Materi 1 MODEL KONSEPSIONAL / MODEL REFERENSI JARINGAN OSI (OPEN SYSTEM INTERCONNECTION) Mail : warnaagung@gmail.com Mail : abduladhim@mail.com Facebook : warnaagung.cahyono

Sekilas OSI 7. Application Layer 6. Presentation Layer 5. Session Layer 4. Transport Layer 3. Network Layer 2. Data Link Layer 1. Physical Layer

Cara kerja pengiriman surat

Modularity Seperti contoh Jasa Antar/Kurir. “Modularity” pada level transportasi menyatakan bahwa tidak penting, bagaimana cara paket sampai ke pesawat. Paket untuk sampai di pesawat, dapat dikirim melalui truk atau kapal. Masing-masing cara tersebut, pengirim tetap mengirimkan dan berharap paket tersebut sampai di Toronto. Pesawat terbang membawa paket ke Toronto tanpa memperhatikan bagaimana paket tersebut sampai di pesawat itu.

Communications Protocol All communications between devices require that the devices agree on the format of the data. The set of rules defining a format is called a protocol. At the very least, a communications protocol must define the following: rate of transmission (in baud or bps) whether transmission is to be synchronous or asynchronous whether data is to be transmitted in half-duplex or full-duplex mode In addition, protocols can include sophisticated techniques for detecting and recovering from transmission errors and for encoding and decoding data.

Model OSI International Standard Organization (ISO) didirikan 1947 Model Open Systems Interconnection (OSI): Standard ISO mengenai semua aspek komunikasi jaringan Model OSI pertama diperkenalkan pd akhir 1970-an Suatu open systems adalah satu set protokol yg memungkinkan dua sembarang sistem berbeda utk berkomunikasi Model OSI bukan protocol, tetapi suatu model utk memahami arsitektur perancangan jaringan

Model OSI Model OSI adalah layered framework utk disain sistem jaringan yg memungkinkan komunikasi antara semua tipe sistem komputer Model OSI terdiri dari 7 layer terpisah tetapi saling berhubungan, masing-masing menentukan satu bagian proses dari memindahkan informasi melalui jaringan

Arsitektur Berlapis (Layered Architecture) Model OSI terdiri dari 7 layer Tiap layer mendefinisikan satu keluarga fungsi berbeda dari layer lain Dalam satu mesin, tiap layer mendapat service dari layer dibawahnya Diantara mesin layer yg sama berkomunikasi yg diatur oleh suatu aturan dan konvensi: protocol Proses pd tiap mesin yg berkomunikasi pd suatu layer disebut sbg peer-to-peer processes

Arsitektur Berlapis (Layered Architecture)

Peer-to-Peer Processes Pd physical layer, komunikasi langsung: device A mengirimkan deretan bit ke device B (via intermediate node) Pd layer-layer yg lebih tinggi, komunikasi harus melewati layer-layer di bawahnya pd A dan B Tiap layer pd pengirim menambahkan header pd data yg diterima dari layer atasnya dan meneruskan seluruh paket ke layer di bawahnya Header ditambahkan ke data pd layer 6, 5, 4, 3, 2. Trailer biasanya ditambahkan hanya pd layer 2 Pd layer 1 keseluruhan paket dikonversikan kedlm bentuk yg dp ditransfer ke peralatan penerima Pd penerima, header yg sesuai diproses & dibuang pd tiap layer

Interface antar Layer Interface mendefiniskan informasi dan service apa suatu layer harus menyediakan utk layer di atasnya Interface dan fungsi layer yg terdefinisi dg baik memberikan modularitas bagi suatu jaringan Sepanjang suatu layer memberika service ke layer di atasnya, implementasi spesifik dari fungsi tsb dp dimodifikasi atau diganti tanpa mempengaruhi layer disekelilingnya

Organisasi Layer 7 Layer dp dikategorikan dlm 3 subgroup: Layer 1, 2, 3: network support layer: berhubungan dg aspek fisik memindahkan data dari satu device ke yg lainnya (spt spesifikasi elektrik, koneksi fisik, physical addressing, transport timing & reliabilitas) Layer 5, 6, 7: user support layer: memungkinka interoperabilitas diantara unrelated siftware systems Layer 4: menghubungkan dua subgroup, menjamin apa yg sudah ditransmisikan lower layer dlm bentuk yg dp digunakan upper layer

Komunikasi pada Model OSI

14

15

Apa yang dikomunikasikan ? Application Data Presentation Data Session Data Transport Segments Network Packets Data-Link Frames Physical Bits 16

Data Encapsulation 17

Outline Model OSI Layer-Layer Pada Model OSI TCP/IP Protocol Suite Addressing TCP/IP Version

Physical Layer Physical layer mengkoordinasikan fungsi-fungsi yg diperlukan utk transmit deretan bit melalui media fisik Berhubungan dg spesifikasi mekanis dan elektris dari interface dan media transmisi Juga mendefinisikan prosedur dan fungsi-fungsi spy transmisi terjadi

Physical Layer Physical layer berhubungan dg hal berikut: Karakteristik fisik dari interface dan media karakteristik interface antara devices dan media transmisi tipe media transmisi Representasi bit tipe encoding (representasi sinyal 0 dan 1 – elektrik atau optik) Data rate Menentukan transmission rate (menentukan durasi bit) Sinkronisasi bit Clock pengirim dan penerima harus disinkronkan Line configuration koneksi device ke media (point-to-point, multipoint) Physical topology mesh, star, ring, bus Mode transmisi Simplex, half-duplex, full-duplex

Data Link Layer Mentransformasikan physical layer, fasilitas transmisi deretan bit menjadi link yg handal Physical layer tampak menjadi bebas error (error free) utk layer di atasnya

Data Link Layer Tanggung jawab spesifik data link termasuk: Framing Membagi deretan bit menjadi unit data yg manageable  frame Physical addressing Menentukan pengirim/penerima frame pada sistem lain di jaringan (yg sama) Flow control Mekanisme flow control utk mencegah penerima kebanjiran data Error control Mekanisme deteksi dan retransmisi kerusakan, kehilangan atau duplikasi frame (via trailer pd akhir frame) Access control Jika dua atau lebih device terhubung pd link yg sama menentukan device yg mengendalikan kontrol pd suatu waktu yg diberikan

Data Link Layer

Network Layer Bertanggung jawab utk pengiriman paket dari sumber ke tujuan akhir kemungkinan melalui multiple network (link)

Network Layer Tanggung jawab spesifik network layer termasuk: Logical addressing Physical addressing (data link) menangani masalam addressing secara lokal Logical addressing mengidentifikasi sumber dan tujuan Routing

Network Layer

Transport Layer Bertanggung jawab atas pengiriman keseluruhan message dari sumber ke tujuan (end-to-end)

Transport Layer Tanggung jawab spesifik trasport layer, termasuk: Service-point addressing Addressing proses pd satu komputer  service-point address (port address) Segmentation and reassembly Message dibagi dlm segmen yg transmitable, tiap segmen diberi nomor Connection control Connectionless Connection oriented Flow control Dilakukan secara end-to-end Error control Dilakukan secara end-to-end. Error (rusak, hilang, duplikasi), koreksi error umumnya dilakukan dg retransmisi

Transport Layer

Session Layer Network dialog controller. Membangun, menjaga dan mensinkronkan interaksi antar sistem yg berkomunikasi

Session Layer Tanggung jawab spesifik session layer termasuk: Dialog control Menungkinkan komunikasi antar dua proses berlangsung secara half-duplex atau full-duplex Synchronization Penambahan ckeck points (synchronization points) ke dalam deretan data

Presentation Layer Berhubungan dengan syntax dan semantic dari informasi yg dipertukarkan antara dua sistem

Presentation Layer Tanggung jawab spesifik Presentation layer, termasuk: Translasi Bertanggung jawab utk interoperabilitas antara metoda encoding informasi yg berbeda: sender-dependent format  common format  receiver-dependent format Enkripsi Kompresi

Application Layer Memungkinkan user (manusia atau software) mengakses jaringan Menyediakan user interface dan support utk service (email, remote file access, transfer file, shared database mangement, dll)

Application Layer Service spesifik yg disediakan Application layer, termasuk: Network virtual terminal File Transfer, Access, and Management (FTAM) Mail services Directory services

Layers - Summary

Outline Model OSI Layer-Layer Pada Model OSI TCP/IP Protocol Suite Addressing TCP/IP Version

TCP/IP Protocol Suite TCP/IP protocol suite dikembangkan sebelum model OSI TCP/IP adalah hierarchical protocol (dlm arti tiap upper layer protocol didukung oleh satu atau lebih lower level protocol)

Model TCP/IP

Model TCP/IP

Model Arsite... (cont'd) Lapisan protocol TCP/IP

Model Arsite... (cont'd) Lapisan protocol TCP/IP Layer Aplikasi : Layer aplikasi digunakan pada program untuk berkomunikasi menggunakan TCP/IP. Layer Transport: Layer transport memberikan fungsi pengiriman data secara end-to-end ke sisi remote Layer internetwork: Layer Internetwork biasa disebut juga layer internet atau layer network, dimana memberikan “vitual network” pada internet. Internet Protocol (IP) adalah protokol yang paling penting Layer Network Interface: Layer network interface disebut juga layer link atau layer datalink

Model Arsite... (cont'd)

Model Arsite... (cont'd) Aplikasi TCP/IP Merupakan program aplikasi yang dibuat untuk pengguna Menggunakan menakisme TCP/UDP Menggunakan model interaksi client/server

OSI vs. TCP/IP

OSI and Protocol Stack OSI: Open Systems Interconnect OSI Model TCP/IP Hierarchy Protocols 7th Application Layer 6th Presentation Layer 5th Session Layer 4th Transport Layer 3rd Network Layer 2nd Link Layer 1st Physical Layer Link Layer : includes device driver and network interface card Network Layer : handles the movement of packets, i.e. Routing Transport Layer : provides a reliable flow of data between two hosts Application Layer : handles the details of the particular application

Packet Encapsulation The data is sent down the protocol stack Each layer adds to the data by prepending headers 22Bytes 20Bytes 20Bytes 4Bytes 64 to 1500 Bytes

TCP/IP Protocol Suite

Physical & Data Link Layers Pd physical & data link layers, TCP/IP tdk mendefinisikan suatu protocol spesifik Mendukung semua standard dan proprietary protocol Suatu network pd TCP/IP internetwork dp berupa Local Area Network (LAN), Metropolitan Area Network (MAN) atau Wide Area Network (WAN)

Network Layer Internetworking Protocol (IP) Unreliable & connectionless datagram protocol – best effort delivery service Best-effort: tdk ada error checking, datagram dp tiba tdk berurut Address Resolution Protocol (ARP) Digunakan utk mengasosiasikan Internet address dg physical address ARP digunakan utk mencari physical address dari node jika IP address diketahui Pd LAN, physical address embedded pd NIC

Network Layer Reserve Address Resolution protocol (RARP) Memungkinkan host menemukan Internet address jika diketahui Physical address Internet Control Message Protocol (ICMP) Mekanisme digunakan host dan gateway utk mengirim notifikasi masalah datagram ke pengirim ICMP mengirim query dan error reporting message Internet Group Message Protocol (IGMP) Digunakan utk memudahkan transmisi simultan dari suatu message ke group penerima

Transport Layer Transport layer pd TCP/IP: TCP dan UDP IP adalah host-to-host protocol: mengirim paket dari satu physical device ke lainnya TCP dan UDP: transport level protocol bertanggung jawab thd pengiriman message dari suatu proses (running program) ke proses lain User Datagram Protocol (UDP) Unreliable, hanya menambahkan port address, check sum error control dan informasi panjang data Transmission Control Protocol (TCP) Reliable stream (connection oriented) transport protocol

Application Layer Layer aplikasi pd TCP/IP ekivalen dg kombinasi session, presentation dan application layer pd model OSI

Perbandingan Model TCP/IP dengan Model OSI

Lapisan (layer) Nama Fungsi Pelayanan Protokol 4 Application Berhubungan dengan perangkat lunak Telnet, FTP, SMTP, DNS, SNMP, NFS, XWindows 3 Transport mendefinisikan bagaimana data yang diproses oleh lapisan aplikasi dikirimkan melalui jaringan UDP, TCP 2 Internet Mengijinkan host mengirimkan paket ke network. Memberikan alamat IP asal dan tujuan serta mengirimkan paket-paket IP tersebut. IP, ARP, RARP, ICMP, BootP 1 Host to Network Sebagai media penghubung layer-layer diatasnya dengan network (secara fisik) dengan cara pemberian alamat perangkat keras (MAC Address) Ethernet, token Ring, FDDI

Outline Model OSI Layer-Layer Pada Model OSI TCP/IP Protocol Suite Addressing TCP/IP Version

Addressing Tiga level address berbeda digunakan pd protocol TCP/IP: Physical (link) address Internet (IP) address Port address Tiap address milik spesifik layer pd arsitektur TCP/IP

Physical Address Adress dari suatu node spt yg didefiniskan oleh LAN atau WAN - nya Ukuran dan format tergantung dari jaringan Ethernet menggunakan 6-byte (48 bit) embedded dlm NIC Contoh 07-01-02-01-2C-4B (6-byte/12 hex digit) Physical address dp unicast, multicast atau broadcast (bbrp jaringan dp mendukung ketiga address ini)

Physical Address

Internet Address Diperlukan utk komunikasi (service) universal yg tdk tergantung pd physical network yg ada dibawahnya Internet address 32-bit address, secara unik mengidentifikasikan suatu host yg terkoneksi ke Internet Contoh: 132.24.75.9 (IP address pd IPv4) Internet address dp unicast, multicast atau broascast

Internet Address

Port Address Digunakan utk label proses berbeda pada suatu host Port address pd TCP/IP 16-bit Contoh: 753

Port Address

Perbandingan secara Umum Implementasi model OSI menekankan pada penyediaan layanan transfer data yang reliable, sementara TCP/IP memperlakukan reliability sebagai masalah end-to-end Setiap layer pada OSI mendeteksi dan menangani kesalahan pada semua data yang dikirimkan. Layer Transport pada OSI memeriksa reliability di source-to-destination

Perbandingan secara Umum Pada TCP/IP, kontrol reliability dikonsentrasikan pada layer Transport. Layer Transport menangani semua kesalahan yang terdeteksi dan memulihkannya. Layer Transport TCP/IP menggunakan checsum, acknowledgment, dan timeout untuk mengontrol transmisi dan menyediakan verifikasi end-to-end

Perbandingan secara Umum OSI Jarang diimplementasikan (kompleks, mahal), lebih cenderung digunakan sebagai bahan pelajaran OSI ada, baru protocol ada sehingga protocol di OSI dapat dengan mudah diganti ketika teknologi juga berganti.

Perbandingan secara Umum TCP/IP Sebuah standard yang diadopsi seluruh dunia (Internet) Protocol ada dulu, model TCP/IP menyesuaikan dengan protocol yang ada. Sebagai standard yang terkenal untuk internetworking karena: Relatif sederhana dan tahan banting daripada OSI Tersedia secara gratis pada setiap hardware dan platform sistem operasi Digunakan pada internet

Definisi Tampilan fisik jaringan yang menggambarkan penempatan komputer-komputer di dalam jaringan dan bagaimana kabel ditarik untuk menghubungkan komputer-komputer tersebut

Topologi Jaringan Bus Star Ring Tree Mesh

Sepintas topologi jaringan Agar tidak terjadi perebutan jalur antar DCE, diciptakan beberapa topologi jaringan, dapat dipilih sesuai kebutuhan 70

Topologi Bus

Keuntungan Topologi BUS Mudah mengkoneksikan komputer atau perangkat lain ke linier bus. Jumlah kabel lebih sedikit daripada topologi star.

Kelemahan Topologi BUS Jaringan akan terganggu, jika ada salah satu komputer ada yang mati. Membutuhkan terminator di dua sisi ujung dari jaringan Sulit untuk mendiagnosa, jaringan ada masalah atau putus. Bukan solusi terbaik untuk mengatasi perkantoran yang besar.

Figure 6-13 Star-based design

Keuntungan Topologi Star Mudah instalasinya Tidak akan mempengaruhi jaringan, jika ada komputer atau peripheral yang mati atau tidak digunakan (lebih handal) Mudah untuk mendiagnosa permasalahan jaringan.

Kelemahan Topologi Star Membutuhkan lebih banyak kabel daripada linier bus Jika konsentrator (hub/switch) rusak, maka jaringan akan terputus Lebih mahal daripada linier bus, karena membutuhkan peralatan tambahan yaitu konsentrator.

c. Topologi Ring : Topologi ini memanfaatkan kurva tertutup, artinya informasi dan data serta jalur disalurkan sedemikian rupa sehingga masing-masing node tersambung. Adapun keunggulan dan kelemahan topologi ring adalah : Keunggulan : Seperti Topologi bus Penggunaan sambungan point to point membuat kesalahan transmisi dapat diperkecil Kelemahan : Data yang dikirim bila melalui banyak komputer maka transfer data menjadi lambat

Mesh Topology (Figure 6-14) Mesh architectures can use either a full or partial mesh. Because creating a full mesh network is so expensive, generally speaking, only partial mesh networks are set up. As long as there are alternative routes on the network, the impact of losing a circuit on the mesh is minimal. Mesh networks combine the performance benefits of both ring and star networks and use decentralized routing, with each computer performing its own routing. Setting up the many alternate routes between computers on a mesh network means that creating a mesh architecture is more expensive than setting up a star or ring network.

Figure 6-14 Mesh Designs

Physical layer mediator 81

Kabel UTP 82

Kabel UTP dan RJ-45 83

Pengiriman Paket Data Pengiriman paket data biasanya dilayani oleh layer Networking dengan menggunakan teknik Switching, yaitu mekanisme untuk memindahkan data dari satu segmen jaringan ke segmen jaringan yang lain. Ada 3 teknik dasar switching, yaitu : Circuit switching. Message switching. Packet switching.

Circuit Switching Memberikan suatu jalur yang dedicated dan bandwith yang bagus. Circuit Swicthing membentuk jalur tetap antar perangkat, seperti koneksi telepon.

Circuit Switching Kekurangan Circuit Switching: Memakan waktu untuk menciptakan koneksi antar perangkat. Bandwith tidak dapat diatur secara efisien karena perangkat yang lain tidak dapat berbagi-pakai dengan perangkat jalur yang dedicated. Contohnya adalah percakapan di telepon, ketika sudah tersambung dan hanya diam tidak berbicara.

Message Switching Memperlakukan setiap message sebagai entity yang mandiri. Setiap message membawa informasi alamat tujuannya di switch berikutnya. Message satu dengan lainnya dapat menempuh jalur yang berbeda pada jaringan untuk sampai ke tujuan. Message switching meneruskan keseluruhan message, satu switch dalam satu waktu.

Message Switching Message Switching akan mentransfer keseluruhan message dari satu switch ke switch berikutnya, dimana message disimpan sebelum dikirimkan (diteruskan) kembali. Oleh karena itu disebut dengan store-and-forward network.

Message Switching Keuntungan Message Switching: Saluran data dibagi-pakai diantara perangkat-perangkat komunikasi, menambah efisiensi bandwith yang ada. Dapat menyimpan message sampai saluran yang dibutuhkan tersedia, mengurangi kemacetan yang terjadi di jaringan. Prioritas message dapat digunakan untuk mengatur traffic jaringan.

Packet Switching Message dibagi-bagi menjadi message-message kecil yang disebut dengan packet. Setiap packet terdiri dari informasi alamat asal dan tujuan sehingga packet individual dapat diarahkan melalui internetwork secara independent. Packet Switching akan mengurangi kebutuhan perangkat switching untuk menyimpan sementara data di disk.

Packet Switching

SM241013 - Pengantar Sistem Telekomunikasi Semester genap 2007-2008 Packet Switching Informasi/pesan dibagi menjadi paket-paket yang berukuran kecil (< 1500 byte) dan kemudian ditransmisikan paket demi paket Setiap paket terdiri dari payload (data informasi yang akan dikirimkan) dan header. Header berisi informasi tentang: Source (sender) address Destination (recipient) address Packet size Sequence number Error checking information Masing-masing paket akan dikirimkan ke jaringan secara independen. Tiap paket dapat dikirim melalui rute yang berbeda Pada saat kondisi idle (tidak ada paket yang dikirim), link dapat digunakan untuk mengirim paket dari data yang lain Contoh: Public data network, Frame relay, Internet, LAN Segmen data H SM241013 - Pengantar Sistem Telekomunikasi Semester genap 2007-2008 92

SM241013 - Pengantar Sistem Telekomunikasi Semester genap 2007-2008 Packet Switching Contoh : A akan mengirim data ke B Data dibagi dalam 3 paket 3 2 1 A B SM241013 - Pengantar Sistem Telekomunikasi Semester genap 2007-2008 93

SM241013 - Pengantar Sistem Telekomunikasi Semester genap 2007-2008 Packet Switching Tiap paket dikirim pada waktu dan melalui route yang berbeda 1 3 2 A B SM241013 - Pengantar Sistem Telekomunikasi Semester genap 2007-2008 94

SM241013 - Pengantar Sistem Telekomunikasi Semester genap 2007-2008 Packet Switching Tiap paket dikirim pada waktu dan melalui route yang berbeda 1 3 2 A B SM241013 - Pengantar Sistem Telekomunikasi Semester genap 2007-2008 95

SM241013 - Pengantar Sistem Telekomunikasi Semester genap 2007-2008 Packet Switching Tiap paket dikirim pada waktu dan melalui route yang berbeda 1 2 3 A B SM241013 - Pengantar Sistem Telekomunikasi Semester genap 2007-2008 96

SM241013 - Pengantar Sistem Telekomunikasi Semester genap 2007-2008 Packet Switching Tiap paket dikirim pada waktu dan melalui route yang berbeda 1 3 2 1 3 A B SM241013 - Pengantar Sistem Telekomunikasi Semester genap 2007-2008 97

SM241013 - Pengantar Sistem Telekomunikasi Semester genap 2007-2008 Packet Switching Tiap paket dikirim pada waktu dan melalui route yang berbeda 1 3 2 1 A B SM241013 - Pengantar Sistem Telekomunikasi Semester genap 2007-2008 98

SM241013 - Pengantar Sistem Telekomunikasi Semester genap 2007-2008 Packet Switching Walaupun tiap paket sampai di tujuan tidak berurutan, masing-masing menempati posisi sesuai no. urut, sehingga penerima menerima data dengan urutan sesuai yang dikirim 3 2 1 A B SM241013 - Pengantar Sistem Telekomunikasi Semester genap 2007-2008 99

SM241013 - Pengantar Sistem Telekomunikasi Semester genap 2007-2008 Contoh Paketisasi Hello Bob Message He ll o Bo b Segmented Message Packetized Message H He H ll H o H Bo H b Paket 1 Paket 2 Paket 3 Paket 4 Paket 5 Header SM241013 - Pengantar Sistem Telekomunikasi Semester genap 2007-2008 100

Resume Packet Switching Packet switching mengoptimalkan penggunaan bandwidth dengan mengijinkan banyak perangkat untuk me-route packet melewati saluran jaringan yang sama. Karena keseluruhan message tidak disimpan di switch sebelum diteruskan, maka waktu tunggu untuk pengiriman lebih pendek daripada message switching.

SM241013 - Pengantar Sistem Telekomunikasi Semester genap 2007-2008 Packet Switching Keuntungan Efisiensi utilisasi jaringan Jaringan dapat digunakan bersama (shared) secara dinamis Multiple data rates untuk jenis aplikasi yang berbeda-beda Setiap aplikasi akan terhubung ke jaringan dengan data rate yang sesuai kebutuhannya Tidak terjadi blocking jika beban jaringan tinggi, tetapi waktu pengiriman menjadi lama Mekanisme prioritas pengiriman dapat diberlakukan untuk paket-paket yang dianggap penting, seperti paket real-time Reliabilitas tinggi Jika suatu rute terputus maka dapat digunakan rute lain Kelemahan Tidak ada garansi quality of service (delay, paket hilang) SM241013 - Pengantar Sistem Telekomunikasi Semester genap 2007-2008 102