03 INTERNETWORK LAYER Komunikasi dan Jaringan Komputer
Transport & Network Layer
Transport layer bertanggung jawab atas pengiriman pesan dari suatu jarigan ke jaringan dan Segmentation dan reassembly Transport layer membuat virtual circuits (bila perlu) Network layer bertanggung jawab terhadap addressing dan routing dari message. Network dan transport layers juga melakukan encapsulation message segments dari application layer, melewatkannya ke data link layer pada akhir pengiriman dan melewatkan pesan ke application layer pada akhir penerimaan. Saatini, Protokol yang terbanyak digunakan adalah:
TCP/IP
IPX/SPX
X.25
SNA
2
Transmission Control Protocol / Internet Protocol (TCP/IP)
TCP/IP dibuat pada tahun 1974 oleh Vint Cerf dan Bob Kahn sebagai bagian dari proyek Arpanet Sejak Arpanet berubah jadi Internet, membuat TCP/IP merupakan protokol yang digunakan pada Internet. Sekitar 70% dari ke seluruhan backbone, metropolitan, dan wide area networks menggunakan TCP/IP. Pada tahun 1998, TCP/IP menggantikan IPX/SPX sebagai protokol yang banyak digunakan pada LAN TCP segment terdiri dari 192 bit (24 byte) header. Header fields terdiri dari: source dan destination port identifiers dan packet sequence number digunakan dalam penyusunan message.
3
Internet Protokol(IP)
IP bertanggung jawab dalam addressing dan routing data packets. IPv4 & IPv6 merupakan dua versi IP yang digunakan pada saat ini. IPv4: menggunakan 160 bit (20 byte) header, dan 32 bit addresses. IPv6 dibangun untuk meningkatkan IP address space dalam hal pertumbuhan dalam pemakaian Internet sejak tahun 1990. IPv6 menggunakan 320 bit (40 byte) header dan 128 bit addresses. Header fields terdiri dari: source dan destination addresses, packet length dan packet number. Gambar di bawah memperlihatkan paket IPv4 dan IPv6
4
InternetworkPacket Exchange / Sequence PakectExchange (IPX/SPX)
IPX/SPX dibuat oleh Xerox sejak tahun 1970, IPX/SPX pada saat ini digunakan oleh Novell networks (Novell telah menggantikannya dengan TCP/IP pada versi yang baru). Sama dengan TCP/IP:
SPX performs transport layer functions: packetization, packet numbering, ensuring reliable delivery and packet reassembly. IPX performs network layer functions: addressing and routing.
5
X.25
X.25 di buat oleh ITU-T untuk dipakai pada wide area networks. Jarang dipakai pada North America, tapi telah dipakai secara meluas terutama di Eropah. X.25 transport layer protocol, disebut X.3, performs packetization. Packet Layer Protocol (PLP) adalah network layer protocol. It performs routing and addressing. LAP-B biasanya dipakai sebagai data link layer protocol. ITU menyarakan ukuran packet 128 bytes tapi X.25 dapat mendukung ukuran packet sampai1024 bytes.
6
Systems Network Architecture(SNA)
SNA dibuat oleh IBM in 1974 dan dipakai pada IBM dan IBM-compatible mainframes (seperti Amdahl main frames). Based on non-standard proprietary protocols, so it is difficult to integrate with non-SNA networks. Routing messages diantara SNA dan non-SNA networks memerlukan special equipment (gateways). IBM sekarang menawarkanTCP/IP pada jaringannya, sehingga SNA akan sepertinya hilang terus menerus.
7
Addressing
Internet menggunakan tiga jenis pengalamatan
Application layer addresses (domain names)
Network layer addresses (IP addresses)
Data link layer addressesare hardware addresses placed on network interface cards by their manufacturers Servers Mempunyai alamat yang permanen, clients biasanya tidak. Untuk pesan yang di travel dari sender ke receiver, alamat ini harus ditranslate dari satu tipe ke yang lainnya. Proses ini disebu taddress resolution. 8
Internet Addresses
ICANN (Internet Corporation for Assigned Names and Numbers) manages the assignment of both IP and application layer name space, both directly and through authorized registrars around the world. ICANN manages some domains directly (e.g., .com, .org, .net) and authorizes private companies to become domain name registrars in other countries (e.g., .ca, .uk, .hk) Application layer and network layer addresses are assigned at the same time and in groups. For example, Indiana University uses application layer addresses that end in .indiana.edu and iu.edu and uses IP addresses in the 129.79.x.x range (where x is any number between 0 and 255). 9
IPv4 Addresses
IPv4, menggunakan 4 byte (32 bit) alamat berupa 32 String binary bits. Supaya IP address lebih mudah di baca, dotted decimal notation di gunakan untuk membagi address dalam 4 bytes terpisah dengan format W.X.Y.Z Contoh128.192.56.1 Dibagi atas dua bagian yaitu Network ID dan Host ID. Network ID menentukan alamat jaringan, Host ID menentukan alamat dari Host Jaringan. 10
Peraturan-peraturan peraturan IP Address
Angka127 di oktet pertama digunakan untuk loop back. Angka 127.0.0.1 dikenal sebagai local host Network ID tidak boleh semuanya terdiri-dari angka 0 atau 1 Host ID tidak boleh semuanya terdiri-dari angka 0 atau1. Bila semua Network ID atau Host ID semuanya berupa angka biner 1, sehingga dapat ditulis menjadi 255.255.255.255, maka alamat ini di sebut flooded broadcast.
11
Pembagian Kelas IP Address
Kelas A
Network ID = W, Host ID = X.Y.Z
Default Subnet Mask = 255.0.0.0
Range 1 S/d. 126 Jumlah Network = 126, Jumlah Host = 16777214 Oktet Pertama dimulai dengan angka biner 0 KelasB
Network ID = W.X, Host ID = Y.Z Default Subnet Mask = 255.255.0.0 Range 128 S/d. 191 Jumlah Network = 16384, Jumlah Host = 65534 Oktet pertama dimulai dengan angka biner 10 12
Pembagian Kelas IP Address
Kelas C
Network ID = W.X.Y, Host ID = Z Default Subnet Mask = 255.255.255.0 Range 192 S/d. 223 Jumlah Network = 2097152 Jumlah Host = 254 Oktet pertama dimulai dengan angka biner110
Kelas D
Khusus untuk tujuan Multicasting
Oktet pertama dimulai dengan angka biner 1110
Kelas E
Reserved dan tidak dipakai untuk umum
Oktet pertama dimulai dengan angka biner 1111 13
Subnetting
Setiap IP Address yang dipakai secara global harus terdaftar di Internic Untuk Mengatasi keterbatasan dari IP Address yang semakin sedikit. Network ID dapat di perbanyak cara dengan mengorbankan sebagian Host ID disebut Subnetting.
14
Cara memperbanyak memperbanyak IP Address IP Address
Suatu IP Address 130.200.0.0 (10000010.11001000.00000000.00000000) dengan default Subnet mask 255.255.0.0 akan di perbanyak supaya kita dapat memiliki dua Network Id dari IP Address yang telah kita miliki, maka dua bit teratas dari Host Id dapat diselubungi sehingga terdapat empat kombinasi 00, 01, 10, dan 11. Dari Hasil penyelubungan maka kita telah membuat 2 Network Id yang baru : 10000010.11001000.01000000.00000000, 10000010.11001000.10000000.00000000,
SubNet Mask baru sbb :
255.255.192.0 15
Cara memperbanyak memperbanyak IP Address IP Address
Sedangkan Host Id yang bisa dipergunakan setelah penyelubungan adalah sbb:
Kelompok 01 10000010.11001000.01000000.00000001 S/d. 10000010.11001000.01111111.11111110
Kelompok 10 10000010.11001000.10000000.00000001 S/d. 10000010.11001000.10111111.11111110
16
Dynamic Addressing
Supaya pemakaian IP address space Efisien, networks menggunakan dynamic addressing, memberi IP addresses ke clients bila login ke network dan mengambilnya kembali bila log out. Dengan Cara ini, ISP kecil menggunakan dynamic addressing hanya memberikan 500 IP addresse pada satu saat, walaupun Subscriber-nya ribuan secara keseluruhan jumlahnya. Dua Program yang sering digunakan untuk DA ini adalah bootp dan Dynamic Host Control Protocol (DHCP). Tidak seperti static addressing, dimana IP address dimasukkan dalam configuration file, dengan DHCP sebuah client broadcasts sebuah message meminta IP address bila dapat terhubung ke network. IP addresses juga dapat diberikan berdasarkan time limit. Pada kasus ini client harus mengirim request IP address baru bila time limit expires. 17
Server Name Resolution
Sebelum sebuah pesan dapat di kirim dari sebuah client, application layer address (atau domain name) dari destination host pertama sekali di terjemahkan dulu menjadi corresponding IP address (Misalkan www.yahoo.com ke 204.71.200.74). Proses ini disebut address resolution. Jika desired IP address tidak terdapat pada client’s address table, Domain Name Service (DNS) digunakan untuk resolve address. DNS bekerja lewat sebuah group dari name servers yang mana memelihara databases yang berisi directori dari domain names dan corresponding IP addresses-nya. Large organizations maintain their own name servers, but smaller ones use name servers provided by their ISPs. 18
Domain Name Service
Ketika sebuah client tidak dapat menerjemahkan nama domainnya sendiri, dia mengirim DNS request ke DNS server lokal, DNS menggunakan connectionless routing (UDP). Komputer tersebut merespon dengan mengirim UDP packet kembali ke client atau ke nama domain yang lebih tinggi dari hirarkinya (DNS Server) Jika server juga tidak mengetahui IP addressnya, sebuah paket UDP yang lain dikirim lagi ke server yang lainnya, yang lebih rendah hirarkinya dari Server This is called recursive DNS resolution. 19
Data Link Layer Address Resolution
Sebagai sebuah pesan yang berpindah melalui Internet, pesan dikirim dari satu network segment ke yang lainnya. Pada setiap segments ini, data link layer addresses digunakan untuk mengirimnya dari source ke destination. Ketika data link layer destination address tidak di ketahui, address resolution protocol (ARP) digunakan untuk mencarinya. ARP bekerja dengan broadcasting message ke semua computers pada local area network dengan menanyakan komputer mana yang memiliki IP address tersebut. host dengan address tersebut kemudian menjawab ke ARP broadcast message, dengan mengirim kembali ke data link layer address. Si Pengirim kemudian menyimpan data link layer address ini pada address table dan mengirim pesan tsb ke destination host. 20
Routing
Routing adalah process untuk memutuskan path mana yang harus diambil packet untuk melewati network dari pengirim ke penerima Lebih dari satu ruteyang mungkin, sehingga computers dan devices yang melakukan routing harus menyimpan tables untuk membuat keputusan mengenai path mana yang digunakan untuk mencapai tujuan yang diberikan Keputusan Routing pada Internet biasanya ditangani oleh alat yang bernama router, yang memelihara routing tables-nya sendiri. 21
Type Of Routing
Dengan centralized routing, keputusan routing dibuat oleh satu central computer. Centralized routing can be found on small, mainframe-based networks. Dengan decentralized routing (used on the Internet) keputusan routing dibuat secara independen pada setiap routing node (although routers do exchange information). Decentralized routing has two types:
Static routing, biasanya digunakan simple network, menggunakan fixed routing tables yang dibuat oleh network managers.
Dynamic routing, keputusan routing dibuat secara dinamis, berdasarkan routing condition information exchanged diantara routing devices. 22
