IF3291 – Jaringan Komputer & Pengamanannya Pengantar jaringan komputer sumber: [Tan03] Achmad Imam Kistijantoro Semester II 2006/2007
Pengantar jaringan komputer • Definisi jaringan komputer & penggunaannya • Perangkat keras jaringan komputer • Perangkat lunak jaringan komputer • Model referensi
7-Feb-07
IF-ITB/AI/Feb 07 IF3291 – Intro kuliah
2
1
Topik • Definisi jaringan komputer & penggunaannya • Perangkat keras jaringan komputer • Perangkat lunak jaringan komputer • Model referensi
7-Feb-07
IF-ITB/AI/Feb 07 IF3291 – Intro kuliah
3
Jaringan komputer • Jaringan komputer: sekumpulan komputer yang terhubung dengan saluran komunikasi • Saluran ini dapat berupa: point to point maupun broadcast
7-Feb-07
IF-ITB/AI/Feb 07 IF3291 – Intro kuliah
4
2
Penggunaan jaringan komputer • • • •
7-Feb-07
Aplikasi bisnis Aplikasi perumahan Pengguna mobile Aspek sosial
IF-ITB/AI/Feb 07 IF3291 – Intro kuliah
5
Aplikasi bisnis • Pola client-server
7-Feb-07
IF-ITB/AI/Feb 07 IF3291 – Intro kuliah
6
3
Aplikasi bisnis • The client-server model involves requests and replies.
7-Feb-07
IF-ITB/AI/Feb 07 IF3291 – Intro kuliah
7
Aplikasi perumahan • • • •
7-Feb-07
Mengakses informasi Komunikasi antar personal hiburan belanja
IF-ITB/AI/Feb 07 IF3291 – Intro kuliah
8
4
Aplikasi perumahan • In peer-to-peer system there are no fixed clients and servers.
7-Feb-07
IF-ITB/AI/Feb 07 IF3291 – Intro kuliah
9
Aplikasi perumahan • Some forms of e-commerce.
7-Feb-07
IF-ITB/AI/Feb 07 IF3291 – Intro kuliah
10
5
Mobile Network Users • Combinations of wireless networks and mobile computing.
7-Feb-07
IF-ITB/AI/Feb 07 IF3291 – Intro kuliah
11
Topik • Definisi jaringan komputer & penggunaannya
• Perangkat keras jaringan komputer • Perangkat lunak jaringan komputer • Model referensi
7-Feb-07
IF-ITB/AI/Feb 07 IF3291 – Intro kuliah
12
6
Perangkat keras jaringan • Pengelompokan berdasarkan jenis transmisi: – Broadcast links – Point-to-point links
• Pengelompokkan berdasarkan skala
7-Feb-07
IF-ITB/AI/Feb 07 IF3291 – Intro kuliah
13
Perangkat keras jaringan komputer
7-Feb-07
IF-ITB/AI/Feb 07 IF3291 – Intro kuliah
14
7
Personal area networks Komputer
Printer
Webcam Scanner
• Point-to-point – USB – Serial/parallel – Infrared
• Broadcast – Bluetooth 7-Feb-07
IF-ITB/AI/Feb 07 IF3291 – Intro kuliah
15
Local area networks • Umumnya dikelola oleh satu organisasi/personal, dengan jangkauan maks. 1-2 km • Menghubungkan komputer2 dengan peralatan lain (printer, data, files) untuk resource sharing • Medium broadcast kabel: – Kecepatan 10 Mbps atau 100 Mbps. Tren ke arah 1 Gbps
• Medium broadcast wireless (WLAN) – Kecepatan 11 Mbps, 54 Mbps. Teknologi terakhir 300 Mbps
• Standards: – http://standards.ieee.org/getieee802/portfolio.html
7-Feb-07
IF-ITB/AI/Feb 07 IF3291 – Intro kuliah
16
8
Local Area Networks
• Two broadcast networks • (a) Bus • (b) Ring 7-Feb-07
IF-ITB/AI/Feb 07 IF3291 – Intro kuliah
17
Metropolitan Area Networks
• A metropolitan area network based on cable TV. 7-Feb-07
IF-ITB/AI/Feb 07 IF3291 – Intro kuliah
18
9
Wide Area Networks
• • •
Router: node/device/komputer yang menyediakan layanan komunikasi Subnet: kumpulan router (definisi umum). Subnet dapat pula berarti sekelompok node jaringan yang memiliki alamat IP awal sama. Relation between hosts on LANs and the subnet.
7-Feb-07
IF-ITB/AI/Feb 07 IF3291 – Intro kuliah
19
Wide Area Networks • Mencakup area geografis yang luas • Umumnya terdiri atas banyak koneksi point-topoint • Komputer/LAN terhubung dengan WAN melalui subnet • Subnet dapat berbasis paket maupun circuit – Paket: pengguna berebut bandwidth yang ada – Circuit: pengguna memiliki jatah bandwidth tetap
7-Feb-07
IF-ITB/AI/Feb 07 IF3291 – Intro kuliah
20
10
Wide Area Networks (2)
• A stream of packets from sender to receiver. 7-Feb-07
IF-ITB/AI/Feb 07 IF3291 – Intro kuliah
21
Wireless Networks • Categories of wireless networks: • System interconnection • Wireless LANs • Wireless WANs 7-Feb-07
IF-ITB/AI/Feb 07 IF3291 – Intro kuliah
22
11
Wireless Networks (2)
• (a) Bluetooth configuration • (b) Wireless LAN 7-Feb-07
IF-ITB/AI/Feb 07 IF3291 – Intro kuliah
23
Wireless Networks (3)
• (a) Individual mobile computers • (b) A flying LAN 7-Feb-07
IF-ITB/AI/Feb 07 IF3291 – Intro kuliah
24
12
Home Network Categories • Computers (desktop PC, PDA, shared peripherals • Entertainment (TV, DVD, VCR, camera, stereo, MP3) • Telecomm (telephone, cell phone, intercom, fax) • Appliances (microwave, fridge, clock, furnace, airco) • Telemetry (utility meter, burglar alarm, babycam).
7-Feb-07
IF-ITB/AI/Feb 07 IF3291 – Intro kuliah
25
Topik • Definisi jaringan komputer & penggunaannya • Perangkat keras jaringan komputer
• Perangkat lunak jaringan komputer • Model referensi
7-Feb-07
IF-ITB/AI/Feb 07 IF3291 – Intro kuliah
26
13
Network Software • Network Protocol & Hierarchies • Design Issues for the Layers • Connection-Oriented and Connectionless Services • Service Primitives • The Relationship of Services to Protocols
7-Feb-07
IF-ITB/AI/Feb 07 IF3291 – Intro kuliah
27
Protokol komunikasi • Protokol: sekumpulan aturan yang mengatur interaksi antar 2 pihak atau lebih • Protokol komunikasi/jaringan: protokol yang digunakan untuk mengatur interaksi antar proses-proses yang ada dalam jaringan komputer • Protokol mendefinisikan: – Layanan yang disediakan – Asumsi lingkungan yang digunakan, termasuk layanan lapis sebelumnya yang digunakan – Tipe dan format message – Algoritma/aturan yang menjamin konsistensi pertukaran pesan
7-Feb-07
IF-ITB/AI/Feb 07 IF3291 – Intro kuliah
28
14
Protokol komunikasi • Networks diorganisasikan ke dalam sederetan layer-layer • Setiap layer memberikan layanan kepada layer di atasnya, dan menggunakan layanan dari layer di bawahnya. • Layer N pada satu mesin berkomunikasi dengan layer N pada mesin lainnya (disebut sebagai peer), menggunakan aturan/protokol tertentu. Data dikirimkan melalui layer di bawahnya. • Antarmuka antar layer yang bersebelahan mendefinisikan operasi primitif dan layanan yang disediakan 7-Feb-07
IF-ITB/AI/Feb 07 IF3291 – Intro kuliah
29
Network Software Protocol Hierarchies
• Layers, protocols, and interfaces. 7-Feb-07
IF-ITB/AI/Feb 07 IF3291 – Intro kuliah
30
15
Protocol Hierarchies (2) Location A
I like rabbits
Location B
Message
Philosopher
J'aime bien les lapins
3
2
1
3
L: Dutch Ik vind konijnen leuk
Fax #--L: Dutch Ik vind konijnen leuk
Information for the remote translator
Information for the remote secretary
Translator
Secretary
L: Dutch Ik vind konijnen leuk
Fax #--L: Dutch Ik vind konijnen leuk
2
1
• The philosopher-translator-secretary architecture. 7-Feb-07
IF-ITB/AI/Feb 07 IF3291 – Intro kuliah
31
Protocol Hierarchies (3)
•
Example information flow supporting virtual communication in layer 5.
7-Feb-07
IF-ITB/AI/Feb 07 IF3291 – Intro kuliah
32
16
Design Issues for the Layers • • • • •
Addressing Error Control Flow Control Multiplexing Routing
7-Feb-07
IF-ITB/AI/Feb 07 IF3291 – Intro kuliah
33
Connection-Oriented and Connectionless Services
Six different types of service. 7-Feb-07
IF-ITB/AI/Feb 07 IF3291 – Intro kuliah
34
17
Service Primitives
• Five service primitives for implementing a simple connection-oriented service. 7-Feb-07
IF-ITB/AI/Feb 07 IF3291 – Intro kuliah
35
Service Primitives (2)
• Packets sent in a simple client-server interaction on a connection-oriented network. 7-Feb-07
IF-ITB/AI/Feb 07 IF3291 – Intro kuliah
36
18
Services to Protocols Relationship
• The relationship between a service and a protocol. 7-Feb-07
IF-ITB/AI/Feb 07 IF3291 – Intro kuliah
37
Topik • Definisi jaringan komputer & penggunaannya • Perangkat keras jaringan komputer • Perangkat lunak jaringan komputer
• Model referensi
7-Feb-07
IF-ITB/AI/Feb 07 IF3291 – Intro kuliah
38
19
Reference Models • • • •
The OSI Reference Model The TCP/IP Reference Model A Comparison of OSI and TCP/IP A Critique of the OSI Model and Protocols • A Critique of the TCP/IP Reference Model 7-Feb-07
IF-ITB/AI/Feb 07 IF3291 – Intro kuliah
39
The OSI Reference Model • ISO menetapkan model Open Systems Interconnection untuk membantu pembangunan implementasi jaringan yang dapat berinteroperasi • Aspek/masalah komunikasi dibagi menjadi 7 bagian yang lebih kecil, sehingga dapat lebih mudah dikelola, dengan membuat layer-layer 7-Feb-07
IF-ITB/AI/Feb 07 IF3291 – Intro kuliah
40
20
The OSI Reference Models
The OSI reference model.
7-Feb-07
IF-ITB/AI/Feb 07 IF3291 – Intro kuliah
41
OSI layer 1 – physical layer • Layer 1 mengatur spesifikasi electrical, mechanical, procedural dan functional untuk: – Aktivasi sambungan fisik antar end systems – Pengelolaan sambungan fisik antar end systems – Deaktivasi sambungan fisik antar end systems
• Contoh: – – – – – 7-Feb-07
Mengatur level tegangan Timing sinyal Data rate fisik Jarak maksimum transmisi konektor IF-ITB/AI/Feb 07 IF3291 – Intro kuliah
42
21
OSI layer 2 – data link layer • Layer 2 menyediakan layanan transmisi data yang bebas dari error antar 2 node yang tersambung melalui physical layer • Layer ini memecah data dari layer network menjadi frame-frame, dan mengirimkannya node lainnya yang kemudian menggabungkannya kembali. Layer ini menangani: – – – –
Frame acknowledgements Error detection & correction Flow control Medium access
7-Feb-07
IF-ITB/AI/Feb 07 IF3291 – Intro kuliah
43
OSI layer 3 – network layer • Layer 3 mengontrol bagaimana sebuah paket dapat diteruskan dari komputer asal ke tujuan dalam sebuah jaringan. Layer ini mengatur: – Penentuan rute paket – Congestion control/pengendalian kemacetan – Informasi untuk accounting – Menangani masalah interkoneksi antara subnet yang heterogen (antar LAN & WAN yang menggunakan protokol yang beragam) 7-Feb-07
IF-ITB/AI/Feb 07 IF3291 – Intro kuliah
44
22
OSI layer 4 – transport layer • Layer 4 adalah layer end-to-end yang paling bawah antara aplikasi sumber dan tujuan • Layer ini menyediakan end-to-end flow control, end-to-end error detection & correction, dan mungkin juga menyediakan congestion control tambahan 7-Feb-07
IF-ITB/AI/Feb 07 IF3291 – Intro kuliah
45
OSI layer 5 – session layer • Layer ini menyediakan – dialogue control: • Siapa giliran berbicara/mengirim data
– Token management • Siapa yang memiliki akses ke resource bersama
– Sinkronisasi data • Apa status terakhir sebelum link putus
7-Feb-07
IF-ITB/AI/Feb 07 IF3291 – Intro kuliah
46
23
OSI layer 6 – presentation layer • Berkaitan dengan sintaks dan semantik data yang dikirimkan (bukan lagi masalah transmisi data) • Menyediakan abstraksi data yang seragam sehingga dapat digunakan untuk komunikasi data antar komputer yang heterogen
7-Feb-07
IF-ITB/AI/Feb 07 IF3291 – Intro kuliah
47
OSI layer 7 – application layer • Aplikasi yang menggunakan jaringan: – Network terminal/telnet – File transfer – E-mail – Newsgroup – Web – Directory lookup – Information retrieval/searching 7-Feb-07
IF-ITB/AI/Feb 07 IF3291 – Intro kuliah
48
24
Terminologi OSI • Elemen yang aktif dalam setiap layer disebut sebagai entities (dapat berupa hardware maupun software) • Entities yang berada dalam layer yang sama pada mesin yang berbeda disebut sebagai peer entities. Data dikirim antar entities dalam satuan yang disebut sebagai Protocol Data Units (PDU) • Entities pada layer N mengimplementasikan layanan yang digunakan layer N+1. Layer N disebut sebagai service provider, layer N+1 disebut sebagai service user. 7-Feb-07
IF-ITB/AI/Feb 07 IF3291 – Intro kuliah
49
TCP/IP Reference Model
• The TCP/IP reference model. 7-Feb-07
IF-ITB/AI/Feb 07 IF3291 – Intro kuliah
50
25
TCP/IP Reference Model • Host-to-network layer (=OSI layer 1+2) – TCP/IP reference model tidak menspesifikasikan layer ini dengan jelas, namun protokol TCP/IP dapat dijalankan pada hampir semua protokol layer 1-2 (ethernet, frame relay, ATM etc.)
• Internet layer (=OSI layer 3) – Connectionless packet-switching network – Setiap paket dapat menempuh rute yang berbeda (dapat sampai dengan urutan yang berbeda) – Isu mendasar: packet routing & congestion control 7-Feb-07
IF-ITB/AI/Feb 07 IF3291 – Intro kuliah
51
TCP/IP Reference model • Transport layer (=OSI transport layer) – Ada 2 protokol end-to-end: TCP dan UDP – TCP (Transmission Control Protocol) adalah berupa reliable connection-oriented protocol: • Menggunakan byte stream • Dapat memecah data sebelum dikirim melalui network layer • Mengatur flow control
– UDP (User Datagram Protocol) adalah berupa unreliabe connectionless protocol, digunakan untuk interaksi tipe client-server dan aplikasi yang memerlukan respon cepat 7-Feb-07
IF-ITB/AI/Feb 07 IF3291 – Intro kuliah
52
26
Reference Models (3) • Protocols and networks in the TCP/IP model initially.
7-Feb-07
IF-ITB/AI/Feb 07 IF3291 – Intro kuliah
53
Comparing OSI and TCP/IP Models • Concepts central to the OSI model – Services – Interfaces – Protocols
7-Feb-07
IF-ITB/AI/Feb 07 IF3291 – Intro kuliah
54
27
A Critique of the OSI Model and Protocols • Why OSI did not take over the world – Bad timing – Bad technology – Bad implementations – Bad politics
7-Feb-07
IF-ITB/AI/Feb 07 IF3291 – Intro kuliah
55
Bad Timing • The apocalypse of the two elephants.
7-Feb-07
IF-ITB/AI/Feb 07 IF3291 – Intro kuliah
56
28
A Critique of the TCP/IP Reference Model
• Problems:
– Service, interface, and protocol not distinguished – Not a general model – Host-to-network “layer” not really a layer – No mention of physical and data link layers – Minor protocols deeply entrenched, hard to replace
7-Feb-07
IF-ITB/AI/Feb 07 IF3291 – Intro kuliah
57
Hybrid Model • The hybrid reference model to be used in this book.
7-Feb-07
IF-ITB/AI/Feb 07 IF3291 – Intro kuliah
58
29
Example Networks • The Internet • Connection-Oriented Networks: X.25, Frame Relay, and ATM • Ethernet • Wireless LANs: 802:11 7-Feb-07
IF-ITB/AI/Feb 07 IF3291 – Intro kuliah
59
The ARPANET • (a) Structure of the telephone system. • (b) Baran’s proposed distributed switching system.
7-Feb-07
IF-ITB/AI/Feb 07 IF3291 – Intro kuliah
60
30
The ARPANET (2)
• The original ARPANET design. 7-Feb-07
IF-ITB/AI/Feb 07 IF3291 – Intro kuliah
61
The ARPANET (3)
• Growth of the ARPANET (a) December 1969. (b) July 1970. • (c) March 1971. (d) April 1972. (e) September 1972.
7-Feb-07
IF-ITB/AI/Feb 07 IF3291 – Intro kuliah
62
31
NSFNET
• The NSFNET backbone in 1988. 7-Feb-07
IF-ITB/AI/Feb 07 IF3291 – Intro kuliah
63
Internet Usage • Traditional applications (1970 – 1990) –E-mail –News –Remote login –File transfer 7-Feb-07
IF-ITB/AI/Feb 07 IF3291 – Intro kuliah
64
32
Architecture of the Internet
• Overview of the Internet. 7-Feb-07
IF-ITB/AI/Feb 07 IF3291 – Intro kuliah
65
ATM Virtual Circuits • A virtual circuit.
7-Feb-07
IF-ITB/AI/Feb 07 IF3291 – Intro kuliah
66
33
ATM Virtual Circuits (2) • An ATM cell.
7-Feb-07
IF-ITB/AI/Feb 07 IF3291 – Intro kuliah
67
The ATM Reference Model • The ATM reference model.
7-Feb-07
IF-ITB/AI/Feb 07 IF3291 – Intro kuliah
68
34
The ATM Reference Model (2)
• The ATM layers and sublayers and their functions. 7-Feb-07
IF-ITB/AI/Feb 07 IF3291 – Intro kuliah
69
Ethernet
• Architecture of the original Ethernet. 7-Feb-07
IF-ITB/AI/Feb 07 IF3291 – Intro kuliah
70
35
Wireless LANs
• (a) Wireless networking with a base station. • (b) Ad hoc networking. 7-Feb-07
IF-ITB/AI/Feb 07 IF3291 – Intro kuliah
71
Wireless LANs (2)
• The range of a single radio may not cover the entire system. 7-Feb-07
IF-ITB/AI/Feb 07 IF3291 – Intro kuliah
72
36
Wireless LANs (3)
• A multicell 802.11 network. 7-Feb-07
IF-ITB/AI/Feb 07 IF3291 – Intro kuliah
73
Network Standardization • Who’s Who in the Telecommunications World • Who’s Who in the International Standards World • Who’s Who in the Internet Standards World 7-Feb-07
IF-ITB/AI/Feb 07 IF3291 – Intro kuliah
74
37
Badan standards • ITU: beranggotakan perusahaan telkom nasional setiap negara, vendor telkom • ISO: International Standards Organizations, beranggotakan lembaga standarisasi nasional • ANSI: American National Standards Institute. • IEEE: Institute of Electrical and Electronic Engineers 7-Feb-07
IF-ITB/AI/Feb 07 IF3291 – Intro kuliah
75
IEEE 802 Standards
The 802 working groups. The important ones are marked with *. The ones marked with È are hibernating. The one marked with † gave up. 7-Feb-07
IF-ITB/AI/Feb 07 IF3291 – Intro kuliah
76
38
Metric Units
• The principal metric prefixes. 7-Feb-07
IF-ITB/AI/Feb 07 IF3291 – Intro kuliah
77
39