Sejarah TCP / IP

TCP / IP

1.Sejarah TCP/IP

Sejarah TCP/IP dimulainya dari lahirnya ARPANET yaitu jaringan paket switching digital yang didanai oleh DARPA (Defence Advanced Research Projects Agency) pada tahun 1969.Sementara itu ARPANET terus bertambah besar sehingga protokol yang digunakan pada waktu itu tidak mampu lagi menampung jumlah node yang semakin banyak.Oleh karena itu DARPA mendanai pembuatan protokol komunikasi yang lebih umum, yakni TCP/IP.Ia diadopsi menjadi standard ARPANET pada tahun 1983.

Untuk memudahkan proses konversi, DARPA juga mendanai suatu proyek yang mengimplementasikan protokol ini ke dalam BSD UNIX, sehingga dimulailah perkawinan antara UNIX dan TCP/IP..Pada awalnya internet digunakan untuk menunjukan jaringan yang menggunakan internet protocol (IP) tapi dengan semakin berkembangnya jaringan, istilah ini sekarang sudah berupa istilah generik yang digunakan untuk semua kelas jaringan.Internet digunakan untuk menunjuk pada komunitas jaringan komputer worldwide yang saling dihubungkan dengan protokol TCP/IP.

Perkembangan TCP/IP yang diterima luas dan praktis menjadi standar de-facto jaringan komputer berkaitan dengan ciri-ciri yang terdapat pada protokol itu sendiri yang merupakan keunggulun dari TCP/IP, yaitu :

n  Perkembangan protokol TCP/IP menggunakan standar protokol terbuka sehingga tersedia secara luas. Semua orang bisa mengembangkan perangkat lunak untuk dapat berkomunikasi menggunakan protokol ini. Hal ini membuat pemakaian TCP/IP meluas dengan sangat cepat, terutama dari sisi pengadopsian oleh berbagai sistem operasi dan aplikasi jaringan.

n  Tidak tergantung pada perangkat keras atau sistem operasi jaringan tertentu sehingga TCP/IP cocok untuk menyatukan bermacam macam network, misalnya Ethernet, token ring, dial-up line, X-25 net dan lain lain.

n  Cara pengalamatan bersifat unik dalam skala global, memungkinkan komputer dapat mengidentifikasi secara unik komputer yang lain dalam seluruh jaringan, walaupun jaringannya sebesar jaringan worldwide Internet. Setiap komputer yang tersambung dengan jaringan TCP/IP (Internet) akan memiliki address yang hanya dimiliki olehnya.

n  TCP/IP memiliki fasilitas routing dan jenis-jenis layanan lainnya yang memungkinkan diterapkan pada internetwork.

1.1.        Arsitektur dan Protokol Jaringan TCP/IP

Dalam arsitektur jaringan komputer, terdapat suatu lapisan-lapisan ( layer ) yang memiliki tugas spesifik serta memiliki protokol tersendiri. ISO (International Standard Organization) telah mengeluarkan suatu standard untuk arsitektur jaringan komputer yang dikenal dengan nama Open System Interconnection ( OSI ). Standard ini terdiri dari 7 lapisan protokol yang menjalankan fungsi komunikasi antara 2 komputer. Dalam TCP/IP hanya terdapat 5 lapisan  sbb :

 Arsitektur OSI                                                                Arsitektur TCP/IP

Gambar 14.Perbandingan Arsitektur OSI dan TCP/IP

Walaupun jumlahnya berbeda, namun semua fungsi dari lapisan-lapisan arsitektur OSI telah tercakup oleh arsitektur TCP/IP. Adapun rincian fungsi masing-masing layer arsitektur TCP/IP adalah sbb :

Physical Layer (lapisan fisik) merupakan lapisan terbawah yang mendefinisikan besaran fisik seperti media komunikasi, tegangan, arus, dsb. Lapisan ini dapat bervariasi bergantung pada media komunikasi pada jaringan yang bersangkutan. TCP/IP bersifat fleksibel sehingga dapat mengintegralkan mengintegralkan berbagai jaringan dengan media fisik yang berbeda-beda.

NetworkAccessLayer mempunyai fungsi yang mirip dengan  Data Link layer pada OSI. Lapisan ini mengatur penyaluran data frame-frame data pada media fisik yang digunakan secara handal. Lapisan ini biasanya memberikan servis untuk deteksi dan koreksi kesalahan dari data yang ditransmisikan. Beberapa contoh protokol yang digunakan pada lapisan ini adalah X.25 jaringan publik, Ethernet untuk jaringan Etehernet, AX.25 untuk jaringan Paket Radio dsb.

InternetLayer mendefinisikan  bagaimana hubungan dapat terjadi antara dua pihak yang berada pada jaringan yang berbeda seperti Network Layer pada OSI. Pada jaringan Internet yang terdiri atas puluhan juta host dan ratusan ribu jaringan lokal, lapisan ini bertugas untuk menjamin agar suatu paket yang dikirimkan dapat menemukan tujuannya dimana pun berada. Oleh karena itu, lapisan ini memiliki peranan penting terutama dalam mewujudkan internetworking yang meliputi wilayah luas (worldwide Internet). Beberapa tugas penting pada lapisan ini adalah:

§   Addressing, yakni melengkapi setiap datagram dengan alamat Internet dari tujuan. Alamat pada protokol inilah yang dikenal dengan Internet Protocol Address ( IP Address). Karena pengalamatan (addressing) pada jaringan TCP/IP berada pada level ini (software), maka jaringan TCP/IP independen dari jenis media dan komputer yang digunakan.

§   Routing, yakni menentukan ke mana datagram akan dikirim agar mencapai tujuan yang diinginkan. Fungsi ini merupakan fungsi terpenting dari Internet Protocol (IP). Sebagai protokol yang bersifat connectionless, proses routing sepenuhnya ditentukan oleh jaringan. Pengirim tidak memiliki kendali terhadap paket yang dikirimkannya untuk bisa mencapai tujuan. Router-router pada jaringan TCP/IP lah yang sangat menentukan dalam penyampaian datagram dari penerima ke tujuan.

Transport Layer mendefinisikan cara-cara untuk melakukan pengiriman data antara end to end host secara handal. Lapisan ini menjamin bahwa informasi yang diterima pada sisi penerima adalah sama dengan informasi yang dikirimkan pada pengirim. Untuk itu, lapisan ini memiliki beberapa fungsi penting antara lain :

§   Flow Control. Pengiriman data yang telah dipecah menjadi paket-paket tersebut harus diatur sedemikian rupa agar pengirim tidak sampai mengirimkan data dengan kecepatan yang melebihi kemampuan penerima dalam menerima data.

§   Error Detection. Pengirim dan penerima juga melengkapi data dengan sejumlah informasi yang bisa digunakan untuk memeriksa data yang dikirimkan bebas dari kesalahan. Jika ditemukan kesalahan pada paket data yang diterima, maka penerima tidak akan menerima data tersebut. Pengirim akan mengirim ulang  paket data yang mengandung kesalahan tadi. Namun hal ini dapat menimbulkan delay yang cukup berartii.

Pada TCP/IP, protokol yang dipergunakan adalah Transmission Control Protocol (TCP) atau User Datagram Protocol( UDP ). TCP  dipakai untuk aplikasi-aplikasi yang membutuhkan keandalan data, sedangkan UDP  digunakan untuk aplikasi yang membutuhkan panjang paket yang pendek dan tidak menuntut keandalan yang tinggi. TCP memiliki fungsi flow control dan error detection dan bersifat connection oriented. Sebaliknya pada UDP yang bersifat connectionless tidak ada mekanisme pemeriksaan data dan flow control, sehingga UDP disebut juga unreliable protocol.Untuk beberapa hal yang menyangkut efisiensi dan penyederhanaan, beberapa aplikasi memilih menggunakan UDP sebagai protokol transport. Contohnya adalah aplikasi database yang hanya bersifat query dan response, atau aplikasi lain yang sangat sensitif terhadap delay seperti video conference. Aplikasi seperti ini dapat mentolerir sedikit kesalahan (gambar atau suara masih bisa dimengerti), namun akan tidak nyaman untuk dilihat jika terdapat delay yang cukup berarti.

Application Layer merupakan lapisan terakhir dalam arsitektur TCP/IP yang berfungsi mendefinisikan aplikasi-aplikasi yang dijalankan pada jaringan.Karena itu, terdapat banyak protokol pada lapisan ini, sesuai dengan banyaknya aplikasi TCP/IP yang dapat dijalankan. Contohnya adalah SMTP ( Simple Mail Transfer Protocol ) untuk pengiriman e-mail, FTP (File Transfer Protocol) untuk transfer file, HTTP (Hyper Text Transfer Protocol) untuk aplikasi web, NNTP (Network News Transfer Protocol) untuk distribusi news group dan lain-lain. Setiap aplikasi pada umumnya menggunakan protokol TCP dan IP, sehingga keseluruhan keluarga protokol ini dinamai dengan TCP/IP.

1.2.        Pengiriman dan Penerimaan Paket Data

Layer-layer dan protokol yang terdapat dalam arsitektur jaringan TCP/IP menggambarkan fungsi-fungsi dalam komunikasi antara dua buah komputer.  Setiap lapisan menerima data dari lapisan di  atas atau dibawahnya, kemudian memproses data tersebut sesuai fungsi protokol yang dimilikinya dan meneruskannya ke lapisan berikutnya. Ketika dua komputer berkomunikasi, terjadi aliran data antara pengirim dan penerima melalui lapisan-lapisan di atas. Pada pengirim, aliran data adalah dari atas ke bawah. Data dari user maupun suatu aplikasi dikirimkan ke Lapisan Transport dalam bentuk paket-paket dengan panjang tertentu. Protokol menambahkan sejumlah bit pada setiap paket sebagai header yang berisi informasi mengenai urutan segmentasi untuk menjaga integritas data dan bit-bit pariti untuk deteksi dan koreksi kesalahan.

Dari Lapisan Transport, data yang telah diberi header tersebut diteruskan ke Lapisan Network / Internet. Pada lapisan ini terjadi penambahan header oleh protokol yang berisi  informasi alamat tujuan, alamat pengirim dan informasi lain yang dibutuhkan untuk melakukan routing. Kemudian terjadi pengarahan routing data, yakni ke network dan interface yang mana data akan dikirimkan, jika terdapat lebih dari satu interface pada host. Pada lapisan ini juga dapat terjadi segmentasi data, karena panjang paket yang akan dikirimkan harus disesuaikan dengan kondisi media komunikasi pada network yang akan dilalui.  Proses komunikasi data di atas dapat dijelaskan seperti pada gambar berikut ini :

Gambar 15.Proses Enkapsulasi Data

Selanjutnya data menuju Network Access Layer (Data Link) dimana data akan diolah menjadi frame-frame, menambahkan informasi keandalan dan address pada level link. Protokol pada lapisan ini menyiapkan data dalam bentuk yang paling sesuai untuk dikirimkan melalui media komunikasi tertentu.

Terakhir data akan sampai pada Physical Layer yang akan  mengirimkan data dalam bentuk besaran-besaran listrik/fisik seperti tegangan, arus, gelombang radio maupun cahaya, sesuai media yang digunakan.

Di bagian penerima, proses pengolahan data mirip seperti di atas hanya dalam urutan yang berlawanan (dari bawqah ke atas). Sinyal yang diterima pada physical layer akan diubah dalam ke dalam data. Protokol akan memeriksa integritasnya dan jika tidak ditemukan error t header yang ditambahkan akan dilepas.

Selanjutnya data diteruskan ke lapisan network. Pada lapisan ini, address tujuan dari paket data yang diterima akan diperiksa. Jika address tujuan merupakan address host yang bersangkutan, maka header lapisan network akan dicopot dan data akan diteruskan ke lapisan yang diatasnya. Namun jika tidak, data akan di forward ke network tujuannya, sesuai dengan informasi routing yang dimiliki.

Pada lapisan Transport, kebenaran data akan diperiksa kembali, menggunakan informasi header yang dikirimkan oleh pengirim. Jika tidak ada kesalahan, paket-paket data yang diterima akan disusun kembali sesuai urutannya pada saat akan dikirim dan diteruskan ke lapisan aplikasi pada penerima.

Proses yang dilakukan tiap lapisan tersebut dikenal dengan istilah enkapsulasi data. Enkapsulasi ini sifatnya transparan.Maksudnya, suatu lapisan tidak perlu mengetahui ada berapa lapisan yang ada di atasnya maupun di bawahnya.Masing-masing hanya mengerjakan tugasnya.Pada pengirim, tugas ini adalah menerima data dari lapisan diatasnya, mengolah data tersebut sesuai dengan fungsi protokol, menambahkan header protokol dan meneruskan ke lapisan di bawahnya.

Pada penerima, tugas ini adalah menerima data dari lapisan di bawahnya, mengolah data sesuai fungsi protokol, mencopot header protokol tersebut dan meneruskan ke lapisan di atasnya.

Internet Protocol

Internet Protocol (IP) berfungsi menyampaikan paket data ke alamat yang tepat. Oleh karena itu Internet Protokol memegang peranan yang sangat penting dari jaringan TCP/IP. Karena semua aplikasi jaringan TCP/IP pasti bertumpu kepada Internet Protocol agar dapat berjalan dengan baik.

IP merupakan protokol pada network layer yang bersifat :

§   Connectionless, yakni setiap paket data yang dikirim pada suatu saat akan melalui rute secara independen. Paket IP (datagram) akan melalui rute yang ditentukan oleh setiap router yang dilalui oleh datagram tersebut. Hal ini memungkinkan keseluruhan datagram tiba di tempat tujuan dalam urutan yang berbeda karena menempuh rute yang berbeda pula.

§   Unreliable atau ketidakandalan yakni Protokol IP tidak menjamin datagram yang dikirim pasti sampai ke tempat tujuan. Ia hanya akan melakukan best effort delivery yakni melakukan usaha sebaik-baiknya agar paket yang dikirim tersebut sampai ke tujuan.

Suatu datagram bisa saja tidak sampai dengan selamat ke tujuan karena beberapa hal berikut:

§   Adanya bit error pada saat pentransmisian datagram pada suatu medium

§   Router yang dilewati mendiscard datagram karena terjadinya kongesti dan kekurangan ruang memori buffer

§   Putusnya rute ke tujuan untuk sementara waktu akibat adanya router yang down

Terjadinya kekacauan routing, sehingga datagram mengalami looping

IP juga didesain untuk dapat melewati berbagai media komunikasi yang memiliki karakteristik dan kecepatan yang berbeda-beda. Pada jaringan Ethernet, panjang satu datagram akan lebih besar dari panjang datagram pada jaringan publik yang menggunakan media jaringan telepon, atau pada jaringan wireless. Perbedaan ini semata-mata untuk mencapai throughput yang baik pada setiap media.Pada umumnya, semakin cepat kemampuan transfer data pada media tersebut, semakin besar panjang datagram maksimum yang digunakan. Akibat dari perbedaan ini, datagram IP dapat mengalami fragmentasi ketika berpindah dari media kecepatan tinggi ke kecepatan rendah (misalnya dari LAN Ethernet 10 Mbps ke leased line menggunakan Point-to-Point Protocol dengan kecepatan 64 kbps). Pada router/host penerima, datagram  yang ter-fragmen ini harus disatukan kembali sebelum diteruskan ke router berikutnya, atau ke lapisan transport pada host tujuan. Hal ini menambah waktu pemrosesan pada router dan menyebabkan delay.

Seluruh sifat yang diuraikan pada  di atas adalah akibat adanya sisi efisiensi protokol yang dikorbankan sebagai konsekuensi dari keunggulan protokol IP. Keunggulan ini berupa kemampuan menggabungkan berbagai media komunikasi dengan karakteristik yang berbeda-beda, fleksibel dengan perkembangan jaringan, dapat merubah routing secara otomatis jika suatu rute mengalami kegagalan, dsb.Misalnya, untuk dapat merubah routing secara dinamis, dipilih mekanisme routing yang ditentukan oleh kondisi jaringan dan elemen-elemen jaringan (router). Selain itu, proses routing juga harus dilakukan untuk setiap datagram, tidak hanya pada permulaan hubungan. Marilah kita perhatikan struktur header dari protokol IP beserta fungsinya masing-masing.

Setiap protokol memiliki bit-bit ekstra diluar informasi/data yang dibawanya. Selain informasi, bit-bit ini juga berfungsi sebagai alat kontrol. Dari sisi efisiensi, semakin besar jumlah bit ekstra ini, maka semakin kecil efisiensi komunikasi yang berjalan. Sebaliknya semakin kecil jumlah bit ekstra ini, semakin tinggi efisiensi komunikasi yang berjalan. Disinilah dilakukan trade-off antara keandalan datagram dan efisiensi. Sebagai contoh, agar datagram IP dapat menemukan tujuannya, diperlukan informasi tambahan yang harus dicantumkan pada header ini. Struktur header datagram protokol IP dapat dilihat pada gambar berikut.

Gambar 16.Format datagram IP

Setiap paket IP membawa data yang terdiri atas :

§   Version, yaitu versi dari protokol IP yang dipakai.

§   Header Length, berisi panjang dari header paket IP dalam hitungan 32 bit word.

§   Type of Service, berisi kualitas service yang dapat mempengaruhi cara penanganan paket IP.

§   Total length Of Datagram, panjang IP datagram total dalam ukuran byte.

§   Identification, Flags, dan Fragment Offset, berisi data yang berhubungan fragmentasi paket.

§   Time to Live, berisi jumlah router/hop maksimal yang dilewati paket IP (datagram). Nilai maksimum field ini adalah 255. Setiap kali paket IP lewat satu router, isi dari field ini dikurangi satu. Jika TTL telah habis dan paket tetap belum sampai ke tujuan, paket ini akan dibuang dan router terakhir akan mengirimkan paket ICMP time exceeded. Hal ini dilakukan untuk mencegah paket IP terus menerus berada dalam network.

§   Protocol,  mengandung angka yang mengidentifikasikan protokol layer atas pengguna isi data dari paket IP ini.

§   Header Checksum, berisi nilai checksum yang dihitung dari jumlah seluruh field dari header paket IP.Sebelum dikirimkan, protokol IP terlebih dahulu menghitung checksum dari header paket IP tersebut untuk nantinya dihitung kembali di sisi penerima. Jika terjadi perbedaan, maka paket ini dianggap rusak dan dibuang.

§   Source Address dan Destination Address, isi dari masing-masing field ini cukup jelas, yakni alamat pengirim dan alamat penerima dari datagram. Masing-masing field terdiri dari 32 bit, sesuai panjang IP Address yang digunakan dalam Internet. Destination address merupakan field yang akan dibaca oleh setiap router untuk menentukan kemana paket IP tersebut akan diteruskan untuk mencapai destination address tersebut. Struktur IP Address ini secara lebih jelas akan diuraikan pada bagian selanjutnya.

1.3.        Pembagian Kelas IP Address

Pengertian

IP address digunakan sebagai alamat dalam hubungan antar host di internet sehingga merupakan sebuah sistem komunikasi yang universal karena merupakan metode pengalamatan yang telah diterima di seluruh dunia. Dengan menentukan IP address berarti kita telah memberikan identitas yang universal bagi setiap interadce komputer. Jika suatu komputer memiliki lebih dari satu interface (misalkan menggunakan dua ethernet) maka kita harus memberi dua IP address untuk komputer tersebut masing-masing untuk setiap interfacenya.

q  Format Penulisan IP Address

IP address terdiri dari bilangan biner 32 bit yang dipisahkan oleh tanda titik setiap 8 bitnya. Tiap 8 bit ini disebut sebagai oktet. Bentuk IP address dapat dituliskan sebagai berikut :

xxxxxxxx.xxxxxxxx.xxxxxxxx.xxxxxxxx Jadi IP address ini mempunyai range dari 00000000.00000000.00000000.00000000 sampai 11111111.11111111.11111111.11111111. Notasi IP address dengan bilangan biner seperti ini susah untuk digunakan, sehingga sering ditulis dalam 4 bilangan desimal yang masing-masing dipisahkan oleh 4 buah titik yang lebih dikenal dengan “notasi desimal bertitik”. Setiap bilangan desimal merupakan nilai dari satu oktet  IP address. Contoh hubungan suatu IP address dalam format biner dan desimal :

Gambar 17.Format IP Address

1.4.        Pembagian Kelas IP Address

Jumlah IP address yang tersedia secara teoritis adalah 255x255x255x255 atau sekitar 4 milyar lebih yang harus dibagikan ke seluruh pengguna jaringan internet di seluruh dunia. Pembagian kelas-kelas ini ditujukan untuk mempermudah alokasi IP Address, baik untuk host/jaringan tertentu atau untuk keperluan tertentu.

IP Address dapat dipisahkan menjadi 2 bagian, yakni bagian network (net ID) dan bagian host (host ID). Net ID berperan dalam identifikasi suatu network dari network yang lain, sedangkan host ID berperan untuk identifikasi host dalam suatu network. Jadi, seluruh host yang tersambung dalam jaringan yang sama memiliki net ID yang sama. Sebagian dari bit-bit bagian awal dari IP Address merupakan network bit/network number, sedangkan sisanya untuk host. Garis pemisah antara bagian network dan host tidak tetap, bergantung kepada kelas network. IP address dibagi ke dalam lima kelas, yaitu kelas A, kelas B, kelas C, kelas D dan kelas E. Perbedaan tiap kelas adalah pada ukuran dan jumlahnya. Contohnya IP kelas A dipakai oleh sedikit jaringan namun jumlah host yang dapat ditampung oleh tiap jaringan sangat besar. Kelas D dan E tidak digunakan secara umum, kelas D digunakan bagi jaringan multicast dan kelas E untuk keprluan eksperimental. Perangkat lunak Internet Protocol menentukan pembagian jenis kelas ini dengan menguji beberapa bit pertama dari IP Address. Penentuan kelas ini dilakukan dengan cara berikut :

Bit pertama IP address kelas A adalah 0, dengan panjang net ID 8 bit dan panjang host ID 24 bit. Jadi byte pertama IP address kelas A mempunyai range dari 0-127.  Jadi pada kelas A terdapat 127 network dengan tiap network dapat menampung sekitar 16 juta host (255x255x255). IP address kelas A diberikan untuk jaringan dengan jumlah host yang sangat besar, IP kelas ini dapat dilukiskan pada gambar berikut ini:

IP address kelas A

§  Dua bit IP address kelas B selalu diset 10 sehingga byte pertamanya selalu bernilai antara 128-191. Network ID adalah 16 bit pertama dan 16 bit sisanya adalah host ID sehingga kalau ada komputer mempunyai IP address 192.168.26.161,  network ID = 192.168 dan host ID = 26.161. Pada. IP address kelas B ini mempunyai range IP dari 128.0.xxx.xxx sampai 191.155.xxx.xxx, yakni berjumlah 65.255 network dengan jumlah host tiap network 255 x 255 host atau sekitar 65 ribu host.

IP address kelas B

§  IP address kelas C mulanya digunakan untuk jaringan berukuran kecil seperti LAN. Tiga bit pertama IP address kelas C selalu diset 111. Network ID terdiri dari 24 bit dan host ID 8 bit sisanya sehingga dapat terbentuk sekitar 2 juta network dengan masing-masing network memiliki 256 host.

IP address kelas C

§  IP address kelas D digunakan untuk keperluan multicasting. 4 bit pertama IP address kelas D selalu diset 1110 sehingga byte pertamanya berkisar antara 224-247, sedangkan bit-bit berikutnya diatur sesuai keperluan multicast group yang menggunakan IP address ini. Dalam multicasting tidak dikenal istilah network ID dan host ID.

§  IP address kelas E tidak diperuntukkan untuk keperluan umum. 4 bit pertama IP address kelas ini diset 1111 sehingga byte pertamanya berkisar antara 248-255.

Sebagai tambahan dikenal juga istilah Network Prefix, yang digunakan untuk IP address yang menunjuk bagian jaringan.Penulisan network prefix adalah dengan tanda slash “/” yang diikuti angka yang menunjukkan panjang network prefix ini dalam bit. Misal untuk menunjuk satu network kelas B 192.168.xxx.xxx digunakan penulisan 192.168/16. Angka 16 ini merupakan panjang bit untuk network prefix kelas B.

1.5.        Address Khusus

Selain address yang dipergunakan untuk pengenal host, ada beberapa jenis address yang digunakan untuk keperluan khusus dan tidak boleh digunakan untuk pengenal host. Address tersebut adalah:

Network Address.Address ini digunakan untuk mengenali suatu network pada jaringan Internet. Misalkan untuk host dengan IP Address kelas B 192.168.9.35. Tanpa memakai subnet (akan diterangkan kemudian), networkaddress dari host ini adalah 192.168.0.0. Address ini didapat dengan membuat seluruh bit host pada 2 segmen terakhir menjadi 0. Tujuannya adalah untuk menyederhanakan informasi routing pada Internet. Router cukup melihat network address (192.168) untuk menentukan ke router mana datagram tersebut harus dikirimkan. Analoginya mirip dengan dalam proses pengantaran surat, petugas penyortir pada kantor pos cukup melihat kota tujuan pada alamat surat (tidak perlu membaca selutuh alamat) untuk menentukan jalur mana yang harus ditempuh surat tersebut.

Broadcast Address. Address ini digunakan untuk mengirim/menerima informasi yang harus diketahui oleh seluruh host yang ada pada suatu network. Seperti diketahui, setiap datagram IP memiliki header alamat tujuan berupa IP Address dari host yang akan dituju oleh datagram tersebut. Dengan adanya alamat ini, maka hanya host tujuan saja yang memproses datagram tersebut, sedangkan host lain akan mengabaikannya. Bagaimana jika suatu host ingin mengirim datagram kepada seluruh host yang ada pada networknya ? Tidak efisien jika ia harus membuat replikasi datagram sebanyak jumlah host tujuan. Pemakaian bandwidth akan meningkat dan beban kerja host pengirim bertambah, padahal isi datagram-datagram  tersebut sama. Oleh karena itu, dibuat konsep broadcast address. Host cukup mengirim ke alamat broadcast, maka seluruh host yang ada pada network akan menerima datagram tersebut. Konsekuensinya, seluruh host pada network yang sama harus memiliki broadcast address yang sama dan address tersebut tidak boleh digunakan sebagai IP Address untuk host tertentu.

Jadi, sebenarnya setiap host memiliki 2 address untuk menerima datagram : pertama adalah IP Addressnya yang bersifat unik dan kedua adalah broadcast address pada network tempat host tersebut berada.

Broadcast address diperoleh dengan membuat bit-bit host pada IP Address menjadi 1. Jadi, untuk host dengan IP address 192.168.9.35 atau 192.168.240.2, broadcastaddressnya adalah 192.168.255.255 (2 segmen terakhir dari IP Address tersebut dibuat berharga 11111111.11111111, sehingga secara desimal terbaca 255.255). Jenis informasi yang dibroadcast biasanya adalah informasi routing.

Multicast Address. Kelas address A, B dan C adalah address yang digunakan untuk komunikasi antar host, yang menggunakan datagram-datagram unicast. Artinya, datagram/paket memiliki address tujuan berupa satu host tertentu. Hanya host yang memiliki IP address sama dengan destination address pada datagram yang akan menerima datagram tersebut, sedangkan host lain akan mengabaikannya. Jika datagram ditujukan untuk seluruh host pada suatu jaringan, maka field address tujuan ini akan berisi alamat broadcast dari jaringan yang bersangkutan. Dari dua mode pengiriman ini (unicast dan broadcast), muncul pula mode ke tiga. Diperlukan suatu mode khusus jika suatu host ingin berkomunikasi dengan beberapa host sekaligus (host group), dengan hanya mengirimkan satu datagram saja. Namun berbeda dengan mode broadcast, hanya host-host yang tergabung dalam suatu group saja yang akan menerima datagram ini, sedangkan host lain tidak akan terpengaruh. Oleh karena itu, dikenalkan konsep multicast. Pada konsep ini, setiap group yang menjalankan aplikasi bersama mendapatkan satu multicastaddress. Struktur kelas multicastaddress dapat dilihat pada Gambar berikut.

Struktur IP Address Kelas Multicast Address

Untuk keperluan multicast, sejumlah IP Address dialokasikan sebagai multicastaddress. Jika struktur IP Address mengikuti bentuk 1110xxxx.xxxxxxxx.xxxxxxxx.xxxxxxxx (bentuk desimal 224.0.0.0 sampai 239.255.255.255), maka IP Address merupakan multicastaddress. Alokasi ini ditujukan untuk keperluan group, bukan untuk host seperti pada kelas A, B dan C. Anggota group adalah host-host yang ingin bergabung dalam group tersebut.Anggota ini juga tidak terbatas pada jaringan di satu subnet, namun bisa mencapai seluruh dunia.Karena menyerupai suatu backbone, maka jaringan muticast ini dikenal pula sebagai Multicast Backbone (Mbone).

q  Aturan Dasar Pemilihan network ID dan host ID

Berikut adalah aturan-aturan dasar dalam menentukan network ID dan host ID yang digunakan :

§  Network ID tidak boleh sama dengan 127

Network ID 127 secara default digunakan sebagai alamat loopback yakni IP address yang digunakan oleh suatu komputer untuk menunjuk dirinya sendiri.

§  Network ID dan host ID tidak boleh sama dengan 255

Network ID atau host ID 255 akan diartikan sebagai alamat broadcast. ID ini merupakan alamat yang mewakili seluruh jaringan.

§  Network ID dan host ID tidak boleh sama dengan 0

IP address dengan host ID 0 diartikan sebagai alamat network. Alamat network digunakan untuk menunjuk suatu jaringn bukan suatu host.

§  Host ID harus unik dalam suatu network.

Dalam suatu network tidak boleh ada dua host yang memiliki host ID yang sama.

1.6.        Subnetting

Untuk beberapa alasan yang menyangkut efisiensi IP Address, mengatasi masalah topologi network dan organisasi, network administrator biasanya melakukan subnetting. Esensi dari subnetting adalah “memindahkan” garis pemisah antara bagian network dan bagian host dari suatu IP Address.Beberapa bit dari bagian host dialokasikan menjadi bit tambahan pada bagian network. Address satu network menurut struktur baku dipecah menjadi beberapa subnetwork. Cara ini menciptakan sejumlah network tambahan, tetapi mengurangi jumlah maksimum host yang ada dalam tiap network tersebut.

Subnetting juga dilakukan untuk mengatasi perbedaan hardware dan media fisik yang digunakan dalam suatu network. Router IP dapat mengintegrasikan berbagai network dengan media fisik yang berbeda hanya jika setiap network memiliki address network yang unik. Selain itu, dengan subnetting, seorang Network Administrator dapat mendelegasikan pengaturan host address seluruh departemen dari suatu perusahaan besar kepada setiap departemen, untuk memudahkannya dalam mengatur keseluruhan network.

Suatu subnet didefinisikan dengan mengimplementasikan masking bit (subnet mask ) kepada IP Address. Struktur subnet mask sama dengan struktur IP Address, yakni terdiri dari 32 bit yang dibagi atas 4 segmen. Bit-bit dari IP Address yang “ditutupi” (masking) oleh bit-bit subnet mask yang aktif dan bersesuaian akan diinterpretasikan sebagai network bit. Bit 1 pada subnet mask berarti mengaktifkan masking ( on ), sedangkan bit 0 tidak aktif ( off ).  Sebagai contoh kasus, mari kita ambil satu IP Address kelas A dengan nomor 44.132.1.20. Ilustrasinya dapat dilihat Tabel berikut :

Gambar 17.Subnetting 16 bit pada IP Address kelas A

Dengan aturan standard, nomor network IP Address ini adalah 44 dan nomor host adalah 132.1.20.Network tersebut dapat menampung maksimum lebih dari 16 juta host yang terhubung langsung.Misalkan pada address ini akan akan diimplementasikan subnet mask sebanyak 16 bit 255.255.0.0.( Hexa = FF.FF.00.00 atau Biner = 11111111.11111111.00000000.00000000 ). Perhatikan bahwa pada 16 bit pertama dari subnet mask tersebut berharga 1, sedangkan 16 bit berikutnya 0. Dengan demikian, 16 bit pertama dari suatu IP Address yang dikenakan subnet mask tersebut akan dianggap sebagai network bit. Nomor network akan berubah menjadi 44.132 dan nomor host menjadi 1.20. Kapasitas maksimum host yang langsung terhubung pada network menjadi sekitar 65 ribu host.

Subnet mask di atas identik dengan standard IP Address kelas B. Dengan menerapkan subnet mask tersebut pada satu network  kelas A, dapat dibuat 256 network baru dengan kapasitas masing-masing subnet setara network kelas B. Penerapan subnet yang lebih jauh seperti 255.255.255.0 ( 24 bit ) pada kelas A akan menghasilkan jumlah network yang lebih  besar ( lebih dari 65 ribu network ) dengan kapasitas masing-masing subnet sebesar 256 host. Network kelas C juga dapat dibagi-bagi lagi menjadi beberapa subnet dengan menerapkan subnet mask yang lebih tinggi seperti untuk 25 bit (255.255.255.128), 26 bit (255.255.255.192), 27 bit ( 255.255.255.224) dan seterusnya.

Subnetting dilakukan pada saat konfigurasi interface. Penerapan subnet mask pada IP Address akan mendefinisikan 2 buah address baru, yakni Network Address dan Broadcast Address. Network address didefinisikan dengan menset seluruh bit host berharga 0, sedangkan broadcast address dengan menset bit host berharga 1. Seperti yang telah dijelasakan pada bagian sebelumnya, network address adalah alamat network yang berguna pada informasi routing. Suatu host yang tidak perlu mengetahui  address seluruh host yang ada pada network yang lain. Informasi yang dibutuhkannya hanyalah address dari network yang akan dihubungi serta gateway untuk mencapai network tersebut. Ilustrasi mengenai subnetting, network address dan broadcast address dapat dilihat pada Tabel di bawah. Dari tabel dapat disimpulkan bagaimana nomor network standard dari suatu IP Address diubah menjadi nomor subnet / subnet address melalui subnetting.

IP Address	Network Address Standard	Subnet Mask	Interpretasi	Broadcast Address
44.132.1.20	44.0.0.0	255.255.0.0(16 bit)	Host 1.20 pada               subnet  44.132.0.0	44.132.255.255
81.150.2.3	81.0.0.0	255.255.255.0 (24 bit)	Host 3 pada  subnet 81.50.2.0	81.50.2.255
192.168.2.100	192.168.0.0	255.255.255.128 (25 bit)	Host 100 pada Subnet 192.168.2.0	192.168.2.127
192.168.2. 130	192.168.0.0	255.255.255.192 (26 bit)	Host 130 pada  subnet 192.168.2.128	192.168.2.191

Table 1.Beberapa  kombinasi IP Address, Netmask dan network number

Subnetting hanya berlaku pada network lokal.Bagi network di luar network lokal, nomor network yang dikenali tetap nomor network standard menurut kelas IP Address.

1.7.        Desain LAN

q  Metode Perencanaan LAN

Sekarang kita akan membahas bagaimana merencanakan suatu LAN yang baik. Tujuan utamanya untuk merancang LAN yang memenuhi kebutuhan pengguna saat ini dan dapat dikembangkan di masa yang akan datang sejalan dengan peningkatan kebutuhan jaringan yang lebih besar.

Desain sebuah LAN meliputi perencanaan secara fisik dan logic . Perencanaan fisik meliputi media yang digunakan bersama dan infrastruktur LAN yakni pengkabelan sebagai jalur fisik komunikasi setiap devais jaringan. Infrastruktur yang dirancang dengan baik cukup fleksibel untuk memenuhi kebutuhan sekarang dan masa datang.

Metode perencanaan LAN meliputi :

§  Seorang administrator network yang bertanggung jawab terhadap jaringan.

§  Pengalokasian IP address dengan subnetting.

§  Peta letak komputer dari LAN dan topologi yang hendak kita gunakan.

§  Persiapan fisik yang meliputi pengkabelan dan peralatan lainnya.

Di antara hal-hal yang perlu diperhatikan dalam perancangan LAN adalah lokasi fisik itu sendiri. Peta atau cetak biru bangunan-bangunan yang akan dihubungkan serta informasi jalur kabel (conduit) yang ada dan menghubungkan bangunan-bangunan tersebut sangat diperlukan. Jika peta seperti ini tidak ada maka perlu digambarkan peta dengan cara merunut kabel-kabel yang ada. Secara umum dapat diasumsikan bahwa pengkabelan yang menghubungkan bangunan-bangunan atau yang melewati tempat terbuka harus terdapat di dalam conduit. Seorang manajer jaringan harus menghubungi manajer bangunan untuk mengetahui aturan-aturan pengkabelan ini sebab manajer bangunan yang mengetahui dan bertanggung jawab atas bangunan tersebut. Pada setiap lokasi (yang dapat terdiri dari beberapa bangunan) harus ditunjuk seorang manajer jaringan. Manajer jaringan harus mengetahui semua konfigurasi jaringan dan pengkabelan pada lokasi yang menjadi tanggung jawabnya. Pada awalnya tugas ini hanya memakan waktu sedikit. Namun sejalan dengan perkembangan jaringan menjadi lebih kompleks, tugas ini berubah menjadi tugas yang berat. Jadi sebaiknya dipilih orang yang betul-betul berminat dan mau terlibat dalam perkembangan jaringan.

q  Pengalokasian IP Address

Bagian ini memegang peranan yang sangat penting karena meliputi perencanaan jumlah network yang akan dibuat dan alokasi IP address untuk tiap network. Kita harus membuat subnetting yang tepat untuk keseluruhan jaringan dengan mempertimbangkan kemungkinan perkembangan jaringan di masa yang akan datang. Sebagai contoh, sebuah kantor memasang jaringan internet via V-SAT mendapat alokasi IP addres dari INTERNIC (http://www.internic.net) untuk kelas B yaitu 192.168.xxx.xxx. Jika diimplementasikan dalam suatu jaringan saja (flat), maka dengan IP Address ini kita hanya dapat membuat satu network dengan kapasitas lebih dari 65.000 host. Karena letak fisik jaringan tersebar (dalam beberapa departemen dan laboratorium) dan tingkat kongesti yang akan sangat tinggi, tidak mungkin menghubungkan seluruh komputer dalam kantor tersebut hanya dengan menggunakan satu buah jaringan saja (flat). Maka dilakukan pembagian jaringan sesuai letak fisiknya. Pembagian ini tidak hanya pada level fisik (media) saja, namun juga pada level logik (network layer), yakni pada tingkat IP address. Pembagian pada level network membutuhkan segmentasi pada IP Address yang akan digunakan. Untuk itu, dilakukan proses pendelegasian IP Address kepada masing-masing jurusan, laboratorium dan lembaga lain yang memiliki LAN dan akan diintegrasikan dalam suatu jaringan kampus yang besar. Misalkan dilakukan pembagian IP kelas B sebagai berikut :

§  IP address 192.168.1.xxx dialokasikan untuk cadangan

§  IP address 192.168.2.xxx dialokasikan untuk departemen A

§  IP address 192.168.3.xxx dialokasikan untuk departemen B

§  Ip address 192.168.4.xxx dialokasikan untuk unit X

§  dsb.

Pembagian ini didasari oleh jumlah komputer yang terdapat pada suatu jurusan dan prediksi peningkatan populasinya untuk beberapa tahun kemudian.Hal ini dilakukan semata-mata karena IP Address bersifat terbatas, sehingga pemanfaatannya harus diusahakan seefisien mungkin.

Jika seorang administrator di salah satu departemen mendapat alokasi IP addres 192.168.48.xxx, maka alokasi ini akan setara dengan sebuah IP address kelas C karena dengan IP ini kita hanya dapat membentuk satu jaringan berkapasitas 256 host yakni dari 192.168.9.0 sampai 192.168.9.255. 

Dalam pembagian ini, seorang network administrator di suatu lembaga mendapat alokasi IP Address 192.168.9.xxx.Alokasi ini setara dengan satu buah kelas C karena sama-sama memiliki kapasitas 256 IP Address, yakni dari 192.168.9.0 sampai dengan 192.168.9.255.Misalkan dalam melakukan instalasi jaringan, ia dihadapkan pada permasalahan-permasalahan sebagai berikut :

§  Dibutuhkan kira-kira 7 buah LAN.

§  Setiap LAN memiliki kurang dari 30 komputer.

Berdasarkan fakta tersebut, ia membagi 256 buah IP address itu menjadi 8 segmen. Karena pembagian ini berbasis bilangan biner, pembagian hanya dapat dilakukan untuk kelipatan pangkat 2, yakni dibagi 2, dibagi 4, 8, 16, 32 dst. Jika kita tinjau secara biner, maka kita mendapatkan :

Jumlah bit host dari subnet 192.168.9.xxx adalah 8 bit (segmen terakhir). Jika hanya akan diimplementasikan menjadi satu jaringan, maka jaringan tersebut dapat menampung sekitar 256 host.

Jika ia ingin membagi menjadi 2 segmen, maka bit pertama dari 8 bit segmen terakhir IP Address di tutup (mask) menjadi bit network, sehingga masking keseluruhan menjadi 24 + 1 = 25 bit. Bit untuk host menjadi 7 bit. Ia memperoleh 2 buah sub network, dengan kapasitas masing-masing subnet 128 host. Subnet pertama akan menggunakan IP Address dari 192.168.9.(0-127), sedangkan subnet kedua akan menggunakan IP Address 192.168.9.(128-255).

Tabel 2.Pembagian 256 IP Address menjadi 2 segmen

Karena ia ingin membagi menjadi 8 segmen, maka ia harus mengambil 3 bit pertama ( 2³ = 8) dari 8 bit segmen terakhir IP Address untuk di tutup (mask) menjadi bit network, sehingga masking keseluruhan menjadi 24 + 3 = 27 bit. Bit untuk host menjadi 5 bit. Dengan masking ini, ia memperoleh 8 buah sub network, dengan kapasitas masing-masing subnet 32 (=2⁵) host. Ilustrasinya dapat dilihat pada Tabel 3 berikut :

Tabel 3.Ilustrasi subnetting