BAB 2 LANDASAN TEORI

BAB 2 LANDASAN TEORI

2.1

Teori Umum Pada bagian teori-teori umum ini, akan dijelaskan mengenai dasar dasar teori yang berhubungan dengan jaringan (network). Seperti halnya, akan dibahas mengenai pengertian jaringan, sistem, Open System Interconnection (OSI) Reference Model, TCP/IP, simulasi jaringan, dan OPNET Modeler.

2.1.1 Pengertian Jaringan Jaringan adalah kumpulan beberapa komputer yang tergabung dalam suatu lingkungan yang dapat saling berkomunikasi satu dengan yang lain (Arief Handani, 2004,p2). Konsep jaringan komputer lahir pada tahun 1940-an di Amerika dari sebuah proyek pengembangan komputer MODEL I di laboratorium Bell dan grup riset Harvard University yang dipimpin profesor H. Aiken. Pada mulanya proyek tersebut hanyalah ingin memanfaatkan sebuah perangkat komputer yang harus dipakai bersama. Untuk meningkatkan kinerja sistem yang sudah ada, perlu adanya sistem komputerisasi yang menggunakan teknologi sistem jaringan. Penggunaan sistem jaringan bertujuan untuk menghemat waktu dan pada gilirannya akan menghemat biaya yang bermuara pada efisiensi kerja. Teknologi sistem jaringan pertama kali diperkenalkan pada tahun 1969, ketika dibentuk suatu proyek yang

11

12 dinamakan ARPANET (Advanced Research Project Agency Network) yang dibuat oleh DoD (Department of Defense) Amerika Serikat. Tujuan proyek tersebut untuk menangani masalah agar tetap dapat berkomunikasi jika terjadi perang dan sebagian besar jaringan telepon rusak. Seiring dengan berkembangnya teknologi dan digunakannya komputer pada transportasi udara, maka sekarang diimplementasikan jaringan untuk mengatur komunikasi pada jalur transportasi udara.

2.1.2 Pengertian Sistem Di dalam setiap kegiatan selalu terdapat unsur-unsur yang saling berhubungan antara satu dengan yang lainnya. Unsur-unsur tersebut disusun secara teratur dan membentuk suatu sistem yang saling terintegrasi dalam upaya untuk mencapai suatu tujuan tertentu. Secara umum sistem memiliki pengertian yang tidak berbeda, menurut Mulyadi (1993, p.2), sistem pada dasarnya adalah sekelompok unsur yang mempunyai hubungan yang erat antara satu dengan yang lainnya, yang berfungsi bersama-sama untuk mencapai tujuan tertentu.

2.1.3 OSI Reference Model Untuk menyelenggarakan komunikasi berbagai macam vendor komputer diperlukan sebuah aturan baku yang standar dan disetujui berbagai pihak. Seperti halnya dua orang yang berlainan bangsa, maka untuk berkomunikasi memerlukan penerjemah (interpreter) atau satu bahasa yang dimengerti kedua belah pihak. Dalam dunia komputer dan telekomunikasi

13 interpreter identik dengan protokol. Untuk itu, maka badan dunia yang menangani masalah standarisasi ISO (International Standardization Organization) membuat aturan baku yang dikenal dengan nama model referensi OSI (Open System Interconnection). Dengan demikian diharapkan semua vendor perangkat telekomunikasi haruslah berpedoman dengan model referensi ini dalam mengembangkan protokolnya. OSI model pertama kali diciptakan pada tahun 1984, dimana OSI model terdiri dari 7 layer yang mempunyai fungsi dari masing-masing layer itu sendiri. Ketujuh layer dari OSI model dimulai dari layer 7 sampai ke layer 1 adalah layer Application, Presentation , Session , Transport , Network , Data Link , Physical. tujuannya untuk mempermudah dalam mempelajari konsep jaringan serta memudahkan vendor bebas (independent) untuk mengembangkan suatu bagian tertentu dari teknologi jaringan komputer. Model OSI memiliki tujuh lapisan (layer). Prinsip-prinsip yang digunakan bagi ketujuh lapisan tersebut sebagai berikut: 1.

Sebuah lapisan harus dibuat bila diperlukan tingkat abstraksi yang berbeda.

2.

Setiap lapisan harus memiliki fungsi-fungsi tertentu.

3.

Fungsi setiap lapisan harus dipilih dengan teliti sesuai dengan ketentuan standar protokol internasional.

4.

Batas-batas lapisan diusahakan agar meminimalkan aliran informasi yang melewati antarmuka (interface).

14 5.

Jumlah lapisan harus cukup banyak, sehingga fungsi-fungsi yang berbeda tidak perlu disatukan dalam satu lapisan di luar keperluannya. Akan tetapi jumlah lapisan juga harus diusahakan sesedikit mungkin sehingga arsitektur jaringan tidak menjadi sulit dipakai. Model OSI itu sendiri bukanlah merupakan arsitektur jaringan, karena

model ini tidak menjelaskan secara pasti layanan dan protokolnya untuk digunakan pada setiap lapisannya. Model OSI hanya menjelaskan tentang apa yang harus dikerjakan oleh sebuah lapisan. Akan tetapi ISO juga telah membuat standar untuk semua lapisan, walaupun standar-standar ini bukan merupakan model referensi itu sendiri. Setiap lapisan telah dinyatakan sebagai standar internasional yang terpisah. Ketujuh lapisan dari model referensi OSI dapat dibagi ke dalam dua kategori, yaitu lapisan atas dan lapisan bawah. Lapisan atas dari model OSI, yang terdiri dari Application Layer, Presentation Layer, Session Layer, Transport Layer; berurusan dengan persoalan aplikasi dan pada umumnya diimplementasi hanya pada perangkat lunak (software). Lapisan tertinggi (lapisan aplikasi) adalah lapisan penutup sebelum ke pengguna (user), keduanya, pengguna dan lapisan aplikasi saling berinteraksi proses dengan perangkat lunak aplikasi yang berisi sebuah komponen komunikasi. Istilah lapisan atas kadang-kadang digunakan untuk menunjuk ke beberapa lapisan atas dari lapisan-lapisan yang lain di model OSI. Lapisan bawah dari model OSI, yang terdiri dari Network Layer, Data Link Layer, Physical Layer; mengendalikan persoalan pengiriman data (data

15 transport). Lapisan fisik dan lapisan data link diimplementasikan ke dalam perangkat keras (hardware) dan perangkat lunak. Lapisan-lapisan bawah yang lain pada umumnya hanya diimplementasikan dalam perangkat lunak. Lapisan terbawah, yaitu lapisan fisik adalah lapisan penutup bagi media jaringan fisik (misalnya jaringan kabel) dan sebagai penanggung jawab bagi penempatan informasi pada media jaringan. Model ini akhirnya digunakan sebagai dasar dalam penggunaan keluarga protokol (protocol suite). Beberapa keluarga protokol yang berjalan sekarang ini berpegang pada aturan 7 lapisan yang ada pada OSI model walaupun protokol yang digunakan berbeda-beda pada setiap lapisannya. Susunan lapisan dari OSI model yang dijadikan dasar bagi beberapa keluarga protokol yang kini bekerja dalam komunikasi data lengkap dengan data unit yang ada pada setiap lapisannya yang nantinya akan menjadi masukan bagi lapisan diatasnya dalam suatu pengiriman data. Untuk lebih jelasnya, akan diuraikan dalam bentuk tabel di bawah ini: Tabel 2.1. Seven OSI Layer Layer

Keterangan

Application

Membuka komunikasi dengan user lain dan memberikan layanan seperti file transfer ataupun e-mail ke user lain dalam suatu jaringan.

Presentation

Berhubungan dengan perintah dari application layer dan melakukan penterjemahan antara tipe data yang berbeda jika diperlukan.

Session Transport Network Data Link Physical

Membuka, mengatur dan mematikan sesi antar aplikasi Menyediakan mekanisme untuk pembukaan, pengaturan, dan penutupan jika ada permintaan dari sirkuit virtual pada data. Membuka end-to-end connection, dan menjaga keamanan data Menyediakan routing paket yang melalui router dari sumber ke tujuan. Menjaga sinkronisasi dan kontrol kesalahan antara 2 pihak. Menyediakan transmisi berbentuk bit melewati channel komunikasi secara elektrik, mekanisme, dan spesifikasi prosedur

16 2.1.4 TCP/IP Transmission Control Protocol/Internet Protocol (TCP/IP) merupakan kombinasi dari dua protokol terpisah. IP adalah layer 3 protocol - suatu layanan connectionless yang menyediakan layanan pengantar data terbaik dalam jaringan. TCP adalah layer 4 protocol - suatu layanan connectionoriented yang menyediakan pengontrolan aliran data yang sering disebut sebagai reliability. Penggabungan kedua protokol ini memungkinkan penyediaan layanan yang semakin luas.

2.1.4.1 TCP Protocol Transmission Control Protocol (TCP) adalah sebuah layer 4 protocol yang bersifat connection-oriented yang menyediakan transmisi data full-duplex yang dapat diandalkan. TCP adalah bagian dari TCP/IP protocol stack.

2.1.4.2 Internet Protocol (IP) Internet Protocol (IP) adalah protokol jaringan (Network Layer pada OSI) yang digunakan di Internet. Ketika sebuah informasi mengalir ke bawah pada OSI Layer Model, data dienkapsulasi pada setiap layer. Pada layer network, data dienkapsulasi dalam paket-paket (atau disebut juga datagram), IP menentukan bentuk dari packet header (yang mana termasuk pengalamatan atau addressing dan informasi kontrol lainnya) tetapi tidak peduli mengenai data yang

17 sebenarnya, dia menerima apapun yang di berikan oleh layer di atasnya.

2.1.5 Simulasi Jaringan Simulasi menjadi sebuah metode yang semakin terkenal dalam analisis cara kerja jaringan. Secara umum terdapat 2 bentuk model simulasi jaringan yaitu model analitik dan simulasi komputer. Bentuk

yang

pertama

merupakan

analisis

matematika

yang

mengkarakteristikkan jaringan sebagai sebuah persamaan matematika. Kerugian dari model ini adalah gambaran simulasi jaringan yang terlalu sederhana dan ketidakmampuan simulasi untuk menampilkan perubahan yang dinamis dari jaringan. Hingga kini, penelitian terhadap sistem yang kompleks selalu memerlukan simulasi yang mempunyai karakteristik tersendiri yang dapat membandingkan waktu untuk berasosiasi dengan suatu kejadian dalam suatu kenyataan di lapangan. Perangkat lunak yang berupa simulasi adalah alat yang sangat berguna dalam dunia jaringan sekarang ini apalagi dengan arsitektur dan topologi yang kompleks karena para pembuat jaringan dapat menguji ide-ide baru mereka dengan menggunakan simulasi sehingga dapat menghindari beban yang dapat ditanggung dari ”trial and error” jika langsung menggunakan perangkat keras dalam implementasinya. Sebuah simulator jaringan dapat menyediakan seorang perancang program dengan abstraksi dari banyak thread dan komunikasi antar thread.

18 Fungsi dan protokol biasanya dideskripsikan dalam bentuk simbol mesin akhir (finite state machine), kode program (native programming code), atau kombinasi dari keduanya. Sebuah simulator biasanya ditampilkan melalui sebuah modul yang telah terdefinisi sebelumnya dan mudah digunakan oleh pengguna dalam bentuk grafik (User friendly GUI-Graphical User Interface). Beberapa simulator jaringan bahkan dapat menampilkan bentuk visualisasi dan animasi dari rancangan jaringannya. Beberapa contoh dari simulator jaringan tersebut adalah: •

REAL REAL adalah simulator yang digunakan untuk mempelajari peristiwa yang dinamis dari skema kontrol aliran dan kemacetan (flow and congestion) dalam pertukaran paket jaringan data. Topologi jaringan, protokol, data, dan parameter kontrol direpresentasikan dalam bentuk skenario

yang

dideskripsikan

melalui

NETLanguage,

sebuah

representasi ASCII dari jaringan. Sekitar 30 modul telah dikeluarkan yang dapat membuat simulasi dari beberapa protokol aliran data yang banyak digunakan. (Keshav,1997). •

INSANE INSANE adalah sebuah simulator yang didesain untuk melakukan percobaan macam-macam jenis IP melalui algoritma ATM melalui lalu lintas (traffics) yang realistis dari pengukuran kemacetan yang empiris. Protokol ATM yang menumpuk menyediakan jaminan real-time ke ATM virtual sirkuit dengan menggunakan antrian Rate Controlled Static Priority (RCSP). Protokolnya hampir sama dengan Real-Time

19 Channel Administration Protocol (RCAP) yang terimplementasi dalam sinyal ATM. (INSANE Homepage, 2008). •

NetSim NetSim dikhususkan untuk memberikan simulasi yang lengkap dari Ethernet, meliputi model realistis dari perambatan sinyal, efek dari posisi relatif dari stasion dalam events pada jaringan, deteksi tabrakan, serta memegang kendali proses dan mekanisme transmisi. (Lewis dan Barnett, 1993).

•

Maisie Maisie adalah dasar bahasa C untuk hierarki pada simulasi atau lebih khususnya adalah untuk simulasi paralel dengan ketentuan tertentu. Proses logik digunakan sebagai satu model atau lebih dari fisik model; event dalam sistem fisik adalah model dari pertukaran pesan di antara korespondensi proses logik dalam model. Pengguna dapat juga memindahkan extension yang telah ada seperti Parsec dan MOOSE. (Bagrodia, 1995)

•

BONeS (Cadence Inc.) BONeS menyediakan banyak blocks building, modeling capacities, dan analysis tools untuk pengembangan dan analisis dari produk, protokol, dan arsitektur jaringan. Dengan produk yang baru saja diluncurkannya yaitu ATM Verification Environment (AVE) yang digunakan khusus dalam eksplorasi arsitektur dan ukuran perangkat keras dari ATM.

20 •

COMNET III (CACI) Grafik simulator yang membuat para pengguna dengan mudah dapat menganalisa dan memprediksikan cara kerja jaringan mulai dari yang sederhana seperti LAN sampai yang kompleks seperti Complex Enterprise Wide System (CACI). Dimulai dengan data dari objek jaringan dengan satu COMNET III objek lalu drepresentasikan ke objek yang nyata. COMNET III object-oriented framework dan GUI memberikan pengguna fleksibilitas untuk mencoba dengan skenario yang tidak terbatas.

•

NS-2 NS-2 merupakan simulator jaringan yang banyak digunakan oleh para mahasiswa-mahasiwa diseluruh dunia dikarenakan NS-2 merupakan simulator

yang

open

source.

NS-2

biasa

digunakan

untuk

mensimulasikan proses routing dan proses multicast protocols. Dari beberapa simulator yang telah dideskripsikan penulis di atas, penulis memilih untuk menggunakan simulator OPNET Modeler 8.1. Hal tersebut dikarenakan OPNET Modeler memberikan fasilitas fitur-fitur yang lengkap yang terus bertambah serta peralatan yang ada sesuai dengan yang beredar di pasaran saat ini. Keunggulan-keunggulan di atas tidak disediakan simulator jaringan lain secara lengkap. Untuk penjelasan mengenai OPNET Modeler lebih jauh akan dijelaskan pada Subbab 2.1.6

21 2.1.6 OPNET Modeler Salah satu perangkat lunak yang sering dipergunakan oleh para pendesain jaringan untuk mensimulasikan jaringan berbasis paket adalah OPNET Modeler. Perangkat lunak ini memiliki kelebihan-kelebihan untuk mendesain jaringan berdasarkan perangkat yang ada di pasaran, protokol, layanan, dan teknologi yang sedang tren di dunia telekomunikasi. Hasil simulasi dapat dibuat dalam beberapa skenario sehingga dapat dijadikan dasar di dalam perencanaan suatu jaringan berbasis paket. Simulasi dapat juga dilakukan untuk memprediksikan kebutuhan di dalam suatu jaringan berbasis paket untuk beberapa tahun ke depan berdasarkan prediksi permintaan

(demand),

layanan,

ataupun

teknologi

yang

mungkin

dipergunakan pada masa mendatang. 2.1.6.1 Hirarki Pemodelan di OPNET Modeler OPNET Modeler dapat dipergunakan untuk simulasi jaringan paket berbasis Internet Protocol (IP), Asynchronous Transfer Mode (ATM), Frame Relay ataupun TDM. Jenis layanan yang disimulasikan juga beragam, baik itu internet (WEB), VoIP, file transfer, video conference, video streaming, dan lain-lain yang dapat diatur berdasarkan kebutuhan dari pengguna simulasi. Secara umum OPNET Modeler sudah cukup sebagai simulator berbasis paket yang handal dan dapat dikembangkan oleh penggunaannya (TELKOM Research and Development Centre, 2008).

22 Ada beberapa proses yang dapat diikuti dalam melakukan simulasi menggunakan OPNET Modeler. Urutan dari proses dalam menampilkan simulasi dengan OPNET Modeler ialah: 1.

Pemodelan dan Siklus Simulasi OPNET Modeler menyediakan media yang sangat mendukung untuk membantu pengguna untuk membuat sebuah siklus perancangan (design cycle). Siklus perancangan ini dapat dilihat pada Gambar 2.1.

2.

Pemodelan Hirarkis OPNET

Modeler

menggunakan

sebuah

struktur

hirarkis

(hierarchical structure) dalam pembuatan model. Setiap level dari struktur hirarkis mendeskripsikan aspek yang berbeda untuk melengkapi model yang akan disimulasikan. Urutannya adalah:

3.

a.

Network Editor - network topology models

b.

Node Editor - data flow models define

c.

Process Editor - control flow models

Specialized in communication networks Library model menyediakan protocol yang sudah ada, yang dapat diubah oleh pengguna dalam mengembangkan model yang akan dibuatnya.

23

Define Problem

Build model

Execute Simulation

Validation

Analyse Result

Make Decision

Gambar 2.1 Modeling and Simulation Cycle. (Chang, Xinjie; Network Technology Research Center School of EEE Nanyang Technological University SINGAPORE 639798)

4.

Automatic simulation generation OPNET Modeler model dapat dikompilasi menggunakan kode. Dengan melakukan ekseskusi maka akan tampak output data dari kode yang telah dibuat. Urutannya adalah: a.

b.

Running Simulations i.

Simulation Tool - define and run simulation

ii.

Debugging Tool - interact with running simulations

Analyzing Results i.

Probe Editor –data need to be collected

ii.

Analysis Tool – statistical results

24 iii.

Filter Tool – date processing

iv.

Animation Viewer – dynamic behavior

2.1.6.2 Notasi yang Digunakan OPNET Modeler Dalam pemodelan hirarkis tersebut di atas, OPNET Modeler menggunakan beberapa notasi untuk memodelkan sebuah jaringan, node, ataupun proses. Notasi-notasi ini digunakan untuk menunjukkan beberapa hal dalam pemodelan, seperti modul-modul yang berada di dalam sebuah node.

2.1.6.2.1 Node Model Sebuah node adalah sebuah representasi dari peralatan jaringan (network device) dari sebuah jaringan komputer yang akan dimodelkan. Contoh dari sebuah node ialah server, workstation, switch, router, dan sebagainya. Beberapa notasi yang digunakan dalam node model dapat dilihat Tabel 2.2. Gambar 2.2 menggambarkan contoh node model untuk sebuah workstation Ethernet.

2.1.6.2.2 Process Model OPNET

Modeler

process

model

digambarkan

dengan

menggunakan sebuah State Transition Diagram (STD). STD ini dapat dilihat dengan double click sebuah modul pada node model. Hanya dua jenis modul yang memiliki process model, yakni modul Processor dan modul Queue. Notasi yang digunakan dalam sebuah STD dapat dilihat

25 pada Tabel 2.3. Implementasi dari sebuah STD adalah sebuah coding dalam bahasa Proto-C, yakni sebuah bahasa mirip Bahasa C yang dikembangkan oleh OPNET Modeler.

Tabel 2.2. Notasi node model Notasi

Keterangan Modul Processor; merupakan building-blocks general-purpose; perilakunya dapat diatur dengan atribut process model-nya. Modul Queue; menyediakan fungsionalitas superset dari modul processor; dan juga dapat mengekseskusi process model yang menggambarkan perilaku proses tertentu. Modul Transmitter; bertindak sebagai antarmuka ke luar antara packet stream di dalam dengan link komunikasi di luar node; ada dua jenis transmitter, yakni point-to-point transmitter dan bus transmitter. Modul Receiver; bertindak sebagai antarmuka ke dalam antara link komunikasi di luar node dengan packet stream di dalam; ada dua jenis receiver, yakni point-to-point receiver dan bus receiver. Packet Stream; merupakan koneksi yang membawa paket data dari modul asal ke modul tujuan; dan merepresentasikan aliran data melalui antarmuka perangkat keras dan lunak di dalam sebuah node komunikasi. Warna dapat diset sendiri oleh user. Statistic Wire; koneksi ini juga membawa paket data dari modul asal ke modul tujuan; tapi hanya convey individual values; biasanya digunakan sebagai antarmuka di mana modul asal dapat share values tertentu; biasa digunakan untuk mekanisme signaling. Logical Association; Merupakan hubungan khusus yang secara nyata tidak membawa data antar modul; nyatanya logical association tidak ada selama simulasi; hanya digunakan untuk menggambarkan struktur model pada OPNET Modeler.

Tabel 2.3. Notasi State Transition Diagram pada OPNET Modeler. Notasi Keterangan State; Seperti pada STD lainnya, State merupakan sebuah keadaan dari sistem. Dalam OPNET Modeler dikenal dua macam State, yakni Forced (warna hijau) dan Unforced (warna merah) yang berbeda dalam execution timing. State Unforced mengijinkan pause antara Enter Executive dan Exit Executive (prosedur dalam State). Sekali sebuah proses menyelesaikan Enter Executive, proses tersebut mem-block dan mengembalikan control kepada konteks yang memanggilnya. Forced State tidak mengijinkan sebuah proses menunggu.

26 Transition; Seperti pada STD lainnya, Transition menggambarkan pergerakan yang mungkin dari sebuah proses, dari satu State ke State lainnya; serta kondisi yang memungkinkan pergerakan itu terjadi.

Sebuah State mungkin memiliki satu atau lebih prosedur atau aksi. Dalam terminology Proto-C, aksi disebut Executive. Executive dalam sebuah State dipisah menjadi dua bagian, yakni Enter Executive dan Exit Executive. Enter Executive dieksekusi saat sebuah proses memasuki sebuah State. Exit Executive dieksekusi saat proses meninggalkan sebuah State untuk mengikuti sebuah Transision keluar.

Gambar 2.2. Contoh Node Model untuk Ethernet Workstation. 2.2

Teori Khusus Pada bagian teori khusus ini akan dijelaskan lebih detail mengenai Aeronautical Telecommunication Network (ATN). Selain itu akan dijelaskan pula mengenai Internet Protocol version 6 , Internet Protocol version 4 (IPv4), Connectionless Network Protocol (CLNP), dan Transport Protocol 4 (TP4). Pada

27 bagian ini akan dibahas pula ragam-ragam aplikasi yang terkait dengan sistem ATN.

2.2.1 Aeronautical Telecommunications Network (ATN) Pada awal 1980, international civil aviation community mulai untuk menyatakan perhatian mengenai keterbatasan dari fasilitas dan prosedur yang tersedia dan ketidakmampuannya untuk mengatasi peningkatan lalu lintas udara di masa depan. Oleh karena itu, Special Committee on Future Air Navigation Systems (FANS) didirikan oleh ICAO Council tahun 1983. Tujuannya adalah untuk mempelajari, mengidentifikasi dan menilai konsep baru dan teknologi baru dalam bidang penerbangan, termasuk teknologi satelit dan membuat rekomendasi untuk pengembangan dari navigasi udara untuk ilmu penerbangan sipil internasional. Hasil utama tugas FANS Committee adalah global communications, navigation, and surveillance / air traffic management (CNS/ATM) systems concept yang mengidentifikasi penggunaan data komunikasi dan satellitebased systems sebagai dua area utama dari pengembangan sistem yang tersedia. Global CNS/ATM systems concept adalah sebagai akibat pengesahan dari Tenth Air Navigation Conference pada tahun 1991. systems concept dikembangkan dan disaring lebih jauh oleh Phase II of the FANS Committee yang ditandatangani sebagai tugasnya pada tahun 1993. Lebih lanjut, tercatat kenyataan bahwa beberapa aktivitas implementasi telah dimulai, nama “global CNS/ATM systems concept” telah berubah menjadi

28 “CNS/ATM systems”. Aeronautical telecommunication network (ATN) merupakan bagian pelengkap dari the CNS/ATM systems. ATN meliputi kesatuan aplikasi dan layanan komunikasi yang mengijinkan

ground-to-ground,

air-to-ground,

and

avionics

data

subnetworks untuk berinteroperasi. Hal ini dicapai dengan common interfaces, services, dan protocols umum berdasarkan standar internasional. ATN telah ditetapkan untuk menyediakan layanan komunikasi ke Air Traffic Service (ATS) provider organizations dan Aircraft Operating agencies untuk jenis lalu lintas komunikasi berikut: •

Air Traffic Services Communication (ATSC)

•

Aeronautical Operational Control (AOC)

•

Aeronautical Administrative Communication (AAC)

•

Aeronautical Passenger Communication (APC) Hal ini perlu diperhatikan bahwa keuntungan akan dicapai melalui

penggunaan ATN applications, bukan melalui underlying network. Sebagai tambahan,

analisa

biaya/keuntungan

harus

berdasarkan

keseluruhan

pengambilan solusi ke dalam biaya yang diasosiasikan dengan implementasi dan operasi pada underlying network dan ATN applications.

2.2.1.1 Keuntungan Operasional ATN Karena peningkatan lalu lintas udara, menjadi penting bahwa air traffic management (ATM) yang tersedia sebaiknya ditingkatkan, khususnya:

29 •

Peningkatan penggunaan dari pendistribusian ATM automation membutuhkan peningkatan level dari pertukaran data computerto-computer. Hal ini termauk komunikasi data antara aircraftbased and ground-based computers yang melayani mobile and fixed users.

•

Peningkatan level dari pendistribusian ATM automation membutuhkan lebih banyak infrastruktur komunikasi yang terintegrasi

daripada

keberadaannya

saat

ini,

di

kedua

lingkungan aircraft-based dan ground-based. •

Kesuksesan yang sebenarnya dalam ATM automation hanya dapat dicapai ketika aircraft-based computer systems didesain dan diimplementasikan sebagai data processing dan networking peers kepada masing-masing ground-based computers, daripada melanjutkan peranan mereka yang sekarang sebagai independent processors, berfungsi paralel, tapi dengan sedikit data sharing pada ground-based hosts. ATN menawarkan bit-oriented protocol yang lebih efisien,

mengurangi ketergantungan pada proprietary protocols, menyediakan layanan dan aplikasi yang lebih terintegrasi dan aplikasi yang terstandarisasi. ATN juga akan menyediakan standard network untuk komunikasi antara airlines dan ATS units. ATN menyediakan infrastruktur komunikasi data yang dibutuhkan untuk mendukung pendistribusian ATM automation. Dibandingkan dengan conventional

30 voice

communication

systems,

ATN

dan

ATM

applications

menawarkan keuntungan yang spesifik: •

Hasil komunikasi yang lebih jelas dalam mengurangi transmisi dan/atau kesalahan interpretasi.

•

Hasil penggunaan communication channels yang lebih efisien, yaitu less air-ground radio channels dan less dedicated lines on the ground.

•

Kemungkinan untuk menghubungkan dua end users (airborne or ground-based) dalam global data communication network environment.

•

Mengurangi beban kerja pilot, pengendali, dan personel lain yang terlibat dalam ATM karena ketersediaan dari variety of preformatted and stored messages.

•

Mengurangi syarat communication systems yang banyak oleh akomodasi ATSC, AOC, AAC, dan APC.

2.2.1.2 Konsep ATN ATN

menawarkan

reliable,

robust,

and

high-integrity

communication service antara dua computer systems (End Systems) – pada lokasi tetap seperti ATS unit, atau mobile seperti avionics end system. Pada waktu yang sama, ATN mempertimbangkan syarat (transition paths and end-to-end delay) yang dinyatakan oleh aplikasi

31 pendukung. ATN dibedakan dari data communication systems lain karena: •

Secara rinci dan eksklusif diharapkan menyediakan layananlayanan data communication untuk aeronautical community, termasuk ATS providers / users dan aeronautical industry

•

Menyediakan communication services antara ground dan airborne systems sebaik antara multiple ground systems, dimana berbagai mekanisme diantara communication system (route selection) adalah transparan terhadap pengguna.

•

Menyediakan communication services yang mana telah didesain untuk memenuhi syarat keamanan dan keselamatan dari application services.

•

Mengakomodasikan prioritas berbagai kelas dari layananlayanan dan pesan-pesan yang dibutuhkan oleh berbagai aplikasi-aplikasi ATN.

•

Penggunaan

dan

pengintegrasian

berbagai

aeronautical,

commercial, and public data networks menjadi

global

aeronautical communication infrastructure.

2.2.1.3 ATN Infrastructure ATN mendukung komunikasi antara: airline and ATS systems; airline and aircraft systems; ATS and aircraft systems; (ground) ATS

32 systems; and airline systems. Komponen utama dari infrastruktur ATN adalah subnetworks, ATN routers (intermediate systems or IS) dan end systems (ES). Subnetwork adalah bagian dari jaringan komunikasi tapi bukan bagian dari ATN. Hal ini diartikan sebagai independent communication network berdasarkan pada teknologi komunikasi tertentu (X.25 Packet-Switched Network) yang mana digunakan sebagai physical yang berarti pemindahan informasi antara ATN systems. Berbagai

ground-ground

dan

air-ground

subnetworks

menyediakan kemungkinan multiple data paths antara end systems. ATN routers bertanggung jawab untuk

menghubungkan berbagai

jenis subnetworks bersama-sama. ATN router mengarahkan data packet menyeberangi subnetwork berdasarkan pada class of service yang diminta dan pada ketersediaan network infrastructure (jalur yang cocok ke destination system). ATN end systems meng-host layanan aplikasi

sebaik

upper

layer

protocol

stack

dalam

rangka

berkomunikasi dengan peer end systems. Gambar 2.3 menunjukan elemen dari ATN end system dan intermediate system berdasarkan OSI 7-layer reference model, dan memperlihatkan hubungan end-to-end layers.

33

Gambar 2.3 ATN Network Components ( NASA-Aeronautical Related Applications Using ATN and TCP/IP Research Report)

2.2.1.4 ATN Application Layer

Ketika application processes (APs) dalam end systems yang berbeda perlu berkooperasi dalam rangka untuk menampilkan proses informasi

untuk

sebuah

user

application

tertentu,

yang

mengikutsertakan dan mempergunakan kemampuan komunikasi yang digambarkan sebagai application entities (AEs). AP mungkin membuat penggunaan kemampuan komunikasi melalui satu atau lebih AEs, tetapi AE hanya dapat dimiliki satu AP.

34 2.2.1.5 ATN Upper Layer Communications Services (ULCS) OSI

presentation

and

session

layers

digunakan

untuk

mendukung ATN upper layer communications services. Pada komunikasi air-ground ATN presentation layer menggunakan the connection oriented presentation protocol (COPP) dan session layer menggunakan the connection oriented session protocol (COSP). Amandemen

ISO/IEC

8823

dan

ISO/IEC

8327

menetapkan

presentation and session protocols yang efisien. Amandemen menetapkan variasi protocol yang sangat efisien dalam kaitannya dengan biaya tambahan yang diperlukan, tapi menawarkan fungsi yang minimal.

2.2.1.5.1 ATN Presentation Layer Amandemen

efisiensi

pada

presentation

menetapkan sebuah terobosan akses ke

service

session service,

khususnya the (new) No Orderly Release (NOR) functional unit. Karena presentation layer menggunakan session layer services untuk menjalankan presentation connection, maka tidak ada pengurangan

pada presentation services. Demikian juga

optimisasi efiensi yang tersedia pada presentation layer adalah pilihan protocol yang baru. Hal ini menggunakan alternatif, efficient protocol control information (PCI) and procedures. Amandemen

efisiensi

pada

presentation

protocol

menetapkan sejumlah pilihan protocol pada presentation layer

35 yang sangat mengurangi jumlah presentation PCI dalam kasus dimana permintaan presentation user untuk presentation functionality yang terbatas, yaitu: •

Null-encoding

•

Short-connect

•

Short-encoding

•

Nominated context

•

Packed encoding Dua yang pertama dari pilihan itu dipilih untuk versi awal

dari ATN profile, dan berikut diringkas secara singkat. The nullencoding protocol option menyediakan alternative presentation protocol untuk data transfer dengan zero PCI yang mana dapat dinegosiasikan pada connection establishment hanya jika satu diantara kondisi berikut adalah benar: •

The presentation context definition list mengandung tepat satu item yang mana abstract syntax name diketahui responding presentation protocol machine oleh bilateral agreement.

•

The presentation context definition list kosong dan default context diketahui oleh bilateral agreement.

•

The presentation context definition list kosong dan abstract syntax

dari

default

context

diketahui

responding

36 presentation protocol machine oleh bilateral agreement dan ditentukan dalam ASN.1. The short-connect protocol option mengijinkan the nullencoding protocol option, ketika kondisi dibawah ini adalah benar: •

The calling and called presentation selectors adalah null.

•

The presentation-requirements parameter di dalam PCONNECT service meliputi hanya the kernel functional unit. Short PPDU Use and Encoding: Peningkatan efisiensi

pada presentation protocol meliputi pengertian dari “short” presentation protocol data units (PPDUs) yang mana dapat dibedakan dari the conventional longer form PPDUs. PCI dari short PPDUs adalah single encoded octet.

2.2.1.5.2 ATN Session Layer Functionality. The full OSI session protocol menawarkan banyak pemilihan dari functional units dengan korespondensi protocol mechanisms untuk mendukungnya. Untuk basic communication applications, kebanyakan fungsi tidak diperlukan dan protocol overheads

mungkin

masih

berlebihan

untuk

bandwidth

communication path yang terbatas. Amandemen efiensi untuk session service standard menetapkan the no orderly release (NOR) functional unit, yang

37 diseleksi oleh session user mengindikasikan bahwa user tidak punya syarat untuk melakukan the orderly release of the session connection. Demikian juga application protocol terpilih untuk melaksanakan fungsi ini, atau application association (yang mana adalah one-to-one dengan underlying session connection) yang di-release oleh pemutusan transport connection atau oleh release yang gagal dari session connection. Pemilihan functional unit oleh initiating session user mengijinkan initiating session protocol machine untuk menawarkan penggunaan null-encoding protocol option pada sebuah established session connection. responding session protocol machine dapat menerima option ini jika responding session user hanya (dan tidak ada yang lain) the kernel, full-duplex and no orderly release functional units untuk penggunaan pada connection. ATN upper layers menggunakan Short Connect and Null Encoding protocol mechanisms untuk memperoleh session protocol dengan minimal overheads. Dalam rangka untuk memenuhi ini, the only Session functional units dipilih untuk ATN adalah Kernel and No Orderly Release (NOR). NOR adalah “negative” function, yang mana melepas kemampuan untuk melaksanakan the orderly release of a session connection dari Session kernel. Hal ini berarti bahwa data mungkin

hilang

selama

me-release

connection

tanpa

pemberitahuan kepada user. Untuk mengatasi ini, orderly release

38 function disediakan oleh control function yang ditetapkan dalam ATN ULCS SARPs. Amandemen efisiensi pada session protocol standard menetapkan sejumlah pilihan protocol, dengan nama: nullencoding, short-connect, dan short-encoding. Dua yang pertama dipilih untuk versi awal dari ATN profile, dan ringkasannya adalah sebagai berikut: •

Null-encoding protocol option dari session protocol, bernegosiasi selama connection setup, yang mengijinkan data transfer phase dengan zero session protocol control information (PCI) dan tanpa kemampuan untuk memberi sinyal ke the orderly release of the session connection.

•

Short-connect protocol option. Negosiasi dari the null encoding

protocol

option

dapat

dilakukan

dengan

menggunakan protocol options field of the conventional session establishment SPDUs. Bagaimanapun juga terdapat kemungkinan menggunakan short-connect protocol option untuk establishment SPDUs, yang mana diartikan satu byte PCI untuk SPDUs yang mana berbeda dari leading octet of the current SPDUs. Hal ini menyediakan sebuah byteefficient negotiation of the null-encoding protocol option yang tersedia bahwa tidak perlu pertukaran session layer addressing information (the session selectors adalah null).

39 Diharapkan bahwa short-connect protocol option akan digunakan bersama dengan transport connection set-up untuk mencapai interworking dengan implementasi saat ini. Untuk kasus dimana responder juga mengimplementasikan protocol option ini, peningkatan round-trip efficiency diperoleh dari setting up the upper layer connections bersamaan dengan transport connection.

2.2.1.6 ATN Names and Addresses Scheme The ATN naming and addressing scheme adalah berdasarkan open systems interconnection (OSI) Reference Model (ISO 7498-3) yang mana mendukung prinsip dari identifikasi yang jelas dan unik dari informasi objek dan standarisasi pengalamatan global. OSI Basic Reference Model, bagian 3 (ISO 7498-3) membedakan konsep dari penamaan dan pengalamatan. Singkatnya, nama adalah sebuah pengenal yang mana

dinyatakan dalam beberapa bahasa dan

digunakan untuk mengidentifikasi object (system, protocol entity, atau application) sedangkan Address digunakan untuk mengetahui lokasi object. Nama berada pada object selama object itu ada, sedangkan Address dari object dapat berganti-ganti selama hidupnya. Nama harus diberikan pada information object apapun yang mungkin butuh dihubungkan selama information processing. Address harus diberikan pada information object apapun yang mana datanya mungkin diarahkan dari entity lain.

40 Nama secara khusus mempunyai arti dan biasanya dinyatakan dalam mnemonic format. hubungan significance of addresses khususnya meningkat ketika turun dalam communications stack. Address umumnya dinyatakan dalam code atau numeric format. Filosofi yang umum di balik tugas ATN network addresses adalah administrasi dari order address parts yang lebih tinggi (address domains yang mana dekat pada root dari hierarchical address structure) yang dilaksanakan oleh entities dengan global scope (seperti, organisasi internasional seperti ISO, ICAO, dan IATA). Satu langkah lebih ke bawah dalam hierarchical address structure (seperti, lebih dekat ke tail dari address), tanggung jawab untuk address assignment and administration didelegasikan pada entities dengan ruang lingkup lebih terbatas (regional, national, atau local authorities). Gambar 2.4 menggambarkan tanggung jawab pembagian untuk address allocation menggunakan contoh dari ATN transport service access point (TSAP) address. Address jenis ini terdiri 10 consecutive address fields dari panjang total 21 atau 22 byte (tergantung pada panjang dari TSEL field yang mungkin ada 1 atau 2 octet). Berdasarkan pada rencana ATN addressing, nilai address antara 2 field yang pertama (AFI dan IDI) ditentukan oleh ISO. ICAO dan IATA atau ICAO menentukan 3 field berikutnya (VER, ADM dan RDF) secara ekskusif. Field 6 sampai 9 (ARS, LOC, SYS, NSEL)

41 ditentukan oleh ICAO Regional authorities, State authorities, dan aeronautical organizations. Administration dan address value assignment untuk field terakhir (TSEL) dari ATN TSAP address dilakukan secara lokal. Hal ini harus diperhatikan bahwa karena hierarchical structure ini, beberapa registration authorities ada untuk ATN address. Setiap registration authority bertanggung jawab untuk alokasi dan registrasi dari nilai (address fields) diantara address space. Fungsi address registration untuk urutan field ATN address yang lebih tinggi telah dilakukan secara parsial dalam parallel dengan pengembangan dari ATN SARPs. Hasilnya, nilai dari awal address hingga dan mencakup RDF field (byte 1 sampai 8) dari ATN address untuk ATSC systems diregistrasikan dengan ISO dan ICAO.

Gambar 2.4. ATN Transport Service Access Point (TSAP) Address Aeronautical Related Applications Using ATN and TCP/IP Research Report

42

2.2.1.7 ATN Name Allocation Principles Serupa dengan address allocation, hierarchical naming structure dibawahi oleh the ultimate authority of ISO ditentukan untuk ATN name. Di antara hirarki penamaan ini, nama untuk menentukan ATN objects dibawah ICAO name space yang adalah sub-space dari the ISO name space dialokasikan oleh ICAO. Dalam konteks ini ATN menetapkan terdapat sebuah international register untuk sekumpulan dari ATN names, seperti CNS/ATM-1, Application Process Titles and Application Entity Qualifiers. Semua ATN objects yang membutuhkan nama yang tidak ambigu secara global dalam konteks CNS/ATM-1 didaftar oleh ICAO, oleh karena itu registrasi lebih lanjut dari penamaan oleh negara tidak diperlukan.

2.2.1.8 ATN Responsibilities of Administrations Sejumlah ATN address fields diharapkan terdaftar dan diatur pada State level atau oleh

aeronautical industry authorities.

selanjutnya, ICAO membuat ketetapan untuk delegasi dari tanggung jawab administratif untuk address assignment dalam kasus tertentu pada state authorities atau aeronautical organizations. States diharapkan dengan asumsi penuh tanggung jawab dan tugas administrated berhubungan dengan mereka sendiri dan/atau delegated address space(s). Dalam pelaksanaannya, states sebaiknya menetapkan keperluan struktur administratif untuk menyelesaikan

43 kegiatan administrasi pada ATN addresses, seperti tempat peletakan address (dan naming) registration authority. Peranan address registration authority yaitu: •

Bertugas dan membuat address yang tidak ambigu

•

Mencatat definisi dari object yang diberikan address

•

Menyebarkan address yang telah diregister dan diberikan ke pihak-pihak yang bertanggung jawab State atau organization boleh memilih untuk mendelegasikan

otoritasnya untuk address space-nya kepada State atau organization yang lain. States bahkan boleh memilih untuk mendelegasikan otoritas ini kembali ke ICAO. Dalam kasus pendelegasian addressing authority, respective State atau organization harus mengasumsikan seluruh tugas administratif yang berhubungan dengan tanggung jawab yang didelegasikan. Pengaturan yang sesuai harus dibentuk pada suatu dasar yang saling disetujui, yang mana memenuhi perpindahan otoritas ini. Selain bertindak sebagai addressing authority untuk porsi dari ATN address yang diberikan, peranan dari ICAO dalam naming dan addressing adalah satu dari koordinasi internasional, saran dan konsultasi. Demikian juga, ICAO diharapkan untuk memberikan saran pada

States

dan organization untuk memastikan bahwa address

administration dilaksanakan dalam cara yang mendukung kerapian dan operasi yang efisien dari global ATN.

44 Naming, addressing and registration concept berhubungan dekat dengan

directory

services.

Directory

dapat

digunakan

untuk

menyimpan informasi nama dan address, lalu dapat menyediakan fungsi pencarian untuk memperoleh address atau information lain pada object yang terkait (seperti, aplikasi atau service element yang diberikan). Directory information dapat disimpan ke system secara local jika informasinya static dan jumlahnya sedikit. Bagaimanapun juga, di dalam lingkungan operasi yang dinamik seperti ATN, aplikasi tidak dapat selalu mengetahui terlebih dahulu address dan nama dari communication partner yang lain. Sebagai akibatnya, sebuah directory service sederhana penggunaan di antara aircraft dan ground entities, context management application (CMA), telah ditentukan dalam ATN SARPs

2.2.1.9 Naming and Addressing Domains Ketidakrancuan dari ATN name dan ATN address diperoleh melalui penggunaan untuk naming/addressing domain dengan naming/addressing

authorities

dialokasikan

dengan

kuat.

naming/addressing domain adalah kumpulan names/addresses yang dapat

diberikan

pada

object

jenis

tertentu.

Independent

naming/addressing domains tersedia untuk object dengan jenis berbeda (application process, network entity atau subnetwork point of attachment).

Setiap

naming/addressing

naming/addressing authority.

domain

diatur

oleh

45 Terdapat addressing element untuk ATN internetwork: •

ATN Network Entity Title (NET) adalah 20 oktet string digunakan secara unik untuk mengidentifikasi dan mencari lokasi network layer entity dari ATN system (router atau end system), dan di dalam istilah jaringan, digunakan untuk mengidentifikasi sistem itu sendiri. Berkaitan dengan alam global dari ATN internetwork addressing plan, system NET dapat digunakan untuk mencari lokasinya dimana pun di dalam ATN. Syntax dari ATN NET adalah sebanding dengan ATN NSAP address. Hal ini dibedakan dari NSAP addresses diberikan pada sistem yang sama hanya di dalam octet terakhir (the network selector (NSEL) field value).

•

ATN NSAP Address 20 oktet string digunakan secara unik untuk mengidentifikasi dan mencari lokasi NSAP yang diberikan (network service user) di dalam konteks ATN.

•

Setiap ATN Administrative Domain Identifier mengidentifikasi domain address yang unik yang terdiri atas AFI, IDI, VER dan ADM field dari sebuah ATN NSAP address. Administrative domain identifier adalah awal dari semua ATN NSAP addresses dan NETs di dalam ATN administrative domain yang sama.

•

Each ATN routing domain dapat diidentifikasi oleh 11 oktet ATN routing domain identifier unik dan tidak berubah terdiri atas AFI, IDI, VER, ADM, RDF dan ARS field dari ATN NSAP

46 address. Routing domain identifier adalah awal dari semua ATN NSAP addresses dan NETs di dalam ATN routing domain yang sama.

2.2.1.10 Upper Layer and Application Elements Terdapat addressing element untuk ATN upper layer dan application elements: •

ATN transport address, atau ATN TSAP address, secara unik mengidentifikasi dan mencari lokasi transport service user yang diberikan di dalam konteks ATN. ATN TSAP address terdiri atas satu atau dua oktet TSAP selector (TSEL) yang ditambahkan pada ATN system’s NSAP address. Akibatnya, TSEL mengidentifikasi dan mencari lokasi transport service user yang diberikan di dalam konteks ATN system's NSAP address yang mana akan mengidentifikasi network service user tertentu. Sebagai akibatnya, nilai TSEL hanya local scope (di dalam ATN End System yang diberikan), dan tidak perlu global registration.

•

ATN session address, atau ATN SSAP address, secara unik mengidentifikasi dan mencari lokasi session service user yang diberikan di dalam konteks ATN. A SSAP address terdiri atas SSAP selector (SSEL) yang ditambahkan pada TSAP address. akibatnya, SSEL mengidentifikasi dan mencari lokasi session service user yang diberikan di dalam konteks ATN system's

47 TSAP address. Nilai SSEL hanya local scope pada ATN system yang diberikan dan tidak perlu global registration. •

ATN application address, atau ATN PSAP address, secara unik mengidentifikasi dan mencari lokasi application yang diberikan di dalam konteks ATN. PSAP address is terdiri atas PSAP selector (PSEL) yang ditambahkan pada ATN system’s SSAP address. Akibatnya, PSEL mengidentifikasi dan mencari lokasi application yang diberikan di dalam konteks ATN system's SSAP address. Untuk implementasi awal, application address dari ATN application adalah PSAP address tanpa session dan presentation selectors (SSEL dan PSEL). Jadi, itu mempunyai bentuk dari TSAP address.

•

ATN application name, atau ATN application entity title (AEtitle), secara unik mengidentifikasi dan mencari lokasi application yang diberikan di dalam konteks ATN. AE-title terdiri dari application process title (AP-title) dan AE-qualifier. AP-title adalah nama dari application process yang mengandung ATN application. AE-qualifier secara unik mengidentifikasi ATN application ini di dalam konteks application process. Untuk implementasi awal, AP-title dari ATN application yang di-host oleh ground system meliputi ICAO Facility Designator, sedangkan AP-title ATN application di-host oleh aircraft system meliputi ICAO 24-bit aircraft address.

48 •

AP-Titles dan AE-Qualifiers mungkin diberikan sebagai attribute-based name form atau object identifier name form. Ketika AP-Title dialokasikan sebagai attribute-based name form, semua yang berkaitan dengan AE-Qualifiers juga harus diberikan attribute-based name form. Selalu berhubungan, ketika AP-Title dialokasikan sebagai object identifier name form, semua yang berkaitan dengan AE-Qualifiers juga harus diberikan object identifier name form. Application name mungkin digunakan

sebagai

input

pada

directory

service

untuk

menentukan address (PSAP address) dari aplikasi yang diberikan. •

Mungkin kadang-kadang perlu untuk membedakan antara berbagai panggilan dari AE yang diberikan berjalan bersama sebagai bagian dari application process (AP) yang diberikan. Hal ini dilakukan melalui penggunaan dari AE Invocation Identifiers yang harus tidak ambigu hanya di dalam ruang lingkup dari {APinvocation, AE} pair, dan juga tidak harus register. Penggunaan invocation identifier tidak diperlukan untuk implementasi awal ATN.

•

Application process adalah setiap nama dalam istilah unique application process title (AP-title) yang mana secara tidak ambigu mengidentifikasi application process lingkungan OSI seluruhnya. Application process adalah element di dalam ATN

49 end system yang diberikan, yang melaksanakan information processing

untuk

aplikasi

user

untuk

particular

user

applications. Mungkin kadang-kadang perlu untuk membedakan antara berbagai panggilan dari AP yang diberikan berjalan bersama pada end system. Hal ini dilakukan melalui penggunaan dari AP Invocation Identifiers yang harus tidak ambigu hanya di dalam ruang lingkup dari AP, dan juga tidak harus register. Penggunaan invocation identifier tidak diperlukan untuk implementasi awal ATN.

2.2.1.11 Internet Communication Services (ICS) Internet communications services terdiri atas service yang disediakan oleh transport dan network layers dari ATN protocol architecture.

ATN

adalah

data

communications

internetwork

architecture yang: •

Menyediakan layanan komunikasi umum untuk semua aplikasi air traffic services communications (ATSC) dan aeronautical industry service communication (AINSC) yang membutuhkan ground-ground or air-ground data communications services.

•

Terintegrasi dan menggunakan communications networks dan infrastructure yang tersedia dimana pun yang dapat mungkin dilakukan.

•

Menyediakan layanan kominikasi yang memenuhi syarat keamanan dan keselematan dari ATSC dan AINSC application,

50 meliputi reliable dan ketepatan waktu penyerahan data user ke tujuan yang diinginkan. •

Berakomodasi dengan kelas yang berbeda dari layanan yang dibutuhkan

setiap

ATSC

and

AINSC

application,

dan

organizational policies for interconnection and routing yang ditentukan oleh setiap organisasi yang berpartisipasi. Kemampuan ini mungkin pada awalnya terlihat ambisius, kenyataan adalah untuk ATN users, internetwork akan lebih mudah digunakan secara langsung. Hal ini karena ATN architecture secara bebas menempatkan tanggung jawab untuk routing dan memelihara status operasional internetwork pada “routers” dan oleh karena itu memungkinkan End System hanya mempunyai sedikit kemampuan networking.

2.2.1.12 ATN Transport Layer ATN transport layer service menyediakan pemindahan data yang transparan antara transport service user. Semua protocol yang didefinisikan dalam transport layer mempunyai arti ‘End-to-End’, dimana ‘Ends’ adalah diartikan sebagai transport entities yang bekerja sama pada dua ATN host computer. transport protocol beroperasi hanya antara end system. Di dalam ATN, transport layer entity komunikasi ATN menggunakan network service yang disediakan oleh ATN network layer entity.

51 Terdapat dua mode pada transport service - Connectionless mode Transport Service dan Connection mode Transport Service. Connectionless mode service mengijinkan dua transport user untuk bertukar individual datagram, tanpa flow control atau kebutuhan untuk membentuk koneksi kembali, tetapi tanpa jaminan pengiriman. Connection

mode

menegosiasikan

service

mengijinkan

communication

channel

dua

transport

dengan

user

sekumpulan

karakteristik, termasuk reliable delivery dari data unit dan jaminan (kemungkinan yang sangat tinggi) dari urutan pengiriman. Dua OSI protocol yang menyediakan dua mode dari transport service mempunyai spesifikasi yang terpisah, dan beroperasi secara bebas. Berdasarkan pada tingkat protocol yang lebih tinggi yang beroperasi di dalam ATN host computer yang diberikan, satu atau dua dari transport protocol mungkin diimplementasikan. Tidak ada transport protocol yang terkait dengan routing dan relaying data antara End System, yang mana adalah tanggung jawab dari network layer. Protocol yang mendukung CLTS ditentukan dalam ISO/IEC 8602, dan protocol yang mendukung COTS ditentukan ISO/IEC 8073 Class 4.

2.2.1.13 ATN Network Layer OSI network layer service, seperti OSI transport service dimaksudkan untuk connection mode dan connectionless mode service. Bagaimanapun juga di dalam ATN, network layer service terbatas

52 hanya pada connectionless mode. Hal ini karena tidak seperti transport layer, network protocol yang sama harus diimplementasikan dalam setiap system pada internetwork jika ingin jaminan interoperability. Dalam kasus transport layer, mode dari service dibutuhkan tergantung permintaan dari user. End System yang mengimplementasikan aplikasi yang sama juga harus mengimplementasikan transport layer protocol yang sama. Bagaimanapun juga internetwork itu sendiri harus relay data dari semua users, tanpa melihat mode dari transport service yang digunakan. Dalam rangka untuk menyediakan universal connectivity, kumpulan protocol yang konsisten harus diimplementasi melewati internetwork. Bahkan jika universal connectivity dikesampingkan, dalam prakteknya, kebanyakan ISs akan masih dapat mendukung semua mode yang diimplementasi ESs karena kecenderungan jalur data untuk melewati satu sama lain tanpa melihat dari network service mode didukung oleh masing-masing jalur data itu. Hal itu begitu menghemat biaya untuk mendukung hanya satu mode dari network service. Biaya implementasi berkurang, dan kompleksitas validasi juga berkurang. Lagipula mobile routing belum dipercaya untuk dapat dipraktekkan ketika menggunakan mode koneksi network service. Network layer service tidak bergantung pada transport layer service dan mungkin digunakan oleh ISO/IEC 8602 untuk menyediakan CLTS dan oleh ISO/IEC 8073 (hanya class 4 procedure) untuk menyediakan COTS.

53 OSI network layer meliputi tiga sub-layer atau peran: •

Subnetwork

Independent

Convergence

Role,

yang

mana

bertanggung jawab untuk menyediakan network layer service yang konsisten tanpa melihat underlying subnetwork. •

Subnetwork

Dependent

Convergence

Role,

yang

mana

memisahkan fungsi subnetwork independent convergence role dari karakteristik subnetwork yang berbeda. •

Subnetwork Access Role, yang mana mengandung aspek-aspek dari network layer dikhususkan untuk setiap subnetwork.

2.2.1.14 Subnetwork Independent Role Di dalam ES, subnetwork independent role bertanggung jawab untuk menyediakan OSI network service tidak bergantung dari subnetwork sebenarnya yang mana ES dipasang. Di dalam IS, subnetwork independent role bertanggung jawab untuk routing dan relaying data user sepanjang jalur antara dua user yang berkomunikasi. Protocol yang mendukung pertukaran routing information juga tergabung dalam functional area ini. Dalam mendukung connectionless mode network service, ini adalah

syarat

wajib

bahwa

semua

ATN

ESs

dan

ISs

mengimplementasikan ISO/IEC 8473 internetworking protocol. Ini adalah subnetwork independent protocol dan mendukung relaying dari connectionless data protocol data units (PDUs) melalui banyak

54 subnetwork. Dengan memilih protocol seperti itu sebagai keseragaman karakteristik,

ATN

berperan

sebagai

subnetwork

independent

internetwork. CLNP mendukung rencana ISO global network addressing, quality of service specification, congestion control, dan segmentation and reassembly of data packets. Sebagai tambahan, terdapat ketentuan di dalam CLNP untuk diagnostic action seperti end-to-end route recording dan error reporting.

2.2.1.15 ATN Addressing Rencana ATN addressing berdasarkan ISO/IEC 8348. Struktur dari ATN network address ditunjukkan pada gambar 2.5

Gambar 2.5. ATN Address Structure (NASA-Aeronautical Related Applications Using ATN and TCP/IP Research Report) Tabel 2.4 menampilkan berbagai address field dan ukurannya dalam oktet dan bit. ISO/IEC 8348 telah menetapkan bagaimana Global Network Addressing Domain dipecah ke dalam sejumlah subordinate Network Addressing Domains, yang mana diidentifikasi oleh unique identifier yang membentuk initial part dari semua NSAP Addresses dan NETs dalam sub-ordinate domain. Bagian-bagian itu diketahui sebagai:

55 •

Initial Domain Part (IDP)

•

Domain Specific Part (DSP) IDP sendiri didefinisikan mempuyai dua bagian: Authority

Format Identifier (AFI) dan Initial Domain Identifier (IDI). AFI mengenali procedur format dan allocation untuk IDI dan format dari sisa NSAP Address. ATN NSAP Address Format ditunjukkan dalam Tabel 2.4 dimulai dengan AFI dan IDI field yang diperlukan oleh ISO/IEC 8348. berakhir dengan System ID (SYS) dan SEL field yang diperlukan oleh ISO/IEC 10589. DSP field yang tersisa ditentukan dan digunakan untuk mengkoordinasi alokasi dari ATN NSAP Address. Dalam istilah ISO/IEC 8348, IDP mempunyai sebuah abstract decimal syntax, dan DSP mempunyai sebuah abstract binary syntax. Alasan untuk penggunaan kata abstract adalah untuk menekankan kenyataan bahwa actual encoding di luar lingkup dari ISO/IEC 8348, dan sebagai gantinya menjadi tanggung jawab dari standard yang menetapkan encoding dari network layer protocol. Tabel 2.4. ATN Address Fields Sizes

56

ISO/IEC 8348 menggambarkan dua skema encoding yang mungkin, “preferred binary encoding” dan “preferred decimal encoding.” ISO/IEC 8473 mengamanatkan penggunaan dari preferred binary encoding untuk CLNP,

sedangkan ISO/IEC 10747

mengamanatkan versi modifikasi dari preferred binary encoding dalam rangka mengatasi

bit aligned NSAP Address Prefixes.

Akibatnya, hanya menetapkan bagaimana setiap field dari DSP dialokasikan sebagai unsigned binary number. Actual encoding dari hasil bit string dalam NPDU adalah

menurut applicable protocol

specification. Dalam Initial Domain Part (IDP), the Authority Format Identifier (AFI) selalu disetel pada desimal 47 dan Initial Domain Identifier (IDI) selalu disetel pada desimal 0027. Dalam Domain Specific Part (DSP), tujuan dari VER field adalah untuk partisi ATN network addressing domain menjadi sejumlah subordinate addressing domains. Nilai yang dimasukkan dan artinya ditunjukkan dalam tabel 2.5. Tabel 2.5. Version (VER) Field Values

AINSC = Aeronautical Industry Service Communications ATSC = Air Traffic Services Communications

57 Tujuan dari Administration (ADM) field adalah untuk membagi lagi network addressing domains yang diperkenalkan oleh VER field menjadi kumpulan lebih lanjut dari subordinate network addressing domains, dan mengijinkan administrasi dilibatkan (address allocation) dari setiap resulting domain ke individual state organization. Tabel 2.6 menunjukkan ICAO regional identifier yang digunakan untuk ADM field. Tabel 2.6. ICAO Regional Identifiers

Routing Domain Format (RDF) field tidak mempunyai nilai dan dibiarkan dalam address structure semata-mata untuk historical dan kecocokan dengan ISO compliant addressing plan. Dalam fixed network addressing, Administrative Regional Selector (ARS) field digunakan untuk membedakan routing domain yang dioperasikan oleh state atau organisasi yang sama. Dalam mobile network addressing, field ini digunakan untuk mengidentifikasi pesawat terbang yang mana address system dilokasikan.

58 Dalam fixed network addressing, Location (LOC) field digunakan untuk membedakan Routing Area di dalam routing domain yang sama dan dalam mobile network addressing LOC field digunakan untuk membedakan Routing Area di dalam mobile routing domain yang sama. System Identifier (SYS) field digunakan untuk secara unik mengidentifikasi End-System atau Intermediate-System di dalam routing domain. NSAP Selector (SEL) field digunakan untuk mengidentifikasi End-System atau Intermediate-System network entity service user process yang bertanggung jawab untuk memulai atau menerima network service data units (NSDUs).

2.2.1.16 ATN Routing Protocols Terdapat tiga dasar routing protocol yang berhubungan dengan ATN: Dua intra-domain routing protocol dan satu inter-domain routing protocol. Intra-domain routing protocol adalah End System-to Intermediate

System

(ES-to-IS)

dan

Intermediate

System-to-

Intermediate System (IS-to-IS). Kedua protocol ini ditetapkan secara berturut-turut oleh ISO specification 9542 dan 10589. Primary interdomain routing protocol untuk ATN adalah Inter-Domain Routing Protocol (IDRP) ditetapkan oleh ISO specification 10747.

2.2.1.17 ATN Routing Tidak seperti ACARS, ATN berdasarkan pada distributed routing.

Routing architecture berdasarkan ISO standard protocol

59 ditunjukkan dalam Gambar 2.6. International Organization for Standardization (ISO) mengembangkan serangkaian lengkap routing protocol untuk penggunaan dalam Open Systems Interconnection (OSI) protocol suite, yaitu: •

Intermediate System-to-Intermediate Systems (IS-IS)

•

End System-to-Intermediate System (ES-IS)

•

Inter-Domain Routing Protocol (IDRP)

Gambar 2.6. Simplified View of ATN Routing (NASA-Aeronautical Related Applications Using ATN and TCP/IP Research Report)

2.2.1.17.1 End System-to-Intermediate System (ES-IS) ISO/IEC 9542 ES-IS protocol menyediakan mekanisme untuk ESs dan ISs untuk bertukar connectivity information di dalam local subnetwork environment. Hal ini direkomendasikan untuk implementasi dalam semua ATN ESs dan semua ATN ISs yang mendukung ES attachment. Protocol memungkinkan ESs dan ISs secara dinamik menemukan yang lain ketika dipasang

60 pada

subnetwork

yang

sama

(hanya

pada

broadcast

subnetworks), dan untuk ISs menginformasikan ESs dari optimal routes. Dalam ketidakhadiran ISs (pada broadcast subnetworks), ESs juga dapat menempatkan satu sama lain pada dasar yang dibutuhkan. ES-IS protocol juga melengkapi IS-IS routing protocols untuk mendukung dynamic discovery dari ISs lain dan/atau NETs mereka. Kemudian juga menggunakan cara yang sama untuk mendukung Inter-Domain Routing Protocol melalui mobile subnetworks.

2.2.1.17.2 Intermediate System-to-Intermediate System (IS-IS) Intermediate System-to-Intermediate System (IS-IS) adalah OSI link-state hierarchical routing protocol yang membanjiri jariangan dengan link-state information untuk membangun gambaran yang konsisten dan lengkap dari network topology. ISO/IEC

10589

IS-IS

intra-domain

routing

information

exchange protocol digunakan oleh ISs di dalam routing domain yang sama untuk bertukar connectivity information. Protocol ini bekerja pada 2 level. Level 1 beroperasi di dalam same routing area yang sama, sedangkan level 2 beroperasi di antara routing area. Dari informasi yang ditukar oleh protocol ini, ISs membangun topology map dari local routing area pada level 1, atau routing area connectivity, di level 2. Dari map ini, optimal

61 route dapat ditemukan dan informasi yang bersangkutan disediakan pada setiap IS’s Forwarding Information Base.

2.2.1.17.3 Inter-Domain Routing Protocol (IDRP) Inter-Domain Routing Protocol adalah OSI protocol yang menspesifikasikan bagaimana router berkomunikasi dengan router dalam domain yang berbeda. IDRP dirancang untuk beroperasi tanpa gangguan dengan CLNP, ES-IS, dan IS-IS. IDRP berdasarkan Border Gateway Protocol (BGP), InterDomain Routing Protocol yang berasal dalam IP community. Fitur-fitur IDRP: •

Mendukung CLNP quality of service (QoS)

•

Menekan Loop dengan mengawasi track dari semua RDs yang dilintasi suatu route

•

pengurangan route information dan processing dengan menggunakan confederations, kompresi dari RD path information, dan lainnya

•

Reliability dengan menggunakan built-in reliable transport

•

Security dengan menggunakan cryptographic signaturs pada per packet basis

•

Route server IDRP

memperkenalkan

beberapa

istilah

khusus

lingkungan. Border Intermediate System (BIS) adalah IS

62 yang berpartisipasi dalam interdomain routing dan menggunakan IDRP. Routing Domain (RD) adalah grup dari ESs dan ISs yang beroperasi dibawah sekumpulan peraturan administrasi yang sama dan berbagi common routing plan. Routing-Domain Identifier (RDI) adalah unique RD identifier. Routing-Information Base (RIB) adalah routing database digunakan oleh IDRP yang dibangun oleh setiap BIS dari informasi yang diterima dari dalam RD dan dari BISs lain. RIB mengandung kumpulan route yang dipilih untuk digunakan oleh BIS tertentu. Confederation adalah grup dari RDs yang muncul pada RDs diluar confederation sebagai sebuah RD. Topologi confederation tidak terlihat pada RDs diluar confederation. Confederations harus bertingkat dengan yang lain dan membantu mengurangi lalu lintas jariang dengan bertindak sebagai internetwork firewalls. ATN telah mengadopsi ISO/IEC 10747 Inter-Domain Routing Protocol untuk pertukaran informasi dynamic routing pada inter-domain level. IDRP adalah “vector distant” routing protocol dan berkaitan dengan pendistribusian route. Route meliputi sekumpulan address prefixes untuk semua tujuan sepanjang route dan path dari router (daftar dari routing domain melalui jalan mana yang dilewati dalam rangka mencapai

63 tujuan). Sebagai tambahan, suatu route mungkin ditandai lebih lanjut oleh berbagai service quality metrics (transit delay). Di bawah IDRP, khususnya Boundary Router dalam setiap routing domain diumumkan ke Boundary Router dalam routing domain yang bersebelahan mengarah ke sistem yang terdapat di dalam routing domain itu. Secara khusus, terdapat suatu route untuk setiap performance metric dan security category supported. Tujuan dari route ini adalah address prefix(es) yang menandai routing domain. Receiving routing domain lalu menyimpan informasi ini dan manggunakannya ketika mereka butuh mengarahkan packet ke tujuan di dalam routing domain yang lain. Route yang diterima boleh juga diumumkan kembali ke routing domain lain disebelah routing domain yang pertama kali menerimanya, dan diteruskan sepanjang ATN Internet. akhirnya, setiap routing domain di dalam ATN Internet dapat menerima route ke setiap routing domain lain. Bagaimanapun, tanpa fungsi yang lain, IDRP tidak akan menyediakan scaleable approach untuk routing. Dalam rangkan untuk menyediakan scaleable architecture, IDRP memungkinkan aggregation dari route untuk routing domain dengan common address prefixes, menjadi suatu single route. Dengan demikian mungkin untuk sejumlah route diketahui router untuk disimpan di dalam batas realistis tanpa mengurangi connectivity di dalam Internetwork.

64 2.2.1.18 Penggunaan Policy Based Routing by Organizations Tanggung jawab BIS untuk menentukan route yang mana, jika ada, akan diumumkan ke BIS lain, dan penggunaannya akan memperjelas route yang diterimanya. Ketika BISs di dalam routing domain menerima alternative route ke tujuan yang sama, mereka harus secara bersama menentukan yang mana route terbaik dan alternatif mana yang akan digunakan. Kumpulan peraturan yang mana menentukan pemberitahuan dan penggunaan dari route dikenal sebagai Routing Policy, dan setiap organizational user dari ATN harus menentukan dan menerapkan routing policy mereka sendiri. Kebutuhan untuk policy based routing antara organisasi berbeda yang mendasari kebutuhan untuk keberadaan dari routing domain. Policy based routing memungkinan user untuk mengatur external access ke sumber komunikasi mereka, dan melindungi merekan sendiri dari masalah dimanapun di dalam internetwork. BIS juga mungkin, bergantung pada routing policy, mengumumkan ke BIS di dalam routing domain route lain yang telah diterima dari routing domain lainnya, dan juga menawarkan transit facility. bagaimanapun, routing policy dapat juga mencegah seperti pengumuman ulang route dan karena itu menolak transit facility. Pengguna Organizational ATN harus memastikan bahwa mereka mempunyai koneksi langsung dengan ATN routing domain dengan komunikasi yang diperlukan, atau routing domain dengan koneksi langsung itu menawarkan transit facility yag pantas pada remainder.

65 Pada prinsipnya, hal ini dapat dilakukan pada bilateral basis antara ATN organizational user pada suatu “as needed” basis. Umumnya ini adalah apa yang diharapkan untuk mendukung komunikasi groundground. Bagaimanapun, untuk mendukung air-ground application, ini tidak mungkin menjadi strategi yang efisien dan mungkin sebenarnya mencegah komunikasi yang bermanfaat dengan menaruh biaya yang terlalu tinggi dalam menghubungkan jalur yang dapat dipakai bahkan ketika connectivity telah ada. Sebagai gantinya, ATN interconnection untuk mendukung airground communication dikoordinasi oleh regional dan dunia. Oleh karena itu, ATN backbone (dari Routing Domain yang menawarkan general transit facilities) diciptakan dengan pembagian biaya secara adil atau tariff yang diketahui untuk penggunaan dari transit facilities. Dengan cara ini user dapat memperoleh akses kemampuan penuh dari ATN secara cepat dan murah. Policy based routing memainkan peranan penting dalam ATN, dimana itu digunakan untuk mendukung kebutuhan user untuk mengatur melalui data link dari user dan untuk

mengoptimalkan

pendistribusian dari route ke mobile system.

2.2.1.19 Mobile Users ATN akan menyertakan banyak “mobile” subnetwork. Contoh subnetwork itu termasuk SSR Mode S, AMSS dan VDL. Jika sebuah pesawat telah dipasang hanya satu mobile subnetwork dan tidak pernah

66 diganti ke yang lain, kemudian meskipun kadang-kadang mungkin saja dipasang dan lain waktu tidak dipasang, hal ini tidak berakibat untuk ATN. Hal ini karena dari sudut pandang dari ATN, tidak akan ada bedanya dari fixed system yang kadang-kadang offline. Bagaimanapun, itu bukan mengenai bagaimana mobile subnetwork digunakan. Sebuah pesawat akan dipasang banyak mobile subnetwork yang berbeda selama penerbangannya. Pesawat untuk perjalanan jauh mungkin bergerak diantara coverage area dari satellite yang berbeda; sebuah pesawat yang melewati benua akan terbang diantara Mode S subnetwork yang berbeda karena hal itu melewati negara-negara yang berbeda. Pada waktu yang sama, aplikasi yang terdapat di pesawat akan perlu memelihara kontak dengan aplikasi di bawah. Mobile platform membutuhkan pertimbangan special routing. Dalam ATN, mobile platform diperlakukan dengan cara yang sama seperti organizational users. System yang terpasang pada pesawat perlu membentuk routing domain dan karena itu harus meliputi ATN router dan juga BIS. Ini sebagian karena ISO/IEC 10747 routing protocol menyediakan mekanisme efisien secara relative untuk memindahkan routing information melalui low bandwidth link. Sebagai tambahan, pesawat hampir selalu secara pengorganisasian terpisah dan berbicara pada ground system yang berhubungan dengan mereka. Oleh karena itu, kebutuhan yang sama untuk kebijakan berdasarkan routing diterapkan.

67 Keberadaan dari mobile user berdampak penting pada organisasi dari ground based ATN. Sementara ground topology akan berubah hanya secara perlahan, setiap titik pesawat yang berhubungan dengan ground ATN akan berubah secara cepat dengan akibat berdampak pada volume dari pertukaran routing information, dan routing table di dalam setiap router. Suatu strategi diperlukan untuk aliran informasi yang sangat cepat ini, dan juga untuk menghindari masalah dari routing instability karena perubahan yang cepat dari routing information. Oleh karena itu, ATN Mobile Routing Strategy berdasarkan pada konsep dua level dari default route provider. Level pertama disediakan oleh default route provider untuk semua pesawat dalam daerah yang diberikan (disebut sebagai ATN Island). Default route provider ini terus menginformasikan mengenai route ke semua pesawat yang berada di daerah tersebut dan karena itu dapat selalu menyediakan jalur untuk pesawat. Beberapa default route provider mungkin ada di daerah yang sama dan secara bersama sama mereka berkata untuk membentuk ATN Island Backbone. Level kedua disediakan oleh aircraft’s home. “Home” dari suatu pesawat tidak berhubungan pada markas penerbangan, fasilitas perawatannya atau tentu aja semua konsep geografi dari “home". Sederhananya adalah sebuah ATN routing domain khusus, dan pada prinsipnya, ATN RD mana pun akan lakukan. Mungkin suatu RD milik perusahaan penerbangan pesawat, tapi sama dengan milik

68 Service Provider atau Administration. Secara khusus, semua pesawat milik perusahaan penerbangan yang sama atau General Aviation (GA) aircraft dari suatu negara berbagi home yang sama. ATN’s default route providers di setiap ATN Island menjaga “home” menginformasikan mengenai lokasi semua pesawatnya. Demikian, jika default route provider tertentu perlu mengarahkan packet ke suatu pesawat yang mana pesawat itu tidak mempunyai explicit route (misalnya, tidak berada di daerah yang sama), yang harus dilakukan adalah mengarahkan packet ke home pesawat yang diketahui. Dari tempat itu dapat diteruskan ke ATN Island yang berhubungan dengan pesawat kemudian ke pesawat itu.

2.2.1.19.1 Route Initiation Pembentukan jalur komunikasi antara BISs dalam dua routing domain disebut sebagai “Route Initiation.” Prosedur ini diterapkan pada pembentukan ground/ground dan air/ground communication. Bagaimanapun, karena berlawanan dengan kasus ground/ground, Route Initiation untuk mobile user adalah dinamik dan mengikuti prosedur yang ditentukan ICAO.

2.2.1.19.2 Routing Control Syarat-syarat

pengguna

yang

penting,

user

dapat

menentukan routing control requirement setiap application basis. Untuk AOC application, syaratnya adalah mengontrol

69 melalui air/ground data link yang digunakan untuk air/ground application. Untuk ATSC application, syaratnya adalah hanya mengikuti

ATSC

route

yang

disetujui,

dan

dapat

mengkelompokkan route dalam class A sampai class H, dan untuk user data mengikuti route dari class yang paling sesuai. Beberapa administrasi juga dapat membatasi jenis traffic yang dibawa carried air/ground data link tertentu. batasan tersebut juga harus dimasukkan ke dalam laporan. ATN memenuhi syarat tersebut dengan: •

Mengijinkan user untuk mengidentifikasi jenis traffic dari data yang berjalan di dalam CLNP header (misalnya., ATSC, AOC, dan General Communication) dan routing control requirement.

•

Membawa informasi mengenai air/ground data link dari route yang dilewati dan batasan apapun yang diletakkan pada data link dalam setiap IDRP route.

•

Membawa informasi mengenai apakah suatu route disetujuai untuk tujuan ATSC dan memberikan ATSC Class route pada setiap IDRP Route. Ketika ATN router meneruskan CLNP PDU, user

requirements menemukan route yang tersedia dan route yang cocok kemudian dipilih. Dalam kasus AOC traffic, syarat user dipaksa dengan “strong” manner yaitu jika route yang cocok

70 dengan user tidak ada maka data dibuang. Dalam kasus ATSC traffic, interpretasi “strong” yang serupa dibuat dari requirement yang mengikuti ATSC approved route. Bagaimanapun, router akan secara sederhana memilih route yang sangat cocok dengan ATSC Class. Ini adalah route dengan requested class, higher class, atau jika tidak ada class route yang lebih tinggi, maka ATSC menyetujui route dengan class tertinggi dari yang tersedia.

2.2.1.20 ATN Security Security adalah perhatian utama dalam lingkungan aeronautical dan ATN mendukung security dengan menentukan sejumlah security function. ATN security function sebagian besar terkait dengan: •

Melindungi aplikasi CNS/ATM dari internal dan external threat.

•

Memastikan bahwa aplikasi Quality of Service dan Routing Policy Requirement terpelihara, termasuk ketersediaan service.

•

Memastikan bahwa air-ground subnetworks digunakan dalam persetujuan dengan ITU requirements. ATN internet menyediakan mekanisme untuk mendukung

bulleted item hanya 2 dan 3. mekanisme ini ditetapkan untuk mengambil tempat dalam common domain of trust. Mekanisme ini menggunakan Security Label dalam header dari setiap CLNP Data PDU untuk menyampaikan informasi identifikasi “traffic type” dari

71 data dan routing policy dari aplikasi dan/atau strong QoS Requirements. Strong QoS Requirements mungkin hanya dinyatakan oleh ATSC Application. Strong QoS Requirements dinyatakan sebagai ATC Class identifier dan dikodekan sebagai bagian dari ATN Security Label. Terkecuali

jika

transport

connection

digunakan

untuk

menyampaikan general communications data, setiap transport connection dihubungkan dengan sebuah ATN Security Label. Nilai dari label ditentukan oleh initiating TS-User ketika koneksi diaktifkan. Responding TS-user mungkin menolak untuk menerima transport connection yang terhubung dengan ATN Security yang diberikan, tapi tidak dapat memberikan alternatif dan juga tidak mungkin untuk mengganti ATN Security Label selama waktu hidup dari transport connection. ATN Security Label tidak pernah benar-benar dikodekan ke dalam TPDU header. Sebagai gantinya, setiap NSDU yang melalui Network Layer yang mengandung TPDU dari transport connection yang terhubung dengan ATN Security Label adalah terhubung dengan ATN Security Label yang sama. Ini disahkan sebagai parameter untuk N-UNITDATA request, dan kemudian dikodekan ke NPDU header. TPDUs dari transport connections yang terhubung dengan ATN Security Labels yang berbeda tidak dapat digabungkan ke NSDU yang sama.

72 Saat ini tidak ada mekanisme untuk perlindungan Routing Information Base dari attacker. Bagaimanapun juga, penggunaan dari ISO/IEC 10747 type 2 authentication masih dalam pertimbangan untuk definisi spesifikasi untuk versi masa mendatang. Kebutuhan Routing Information untuk mendukung Security Label ini dipertahankan melalui informasi yang disampaikan dalam ISO/IEC 10747 Security Path Attribute mengenai setiap route. ATN Router class 4 dan diatasnya mengacu pada routing information ini selama NPDU forwarding process dalam rangkan untuk memenuhi syarat aplikasi yang dinyatakan melalui NPDU’s Security Label dan menyelenggarakan ITU resolution manapun yang dapat dipakai pada frequency utilization.

2.2.1.21 Mobilitas ATN ATN adalah kumpulan dari router yang terdistribusi tanpa centralized

processor

mengenai lokasi dari

yang

mempunyai

“ultimate

knowledge”

mobile node (pesawat terbang). Pergerakan

dalam ATN ditangani secara utama oleh IDRP. Fitur-fitur IDRP untuk mobile routing meliputi: Semua mobile node (pesawat terbang) diberikan “home” routing domain. home routing domain ini akan selalu mempunyai informasi mengenai dimana untuk mencapai pesawat atau di jaringan mana pesawat berada.

73 Ketika uplink message dari ground end-system dikirim ke pesawat, maka pesan umumnya di kirim ke home routing domain yang mempunyai pengetahuan khusus di jaringan mana pesawat berada. Router di dalam home routing domain akan meneruskan pesan ke pesawat. Untuk downlink message dikirim dari pesawat ke ground endsystem, pesawat hanya perlu pengetahuan mengenai address dari endsystem. Pesan akan memelih route yang ditentukan oleh routing protocol.

2.2.1.22 ATN Quality of Service (QoS) ATN QoS Requirements dipelihara oleh berbagai fungsi dalam ATN upper layer dan Internet. Data Integrity dipelihara oleh end-toend checksums. Transport protocol memelihara checksum pada semua pesan. Bagaimanapun, ini mungkin tidak cukup untuk memenuhi ADSP requirement dan application end-to-end checks mungkin diperlukan. Hal ini dapat disediakan oleh mekanisme security yang diperlukan untuk membalas external threATS. Availability dipelihara dengan menyediakan multiple alternative route melalui Internet dan rerouting di sekitar kegagalan. Ini bergantung pada operasi yang sesuai dari pertukaran

routing

information. Transport

protocol

bertanggung

jawab

terutama

untuk

memastikan tidak ada kesalahan pengiriman dan memastikan

74 penerimaan pesan. Transport protocol juga melaporkan kegagalan pengiriman karena transport connection fail. Bagaimanapun juga, Transport protocol hanya dapat melaporkan kemungkinan bahwa kesalahan pengiriman telah terjadi. Network Design bertanggung jawab terutama untuk memastikan bahwa transit delay requirement terpenuhi dengan memastikan bahwa path length sesuai dan mencukupi kapasitas network yang tersedia. Dalam hal network yang melewati batas karena component failure atau high load yang tidak terduga, congestion management dan data prioritization diimplementasi oleh Internet dan Transport Protocol dalam rangka berbagi network bandwidth yang tersedia dan memberikan pilihan keselamatan yang berhubungan dengan aplikasi. Priority digunakan untuk memberi tanda pada data yang lebih diutamakan dan/atau relatif penting. Priority digunakan untuk memutuskan data mana yang diproses lebih dulu atau bagaimana memecahkan perselisihan untuk mengakses ke shared resources sejalan dengan user requirement di dalam dan di antara aplikasi. Di dalam ATN priority ditandai secara terpisah oleh aplikasi dalam transport layer dan network layer, dan dalam ATN subnetworks. Dalam setiap kasus, semantic dan penggunaan priority dapat berbeda. Dalam ATN Internet, priority mempunyai peranan penting untuk memastikan bahwa high priority safety related data tidak dilambatkan oleh low priority non-safety data, terutama ketika network mengalami overload dengan low priority data.

75 Priority dalam ATN Application Protocols digunakan untuk membedakan pesan aplikasi yang mendesak dan relatif penting di dalam konteks dari aplikasi itu sendiri. Perhatikan bahwa priority dari individual transport connection tidak dapat diubah selama waktu hidup dari connection. Oleh karena itu, jika aplikasi bertukar pesan kepunyaan lebih dari satu kategori pesan menggunakan connection mode transport service, maka transport connection yang terpisah perlu dibentuk untuk setiap kategori pesan. Transport connection priority berkaitan dengan hubungan antara transport connections. priority ini menentukan transport connection yang relatif penting dengan respek pada perintah transport connections mana yang harus menurunkan QoS-nya, jika diperlukan dan perintah transport

connections

mana

yang

dilepaskan

dalam

rangka

memulihkan resources. Transport user menetapkan transport connection priority secara eksplisit atau implisit transport connection terbentuk. Perhatikan bahwa tidak ada prosedur yang dibutuhkan dari ATN Connectionless Transport Entity dalam respek untuk priority, kecuali untuk memetakan TSDU priority yang disediakan oleh service user (ATN Application), ke Network Layer Priority bersesuaian dan sebaliknya. Dalam ATN Internet Layer, NPDU dengan priority yang lebih tinggi diberikan akses lebih dahulu ke resource. Selama periode puncak network utilization, priority NPDUs yang lebih tinggi mungkin

76 diharapkan

lebih

dapat

mencapai

tujuannya

(lebih

sedikit

kemungkinan akan dibuang oleh congested router). Sebagai tambahan, mereka mungkin mengalami transit delay yang lebih rendah (lebih banyak kemungkinan dipilih dari antrian untuk transmisi) daripada priority packet yang lebih rendah. Perhatikan bahwa sebagai tambahan pada NPDUs yang mengandung user (transport layer) data, Internet layer juga meneruskan routing information yang terkandung dalam CLNP Data PDUs (yaitu IDRP) sebagai pembeda NPDUs (yaitu ES-IS). Ini semua harus ditangani pada priority tertinggi jika perubahan pada network topology berefek secara cepat dan optimal service disediakan kepada user. Dalam connection-mode ATN subnetwork, priority digunakan untuk membedakan aliran data yang relatif penting (data pada subnetwork connection) dengan respek untuk memperoleh akses ke communications resources dan untuk memelihara Quality of Service yang diminta. Bagaimanapun juga, pada beberapa subnetworks (public data networks), tidak semua aliran data akan membawa ATN messages. Oleh karena itu, subnetwork priority juga digunakan untuk membedakan ATN dan aliran data bukan ATN.

2.2.2 Aplikasi – Aplikasi yang Berkaitan dengan ATN Pengelompokan dan rangkuman dari kebutuhan-kebutuhan operasional untuk setiap major aplikasi dibutuhkan untuk mendapatkan pengertian dari

77 kebutuhan yang muncul oleh aplikasi pada sistem komunikasi. Kumpulan aplikasi

komunikasi

air-to-ground

maupun

ground-to-ground

yang

digunakan dalam industri transportasi udara sangat tersebar sehingga ringkasan aplikasi menjadi sulit untuk dibuat, dalam hal mengambil inti dari aplikasi sekaligus inti dari kebutuhan-kebutuhan. Ringkasan ini harus mendukung fungsionalitas baik teknologi lampau maupun teknologi masa depan. Setelah dipelajari secara terperinci, ada 5 kategori aplikasi yang merangkum banyak aktivitas komunikasi air-to-ground, yaitu : •

Air Traffic Management (ATM) yang meliputi Air Traffic Control, Air Traffic Services, dan Communications, Navigation, and Surveillance (CNS)

•

Airline Operational Control, yang meliputi System Control, Flight Operations, Maintenance, dan Airport/Ramp Operations

•

Airline Administrative Communications

•

Airline Passenger Communications

•

Hiburan Kelima kategori ini menyediakan banyak aplikasi yang diharapkan

akan banyak dipakai 15 tahun mendatang. Diharapkan bahwa aplikasiaplikasi yang mengunakan character-oriented messaging akan bertransisi ke bit-oriented messaging pada periode yang sama. Kedua tipe messaging ini diharapkan konsisten pada lingkungan ATN maupun TCP/IP. Kebutuhan-kebutuhan komunikasi diringkas baik pada level kategori maupun level aplikasi. Deskripsi naratif tentang aplikasi dan kebutuhan

78 komunikasi yang terkait digunakan untuk mendefinisikan jumlah set kebutuhan yang digunakan untuk membandingkan kapabilitas arsitektur dari ATN dan TCP/IP.

2.2.2.1 Aplikasi-Aplikasi Air Traffic Management (ATM)

2.2.2.1.1 Predeparture Clearance Semua keberangkatan

Instrument Flight Rules dari

lapangan udara dibutuhkan untuk mendapatkan Predeparture Clearance (PDC) dari clearance delivery controller ke taxi. Karena hal ini selalu dilakukan secara verbal melalui VHF radio, lapangan udara yang sibuk dapat mengalami kepadatan pada frekuensi

clearance

mengakibatkan

delivery.

keterlambatan

Kepadatan karena

ini

komunikasi

sering yang

terhambat . Pada lingkungan ATN, PDC mengirimkan Air Traffic Cor (ATC) departure clearances melalui data link sebagai ganti suara. Berikut adalah daftar pesan yang terdapat pada Predeparture Clearance (PDC) : •

Aircraft Indentification

•

Clearance limit

•

Instrument departure procedure

79 •

Route of flight including PDR/PDAR/PAR

•

Altitude data in the order flown

•

Mach number

•

Heading

•

Altimeter Setting

•

Traffic information

•

Holding Instruction

•

Any Special Information

•

Frequency and beacon code information Karakteristik dari komunikasi Predeparture Clearance

(PDC) dapat dilihat pada tabel di bawah ini. Tabel 2.7. Karakteristik komunikasi Predeparture Clearance (PDC)

80 Tabel 2.8. Ukuran unit informasi PDC

2.2.2.1.2 Taxi Clearance Taxi Clearance adalah pesan Aircraft Addressing and Reporting System (ACARS) yang digunakan oleh industri penerbangan komersial. Taxi Clearance yang diharapkan dibuat sebagai respon dari sebuah pesan downlink Taxi Clearance Request dari awak udara. Karakteristik dari komunikasi aplikasi

Taxi Clearance

dapat dilihat pada tabel di bawah ini. Tabel 2.9. Karakteristik dari komunikasi aplikasi Taxi Clearance

81 2.2.2.1.3 Context Management Referensi : Comprehensive ATN Manual (CAMEL) Part III, Guidance Material Context Management adalah aplikasi yang menginisiasi dan memelihara koneksi data link antara awak udara dan ground system. Aplikasi Context Management menyediakan fungsifungsi: •

Fungsi Logon : mendukung pertukaran informasi aplikasi antara awak udara dan ground system.

•

Fungsi Update : memungkinkan ground system untuk memodifikasi data-data aplikasi pada awak udara.

•

Fungsi Contact : memungkinkan ground system untuk mengarahkan awak udara untuk logon kepada ground system yang lain.

•

Fungsi Forward : memungkinkan ground system untuk meneruskan informasi aplikasi awak udara kepada ground system yang lain.

•

Fungsi Registration : memungkinkan awak udara dan ground system untuk membuat informasi aplikasi bisa digunakan untuk sistem komunikasi atau aplikasi lain pada awak udara atau pada ground system Karakteristik

dari

komunikasi

aplikasi

Management dapat dilihat pada tabel di bawah ini.

Context

82 Tabel 2.10. Karakteristik dari komunikasi aplikasi Context Management

2.2.2.1.4

Controller Pilot Data Link Communication Controller Pilot Data Link Communication adalah

sejumlah komunikasi antara sebuah controller dan seorang pilot menggunakan data link untuk komunikasi Air Traffic Control. Aplikasi CPDLC menyediakan komunikasi data air-ground untuk servis Air Traffic Control, meliputi sekumpulan dari elemen-elemen

pesan

clearance/information/request

yang

berkorespondensi dengan phraselogy suara yang digunakan oleh prosedur Air Traffic Control. Controller dilengkapi dengan kapabilitas

untuk

mengatur

level

assignment,

crossing

constraint, lateral derivations, route changes and clearances, speed assignment, radio frequency, dan berbagai permintaan informasi. Pilot dilengkapi dengan kapabilitas untuk merespon pesan-pesan, meminta penjelasan dan informasi, melaporkan informasi, dan mendeklarasi sebuah pesan keadaan krisis. Implementasi dari Controller Pilot Data Link Communication

83 akan memberikan perubahan besar pada komunikasi transportasi udara. Karakteristik dari komunikasi Controller Pilot Data Link Communication dapat dilihat pada tabel di bawah ini. Tabel 2.11. Karakteristik dari komunikasi CPDLC

Tabel 2.12. Ukuran pesan Controller Pilot Data Link Communication

Tabel 2.13. Frekuensi pesan Controller Pilot Data Link Communication.

84 2.2.2.1.5 AutomaticDependentSurveillance (ADS) Referensi : : Comprehensive ATN Manual (CAMEL) Part III, Guidance Material RTCA/DO-237, Spectrum Planning for 19972000, Appendix F Aplikasi

Automatic

Dependent

Surveillance

(ADS)

dirancang untuk memberikan laporan kepada user secara otomatis. Laporan ini dihasilkan dari on-board navigation and position-fixing system. Laporan ini berisi tentang

aircraft

identification, four-dimensional position, dan data-data tambahan lainnya. Laporan ADS memberikan posisi dan informasiinformasi lain yang akan digunakan dalam fungsi air traffic management, termasuk air traffic control. Pesawat terbang menyediakan informasi kepada user berdasarkan 1 dari 4 keadaan ini : •

Berdasarkan sebuah kontrak (dikenal dengan demand contract) disetujui oleh ground system, pesawat terbang menyediakan informasi segera dan hanya sekali.

•

Berdasarkan sebuah kontrak (dikenal dengan periodic contract) disetujui oleh ground system, pesawat terbang menyediakan informasi berdasarkan dasar regular.

•

Berdasarkan sebuah kontrak (dikenal dengan event contract) disetujui oleh ground system, pesawat terbang

85 menyediakan informasi saat ada kejadian yang terdeteksi oleh avionics •

Saat terjadi kondisi bahaya, pesawat terbang menyediakan informasi berdasarkan dasar regular tanpa ada persetujuan terlebih dahulu dengan ground system (dikenal dengan emergency contract). Sebuah event atau periodic contract harus terlebih dahulu disetujui sebelum emergency contract dapat berjalan. Avionics mampu mendukung contracts dengan setidaknya

4 ATC ground system secara bersamaan. Selain itu, mereka juga mampu mendukung 1 demand contract, 1 event contract, and 1 periodic contract dengan masing-masing ground system secara bersamaan. Karakteristik dari komunikasi Automatic Dependent Surveillance dapat dilihat pada tabel di bawah ini. Tabel 2.14. Karakteristik dari komunikasi Automatic Dependent Surveillance

86 2.2.2.1.6 Automatic Dependent Surveillance-Broadcast Referensi:adl.faa.gov/index2/document_library/adsmnent.htm Air-to-Air Automatic Dependent Surveillance Broadcast (ADS-B). Dalam sebuah aplikasi ADS-B air-to-air Cockpit Display of Traffic Information (CDTI) adalah teknologi dasar yang memungkinkan pilot secara elektronik “melihat” dan “menghindari” pesawat terbang air. Setiap pesawat terbang secara otomatis menyebarkan posisinya dan informasi lain kepada semua pesawat terbang di area sekitar yang dilengkapi dengan teknologi ini. Informasi ini ditampilkan secara visual pada sebuah CDTI. Keterbebasan dari ground-based radar, CDTI akan meningkatkan kesadaran situasional pilot dan menciptakan operasi udara yang lebih aman dan efisien. Teknik ADS-B dapat juga mempercanggih traffic collision avoidance systems di masa depan. ADS-B juga meningkatkan keamanan dan efisiensi penerbangan dengan menyebarkan infomarsi mengenai vektor angin dan keadaan cuaca. Air-to-Ground

ADS-B.

ADS-B

akan

menyediakan

surveillance data kepada pengontrol atau fasilitas operasional pesawat terbang di darat. Sebuah pesawat terbang dalam penerbangan menyebarkan informasi mengenai posisinya, altitudo, identifikasi, dan informasi penting lainnya kepada ground stations yang kemudia memberikan data ini ke air traffic control dan/atau airlines operations centers. Informasi ini

87 digunakan secara efektif untuk menciptakan surveillance dalam remote locations atau menambahkan atau mengganti kapabilitas surveillance. Air-to-Ground ADS-B dapat sangat membantu controllers and airlines operations centers dengan airspace management. Ground-to-Ground ADS-B. ADS-B akan menyediakan posisi dan identifikasi pesawat terbang serta kendaraan lain yang dilengkapi dengan teknologi ini secara akurat untuk airport surface surveillance. Pesawat terbang dan kendaraan lainnya menyebarkan

informasi

berisi

posisi,

kecepatan,

tujuan,

identifikasi ke ground station di sekitar bandara udara. Informasi ini kemudian diteruskan ke air traffic controllers dan airport management facilities personnel. Sebagai tambahan, informasi yang disebar mungkin diterima oleh pesawat terbang atau kendaraan

lain

untuk

meningkatkan

surface

situational

awareness. Airport surface surveillance, yang dipercanggih melalui aplikasi-aplikasi ADS-B data link, akan menciptakan airport surface operations yang aman dan efisien dalam segala cuaca dan di malam hari. ADS-B adalah 1 buah komponen dari end-to-end surveillance system. ADS-B adalah sebuah fungsi pada sebuah pesawat terbang, surface vehicle atau obstruction yang secara periodik menyebarkan state vector-nya (horizontal and vertical position, horizontal and vertical velocity) dan informasi lainnya.

88 ADS-B adalah otomatis karena tidak diperlukan pemicu untuk menyebabkan transmisi. ADS-B bergantung karena bergantung pada on-board navigation sources dan on-board broadcast transmission

systems

untuk

menyediakan

surveillance

information kepada pengguna lain dan service providers. User lain (baik pesawat terbang maupun ground-based) dalam area penyebaran ini dapat memilih untuk menerima dan memproses ADS-B surveillance information. Informasi yang tersebar ini dapat digunakan oleh aplikasi penerima untuk meningkatkan situational awareness, conflict avoidance, dan airport and airspace management. Karakteristik dari komunikasi Automatic Dependent Surveillance Broadcast dapat dilihat pada tabel di bawah ini. Tabel 2.15. Karakteristik dari komunikasi Automatic Dependent Surveillance-B

2.2.2.1.7 Waypoint Position Reporting Waypoint Position Reporting (WPT/POS) digunakan untuk menyediakan informasi mengenai posisi, altitudo, kecepatan dan

89 kondisi penerbangan lain dalam sebuah dasar periodik. Tipe dari laporan bervariasi berdasarkan aircraft equipage - voice, ADS, radar, SSR, and CPDLC. Lingkungan sekitar airspace dan kapabilitas pesawat terbang dipertimbangkan saat membuat kriteria laporan. Karakteristik

dari

komunikasi

Waypoint

Position

Reporting dapat dilihat pada tabel di bawah ini. Tabel 2.16. Karakteristik dari komunikasi Waypoint Position Reporting

2.2.2.1.8 Emergency Messages Referensi: ARINC Specification 620 Emergency Messages adalah pesan kecil yang didesain untuk dialamatkan ke ground end-system yang akan melaporkan situasi Mayday atau Hijack. Karakteristik dari komunikasi Emergency Messages dapat dilihat pada tabel di bawah ini.

90 Tabel 2.17. Karakteristik dari komunikasi Emergency Messages

2.2.2.1.9 Future Air Navigation System Future Air Navigation System (FANS) adalah bagian dari gerakan internasional untuk mengurangi atau mengeliminasi kebutuhan pesawat terbang untung menggunakan airways, menuju ke konsep Free Flight. FANS terdiri dari 3 bagian : communications,

navigation,

and

surveillance

(CNS).

Communications biasanya disediakan via satelit tetapi dapat diambil via sebuah data link juga. Navigation disediakan oleh Flight Management Computer (FMC) menggunakan GPS, inertial, air data, dan radio navigasi lainnya, jika tersedia. Surveillance diselesaikan pada Air TrafficManagement (ATM) center dimana pesawat terbang dilacak. Keuntungan dari sistem ini pesawat terbang dapat dilacak pada setiap waktu bahkan ketika tidak ada radar. Sistem ini memperbolehkan reduced separation antara pesawat terbang. Saat ini pesawat terbang

91 harus dipisahkan dengan jarak yang besar (sekitar 60 mil) ketika menyebrangi samudera untuk mencegah mid-air collisions karena kesalahan navigasi. Dengan GPS untuk menyediakan informasi posisi yang lebih akurat dan komunikasi dengan satelit untuk melaporkan posisi, perpisahan dan dikurangi karena lokasi dari pesawat terbang diketahui dengan akurasi yang sangat baik. Boeing telah disertikasi FANS-1 system pada pesawat terbang 747-400 . Airbus berkerja dengan sistem yang sama yang dikenal dengan FANS-A. Karakteristik dari komunikasi Future Air Navigation System dapat dilihat pada tabel di bawah ini. Tabel 2.18. Karakteristik dari komunikasi Future Air Navigation System

2.2.2.1.10 Future Free Flight Free Flight adalah sebuah konsep inovativ yang dirancang untuk meningkatkan keamanan dan efisiensi dari National Airspace System (NAS). Konsep ini menggeser NAS dari sebuah centralized command and control system between pilots and air traffic controllers menjadi

sebuah sistem terdistribusi yang

92 memperbolehkan pilot, kapanpun dapat dilakukan, untuk memilih rute mereka sendiri dan mendata sebuah flight plan yang mengikuti rute yang paling efisien dan ekonomis. Free Flight calls untuk membatasi fleksibilitas pilot di beberapa situasi tertentu, seperti, untuk memastikan separasi pada high-traffic airports dan pada congested airspace, untuk mencegah entry yang tidak terautorisasi ke dalam penggunaan airspace, dan untuk alasan keamanan lainnya. Central to the Free Flight concept adalah prinsip yang menjaga keamanan airborne separation. Prinsip-prinsip ini berdasarkan 2 zona airspace, protected dan alert. Ukuran dari masing-masing zona dibagi berdasarkan kecepatan pesawat, karakteristik performance, dan communications, navigation, and surveillance equipment. Zona protected (zona yang terdekat dengan pesawat) tidak akan pernah bertemu zona protected pesawat lain. Zona alert adalah ekstension dari zona protected, dan sebuah pesawat dapat bermanuver secara bebas sampai menyentuh zona alert. Jika menyentuh

zona alert, sebuah

controller menyediakan satu atau kedua pilot dengan course correction or restriction untuk memastikan separasi. Umumnya. Kebanyakan perintah akan dikirim via data link, an integrated network of air, ground, and airborne communications systems. Sebagai tambahan, onboard computers dan satelit Global Positioning System akan memperbolehkan pilot, dengan

93 kehadiran controllers, untuk menggunakan airborne traffic displays untuk memilih solusi-solusi. Fungsi-fungsi dari Free Flight meliputi: •

Global Positioning System-based en route navigation, and Category

I/II/III

approaches

and

landings;

i.e.,

WAAS/LAAS. •

Automatic Dependent Surveillance-Broadcast (ADS-B).

•

Controller Pilot Data Link Communication (CPDLC).

•

Flight Information Services, including FAA-provided weather information for the cockpit.

•

Cockpit display of terrain and/or traffic information for pilot situational awareness.

•

Decision Support Systems, including improved oceanic conflict probe. Karakteristik dari komunikasi Future Free Flight dapat

dilihat pada tabel di bawah ini. Tabel 2.19. Karakteristik dari komunikasi Future Free Flight

94 2.2.2.1.11 Flight Information Services (FIS) Referensi : Comprehensive Aeronautical Telecommunication Network (ATN) Manual, Section5.1.5. RTCA Special Committee 195 “Minimum Aviation Systems Performance Standards(MASPS) for Flight Information Services-Broadcast (FIS-B) Data Link” DraftSeptember 1999. Flight Information Services (FIS) digambarkan di bagian ini sebagai sebuah aplikasi Request/Reply. FIS memperbolehkan pilot untuk meminta dan menerima informasi Automatic Terminal Information Service (ATIS) ground FIS systems via data link. FIS menyediakan baik

air user dan ground user

dengan FIS Data Link Service dibatasi oleh informasi ATIS. Layanan ATIS data link mendukung ketersediaan ATIS sebagai sebuah layanan suara tersebar, disediakan aerodromes worldwide. Pesawat terbang (baik pilot dan/maupun avionics) meminta layanan dengan cara membuat sebuah request message for transmission ke sebuah FIS ground system. Sebuah FIS contract kemudian diciptakan oleh layanan FIS yang akan mengikuti satu dari dua bentuk berikut : •

FIS Demand Contract – dimana ground FIS system menyediakan informasi hanya sekali.

•

FIS Update Contract – dimana ground FIS system menyediakan informasi dan segala update dari informasi.

95 FIS adalah sebuah sistem yang dapat mendukung banyak produk. Berikut adalah daftar dari aplikasi-aplikasi ATC/ATS yang diciptakan untuk FIS. Daftar ini dibagi kedalam text based products dan graphical based products. Textual FIS Products : •

METAR and SPECI

•

TAF and Amended TAF

•

SIGMET

•

Convective SIGMET

•

AIRMET

•

PIREP

•

AWW

•

Winds and Temperatures Aloft Graphical FIS Products :

•

National/Regional NEXRAD

•

Radar echo tops graphics

•

Storm tops and velocity

•

Lightning strike

•

Point phenomena

•

Surface conditions/winter precipitation graphic

•

Surface weather systems

•

National METAR Graphic

•

CATMET format

96 •

Regional METAR Graphic

•

AIRMET, SIGMET

•

Bitmap encoding

•

Gridded Weather Forecast Products Karakteristik dari komunikasi Flight Information Services

dapat dilihat pada tabel di bawah ini. Tabel 2.20. Karakteristik dari komunikasi Flight Information Services

Tabel 2.21. Ukuran pesan Flight Information Services

Tabel 2.22. Frekuensi pesan Flight Information Services

97 2.2.2.1.12 Airport Terminal Information Service (ATIS) Karakteristik

dari

komunikasi

Airport

Terminal

Information Service (ATIS) dapat dilihat pada tabel di bawah ini. Tabel 2.23. Karakteristik dari komunikasi Airport Terminal Information Service

2.2.2.1.13 Terminal Weather Information to Pilots Karakteristik

dari

komunikasi

Terminal

Weather

Information to Pilots dapat dilihat pada tabel di bawah ini. Tabel 2.24. Karakteristik dari komunikasi Terminal Weather Information to Pilots

98 2.2.2.1.14

Wide Area Augmentation System

Referensi : gps.faa.gov/Programs/WAAS/waas.htm Karakteristik dari komunikasi Wide Area Augmentation System (WAAS) dapat dilihat pada tabel di bawah ini. Tabel 2.25. Karakteristik dari komunikasi Wide Area Augmentation System

2.2.2.1.15

Local Area Augmentation System

Referensi : gps.faa.gov/Programs/LAAS/laas.htm Karakteristik dari komunikasi Local Area Augmentation System (LAAS) dapat dilihat pada tabel di bawah ini. Tabel 2.26. Karakteristik dari komunikasi Local Area Augmentation System

99 2.2.2.1.16 Cockpit Voice Karakteristik dari komunikasi Cockpit Voice dapat dilihat pada tabel di bawah ini. Tabel 2.27. Karakteristik dari komunikasi Cockpit Voice

2.2.2.2 Airline Operational Control Kategori Airline Operational Communication (AOC) meliputi aplikasi-aplikasi airline to aircraft yang berhubungan dengan operational command and control dari pesawat terbang yang terlihat dari kebutuhan pemilik untuk beroperasi secara efesien. Proses-proses yang digunakan untuk menyelesaikan aktifitas ini sering disebut airline operational control dan dihasilkan dari Airline Flight Dispatch Center. Lebih tepatnya, adalah tanggung jawab bisnis AOC yang membutuhkan flight dispatcher mengkonduksi penerbangan individual (dan seluruh jadwal) secara efisien dengan tujuan untuk memastikan kesuksesan bisnis penerbangan.

Untuk menyediakan aktivitas dari

operational control of a fleet aircraft, perusahaan penerbangan telah

100 mengembangkan

proprietary automated IT systems yang unik –

masing-masing dioptimasi sesuai lingkungan operasionalnya. Elemenelemen operasi primer dari sistem IT ini meliputi dispatch, flight crew (cockpit and cabin), ground crews (fuel, baggage, and maintenance), and gate managers. Elemen-elemen pendukung kedua meliputi meteorology, engineering, and route planning staffs. Pertukaran informasi antara IT intensive systems ini didukung dengan

penggunaan

sistem

datagram

yang

equivalent

untuk

berkomunikasi dengan pilot dan avionics yang berhubungan dengan subsystems onboard the aircraft. Sistem datagram ini dikembangkan ke dalam sistem ACARS sekarang dan digunakan oleh commercial air carriers, dan perusahaan yang bergerak di bidang penerbangan. Untuk menyediakan dasar umum untuk spesifikasi dalam hal pembelian secara ekonomi untuk avionic untuk menjalankan ACARS messaging, perusahaan penerbangan mengembangkan beberapa spesifikasi bentuk dan fungsi melalui Airline’s Avionics Electronics Engineering Committee (AEEC). Usaha ini telah memicu pengembangan standarisasi untuk interface messaging yang mengarahkan fungsifungsi dasar yang didukung oleh AOC IT and management processes. Untuk tujuan analisis, kategori aplikasi AOC dibagi lagi ke dalam 4 group yaitu : •

Data Link Related System Control, Peripherals, and Subsystems

•

Flight Operations

101 •

Maintenance

•

Airport/Ramp Operations Karakteristik

dari

komunikasi

Airline

Operational

Communication dapat dilihat pada tabel di bawah ini. Tabel 2.28. Karakteristik dari komunikasi Airline Operational Communication

2.2.2.3 Airline Administrative Communication Kategori Airline Administrative Communication (AAC) meliputi aplikasi-aplikasi

airline to aircraft messaging yang berhubungan

dengan administrasi rutin yang bisa disebut dengan cabinet crew operations. Perbedaan antara AOC dan AAC tidak digambarkan oleh definisi yang jelas. AAC adalah koleksi aplikasi-aplikasi dan review tugas yang bertujuan untuk dikembangkan menjadi layanan bagi penumpang. Komunikasi-komunikasi tambahan oleh cabin crew yang terlihat bertujuan untuk menyediakan layanan yang lebih baik, seperti custom clearing activity, handling delays and connections information,

102 begitu juga kesalahan rute bagasi. Sekarang, belum ada standarisasi yang umum untuk aplikasi-aplikasi ini dan setiap perusahaan penerbangan

membuat

penggunaan

dari

implementasinya

menggunakan pesan yang didefinisi user. Aplikasi-aplikasi AAC dibagi lagi ke dalam beberapa daftar di bawah ini : •

Airlines Gate Connections

•

Medical Assistance Requests

•

Crew Schedule and Lodging Information

•

Miscellaneous Free Text Crew Information

•

Future Applications – Passenger Handling Karakteristik

dari

komunikasi

Airline

Administrative

Communication dapat dilihat pada tabel di bawah ini. Tabel 2.29. Karakteristik dari komunikasi Airline Administrative Communication

103 2.2.2.4 Airline Passenger Communication

2.2.2.4.1 Telephony Karakteristik dari komunikasi Telephony dapat dilihat pada tabel di bawah ini. Tabel 2.30. Karakteristik dari komunikasi Telephony

2.2.2.4.2 E-mail Karakteristik dari komunikasi e-mail dapat dilihat pada tabel di bawah ini. Tabel 2.31. Karakteristik dari komunikasi e-mail

104 2.2.2.4.3 Intenet service Karakteristik dari komunikasi Internet Service dapat dilihat pada tabel di bawah ini. Tabel 2.32. Karakteristik dari komunikasi internet service

2.2.2.4.4 Facsimile Karakteristik dari komunikasi Facsimile dapat dilihat pada tabel di bawah ini. Tabel 2.33. Karakteristik dari komunikasi facsimile

105

2.2.2.5 Aplikasi – Aplikasi Hiburan Hiburan dalam penerbangan adalah pasar yang sedang berkembang yang menawarkan beragam dan banyak jumlah produk dan layanan untuk penumpang. Teknologi high-end in-flight sekarang meliputi personal videocassete dan personal TV. Umumnya layanan dan hiburan ini dihasilkan oleh perpustakaan film dan progamming dari sebuah sistem pusat. Tren dalam personal TV adalah interaktivitas,

memperbolehkan

penumpang

memilih

bervariasi

progamming yang sudah dipaket dan akses langsung ke layanan online.

2.2.2.5.1 Games Referensi: World Airline Entertainment Association (WAEA) Karakteristik dari komunikasi Games dapat dilihat pada tabel di bawah ini. Tabel 2.34. Karakteristik dari komunikasi games

106 2.2.2.5.2 Movies/Videos Referensi: World Airline Entertainment Association (WAEA) Karakteristik dari komunikasi Movies/Videos dapat dilihat pada tabel di bawah ini. Tabel 2.35. Karakteristik dari komunikasi movies / videos

2.2.2.5.3 Gambling Referensi: World Airline Entertainment Association (WAEA) Karakteristik dari komunikasi Gambling dapat dilihat pada tabel di bawah ini. Tabel 2.36. Karakteristik dari komunikasi gambling

107 2.2.2.5.4 Shopping Referensi: World Airline Entertainment Association (WAEA) Karakteristik dari komunikasi Shopping dapat dilihat pada tabel di bawah ini. Tabel 2.37. Karakteristik dari komunikasi shopping

2.2.2.5.5 Automated Teller Machine Referensi: World Airline Entertainment Association (WAEA) Karakteristik dari komunikasi Automated Teller Machine dapat dilihat pada tabel di bawah ini. Tabel 2.38. Karakteristik dari komunikasi Automated Teller Machine

108 2.2.3 ISO/IEC 8473 Connectionless Network Protocol (CLNP) CLNP adalah protocol sederhana yang mendukung pemindahan “datagrams” – paket dari data yang dikirim dari pengirim ke penerima tanpa membutuhkan pembentukan koneksi terlebih dahulu. Data

yang

dipindahkan dengan CNLP dibentuk menjadi blok data yang didahului oleh protocol header yang mengandung address pengirim dan tujuannya, prioritas dari data, security label yang berhubungan dan quality of service requirements. Header dan data harus tidak boleh melebihi 64 kilobyte. ATN user mungkin setiap waktu mengirim CLNP formatted datagram ke destination address yang benar. User melakukan ini dengan memindahkan datagram melalui akses subnetwork ke ATN router. ATN router akan memeriksa protocol header, dan kemudian ATN router bertanggung jawab untuk meneruskan datagram melewati ATN ke ATN router yang mana menyediakan ATN access ke address tujuan. Bagaimana proses internal ini dilakukan pada ATN dan karena itu disembunyikan dari user, meskipun forwarding process harus respect pada data priority dan quality of service dan security requirement yang dikenali dalam protocol header. Sekali datagram sampai pada ATN router yang mana menyediakan which provides ATN access ke address tujuan, kemudian dipindahkan melalui destination access subnetwork ke destination user. jika destination user sedang offline (tidak nyala), datagram dibuang dan error report secara optional dikembalikan pada pengirim.

109 2.2.3.1 Connectionless Network Protocol Header Format Gambar 2.7 menunjukan header format yang digunakan oleh connectionless network protocol yang dipakai pada ATN protocol pada network layer.

Gambar 2.7. CLNP Header (NASA-Aeronautical Related Applications Using ATN and TCP/IP Research Report)

Network layer protocol identifier berisi binary 1000 0001 untuk mengidentifikasi CLNP network layer protocol. Nilai dari field tersebut disetel binary 0000 0000 untuk mengidentifikasi inactive Network

layer

protocol

subset.

Panjang

indicator

field

mengindikasikan panjang dalam oktet dari header. Angka binary, dengan nilai maksimum 254 (1111 1110) menyatakan panjangnya. Nilai 255 (1111 1111) dipesan untuk kemungkinan perluasan di masa depan. Version/protocol identifier extension field berisi binary 0000 0001, yang mana dikenal sebagai standard version 1 dari protocol ini.

110 PDU lifetime field dikodekan sebagai binary number mewakili sisa waktu hidup dari PDU, dalam unit 500 ms. Flag field terdiri dari segmentation permitted (SP), more segments (MS), error report (ER), type code dan segment length. Segment length field menentukan total panjang dari PDU dalam oktet, termasuk header dan data (jika ada). Ketika seluruh protocol dipekerjakan dan PDU tidak dibagi, nilai dari field ini sama dengan nilai dari total length field yang terletak dalam segmentation part dari header. Ketika non-segmenting protocol subset dipekerjakan, no segmentation part disajikan dalam header. Dalam kasus ini, segment length field menentukan seluruh panjang dari PDU awal, termasuk header dan data (jika ada). Nilai dari segment length field tidak akan berubah selama waktu hidup dari PDU. Checksum dihitung pada seluruh PDU header. Untuk Data, Echo Request, dan Echo Reply PDUs, juga termasuk segmentation dan options part (jika ada). Untuk Error Report PDU, hal ini termasuk alasan untuk membuang field juga. Nilai nol (0) pada checksum dipesan untuk menunjukan bahwa checksum diabaikan. Operasi dari PDU header error detection function memastikan bahwa nilai tidak mewakili valid checksum. Nilai yang tidak nol menunjukkan bahwa checksum akan diproses. Jika perhitungan checksum gagal, PDU akan dibuang. Destination dan source address yang digunakan oleh protocol ini adalah network service access point addresses atau network entity

111 yang namanya dirumuskan dalam CCITT Rec. X.213|ISO/IEC 8348. Destination dan source address adalah variable length dengan ukuran 32 bit. Destination dan source address dikodekan sebagai network protocol address information di dalam destination address dan source address field menggunakan kode yang ditentukan dalam CCITT Rec. X.213|ISO/IEC 8348. Destination address length indicator field menetapkan panjang dari destination address, dalam oktet, The destination address field mengikuti destination address length indicator field. Source address length indicator field menetapkan panjang dari source address, dalam oktet, dan mengikuti destination address field. Source address field mengikuti source address length indicator field. Data unit identifier mengidentifikasi Initial PDU (dan turunan PDU) sehingga segmented data unit mungkin tersusun dengan tepat. Ukuran data unit identifier adalah dua two oktet. Untuk setiap turunan PDU, segment offset field menentukan posisi yang berhubungan dari segment yang terdapat dalam bagian data dari turunan PDU mengenai awal dari data part initial PDU. offset terukur dalam oktet. offset dari segment pertama (dan initial PDU) adalah nol; unsegmented (initial) PDU mempunyai nilai segment offset nol. Nilai dari field ini akan dikalikan dengan delapan. Total length field menetapkan seluruh panjang dari initial PDU dalam oktet, meliputi header dan data. Nilai dari field tidak akan berubah selama waktu hidup dari initial PDU (dan turunan PDU).

112 Jika terdapat options part, mungkin berisi satu atau lebih parameter. Jumlah parameter yang terdapat dalam options part dibatasi oleh panjang dari options part dan oleh panjang dari individual optional parameter. Option yang tersedia adalah padding, security, source routing, recording of route, quality of service maintenance, priority, dan data part. Data part dapat berisi angka dalam octet sampai kurang satu dari angka maksimum yang dapat ditempati dalam SN-Userdata parameter dari underlying SNUNITDATA primitive. Oleh karena itu, inactive Network layer protocol dapat digunakan hanya ketika panjang dari NS-Userdata parameter di dalam N-UNITDATA primitive dibatasi manjadi kurang dari atau sama dengan nilai dari panjang dari SN-Userdata parameter dikurang satu.

2.2.4 IPv4 Network Layer Internet Protocol adalah sebuah protokol layer network yang bersifat best-effort delivery. Internet Protocol menyediakan block transmisi dari data yang disebut datagram dari sumber ke tujuan, dimana tujuan dan sumber adalah host yang diidentifikasikan oleh alamat yang ukurannya sudah pasti. Internet Protocol juga menyediakan fragmentation dan reassembly dari datagram yang panjang, jika dibutuhkan, untuk transmisi melalui jaringan “small packet”. Fungsi atau tujuan dari internet protocola adalah memindahkan datagram melalui jaringan yang saling terinterkoneksi. Operan datagram ini dilakukan dari satu internet module ke yang lainnya

113 sampai tujuan tercapai. Internet modul terdiri dari host-host dan gatewaygateway pada sistem internet. Datagram – datagram ini di-route dari satu internet module ke yang lain melalui jaringan individula berdasarkan interpretasi dari internet address.Kemudian, salah satu mekanisme penting dari internet protocol adalah internet address. Dalam proses routing of messages dari internet module ke yang lain, datagram mungkin menjelajah ke sebuah jaringan yang ukuran maximum packet-nya lebih kecil dari ukuran datagram. Untuk menyelesaikan kesulitan ini, mekanisme fragmentation disediakan oleh internet protocol.

2.2.4.1

IPv4 Header Format Format IPv4 packet header digambarkan dalam gambar 2.8.

Version field berukuran 4 bit dan menyatakan format dari internet header.

Internet Header Length

(IHL) berukuran 4 bit. Internet

Header Length menyatakan panjang ukuran dari internet header dalam 32 bit words, dan kemudian menunjukkan bit awal dari data. Nilai minimum dari sebuah header yang benar adalah 5 bit. Ukuran untuk Type of Service field adalah 8 bit dan ini menyediakan sebuah parameter abstraksi dari quality of service yang diinginkan. Parameter ini digunakan untuk memberi petunjuk seleksi dari parameter layanan yang sebenarnya ketika mentransmisikan sebuah datagram melalui jaringan tertentu. Beberapa jaringan menawarkan prioritas layanan, yang memperlakukan high precedence traffic lebih penting dari traffic yang lain.

114

Gambar 2.8. IPv4 Header (NASA-Aeronautical Related Applications Using ATN and TCP/IP Research Report) Tiga pilihan utama dari tiga cara tradeoff antara low-delay, highreliability, dan highthroughput. •

Bits 0-2: Precedence

•

Bit 3: 0 = Normal Delay, 1 = Low Delay.

•

Bit 4: 0 = Normal Throughput, 1 = High Throughput.

•

Bit 5: 0 = Normal Reliability, 1 = High Reliability.

•

Bits 6-7: Reserved for Future Use. Bit ke 0 -2 dapat diatur untuk mengindikasikan precedence

levels yaitu : •

111 - Network Control

•

110 - Internetwork Control

•

101 - CRITIC/ECP

•

100 - Flash Override

•

011 - Flash

115 •

010 - Immediate

•

001 - Priority

•

000 – Routine Penggunaan indikasi Delay,

Throughput,

dan Reliability

mungkin menyebabkan naiknya biaya (dari beberapa aspek). Dalam banyak jaringan semakin baik performa sebuah parameter diikuti dengan semakin buruknya perfoma parameter yang lain. Type of service digunakan untuk menspesifikasi perlakuan terhadap datagram selama transmisi melalui sistem internet. Network Control precedence designation dimaksudkan untuk digunakan dalam sebuah jaringan saja. Penggunaan aktual dan kontrol dari desain tergantung setiap jaringan. Internetwork Control designation dimaksdu untuk penggunaan oleh gateway control originators saja. Ukuran untuk Total Length field adalah 16 bit dan total length menunjukan ukuran panjang dari datagram, diukur dalam oktet, termasuk internet header dan data. Field ini memperbolehkan panjang dari datagram sampai 65.535 oktet. Datagram dengan ukuran panjang seperti itu tidak baik untuk kebanyakan host dan jaringan. Setiap host harus disiapkan untuk menerima datagram sampai 576 oktet (baik sampai

dalam

keseluruhan

maupun

dalam

fragment).

Direkomendasikan host hanya mengirim datagram lebih besar dari 576 oktet jika tujuan dapat dipastikan menerima datagram yang lebih besar.

116 Ukuran dari Identification field adalah 16 bit. Field ini berisi nilai identifikasi yang diberikan oleh pengirim untuk membantu proses assembling the fragments of a datagram. Panjang Flags field adalah 3 bit dan berbagai variasi fungsi control diidentifikasikan seperti di bawah ini : •

Bit 0: reserved, must be zero

•

Bit 1: (DF) 0 = May Fragment, 1 = Don't Fragment.

•

Bit 2: (MF) 0 = Last Fragment, 1 = More Fragments. Field

Fragment

mengindikasikan

Offset

dimana

berukuran

datagram

13

fragment

bit.

Field

tersebut

ini

berada.

Fragment offset diukur dalam unit terdiri dari 8 oktet (64 bits). Fragment pertama mempunayi nilai offset nol. Field Time to Live berukuran 8 bit, dan field ini mengindikasikan waktu maximum datagram diperbolehkan untuk ada di sistem internet. Jika nilai dari field ini bernilai nol, maka datagram ini harus dihancurkan. Ukuran

Field

Protocol

adalah

8

bit,

dan

field

ini

mengindikasikan protokol yang digunakan di layer di atasnya dalam portion data dari datagram internet. Nilai dari berbagai protokol dispesifikasi dalam "Assigned Numbers". Field Header Checksum berukuran 16 bit dan digunakan untuk membawa checksum dari header saja. Ukuran panjang dari field Source Address adalah 32 bit dan membawa alamat dari sumber. Field Destination Address berukuran 32 bit dan membawa alamat dari tujuan.

117 Field Options adalah bervariasi dan bisa muncul atau tidak dalam datagrams. Dalam beberapa lingkungan security option dibutuhkan dalam setiap datagram. Field option adalah variabel dalam panjang. Mungkin nol atau lebih option. Ada dua kasus untuk format dari sebuah option : •

A single octet of option-type.

•

An option-type octet, an option-length octet, dan the actual option-data octets. Option-length octet menghitung option-type octet dan the option-

length octet begitu juga option-data octet. Option-type octet mempunyai 3 fields: •

1 bit = copied flag,

•

2 bits = option class,

•

5 bits = option number. Copied flag mengindikasikan bahwa option ini di-copy ke semua

fragment pada proses fragmentation : •

0 = not copied

•

1 = copied Kelas-kelas dari option :

•

0 = control

•

1 = reserved for future use

•

2 = debugging and measurement

•

3 = reserved for future use

118 Security option menyediakan cara bagi host untuk mengirimkan parameter-parameter

security,

compartmentation,

handling

restrictions, dan TCC. Format untuk option ini adalah: Type = 130, Length = 11, dan Security (S field) = 16 bit. Field tersebut menspesifikasi 1 dari 16 level keamanan : •

00000000 00000000 - Unclassified

•

11110001 00110101 - Confidential

•

01111000 10011010 - EFTO

•

10111100 01001101 - MMMM

•

00110101 11100010 - Reserved for future use)

•

10011010 11110001 - (Reserved for future use)

•

01001101 01111000 - (Reserved for future use)

•

00100100 10111101 - (Reserved for future use)

•

01011110 00100110 - PROG

•

10101111 00010011 - RESTRICTED

•

11010111 10001000 - Secret

•

01101011 11000101 - Top Secret

•

00010011 01011110 - (Reserved for future use)

•

10001001 10101111 - (Reserved for future use)

•

11000100 11010110 - (Reserved for future use)

•

11100010 01101011 - (Reserved for future use) Internet options didefinisikan dalam tabel 2.39:

119 Tabel 2.39. IPv4 Header Internet Options

2.2.4.2 IPv4 Addressing Seperti network-layer protocol yang lain, skema IP addressing adalah integral terhadap proses dari routing IP datagrams melalui sebuah internetwork. Setiap IP address memiliki komponen yang spesifik dan mengikuti format dasar. IP addresses dapat dibagi dan digunakan untuk menciptakan alamat dari subnetworks. Setiap host pada sebuah jaringan TCP/IP diberikan 32-bit logical address yang unik yang dibagi menjadi dua bagian utama : network number dan host number. Network number mengidentifikasi sebuah jaringan dan harus diberikan oleh Internet Network Information Center (InterNIC) jika jaringan tersebut adalah bagian dari internet. Sebuah Internet Service Provider (ISP) dapat meminta blocks of network addresses dari InterNIC dan dapat dengan sendirinya memberikan address space-nya sendiri jika dibutuhkan.

120 Host number mengidentifikasi sebuah host di sebuah jaringan dan diberikan oleh administrator local network. 2.2.4.2.1 IP Address Format 32-bit IP address dikelompokan ke dalam delapan bit, dipisahakn oleh titik, dan direpresentasikan dalam desimal (dikenal sebagai

dotted decimal notation). Setiap bit dalam

setiap oktet mempunyai nilai binary (128, 64, 32, 16, 8, 4, 2, 1). Nilai minimum untuk sebuah oktet adalah nol, dan nilai maksimum adalah 255.

2.2.4.2.2 IP Address Classes IP addressing mendukung lima

address classes yang

berbeda yaitu A, B, C, D, and E. Hanya kelas A, B, dan C yang dapat digunakan secara komersial. Seperti di gambar 2.8, bit paling kiri mengindikasikan kelas jaringannya.

Gambar 2.9. IPv4 Address Classes (NASA-Aeronautical Related Applications Using ATN and TCP/IP Research Report)

121

2.2.4.2.3 IP Subnet Addressing Jaringan IP dapat dibagi menjadi jaringan yang lebih kecil disebut subnetwork administrator

(atau subnet). Subnetting memberikan

jaringan

beberapa

keuntungan,

termasuk

fleksibilitas, penggunaan network address yang lebih efisien, dan kapabilitas untuk memperkecil broadcast traffic. Subnets berdasarkan administrasi lokal. Seperti, dunia luar melihat sebuah organisasi sebagai jaringan sendiri dan tidak memiliki pengetahuan detail mengenai struktur internal organisasi. Sebuah network address dapat dipecah menjadi banyak subnetworks. Sebagai contoh, 172.16.1.0, 172.16.2.0, 172.16.3.0, dan 172.16.4.0 adalah subnets di dalam jaringan 171.16.0.0.

2.2.4.3 IPv4 Routing Ada beberapa intra-domain dan inter-domain routing protocol yang berasosiasi dengan IPv4, yaitu : •

Intradomain: “Routing Information Protocol” (RIP) and “Open Shortest Path First (OSPF)”. RIP adalah sebuah vector distance protocol sementara OSPF adalah sebuah link-state routing protocol.

•

Interdomain: “Border Gateway Protocol Version 4” (BGP-4). BGP-4 adalah sebuah vector distance routing protocol.

122 IPv4

routing

protocols

adalah

dynamic

routing,

yang

menghitung rute secara otomatis berbeda dengan static routing, dimana rute-rute yang ada diberikan oleh administrator.

2.2.5 IPv6 Network Layer IP versi 6 (IPv6) adalah versi baru dari internet protocol, didesain sebagai successor dari IPv4. Perubahan dari IPv4 ke IPv6 disebabkan karena kategori- kategori berikut ini : •

Kapabilitas Pengalamatan yang diperbanyak : IPv6 menambah ukuran IP address dari 32 bit menjadi 128 bit, untuk mendukung lebih banyak level pengalamatan hirarki, lebih banyak jumlah node yang bisa diberi alamat, dan auto-configuration of addresses yang lebih sederhana. Skalabilitas dari multicast routing dikembangkan dengan menambah sebuah field "scope" pada alamat multicast. Sebuah tipe alamat abru yang disebut "anycast address" didefinisikan; alamat ini digunakan untuk mengirim sebuah packet ke siapa saja di sebuah group node.

•

Penyederhanaan Header Format : beberapa field IPv4 header dibuang atau dijadikan opsional, untuk mengurangi biaya pemrosesan packet, dan membatasi biaya bandwidth IPv6 header.

•

Improved Support for Extensions and Options : mengubah cara IP header options dienkoding memungkinkan forwarding yang lebih effisien, tidak ada batas ukuran field option, dan fleksibilitas untuk memperkenalkan option baru di masa depan.

123 •

Kapabilitas Flow Labeling : sebuah kapabilitas baru ditambahkan untuk memungkinkan labeling dari packet kepemilikan dari traffic "flows" dimana pengirim meminta special handling, seperti nondefault quality service atau "real-time" service. Authentication and Privacy

Capabilities

Extensions

untuk

mendukung

support

authentication, data integrity, dan data confidentiality dispesifikasi untuk IPv6. IPv6 protocol mewakili evolusi dari banyak proposal Internet Engineering Task Force (IETF) dan group yang berfokus pada pengembangan IPng (IP_ Next Generation). Pada musim dingin 1992, komunitas internet telah mengembangkan 4 proposal yang berbeda untuk Ipng, yaitu "CNAT," "IP Encaps," "Nimrod", dan "Simple CLNP." December 1992, tiga proposal lagi mengikuti; "The P Internet Protocol" (PIP), "The Simple Internet Protocol" (SIP) dan "TP/IX." Musim semi 1992, "Simple CLNP" berevolusi menjadi "TCP and UDP with Bigger Addresses" (TUBA) dan "IP Encaps" berevolusi menjadi "IP Address Encapsulation" (IPAE). Musim gugur 1993, IPAE bergabung dengan SIP tetap mengunakan nama SIP. Kemudian SIP bergabung dengan PIP menghasilkan "Simple Internet Protocol Plus" (SIPP). Pada waktu yang bersamaan TP/IX mengganti nama menjadi "Common Architecture for the Internet" (CATNIP). IPv6 area directors membuat sebuah rekomendasi untuk IPv6 pada July 1994. Rekomendasi ini meliputi beberapa elemen : •

Aturan pengalamatan sekarang telah memadai.

124 •

Tidak perlu mereklaim underutilized assigned network numbers.

•

Tiak perlu me-renumber major portions of the Internet.

•

CIDR-style assignments sebagai bagian dari unassigned Class A address space harus dipertimbangkan

•

Dukungan Authentication Header dibutuhkan.

•

Dukungan specific authentication algorithm dibutuhkan.

•

Dukungan Privacy Header dibutuhkan.

•

Dukungan specific privacy algorithm dibutuhkan.

•

Sebuah "IPv6 framework for firewalls" harus dikembangkan.

2.2.5.1 IPv6 Header Format Simplification Beberapa field IPv4 header dibuang atau dijadikan opsional untuk mengurangi biaya pemrosesan packet handling dan

biaya

bandwidth dari IPv6 header sekecil mungkin untuk menanggulangi ukuran alamat yang bertambah. Walaupun alamat IPv6 empat kali lebih panjang dari alamat IPv4, IPv6 header hanya berukuran dua kali IPv4 header. IPv6 protocol stack adalah heir-apparent successor dari IPv4. Alasan utama migrasi ke IPv6 dari IPv4 adalah keterbatasan pengalamatan untuk device baru. IPv6 mengubah jumlah alamat yang tersedia dari 128 bit dari 32 bit untuk IPv4. Banyak fitur selain pengalamatan yang lebih banyak, diintegrasikan ke dalam fungsi dasar IPv6 seperti:

125 •

Simplified header format

•

Improved extension and options support

•

Flow labeling

•

Authentication

2.2.5.2 IPv6 Transport Layer Baik connectionless (UDP) dan connection-oriented (TCP) transport protocol dapat digunakan dengan IPv6.

2.2.5.3 IPv6 Header Format Gambar 2.10 memperlihatkan format header dari IPv6 datagram.

Gambar 2.10. IPv6 Header Format (NASA-Aeronautical Related Applications Using ATN and TCP/IP Research Report) Field version berukuran 4 bit dan bernilai 6. Field Priority/Traffic Class berukuran 4 bit dan berisi nilai prioritas dan ukuran dari field flow label berukuran 24 bit.

126 Ukuran field Payload Length adalah 16 bit bertipe unsigned integer dan mengindikasikan panjang dari payload; contoh : sisa dari paket termasuk IPv6 header, dalam oktet. Nilai nol mengindikasikan bahwa payload tersebut adalah Jumbo Payload with hop-by-hop option. Field Next Header berukuran 8 bit mengidentifikasi tipe dari header di layer atas dan berniali sama dengan nilai field Protocol pada IPv4. Field Hop Limit berukuran 8 bit bertipe unsigned integer dan dikurangi setiap node yang meneruskan packet. Packet akan dibuang apabila nilai Hop Limit adalah nol. Field Source Address berisi alamat 128-bit dari pengirim dan Field Destination Address berisi alamat 128-bit dari tujuan.

2.2.5.4 IPv6 Extension Header Pada IPv6, informasi optional Internet-layer dienkoding menggunakan header yang terpisah yang diletakkan antara IPv6 header dan the upper- layer header dalam sebuah packet. Hanya ada sedikit extension headers, masing-masing diidentifikasikan oleh nilai Next Header. Seperti digambarkan pada gambar 2.11, sebuah packet IPv6 dapat membawa nol, satu, atau lebih extension headers; masingmasing diidentifikasi oleh field Next Header.

127

Gambar 2.11. Tiga contoh dari IPv6 Packets with Extension Headers (NASA-Aeronautical Related Applications Using ATN and TCP/IP Research Report)

Dengan satu pengecualian, extension headers tidak diperiksa atau diproses oleh node manapun sepanjang jalur pengiriman packet, sampai packet sampai di node tujuan. Deskripsi singkat dari masingmasing extension headers dapat dilihat di bawah ini : •

Hop-by-Hop Header, digunakan untuk membawa informasi opsional yang harus diperiksa di setiap node sepanjang jalur pengiriman. Hop-by-Hop Option Header diidentifikasi oleh nilai Next Header nol pada header IPv6.

•

Routing Header (RH), digunakan oleh sumber IPv6 untuk mendaftarkan satu atau lebih intermediate nodes untuk dikunjungi pada jalan ke tujuan packet. Fungsi ini mirip dengan

128 IPv4's Source Route options. Routing header diidentifikasi oleh nilai Next Header 43 pada preceding header. •

Fragment Header (FH),

digunakan oleh sumber IPv6 untuk

mengirimkan packet dengan MTU lebih besar dari biasanya. Fragment Header diidentifikasi oleh nilai Next Header 44 pada preceding header. •

Destination

Options

Header

dgunakan

untuk

membawa

informasi opsional yang butuh diperiksa hanya pada node tujuan. Destination Options Header diidentifikasi oleh nilai Next Header 60 pada preceding header. •

Authentication Header (AH) menyediakan mekanisme untuk menghitung sebuah cryptographic checksum pada beberapa bagian dari IPv6 header, extension headers, dan payload.

•

Encapsulating Security Payload Header (ESP) akan menjadi unencrypted header terakhir dari setiap packet, mengindikasikan bahwa payload selebihnya dienkripsi, dan menyediakan cukup informasi untuk node tujuan yang berhak untuk men-decrypt.

2.2.5.5 IPv6 Addressing Alamat IPv6 adalah 128 bit untuk interface dan kumpulan interface. Ada tiga tipe alamat yaitu : unicast, anycast, dan multicast. Bit –bit awal pada alamat mengindikasikan tipe spesifik dari alamat IPv6.

Berdasarkan

gambar

2.11,

variable-length

field

yang

129 menyatakan tiga bit awal seebagai Format Prefix (FP). Arsitektur pengalamatan (RFC 2373) mendifinisikan FP bernilai 001 (binary) untuk aggregatable global unicast addresses. Format pengalamatan yang sama dapat digunakan untuk Format Prefix yang lain, selama Format Prefix ini juga mengidentifikasi alamat unicast IPv6.

Gambar 2.12. IPv6 Aggregatable Global Unicast Address Format (NASA-Aeronautical Related Applications Using ATN and TCP/IP Research Report) Alamat unicast IPv6 didesain berdasarkan Internet routing system membuat keputusan forwarding berdasarkan sebuah algortima "longest prefix match" dan tidak memiliki pengetahuan struktur internal alamat IPv6. Struktur alamat IPv6 adalah untuk pemberian dan alokasi. Satu-satunya pengecualian adalah perbedaan antara alamat unicast dan multicast. Format alamat ini didesain untuk mendukung baik agregasi provider sekarang dan tipe baru dari exchange-based aggregation. Kombinasi akan memungkinkan proses routing aggregation for sites that connect directly to providers and for sites that connect to exchanges yang efisien.

130 Sementara format alamat ini didesain untuk mendukung exchange-based aggregation, tidak tergantung pada exchanges untuk overall route aggregation properties. Sehingga akan menyediakan route aggregation yang efisien hanya dengan provider-based aggregation. Aggregatable address diorganisasi menjadi tiga level hierarki yaitu : •

Public topology yaitu koleksi dari providers dan exchanges yang menyediakan public Internet transit services.

•

Site topology adalah local to a specific site yang tidak menyediakan public transit service ke node di luar site.

•

Interface identifiers mengidentifikasi interfaces on links. Field aggregatable global unicast address didefinisikan sebagai

berikut: Format Prefix (FP) adalah tiga prefix pada alamat IPv6 yang mengidentifikasi dimana ia berada pada IPv6 address space. 001 pada field ini mengidentifikasi alamat IPv6 sebagai aggregatable global address. Top-Level Aggregation Identifier (TLA ID) adalah top level pada routing hierarchy. Default-free router harus mempunyai sebuah routing table entry untuk setiap TLA ID yang aktif dan akan mungkin memiliki entries tambahan yang menyediakan routing information untuk TLA ID dimana mereka berlokasi. Default-free router mungkin memiliki entry tambahan untuk mengoptimilkan proses routing untuk

131 specific topology. Akan tetapi, routing topology pada semua level harus dirancang untuk meminimalisasi jumlah entry tambahan pada default free routing table. Format pengalamatan ini mendukung sampai 8,192 (2^13) TLA ID. Field Reserved (RES) dipesan untuk penggunaan di masa depan dan harus diatur bernilai nol. Field Reserved memungkinkan pengembangan lanjutan untuk TLA dan NLA. Next-Level Aggregation Identifiers (NLA ID) digunakan oleh organisasi yang ditugaskan oleh TLA ID untuk menciptakan hierarki pengalamatan untuk mengidentifikasi site. Organisasi dapat mengatur sebagian dari NLA ID dengan tujuan menciptakan hierarki pengalamatan yang sesuai dengan jaringannya. Site-Level Aggregation Identifier (SLA ID) digunakan oleh organisai individual untuk menciptakan ID field-nya sendiri. Adalah tanggung jawab organisasi individula untuk mengatur jumlah subnet. Organisasi-organisasi yang membutuhkan subnet tambahan dapat meminta additional site identifiers dari provider. Interface

identifiers

(Interface

ID)

digunakan

untuk

mengidentifikasi interface pada sebuah link. Interface identifiers bernilai unik pada link tersebut juga pada broader scope. Pada banyak kasus interface identifier akan sama atau berdasarkan interface's linklayer address. Interface ID pada format aggregatable global unicast address adalah sepanjang 64 bit dikonstruksi dalam format IEEE EUI-64 format [EUI-64].

132

2.2.5.6 IPv6 Routing Protocols Sama seperti IPv4, IPv6 menggunakan interior (intra-domain) dan exterior (interdomain) routing protocol, yaitu : •

Intradomain: Routing Information Protocol Next Generation (RIPng) dijelaskan oleh RFC 2080 dan Open Path Shortest First Version 2 (OSPFv2) dijelaskan RFC 2328.RIP adalah vector distance protocol sementara OSPF adalah link state routing protocol.

•

Interdomain: Border Gateway Protocol Version 4 (BGP-4). BGP-4 adalah vector distance routing protocol. Routing protocol yang lain untuk IPv6 adalah Inter-Domain Routing Protocol (IDRP).

2.2.6 Transport Protocol class 4 Transport Protocol class 4 (TP4) menyediakan layanan perbaikan kesalahan, menampilkan segmentasi dan penyusunan ulang, serta persediaan multiplexing dan demultiplexing dari aliran data melalui sebuah sirkuit virtual. TP4 mengurutkan banyak PDU dan mentransmisi ulang atau menginisialisasi ulang hubungan jika ada kelebihan yang tidak dikenali. TP4 menyediakan layanan transport yang dapat diandalkan (reliable) dan fungsinya menyangkut kedua layanan baik connection-oriented maupun yang connectionless. TP4 distandarisasi pada ISO 8073 dan akan dijelaskan lebih detail di BAB III. (ISO/IEC 8073).