KONSEP PROTOKOL OSI & TCP/IP Telekomunikasi Indonesia APRIL 2006

Highlights OSI Reference Model Function Layering TCP/IP Layer Support Equipments IP Addressing (version 4) Addressing Sub netting

Objektif: –Mengetahui sejarah dari OSI Reference Model –Mengerti fungsi dariOSI Reference Model –Mengetahui perbedaan dari lapisan- lapisan dan apa fungsinya –Mengerti model-model yang lainnya Open Systems Interconnection Reference Model (OSI)

Definisi: –Suatu model yang digunakan oleh network professionals untuk membangun dan mengelola sistem jaringan. Purpose: –Memungkinkan sekumpulan aplikasi, data dan hardware yang heterogen berfungsi sebagi suatu jaringan. OSI Reference Model

Gambaran: –Suatu arsitektur umum untuk desain jaringan data dan interkoneksi. Tujuan: –Untuk menyediakan “functional guideline” yang memungkinkan standarisasi protokol jaringan. OSI Reference Model

History: –Awalnya tidak diterima –Pabrikan sudah mempunyai standar networking sendiri-sendiri –Menspesifikasikan standar jaringan untuk kompatibilitas –Menjadi standar internasional untuk jaringan OSI Reference Model

History: –Berdasarkan proposal yang dikembangkan oleh International Standards Organization (ISO) –Adalah sesuatu yang berkaitan dengan koneksi open sistem – sistem yang dapat digunakan untuk berkomunikasi antar sistem lainnya secara terbuka. –Diadopsi pada tahun 1983 –Open Systems telah lahir OSI Reference Model

Memungkinkan transmisi secara fisik dari bit- bit yang berupa tegangan dan arus, frame data, pemberian alamat, menangani masalah pengendalian error antara node dalam jaringan, membangun lintasan antara sumber dan tujuan, menjamin pengiriman fram secara andal antara komputer dan melakukan komunikasi “process-to-process”. Selain itu, mengendalikan layanan-layanan bagi end user, kompresi dan enkripsi data. OSI Reference Model

Model OSI didefinisikan dengan lapisan- lapisan. Secara prinsip mereka diaplikasi pada tujuh lapisan dengan tujuan sebagai berikut: 1. Setiap lapisan dibuat dimana suatu tingkat abstraksi yang berbeda dibutuhkan. 2. Setiap lapisan melakukan suatu fungsi-fungsi yang terdefinisi dengan baik. Layering -(1/3)

3. Fungsi dari setiap lapisan dipilih berdasarkan suatu tujuan untuk mendefinisikan protokol yang distandarisasi secara internasional. 4. Batasan-batasan lapisan sebaiknya dipilih untuk meminimisasi aliran informasi melalui interface-interface. 5. Jumlah dari lapisan sebaiknya cukup besar agar fungsi-fungsi berbeda yang diperlukan tidak dilakukan dalam satu lapisan, dan cukup kecil agar arsitektur tidak menjadi berat dan rumit. Layering – (2/3)

Ide Dasar –Protokol yang bekerja antara entitas pada lapisan ke N mengimplementasikan fungsi- fungsi yang mana harus disediakan bagi lapisan ke N+1 sebagai services. –Komunikasi pada lapisan N akan berhasil dengan menggunakan layanan-layanan yang disediakan oleh lapisan N-1 –Dengan membangun berdasarkan layanan- layanan yang diberikan oleh lapisan di bawahnya, lapisan-lapisan diatas dapat meningkatkan fungsinya. Layering – (3/3)

Banyak digunakan sebagai model untuk mendefinisikan lapisan-lapisan pada jaringan Pada awalnya dibangun untuk jaringan mainframe Didefinisikan dalam 7 lapisan. –Physical * Data Link * Network * Transport –Session * Presentation * Application Layers OSI Reference Model

Application (Upper) Layers Session Presentation Application OSI Model Overview

Data Flow Layers Transport Layer Data Link Network Layer Physical Application (Upper) Layers Session Presentation Application OSI Model Overview

Telnet HTTP User Interface EXAMPLES Application Fungsi Application Layer

Telnet HTTP ASCII EBCDIC JPEG User Interface How data is presented Special processing such as encryption EXAMPLES Presentation Application Fungsi Presentation Layer

Telnet HTTP ASCII EBCDIC JPEG Keeping different applications’ data separate User Interface How data is presented Special processing such as encryption Operating System/ Application Access Scheduling EXAMPLES Session Presentation Application Fungsi Session Layer

Keeping different applications’ data separate User Interface How data is presented Special processing such as encryption Telnet HTTP ASCII EBCDIC JPEG Operating System/ Application Access Scheduling Transport Layer Data Link Network Layer Physical EXAMPLES Session Presentation Application Fungsi Upper Layers

EIA/TIA-232 V.35 EXAMPLES Physical Move bits between devices Specifies voltage, wire speed and pin-out cables Fungsi Data Flow Layers

802.3 / HDLC EIA/TIA-232 V.35 EXAMPLES Data Link Physical Combines bits into bytes and bytes into frames Access to media using MAC address Error detection not correction Move bits between devices Specifies voltage, wire speed and pin-out cables Fungsi Data Flow Layers

802.3 / HDLC EIA/TIA-232 V.35 IP IPX EXAMPLES Network Data Link Physical Combines bits into bytes and bytes into frames Access to media using MAC address Error detection not correction Move bits between devices Specifies voltage, wire speed and pin-out cables Provide logical addressing which routers use for path determination Fungsi Data Flow Layers

TCP UDP SPX / HDLC EIA/TIA-232 V.35 IP IPX EXAMPLES Transport Data Link Physical Reliable or unreliable delivery Error correction before retransmit Combines bits into bytes and bytes into frames Access to media using MAC address Error detection not correction Move bits between devices Specifies voltage, wire speed and pin-out cables Network Provide logical addressing which routers use for path determination Fungsi Data Flow Layers

TCP UDP SPX / HDLC EIA/TIA-232 V.35 IP IPX Presentation Application Session EXAMPLES Reliable or unreliable delivery Error correction before retransmit Combines bits into bytes and bytes into frames Access to media using MAC address Error detection not correction Move bits between devices Specifies voltage, wire speed and pin-out cables Transport Data Link Physical Network Provide logical addressing which routers use for path determination Fungsi dari Data Flow Layers

Transport Data Link Physical Network Upper Layer Data TCP Header DataIP Header DataLLC Header DataMAC Header Presentation Application Session Segment Packet Bits Frame PDU FCS Enkapsulasi

Upper Layer Data LLC Hdr + IP + TCP + Upper Layer Data MAC Header IP + TCP + Upper Layer Data LLC Header TCP+ Upper Layer Data IP Header Upper Layer Data TCP Header Transport Data Link Physical Network Presentation Application Session Dekapsulasi

Application Presentation Session Transport Network Data Link Physical OSI Model PDUFungsicontoh Latihan: OSI Model

PROTOKOL TCP/IP

Network Interface Internet Transport Applications TCP/IP Conceptual Layers Presentation Application Session Transport Network OSI Reference Model Data Link Physical TCP/IP Protocol Stack

Network Interface Internet Transport Applications TCP/IP File Tranfer - TFTP - FTP - NFS - SMTP Remote Login - Telnet - rlogin WWW Application Layer

Network Interface Internet Transport Applications TCP/IP Transmission Control Protocol (TCP) User Datagram Protocol (UDP) Transport Layer

Source PortDestination Port Sequence Number Acknowledgement Number Header Length ReservedCode Bits Window Checksum Urgent Pointer Option Padding Data Bit ke- Format Segmen TCP

FTSDWTSTEMNEFNPLTSBTMNPPPFTSDWTSTEMNEFNPLTSBTMNPPP TCP UDP Application Layer Transport Layer Baik TCP maupun UDP menggunakan nomor port untuk meneruskan informasinya ke lapisan diatasnya Port-port yang terkenal didefinisikan pada RFC Nomor Port TCP / UDP

SourceDestination PortPort ……… Telnet Z …… SP DP DP=23 kirim paket ini ke aplikasi Telnet Port pengirim ditentukan oleh host pengirim, biasanya suatu nomor lebih besar daripada 1023 Nomor Port TCP

Host A Send SYN (seq = x) Receive SYN (seq=y, ack=x+1) Send ACK (ack=y+1) Receive SYN (seq=x) Send SYN (seq=y, ack=x+1) Receive ACK (ack=y+1) Kedua belah pihak yang berkoneksi melakukan sinkronisasi dengan ‘ 3-way handshake/open connection)’ Nomor sekuen diperlukan agar data yang hilang dapat diantisipasi TCP Three-Way Handshake/Open Connection

Receive 1 Send ACK 2 Receive 2 Send ACK 3 Receive 3 Send ACK 4 Send 1 Receive ACK 2 Send 2 Receive ACK 3 Send 3 Receive ACK 4 Window size = 1 Dengan ukuran jendela =1, setiap segmen harus di’acknowledge’ sebelum segmen lain dikirimkan. Hal ini menyebabkan penggunaan bandwidth inefisien TCP Simple Acknowledge

Receive 1 Receive 2 Receive 3 Send ACK 4 Receive 4 Receive 5 Receive 6 Send ACK 7 Send 1 Send 2 Send 3 Receive ACK 4 Send 4 Send 5 Send 6 Receive ACK 7 Window size = 3 TCP Simple Acknowledge

SourceDestination Sequence Acknowledgement PortPort # # ……… Saya baru mengirim # …… SP DP Seq Ack Saya menerima #10, setelah ini adalah # …… SP DP Seq Ack …… SP DP Seq Ack TCP Sequence and Acknowledgement Numbers

Source PortDestination Port Message Length Checksum Data Bit ke- Format Segmen UDP (User Datagram Protocol)

Network Interface Internet Transport Applications TCP/IP Internet Protocol (IP) Address Resolution Protocol (ARP) Reverse Address Resolution Protocol (RARP) Internet Control Message Protocol (ICMP) Protokol pada Internet Layer

VersiHeader Length Type of Service Total Length of Datagram Identification Flags Fragment Offset Time-to-liveProtocolHeader Checksum Source IP Address Destination Address OPTIONS Padding DATA Format Datagram IP

IP TCP UDP 617 Transport Layer Internet Layer No. Protokol Menentukan protokol lapisan diatasnya Field Protocol pada IP

G1G1 Net 1 MTU=1500 Net 2 MTU=620 Net 2 MTU=1500 G 2 Host A Host B Fragmentasi Datagram

DATAGRAM HEADER Data octets Data octets Data octets FRAGMENT-1 HEADER FRAGMENT-2 HEADER FRAGMENT-3 HEADER Data-1 Data-2 Data-3 Fragment 1 : Offset 0 Fragment 2 : Offset 600 Fragment 3 : Offset 1200 Fragmentasi Datagram

Network Interface Internet Transport Applications TCP/IP ICMP Destination Unreachable Echo (ping) Other Internet Control Message Protocol (ICMP)

Destination Unreachable Time Exceeded Parameter Problem Source Quench Redirect Echo Echo Reply Timestamp Timestamp Reply Information Request Information Reply Address Request Address Reply Pesan-pesan ICMP

Kirim data ke Z A Saya tidak tahu bagaimana mencapai Z Kirim ICMP Ke Z Destination unreachable Host atau port tidak dapat dicapai Jaringan tidak dapat dicapai ICMP - Destination unreachable

Apakah B dapat dicapai ? A Ya…ya… ya ICMP Echo ICMP Echo Reply B Message Echo dibangkitkan oleh perintah ping ICMP - Echo Message

Saya membutuhkan alamat Ethernet dari A Saya mendengar broadcast tsb. Alamat IP tsb adalah alamat saya dan ini adalah alamat Ethernet saya. IP: =????? IP : = Ethernet : B Memetakan alamat IP ke alamat Ethernet Address Resolution Protocol (ARP)

Berapa alamat IP saya ? A Saya mendengar broadcast tsb. Alamat IP nya adalah Ethernet = , IP = ??? Ethernet : = IP : B Memetakan alamat Ethernet ke alamat IP Baik ARP maupun RARP diimplementasikan langsung di atas datalink layer Reverse ARP (RARP)

Repeater/HUB : physical layer Bridge/Switch : data link layer Router : network layer Gateway : network layer ke atas Perangkat koneksi

ABCD Physical Semua perangkat berada pada collision domain yang sama Semua perangkat berada pada broadcast domain yang sama Perangkat-perangkat akan berbagi bandwidth HUB

Setiap segmen mempunyai collision domain masing-masing Semua segmen berada pada broadcast domain yang sama Data Link OR Switches and Bridges

Each segment has its own collision domain Broadcasts are forwarded to all segments Memory Switch Switches

Broadcast control Multicast control Optimal path determination Traffic management Logical addressing Connects to WAN services Routers: Operate at the Network Layer

IP ADDRESSING (IPv4)

Network Host bits 8 bits Notasi Dotted Decimal Alamat IP

NET ID HOST ID 128 network address KELAS A 0 1 NET ID HOST ID 65,536 address 16,384 network KELAS B 01 1NET ID HOST ID 256 address network KELAS C Alamat IP

High OrderOctet inAddress BitsDecimalClass A B C High OrderOctet inAddress BitsDecimalClass A B C Alamat Kelas D dimulai dari , dipergunakan untuk multicast Alamat Kelas E dimulai dari , dipergunakan untuk eksperimen Pengelompokan Alamat IP

Alamat Jaringan IP address : Network address: Alamat Broadcast IP address: Broadcast address: Alamat Jaringan Lokal IP address: Local network address : Pengalamatan Khusus

Alamat Kelas Network Host Latihan 1

E0 E1 IP : IP: Network Host Routing Table Network Interface E E1 Host Addresses

Jaringan Pengalamatan Tanpa Subnets

Jaringan Pengalamatan Dengan Subnets

E0 E1 IP : IP: Network Host Routing Table Network Interface E E1 Subnet Addressing

NetworkHost NetworkHost NetworkSubnet Host Alamat IP Default Subnet Mask 8-bit Subnet Mask Subnet bits menggunakan bit-bit untuk host, dimulai dari bit posisi orde tertinggi Subnet Mask

= = = = = = = =255 Bit-bit untuk subnet menggunakan bit host orde tinggi. Subnet Mask Bits

Network Subnet Host Alamat jaringan (subnet) ditambah 8 bits Subnet Mask dengan Subnets

AlamatSubnet MaskKelasSubnet Latihan 2

20 Subnets 5 Hosts per subnet Alamat Kelas C: Perencanaan Subnet

IP Host Address: Subnet Mask: Subnet Network Subnet Host Alamat Subnet = Alamat Hosts = Alamat Broadcast = Contoh Perencanaan Subnet

Directed broadcast (local network broadcast) X Alamat Broadcast

AlamatSubnet MaskKelasSubnetBroadcast Latihan 3