanan kerahasiaan data seperti halnya pada enkripsi, Authentication digunakan dengan header Encapsulating Security Payload (ESP.) 5. Encapsulating Security Payload (ESP) Header dan Trailer Header ESP dan Trailer menawarkan kemampuan kerahasiaan data, authentikasi data, dan integritas data untuk paket terenkapsulasi. 6. Destination Options Header Header ini digunakan untuk membawa informasi opsional yang harus diuji hanya oleh node penerima. Nilai dari identifikasinya adalah “60”.

49  7. No Next Header Nilai “59” dalam field Next Header dari header sebelumnya mengindikasikan bahwa tidak ada header lagi. RFC 1883 (http://www.ietf.org/rfc/rfc1883, 1995) juga menentukan urutan extension header. Peraturan yang tidak diubah adalah header options Hop-by-Hop harus berada setelah header IPv6 agar dapat segera ditemukan dengan mudah oleh node transit yang harus memeriksanya. Urutan extension header yang direkomendasikan adalah sebagai berikut: 1. IPv6 Header 2. Hop-by-Hops Options 3. Destination Options (hanya jika node transit mengindikasikan pada Routing Header bahwa header tersebut harus diperiksa) 4. Routing 5. Fragment 6. Authentication 7. Encapsulation Security Payload (ESP) 8. Destination Options (hanya jika node tujuan harus memeriksa header tersebut) 9. Upper Layer Header

2.6

Pengalamatan Pada IPv6 Berdasarkan RFC 4291 (http://www.ietf.org/rfc/rfc4291, 2006), protokol IPv6 menyediakan ruang alamat sebesar 128-bit yaitu empat kali lipat ruang alamat yang disediakan IPv4. Format alamat yang ada juga berbeda dengan format

50  alamat pada IPv4. Berbeda dengan IPv4, IPv6 yang disediakan sebagai pengenal pada satu atau lebih interface dibedakan atas empat tipe yaitu: 1. Unicast Address (One-to-One) 2. Multicast Address (One-to-Many) 3. Anycast Address 4. Reserved

Tabel 2.2 Pembagian Ruang Alamat Pada IPv6 Allocation Reserved Unassigned Reserved for NSAP Allocation Reserved for IPX Allocation Unassigned Unassigned Unassigned Unassigned Provider based Unicast Address Unassigned Reserved for Neutral-InterconnectBased Unicast Addresses Unassigned Unassigned Unassigned Unassigned Unassigned Unassigned Unassigned Link Local Use Addresses Site Local Use Addresses Multicast Addresses

Prefix (binary) 0000 0000 0000 0001 0000 001 0000 010 0000 011 0000 1 0001 001 010 011

Fraction of Address Space 1/256 1/256 1/128 1/128 1/128 1/32 1/16 1/8 1/8 1/8

100

1/8

101 110 1110 1111 0 1111 10 1111 1101 1111 1110 1111 1110 10 1111 1110 11 1111 1111

1/8 1/8 1/16 1/32 1/64 1/128 1/512 1/1024 1/1024 1/256

51  2.6.1

Alamat Unicast Tipe alamat ini digunakan untuk komunikasi satu lawan satu, dengan menunjuk satu host. Unicast address dibagi menjadi beberapa format yaitu: 1. Global Unicast Address Format alamat ini digunakan untuk merepresentasikan struktur bertingkat untuk pengalokasian alamat ruang IPv6. Contoh penggunaan alamatnya untuk penggunaan alamat provider atau alamat geografis.

Gambar 2.15 Format Alamat Global Unicast

2. Link Local Address Format alamat ini digunakan didalam satu link saja. Yang dimaksud link disini 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

52  menunjukkan nomer host. Link Local Address digunakan pada pemberian alamat IP secara otomatis.

Gambar 2.16 Format Alamat Link Local

3. Site Local Address Format alamat ini setara setara dengan private address, yang dipakai terbatas didalam site saja. Alamat ini dapat diberikan bebas, asal hanya digunakan didalam site tersebut, namun tidak bisa mengirimkan paket dengan tujuan ke alamat ini dari luar site tersebut.

Gambar 2.17 Format Alamat Site Local

53  4. Loopback Address Node Ipv6 menggunakan loopback address untuk mengirim paket ke dirinya sendiri dan tidak dapat digunakan sebagai alamat sumber untuk paket yang dikirim keluar node. Loopback address dinotasikan dengan “0:0:0:0:0:0:0:1” atau “::1”. 5. Unspesified Address Alamat “0:0:0:0:0:0:0:0” disebut unspesified address dan tidak pernah digunakan sebagai alamat sumber dari suatu node, kecuali jika node tersebut belum mempunya alamt IPv6 tetap. 6. Compatible Address Format ini digunakan oleh node IPv4 atau IPv6 yang berkomunikasi menggunakan IPv6 dengan protokol IPv4 dan IPv6. Dinotasikan dengan formula “0:0:0:0:0:0:w.x.y.z” (w.x.y.z adalah representasi dotted-decimal alamat IPv4).

2.6.3

Alamat Multicast Tipe pengalamat ini digunakan untuk komunikasi satu lawan banyak dengan menunjuk host dari group. Alamat multicast ini pada IPv4 didefinisikan sebagai kelas D, sedangkan pada IPv6 ruang yang 8-bit pertamanya dimulai dengan “FF” disediakan untuk alamat multicast. Ruang ini kemudian dibagi-bagi lagi untuk menentukan range berlakunya. Kemudian blockcast address pada IPv4 yang alamat bagian host-nya didefinisikan sebagai “1”, pada IPv6 sudah termasuk di dalam alamat multicast ini. Alamat blockcast untuk komunikasi dalam segmen yang sama yang dipisahkan oleh

54  gateway, sama halnya dengan alamat multicast dibagi berdasarkan range tujuan.

Gambar 2.18 Format Alamat Multicast

2.6.4

Alamat Anycast Tipe pengalamatan yang menunjuk host dari group, tetapi paket yang dikirim hanya pada satu host saja. Pada pengalamat jenis ini, sebuah alamat diberikan kepada 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 alamat anycast yang sama. Dengan kata lain pemilik paket menyerahkan kepada router tujuan yang paling cocok bagi pengirim paket tersebut. Pemakaian alamat anycast misalnya terhadap beberapa server yang memberikan layanan seperti DNS (Domain Name Server). Dengan memberikan alamat anycast yang 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 alamat anycast ini tidak disediakan ruang khusus. Jika terhadap beberapa host diberikan

55  sebuah alamat yang sama, maka alamat tersebut dianggap sebagai alamat anycast. 2.6.5

Reserved Tipe pengalamatan ini dipersiapkan untuk digunakan bagi keperluan dimasa yang akan datang.

2.7

Format Alamat IPv6 Berdasarkan RFC 4291 (http://www.ietf.org/rfc/rfc4291, 2006), dalam alamat IPv6, alamat 128-bit akan dibagi kedalam delapan blok berukuran 16-bit, yang dapat dikonversikan kedalam bilangan heksadesimal berukuran empat digit. Setiap blok bilangan heksadesimal tersebut akan dipisahkan dengan tanda titik dua (:). Karenanya format notasi yang digunakan oleh IPv6 juga sering disebut dengan colon-hexadecimal format, berbeda dengan IPv4 yang menggunkan dotteddecimal format. Berikut ini adalah contoh alamat IPv6 dalam bentuk bilangan biner: 001000011101101000000000110100110000000000000000001011110011101 1000000101010101000000000

Untuk menterjemahkannya kedalam bentuk notasi colon-hexadecimal format, angka-angka biner diatas harus dibagi kedalam delapan buah blok berukuran 16bit: 0010000111011010 0000000011010011 0000000000000000 0010111100111011 0000001010101010 0000000011111111 1111111000101000 1001110001011010

56 

Lalu, setiap blok berukuran 16-bit tersebut harus dikonversikan kedalam bilangan heksadesimal dan setiap bilangan heksadesimal tersebut dipisahkan dengan menggunakan tanda titik dua (:). Hasil konversinya adalah sebagai berikut: 21DA:00D3:0000:2F3B:02AA:00FF:FE28:9C5A

2.7.1

Penyederhanaan Format Alamat IPv6 Format alamat IPv6 juga dapat disederhanakan lagi dengan menghilangkan angka nol pada awal setiap blok yang berukuran 16-bit dengan menyisakan satu digit terakhir. Dengan membuang angka nol, alamat diatas dapat disederhanakan menjadi: 21DA:D3:0:2F3B:2AA:FF:FE28:9C5A

Konversi pengalamatan IPv6 juga mempunyai penyederhanaan alamat yang lebih jauh lagi, yakni dengan membuang karakter nol pada sebuah alamat yang mempunyai banyak angka nol nya. Jika sebuah alamat IPv6 direpresentasikan dengan notasi colon-hexadecimal format dan mengandung beberapa blok 16-bit dengan angka nol, maka alamat tersebut dapat disederhanakan dengan menggunakan tanda dua buah titik dua (::). Untuk menghindari kebingungan, penyederhanaan alamat IPv6 dengan cara ini sebaiknya hanya digunakan sekali saja dalam satu alamat, karena memungkinkan nantinya pengguna tidak dapat menentukan berapa banyak bit nol yang direprensentasikan oleh setiap tanda dua titik dua (::) yang terdapat

57  dalam alamat tersebut. Tabel berikut mengilustrasikan cara penggunaan hal ini:

Tabel 2.3 Penyederhanaan Alamat IPv6 Alamat Asli

Alamat Asli yang Disederhanakan

Alamat Setelah Dikompres

FE80:0000:0000:0000:02AA:00FF:FE9A:4CA2

FE80:0:0:0:2AA:FF:FE9A:4CA2

FE80::2AA:FF:FE9A:4CA2

FF02:0000:0000:0000:0000:0000:0000:0002

FF02:0:0:0:0:0:0:2

FF02::2

Untuk menentukan berapa banyak bit bernilai nol yang dibuang (dan digantikan dengan tanda dua titik dua) dalam sebuah alamat IPv6, dapat dilakukan dengan menghitung berapa bayak blok yang tersedia dalam alamat tersebut, yang kemudian dikurangkan dengan angka delapan, dan angka tersebut dikalikan dengan enam belas. Sebagai contoh, alamat FF02::2 hanya mengandung dua blok alamat (blok FF02 dan blok 2). Maka jumlah bit yang dibuang adalah (8-2)*16 = 96 buah bit.

2.7.2

Ipv6 Prefix (Netmask) Dalam IPv4, sebuah alamat dalam notasi dotted-decimal format dapat direpresentasikan dengan menggunakan angka prefix yang merujuk kepada subnet mask. IPv6 juga memiliki angka prefix, tapi tidak digunakan untuk merujuk kepada subnet mask, karena memang IPv6 tidak mendukung subnet mask. Prefix adalah sebuah bagian dari alamat IP, dimana bit-bit memiliki nilai-nilai yang tetap atau bit-bit tersebut merupakan bagian dari sebuah rute

58  atau subnet identifier. Prefix dalam IPv6 direpresentasikan dengan cara yang sama seperti halnya prefix alamat IPv4, yaitu [alamat]/[angka panjang prefix]. Panjang prefix menentukan jumlah bit terbesar paling kiri yang membuat prefix subnet, sebagai contoh, prefix sebuah alamat IPv6 direpresentasikan sebagai 3FFE:2900:D005:F28B::/64. 64-bit pertama dari alamat tersebut dianggap sebagai prefix alamat, semetara 64-bit sisanya dianggap sebagai interface ID. Jika pada IPv4 mengenal pembagian kelas IP menjadi kelas A, B, dan C, maka pada IPv6 juga dilakukan pembagian kelas berdasarkan format prefix (FP), yaitu format bit awal alamat. Sebagai contoh pada alamat 3FFE:10:0:0:0:FE56:0:0/60, jika diperhatikan empat bit awal pada angka heksa “3” format prefix-nya untuk empat bit awal adalah 0011 (yaitu nilai heksa “3” dalam biner).

Secara keseluruhan IPv6 memiliki perbedaan yang cukup signifikan dari IPv4, dimana IPv6 memiliki kelebihan-kelebihan dari IPv4 yang diciptakan untuk menjawab kekurangan yang terdapat pada IPv4. Tabel berikut menunjukkan beberapa perbedaan dari fungsi dan penggunaan pada masing-masing protokol.

59  Tabel 2.1 Perbandingan IPv4 dan IPv6 IPv4

IPv6

Panjang 32-bit (4 bytes). Alamat

Panjang 128-bit (16 bytes).

terdiri dari sebuah network dan

Bentuk dasarnya 64-bit untuk

host portion, yang bergantung

network number dan 64-bit

pada kelas alamat. Jumlah total

untuk host number. Jumlah

alamatnya adalah 232.

total alamatnya adalah 2128.

Penulisannya menggunakan

Penulisannya menggunakan

bilangan desimal.

bilangan heksa desimal.

Address Resolution

ARP digunakan pada IPv4 untuk

IPv6 memasukkan fungsi ini

Protocol (ARP)

menemukan physical address,

kedalam IP itu sendiri sebagai

seperti MAC dan link address.

bagian dari algoritma stateless

Alamat

autoconfiguration dan neighbor discovery menggunakan ICMPv6, sehingga tidak ada hal semacam ARPv6. Tipe alamat

Unicast, multicast, dan

Unicast, multicast, dan anycast

broadcast Konfigurasi

Konfigurasi harus dilakukan

Konfigurasi berdasarkan fungsi

pada sistem yang baru di install

yang dibutuhkan, tidak harus

agar dapat berkomunikasi

selalu dilakukan. Interface IPv6

dengan sistem lain.

dapat melakukan konfigurasi otomatis.

Internet Control

ICMP digunakan pada IPv4

Memiliki kesamaan, dengan

Message Protocol

untuk komunikasi informasi

tambahan tipe dan pengkodean

(ICMP)

jaringan.

baru untuk mendukung neighbor discovery dan fungsi yang berhubungan.

60  IPv4

IPv6

Internet Group

Digunakan oleh router IPv4

Digantikan oleh MLD

Management

untuk menemukan host yang

(Multicast Listener Discovery)

Protocol (IGMP)

menginginkan jalur khusus

yang menggunakan ICMPv6 .

untuk multicast group tertentu, dan digunakan oleh host IPv4 untuk memberitahu router IPv4 akan adanya penerimaan multicast group pada host. IP header

Panjangnya antara 20-60 bytes,

Panjangnya 40 bytes. Tidak ada

tergantung pada IP options-nya

IP options. Lebih sederhana dari header IPv4.

IP header protocol

Code protokol pada transport

Sama seperti dengan IPv4,

byte

layer atau payload paket.

kecuali arsitekturnya lebih mudah untuk menentukan header selanjutnya, yang kemungkinan adalah transport header, extension header, atau ICMPv6.

Network Address

Teknologi pada IPv4 yg

IPv6 tidak membutuhkan NAT

Translation (NAT)

memungkinkan satu IP public

karena jumlah alamatnya yang

dapat digunakan oleh banyak

sangat besar.

host. Node info query

Tidak ada

Network tool yang bekerja seperti ping, yang memungkinkan query antara sesama IPv6 dan dengan IPv4

Renumbering

Dilakukan dengan konfigurasi

Salah satu elemen penting pada

manual

IPv6 yang bersifat otomatis, terutama pada prefix /48.

61  2.8

Metode Transisi IPv4 ke IPv6 Menurut Amoss, Minoli, dan Kazem (2007) ada tiga macam metode trasisi atau migrasi dari IPv4 ke IPv6, yaitu dual stack, tunneling, dan translasi protokol. Penelitian ini hanya melingkupi metode dual stack dan tunneling khususnya tunneling 6to4.

2.8.1

Dual Stack Dengan mekanisme ini memungkinkan baik protokol IPv4 maupun IPv6 ada dalam device dan network yang sama. Host yang menggunakan dual stack memiliki alamat IPv4 dan alamat IPv6 sehingga dapat dijangkau oleh host-host IPv4 dan host-host IPv6. Aplikasi upper layer IPv6 atau IPv4 memilih alamat mana yang akan digunakan tergantung pada node mana yang ingin menggunakan aplikasi tersebut, apakah node IPv4 atau node IPv6.

Gambar 2.19 Mekanisme Dual Stack

62  Routing table IPv6 memiliki infrastruktur routing yang sama dengan IPv4. Transisi IPv6 dengan menggunakan cara dual stack relatif lebih mudah dibanding cara transisi lainnya, karena bagi administrator jaringan yang tentu saja telah mengerti bagaimana mengkonfigurasi IPv4 pada sebuah networking device, menambahkan satu protokol dan mengkonfigurasinya tentu saja akan lebih mudah. Logika routing table pada sebuah network adalah sama, baik untuk protokol IPv4 maupun IPv6. Perbedaan di antara keduanya hanya sebatas perbedaan pada command, sama seperti perbedaan command untuk setiap platform Operating System yang berbeda di dalam networking device. Oleh karena itu, waktu yang dibutuhkan untuk mengkonfigurasi IPv4 relatif lebih singkat, hanya untuk mempelajari command-command IPv6 baru. Selain itu, bagi praktisi jaringan, dual stack dipandang lebih memberikan jaminan network tetap berjalan. Jika konfigurasi IPv6 gagal, network di mana protokol IPv6 dikonfigurasi tidak akan berhenti total dan tidak harus menunggu sampai konfigurasi IPv6 sukses. Dengan adanya konfigurasi routing IPv4, network tetap akan bisa berfungsi menggunakan protokol IPv4.

2.8.2

Tunneling Tunneling merupakan suatu cara dimana paket-paket IPv6 akan dienkapsulasi

dengan

menggunakan

header

dari

IPv4.

Dengan

mengenkapsulasi paket IPv6 di dalam header paket IPv4, paket-paket data dari jaringan atau node IPv6 bisa dikirimkan melintasi jaringan IPv4. Dengan cara ini, node-node IPv6 tidak bisa menggunakan aplikasi IPv4 pada jaringan

63  IPv4 dan terbatas hanya pada aplikasi IPv6 pada end point/end tunnel. Router atau host di tiap ujung tunnel harus mempunyai satu alamat IPv4. Gambar di bawah menunjukkan struktur paket yang digunakan dalam mekanisme tunneling.

Gambar 2.20 Struktur Header Paket 6to4 Tunneling

Dalam tunneling, ada dua macam tunnel, yaitu static tunnel dan dynamic tunnel. Static tunnel harus dikonfigurasikan secara manual, dan tidak membutuhkan IP address yang khusus, sedangkan dynamic tunnel tidak perlu dikonfigurasikan secara khusus, dan memerlukan IP address yang khusus, misalnya: IPv6 mapped IPv4 address, 6to4 address, Isatap address, dan Teredo address. Static tunnel digunakan antara lain untuk permanen link dari IPv6 intranet melalui backbone IPv4, dan link dari IPv6 intranet ke IPv6 provider. Tunnel end point dari cara ini, secara manual dikonfigurasikan oleh administrator dan memiliki konfigurasi yang tetap. Dengan cara ini, nodenode IPv6 dalam jaringan tersebut tidak mengetahui akan keberadaan tunnel tersebut.

64  Secara umum, infrastruktur tunneling meliputi: router-ke-router, host-ke-router/router-ke-host, dan host-ke-host. Infrastruktur ini bisa dilihat pada gambar 2.17.

Gambar 2.17 Infastruktur Tunneling

Pada pembahasan selanjutnya, hanya akan diuji atau dibahas konfigurasi tunneling host-ke-router/router-ke-host dengan menggunakan mekanisme tunneling 6to4. Konfigurasi host-ke-router/router-ke-host sesuai

65  dengan namanya, menghubungkan satu router dual stack (IPv6/IPv4) dengan dua host yang menggunakan IPv6. Contoh dari host-ke-router/router-ke-host tunneling adalah jaringan IPv6 yang melakukan tunneling melintasi infrastruktur IPv4 untuk mencapai IPv6 Internet, dua domain routing IPv6 yang melakukan tunneling melalui IPv4 Internet melewati sebuah 6to4 relay router.

2.8.3

Tunneling 6to4 Tunnel end point (router atau device networking yang berhubungan langsung dengan jaringan) harus merupakan node dual stack, yakni memiliki baik protokol IPv4 maupun IPv6. Node yang merupakan tunnel end point harus memiliki alamat IPv4, karena alamat IPv4 tersebut merupakan alamat end point bagi tunnel yang akan dibentuk di antara kedua tunnel end point (node dual stack). Metode

tunneling 6to4 memerlukan alamat khusus 6to4 selain

kedua alamat global IPv4 endpoint tunnel. Alamat 6to4 menggunakan prefix address global yaitu 2002:wwxx:yyzz::/48, di mana wwxx:yyzz adalah representasi colon-hexadecimal alamat publik IPv4 (w.x.y.z) yang ditetapkan untuk sebuah host.

Gambar 2.18 Format Alamat 6to4 Tunneling

66  Meskipun memiliki kelebihan dapat menghubungkan dua jaringan IPv6 yang terisolasi melalui infrastruktur IPv4, metode tunneling 6to4 masih memiliki kekurangan. Dikarenakan metode tunneling 6to4 memerlukan alamat IPv4 router/node end point, maka tunneling 6to4 bergantung pada alamat IPv4 tersebut agar koneksi tetap terjaga. Jika router end point mengganti alamat IPv4-nya, maka keseluruhan alamat 6to4 internal network juga harus diganti dan disesuaikan dengan alamat IPv4 router end point yang baru.