Bagaimana Jaringan Internet bekerja? Muhammad Nasar

Fokus Materi ini akan membahas (mengenalkan) 2 model referensi standar komunikasi data berbasis layering –Open System Interconnect model (OSI) –Transport Control Protocol/Internet Protocol model (TCP/IP) Yang belum tercakup (tapi sangat relevan) –Routing –Media akses dan Topologi (hanya dibahas sekilas) –Net tools : dhcp, ping, traceroute, snmp, DNS, dan protokol lainnya pada layer aplikasi –Sistem operasi

Data Communication vs Networking Communication : Two Nodes. Mostly EE issues Networking : more than two Nodes. More issued, e.g. : Protocols, Routing, etc

Data communication - example

Networking - example

What is Protocol ? Setiap komunikasi perlu bahasa –Jawa vs Sumatera? –Indonesia vs Amerika ? –China vsArab ? –dll

OSI Reference Model - sekilas sejarah OSI = Open System Interconnection; Model Referensi Jaringan Terbuka, atau Reference Model for Open networking adalah sebuah model arsitektural jaringan yang dikembangkan International Organization for Standardization (ISO), Eropa, 1977.International Organization for StandardizationEropa1977 Model ini menetapkan tujuh lapisan standar (OSI seven layer model). Sebelum munculnya OSI, sistem jaringan komputer sangat tergantung kepada pemasok (vendor). OSI berupaya membentuk standar umum jaringan komputer untuk menunjang interoperatibilitas antar pemasok yang berbeda. Dalam suatu jaringan yang besar biasanya terdapat banyak protokol jaringan yang berbeda. Tidak adanya suatu protokol yang sama, membuat banyak perangkat tidak bisa saling berkomunikasi.protokol jaringan

The 7 layers of OSI How to transmit signal, coding, decoding How to make communication, framing How to addressing, routing How to transmission of data How to eslablish/manage connection How to presentation (ASCII text, sound, etc) How to interaction : machine - human

The 7 layers of OSI Application Presentation Session Transport Network Data-Link Physical Data Segments Packets Frames Bits Data

Encapsulation - Decapsulation

Physical Layer Pertukaran data secara fisik Deretan bit pembentuk data di ubah menjadi sinyal-sinyal listrik yang akan melewati media transmisi, Diperlukan sinyal yang cocok untuk lewat di media transmisi tertentu. Dikenal tiga jenis media transmisi yaitu : –kabel logam, –serat optik, dan –gelombang radio Application Presentation Session Transport Network Data-Link Physical

Physical Layer : example

Data-link Layer Fungsi utama : menyajikan format data untuk lapis fisik (pembentukan frame) Pengendalian kesalahan (Error control) Pengendalian arus data (Flow control) Application Presentation Session Transport Network Data-Link Physical

Network Layer Meneruskan paket-paket dari satu node ke node yang lain dalam jaringan komputer Fungsi utama : –Pengalamatan –Memilih jalur (routing) Application Presentation Session Transport Network Data-Link Physical

Transport Layer Berfungsi untuk transfer data yang handal, bertanggung jawab atas keutuhan data dalam transmisi data antara kedua belah fihak Paketisasi : –panjang paket –banyaknya paket, –urutan paket –kapan paket-paket tersebut dikirimkan Application Presentation Session Transport Network Data-Link Physical

Sessin Layer Mengontrol komunikasi antar aplikasi, membangun, memelihara dan mengakhiri sesi antar aplikasi. Penggunaan lapis sesi akan menyebabkan proses pertukaran data dilakukan secara bertahap tidak sekaligus Application Presentation Session Transport Network Data-Link Physical

Presentation Layer Mengemas data dari sisi aplikasi sehingga mudah untuk lapisan sesi mengirimkannya atau sebaliknya, Berfungsi untuk mengatasi perbedaan format data, kompresi, dan enkripsi data Contoh : ASCII, JPEG, MPEG, MPEG, TIFF, PICT, MIDI, dll Application Presentation Session Transport Network Data-Link Physical

Aplication Layer Sebagai interface user ke lingkungan OSI. User biasa berinteraksi melalui suatu program aplikasi (software) Contoh pelayanan atau protokolnya: – (pop3, smtp) –file transfer (ftp) –browsing (http) Application Presentation Session Transport Network Data-Link Physical

Host Layers vs. Media Layers Application Presentation Session Transport Network Data-Link Physical Host Layers Menjamin pengiriman data secara akurat antar perangkat Application Presentation Session Transport Media Layers Mengontrol pengiriman pesan secara fisik melalui jaringan

Pertanyaan ?

Now, talk about TCP/IP…

TCP/IP – sekilas sejarah Diteliti,dikembangkan, diuji tahun an oleh Lembaga Riset Departemen Pertahanan Amerika serikat TCP/IP ≠ OSI, tapi merefer ke DARPA Bertujuan mengembangkan protokol komunikasi yang : bekerja secara transparan, melalui berbagai-macam jaringan komunikasi data yang terhubung satu dengan yang lain, dan tahan terhadap berbagai ganguan (bencana alam, serangan nuklir dan lain-lain) TCP/IP menjadi protokol resmi ARPANET,  diadopsi banyak vendor  mendominasi jaringan komputer dunia  lahirlah internet.

TCP/IP – sekilas sejarah Pelaku pengembangan saat itu : Internet Society (ISOC), Internet Architecture Board (IAB), dan Internet Engineering Task Force (IETF). Macam-macam protokol yang berjalan di atas TCP/IP, skema pengalamatan, dan konsep TCP/IP didefinisikan dalam dokumen yang disebut Request for Comment (RFC), dirilis oleh IETF. TCP/IP sebagai protokol suite (disertai protokol lainnya, tidak bisa berdiri sendiri)

OSI vs TCP/IP Layering

Protocolt Data Unit (PDU) and Service Data Unit (SDU) TCP/IP Encapsulation - Decapsulation

Network Interface Layer Protokol lapisan antarmuka jaringan: bertanggung jawab untuk meletakkan frame-frame jaringan di atas media jaringan yang digunakan.lapisan antarmuka jaringan TCP/IP dapat bekerja dengan banyak teknologi transport, –EthernetEthernet –Token RingToken Ring –WiFiWiFi –Dial-up modemDial-up modem –ADSL modem, dllADSL modem, dll

Internetwork Layer Protokol lapisan internetwork: bertanggung jawab untuk melakukan pemetaan (routing) dan enkapsulasi paket-paket data jaringan menjadi paket-paket IP. Protokol yang bekerja dalam lapisan ini adalahlapisan internetworkroutingpaket-paket data jaringan –Internet Protocol (IP),Internet Protocol –Address Resolution Protocol (ARP),Address Resolution Protocol –Internet Control Message Protocol (ICMP), danInternet Control Message Protocol –Internet Group Management Protocol (IGMP).Internet Group Management Protocol

Host-to-host Layer Protokol lapisan antar-host: berguna untuk membuat komunikasi menggunakan sesi koneksi yang bersifat connection-oriented atau broadcast yang bersifat connectionless.lapisan antar-host Protokol dalam lapisan ini adalah –Transmission Control Protocol (TCP) danTransmission Control Protocol –User Datagram Protocol (UDP).User Datagram Protocol

Application Layer Protokol lapisan aplikasi: bertanggung jawab untuk menyediakan akses kepada aplikasi terhadap layanan jaringan TCP/IP.lapisan aplikasi Protokol ini mencakup protokol turunannya –Dynamic Host Configuration Protocol (DHCP),Dynamic Host Configuration Protocol –Domain Name System (DNS),Domain Name System –Hypertext Transfer Protocol (HTTP),Hypertext Transfer Protocol –File Transfer Protocol (FTP),File Transfer Protocol –Telnet, Simple Mail Transfer Protocol (SMTP),TelnetSimple Mail Transfer Protocol –Simple Network Management Protocol (SNMP), dll.Simple Network Management Protocol

Detail paket TCP Source port Destination port Sequence number Acknowledge number Header length Reserved UR G AC K PSHRSTSEQFIN Windows Checksum Urgent pointer Options Padding User data = besarnya tidak ditentukan Connection oriented Reliable Byte stream service

Priority (0-7)lowhigh  “1” VersionHeader lengthPrecedenceDTRunused Total length Identification DMFragment offset Time to live (seconds)Protocol Header checksum Source IP address (4 Byte) Destination IP address (4 Byte) Option (0 word atau lebih) Data  64 kB Detail paket IP Connectionless

Lalu, beda OSI dg TCP/IP?

Prinsip addressing IPv4 32 bit (empat oktet berukuran 8-bit) tiap oktet dipisahkan tanda “.” 2³² = 4Giga alamat Ilustrasi : xxxxxxxx.xxxxxxxx.xxxxxxxx.xxxxxxxx X adalah 0 atau 1 (biner) Contoh IP –Biner : dapat ditulis –Decimal :

Prinsip addressing IPv4 3 parameter : IP address atau host ID : jumlah IP yang bisa digunakan sebagai host – Netmask atau subnetmask : segmentasi network – Broadcast : alamat yg digunakan bersama dalam satu segmen jaringan tsb –

Contoh IP : Netmask : Broadcast : Netmask biasa juga ditulis [alamat/panjang prefix] : /24 “24” berasal dari jumlah bit netmask :

Latihan.. Diketahui subnet : /29 Tentukan : –Jumlah IP address yang bisa digunakan ? –Netmask dalam angka desimal ? –Broadcast address ?

Klasifikasi Network Address (1) KarakteristikKelas AKelas BKelas C Bit pertama Panjang NetID8 bit16 bit24 bit Panjang HostID24 bit16 bit8 bit Byte pertama0 – – – 223 Jumlah network126 kelas A (0 dan 127 dicadangkan) kelas B kelas C Jumlah host IP IP address pada tiap kelas A IP address pada tiap kelas B 254 IP address pada tiap kelas C

KarakteristikKelas DKelas E 4 Bit pertama Bit multicast28 bit- Byte Inisial224 – – 255 Bit cadangan-28 bit Jumlah kelas D kelas E DeskripsiDigunakan untuk multicastdicadangkan utk keperluan eksperimental Klasifikasi Network Address (2)

Gateway a network node equipped for interfacing with another network that uses different protocols. Gateway adalah remote host address interface yang digunakan sebagai penerus paket dari/ke network lainnya

IP Private dan IP Public Saat ini ada tiga blok alamat IP private yang dialokasikan oleh IANA (Internet Assigned Numbers Authority), yaitu:alamat IP privateIANA – /8 – /12 – /16 IP Public –Selain tersebut diatas dan loopback

Sekilas IPv6 Alamat IP versi 6 (IPv6) adalah lanjutan pengembangan IPv4. Panjang alamat adalah 128-bit Secara teoritis dapat mengalamati hingga =3,4 x = 4+ milyar host komputer di seluruh dunia. Contoh alamat IP versi 6 adalah

Refer to