TRANSPORT LAYER

Transort layer atau lapisan transport merupakan lapisan keempat dari model referensi OIS dan jantung dari hirarki protokol secara keseluruhan. Tugas layer ini menyediakan data trasnport yang bisa diandalkan dan efektif biayanya dari komputer sumber ke komputer tujuan, yang tidak tergantung pada jaringan fisik atau jaringan-jaringan yang digunakan. Tanpa transport layer, seluruh konsep protokol yang menggunakan layer  tidak akan ada gunanya.

            Layer atau lapisan ini yang mengatur koneksi dari satu ujung ke ujung yang lain atau dari komputer pengirim ke komputer penerima dan juga yang membangun koneksi logika antara host  pengirim dengan penerima dalam jaringan. Layer ini jugalah yang mengatur dan mengimplementasikan layanan transport yang handal antar jaringan yang transparan untuk layer-layer di atasnya (upper layer). Fungsi dari layer ini meliputi How control, error checking dan recovery.

1. Layanan Lapisan Transport

            Lapisan transport memberikan pelayanan secara transparan dalam hal error recovery dan flow control. Fungsi dari lapisan keempat ini merupakan mekanisme yang seseuai untuk pertukaran data antara proses dari sistem yang berlainan. Lapisan transport menjafnin bahwa data yang diberikannya pada session layer diatasnya dalam keadaan utuh, urut dan tanpa duplikasi serta bebas dari kesalahan. Lapisan ini juga mendukung penggunaan layanan jaringan semaksimal mungkin. Sebagai contoh entitas pada lapisan session dapat mehentukan layanan yang diinginkannya seperti penentuan kecepatan pertukaran data, kualitas data yang masih dapat diterima, waktu tunda maksimum, masalah prioritas dan keamanan, sehingga lapisan transport ini berlaku sebagai penghubung antara pemakai dengan fasilitas komunikasi yang ada.

            Di samping itu lapisan transport juga berfungsi untuk memecah data dari lapisan session menjadi pesan-pesan dan memastikan pesan-pesan tersebut diterima dengan foenar di tujuan. Lapisan ini akan menyediakan koneksi berganda setiap sesinya ke dalam satu koneksi. Lapisan transport juga bertugas mencari jalur (routing) yang kosong untuk transmisi data.

            Contoh protokol pada lapisan transport yang banyak digunakan adalah TP-NBS, UDP, dan TCE TCP memberikan service connection oriented, bisa diandalkan dan byte stream servie. Penjelasan untuk service tersebut kurang lebih demikian sebelum melakukan pertukaran data, setiap aplikasi yang menggunakan TCP di wajibkan untuk membentuk hubungan (handshake), kemudian dalam proses pertukaran data, TCP mengimplementasikan proses deteksi kesalahan paket dan retrans-rnisl, dan semua proses ini termasuk pengiriman paket data ke tujuan yang dilakukan secara berurutan.

1.1 Kualitas Layanan

            Fungsi primer dari lapisan transport adalah meningkatkan kualitas pelayanan yang diberikahan oleh lapisan jaingan. Jika layanan lapisan jaringan tanpa cacat, maka lapisan transport  mendapat beban tugas yang mudah. Sebaliknya, jika layanan jaringannya tidak baik, maka lapisan transport ini harus menjembatani jarak antara apa yang diinginkan pemakai lapisan transport dan apa saja yang diberikan oleh lapisan jaringan.

            Meskipun secara sekilahs kualitas layanan tampaknya seperti konsep yang kabur, tetapi kualitas layanan ini dapat ditentukan menurut sejumlah parameter tertentu.

Parameter-parameter itu adalah sebagai berikut (gambar .1).

1.      Connection establishment delay

       Jumlah waktu antara saat permintaan koneksi transport dengan diterimanya konfirmasi oleh pengguna oleh layanan transport. Delay meliputi pemrosesan pada transport entity di tempat lain. Seperti halnya parameter-parameter yang menjadi ukuran delay, semakin pendek delay, maka semakin baik layanannya.

2.      Connection establishment failure probability

       Kesempatan koneksi untuk tidak terbentuk di dalam waktu delay pembentukan maksimum, misalnya sehubungan dengan kemacetan jaringan atau kurangnya ruang pada tabel dan masalah internal lainnya.

3.      Parameter throughput

       Mengukur jumlah byte data pengguna yang ditransfer perdetik.Byte ini diukur dalam interval waktu tertentu. Throughput diukur secara terpisah pada masing-masing arah lalu lintasnya.

4.      Transit delay

       Mengukur waktu antara saat pesan yang dikirim oleh pengguna transport pada komputer sumber dan saat pesan diterima oleh pengguna transport pada komputer tujuan. Seperti halnya throughput.

5.      Residual error ratio

       Mengukur jumlah pesan yang hilang atau rusak sebagai bagian dari total pesan yang dirimkan. Pada teorinya, kelajuan error residu harus sama dengan nol, karena telah merupakan tugas transport layer untuk menyembunyikan seluruh error network layer. Sedangkan dalam prakteknya, rasio ini bisa berupa nilai kecil yang tertentu.

6.      Transfer failure probability

       Mengukur sejauh mana layanan lapisan transport berfungsi sesuai dengan apa yang diharapkan. Ketika koneksi transport ditetapkan, harus disepakati dahulu tingkat keluarannya, delay transitnya dan angka kesalahan residunya. Probabilitas kegagala transfer datan memberikan tenggang waktu sehingga ketetapan yang telah disepakati ini tidak akan terpenuhi selama periode observasi.

7.      Connection release delay

       Jumlah waktu yang terbuang antara waktu pelepasan awal koneksi oleh komputer sumber dan terjadinya pelepasan pada komputer penerima.

8.      Connection release failure probability (probabilitas kegagalan pelepasan koneksi) bagian dari usaha pelepasan koneksi yang telah ditetapkan.

9.      Parameter protection

       Menyediakan cara bagi pengguna transport untuk menspesifikasikan pemakaian transport layer dalam menyendiakan proteksi terhadap pihak ketiga yang tidak berhak, yang berusaha untuk membaca atau memodifikasi data yang hendak ditransmisikan.

10.   Parameter priority

       Menyediakan cara pengguna transport untuk mengindikasikan bahwa beberapa koneksinya lebih penting dibanding dengan koneksi lainnya. Pada saat terjadi kemacetan, parameter ini menentukan bahwa koneksi yang berprioritas tinggi dilayani lebih dahulu dari koneksi yang berprioritas rendah.

11.   Parameter resilience

       Memberikan probabilitas transport layer itu sendiri yang secara spontan mengakhiri koneksi sehubungan dengan adanya masalah internal kemacetan.

Connection establishment delay

Connection establishment failure probability

Throughput

Translit delay

Residual error rate

Protection

Priority

Resile ice

Gambar 1 .parameter-parameter Kualidis Layanan Transport Layer

1.2 Router

            Router adalah perangkat antara yang dapat digunakan untuk menghubungkan dua jaringan lokal yang mempunyai protokol sama pada lapisan jaringan OSI sedangkan protokol pada lapisan fisika dan data ZinL berbeda (Gambar6.2). Router merupakan perangkat pencari jalan yang handal pada situasiinter-koneksi yang kompleks.

            Router dapat melakukan segmentasi lalu lintas secara selektif. Dalam suatu internetworking dimana terdapat banyak protokol, router dapat memilih jenis protokol yang harus digunakan jalur yang dilaluinya.

Gambar .2 Router

1.2.1 Alasan Penggunaan Router

            Dengan digunakannya protokol lapisan jaringan, router memiliki beberapa kelebihan dari bridge yang perlu dipertimbangkan:

Transport Layer

·         Bridge hanya menggunakan subset dari keseluruhan topologi (spanning tree), sedangkan router dapat menggunakan jalur terbaik yang memang secara fisik berada alamat sumber dan tujuan.

·         Mudah disesuaikan bila ada perubahan topologi keseluruhan jaringan.

·         Besar keseluruhan jaringan tidak terbatas.

·         Bridge menolak paket yang terlalu besar untuk diteruskan, sedangkan router tidak.

·         Kesibukan suatu sub jaringan tidak mempengaruhi keseluruhan jaringan.

1.2.2 Protokol Router

Protokol-protokol router yang banyak digunakan antara lan :

1.    TCP/IP routing protocol

2.    SNA routing protocol

3.    OSI routing protocol

4.    XNS routing protocol

5.    IPX routing protocol

6.    Apple Talk routing protocol

1.2.3.    Alasan Penggunaan Router

Dengan digunakannya protokol lapisan jaringan, router memiliki beberapa kelebihan dari bridge yang perlu dipertimbangkan :

·           Bridge hanya menggunakan subset dari keseluruhan topologi (spanning tree), sedangkan router dapat menggunakan jalur terbaik yang memang secara fisik berada antara alamat sumber dan tujuan.

·           Mudah disesuaikan bila ada perubahan topologi keseluruhan jaringan.

·           Besar keseluruhan jaringan tidak terbatas.

·           Bridge menolak paket yang terlalu besar untuk diteruskan, sedangkan router tidak.

·           Kesibukan suatu sub jaringan tidak mempengaruhi keseluruhan jaringan.

1.2.4.Cara kerja Router dan Contoh Kasus

Suatu sistem dengan router menggunakan internet protocol (IP) pada setiap router dan host masing-masing jaringan. Protocol ini digunakan untuk membungkus data yang dikirimkan. Contoh proses pengiriman data yang dibungkus dengan protocol IP dapat dilihat pada gambar 3

Gambar 3 contoh pemanfaatan router

Ada empat jenis hubungan stasiun relatif terhadap router , yaitu :

1.    Stasiun terhubung pada jaringan yang tersambung langsung pada router.Pada gambar diatas, semua stasiun berawalan SO berada pada jaringan yang tersambung langsung dengan router R1.

2.    Stasiun berada pada jaringan yang tersambung router yang tersambung langsung dengan router aktif. Router tersambung ini disebut router tetangga. Pada contoh diatas, misalnya router aktif adalah R1, maka R2 dan R4 merupakan router tetangga, dan semua stasiun berawalan S1 disebut berjarak satu lompatan (one hop) dari R1.

3.    Stasiun berada pada jaringan yang tersambung pada router yang bukan tetangga router  aktif. Stasiun tujuan yang memenuhi keadaan ini disebut berjarak banyak lompatan (multiple hop) dari router aktif. Pada contoh, bila router aktif adalah R1, semua stasiun yang berawalan S2, masuk pada kategori ini. Statiun berawalan S2 berjarak dia lompatan dari R1.

4.    Router tidak mengenali alamat yang tertera pada protokol IP datagram.

       Bila suatu router mendapat datagram untuk diteruskan pada stasiun, maka proses pengiriman datagram akan dilakukan sesuai letak stasiun relatif terhadap router, yang dapadt dijelaskan sebagai berikut.

1.      Pada kondisi hubungan stasiun relatif router yang pertama, datagram dibungkus protokol sesuai LAN tujuan dengan alamat stasiun tujuan.

2.      Pada kondisi hubungan stasiun relatif router yang kedua dan ketiga, datagram juga dibungkus protokol LAN berikutnya, tetapi dengan alamat router berikutnya.

3.      Pada kondisi hubungan stasiun relatif router yang keempat, pesan kesalahan dikirimkan kepada stasiun pengirim data.

Proses pengiriman data dari stasiun SOI pada LAN A ke beberapa stasiun lainnya dapat dijelaskan sebagai berikut.

1.    Modul pengelola IP pada stasiun SOI membangun datagram dengan alamat jaringan global dan mengenali bahwa alamat tersebut terletak pada LAN lain. Bentuk bungkusan datagram ini dapat dilihat pada gamar 6.4

IP

DATA

Gambar 4 bentuk bungkusan datagram dengan alamat jaringan global

Datagram IP dikirimkan kepada router R1 dengan ddibungkus protokol jaringan yang sesuai dengan LAN A. Lambang HA (R1) maksudnya adalah header protokol untuk LAN A yang berisi alamat R1 dan T-A adalah trailler. Perlu diperhatikan bahwa protookol ini adalah protokol lapisan dibawah jaringan (lapisan ketiga). Bentuk bungkusnya dapat dilihat pada gambar 5

H-A(R1)

IP

DATA

T-A

Gambar 5 bungkusan datagram IP dikirim ke router R1

2.    Router R1 menerima kiriman dan membuka kembali bungkusan protokol LAN A tadi, sehingga diperoleh datagram asli.

3.    Berdasarkan protokol IP paket tersebut, router R1 harus menentukan apa yang harus dilakukan. Bila stasiun tujuan tersambung langsung, misalnya SO4 pada LAN B, maka bentuk bungkusan yang dikirim kepada LAN B dapat dilihat gambar 6

H-B(SO4)

IP

DATA

T-P

Gambar 6 bentuk bungkusan yang dikirim ke LAN B

4.    Bila stasiun tujuan berjarak satu lompatan, misalnya stasiun S11 pada LAN C, maka bentuk bungkusan yang dikirim pada LAN B ditujukan untuk router yang sesuai, seperti pada gambar 7

H-B(R2)

IP

DATA

T-P

Gambar 7. stasiun tujuan berjarak satu lompatan

5.    Bila stasiun tujuan berjarak satu lompatan, misalnya stasiun S21 pada LAN E, maka R1 harus menentukan, lewat router mana jarak yang ditempuh lebih dekat yaitu dalam satu lompatan. Pada contoh diatas, jarak untuk menjangkau stasiun tujuan bila melewati R2 maupun R4 adalah sama.

6.    Sebelum data sebenarnya disalurkan pada jaringan tujuan, router dapat saja membagi ukuran paket untuk menyesuaikan dengan batasan ukuran paket pada jaringan tujuan. Masing-masing bagian ini menjadi satu datagram IP terpisah, kemudian data ini diantrikan untuk di salurkan.

Keseluruhan proses diatas berlangsung terus sehingga semua data selesai dikirimkan. Kerja pencarian jalan ini pada umumnya dilakukan dengan membat sebuat table pencarian jalan untuk setiap router dan stasiun, yang berisi informasi mengenai semua kemungkinan jaringan tujuan dan router diantaranya.

2. Protokol-protokol Transport Internet

     Internet memiliki dua buah protokol utama dalam transport layer, sebuah protokol connection oriented dan sebuah protokol connectionless. Protokol connection oriented tersebut adalah TCP, sedangkan yang connectionless adalah UDP. Karena UDP pada dasarnya merupakan IP dengan tambahan header yang pendek, maka yang akan dibahas adalah TCP.

TCP (Transmission Control Protocol) secara spesifik dirancang untuk menyediakan aliran byte end to end yang bisa suatu interetwork yang tidak bisa diandalkan. Suatu internertwork dibedakan dengang jaringan tunggal karena bagian-bagian yang tidak sama dapat memiliki topologi, bandwith, delay, ukuran paket dan parameter lain yang sangat beda.

Setiap mesin yang mendukung TCP memiliki transportentity TCP, yaitu proses pengguna atau bagian kernel yang mengatur aliran TCP dan interface bagi IP layer. Entitas TCP menerima aliran data pengguna dari proses-proses lokal kemudian memecahnya menjadi beberapa bagian yang masing-masing bagian tidak lebih dari 64KB dan mengirimkan setiap bagian itu sebagai datagram IP yang terpisah.

IP layer tidak menjamin datagram akan dikirimkan dengan benar, maka hal ini tergantung pada TCP dalam memberikan benar, maka hal ini tergantung pada TCP dalam memberikan timeout dan mentrasmisi ulang datagram tersebut bila diperlukan.

2.1.    Model Layanan TCP

                 Layanan TCP diperolah dengan membiarkan pengirim dan penerima membuat end point yang disebut dengan socket. Setiap socket memiliki nomor (alamat) socket yang terdiri atas alamat IP host dan nomor lokal 16 bit bagi host tersebut, yang disebut port. Untuk mendapatkan layanan TCP, koneksi harus dibentuk secara eksplisit diantara socket pada komputer pengirim dan socket pada komputer penerima. Panggilan socket dapat dilihat pada tabel 1 di bawah ini.

Tabel 1 panggilan socket

Primitive	Arti
SOCKET	Membentuk suatu end point komunikasi
BIND	Memasangkan alamat lokal pada socket
LISTEN	Mengumumkan kesediaan menerima koneksi
ACCEPT	Memblok pemanggil sampai usaha koneksi tiba
CONNECT	Aktif mencoba membuat koneksi
SEND	Mengirimkan data melalui koneksi
RECEIVE	Menerima data melalui koneksi
CLOSE	Melepaskan Koneksi

       Sebuah socket dapat digunakan untuk sejumlah koneksi pada saat yang bersamaan. Dengan kata lain, dua buah koneksi atau lebih dapat ditempatkan pada socket yang sama. Suatu koneksi diidentifikasikan oleh pengenal socket pada kedua sisinya, yaitu socket 1 dan socket 2.

       Semua koneksi TCP merupakan full duplex dan point to point. Yang dimaksud full duplex disini adalah bahwa lalu lintas dapat berjalan dua arah dalam waktu yang bersamaan. Sedangkan point to point artinya bahwa setiap koneksi memiliki dua buah end point.

       Koneksi TCP merupakan suatu aliran byte, bukan aliran pesan. Batas-batas pesan tidak memelihara koneksi end to end. Dan layanan terakhir dari TCP adalah urgent data. Pada saat pengguna interaktif menekan tombol DEL atau CTRL+C untuk menghentikan komputasi, aplikasi pengirim menyimpan beberapa informasi kontrol di dalam aliran data dan memberikannya ke TCP bersama-sama dengan flag URGENT. Kejadian ini menyebabkan TCP menghentikan pengakumulasian data dan segera mengirimkan seluruh data yang dimilikina untuk koneksi itu.

2.1.1      Protokol TCP

            Entitas TCP pengirim dan penerima saling bertukar dalam bentuk segmen. Sebuah segmen header berukuran tetap 20 byte yang diikuti oleh nol atau lebih byte-byte data. Sebah segmen yang terlalu besar bagi jaringan yang disinggahinya daptat dipecah menjadi beberapa segmen oleh router. Masing-masing segmen baru mendapatkan TCP dan header IP-nya sendiri, sehingga fragmentasi yang dilakukan router menambah overload total.

            Protokol dasar yang digunakan oleh intitas TCP merupakan protokol jendela geser. Ketika pegirim mentransmisikan sebuah segmen, pengirim juga menghidupkan timer. Pada saat segmen tiba ditempat tujuan, entitas TCP penerima mengirimkan kembali sebuah segmen yang berkaitan dengan nomor acknowladgement yang sama dengan nomor urut berikfutnya yang akan diterimanya. Bila timer pengirim berhenti sebelum acknowledgement diterima, maka pengirim mentransmisikan segmen lagi.

            TCP harus disiapkan untuk menghadapi masalah-masalah ini dan mengatasinya dengan cara efesien. Banyak usaha yang telah dilakukan untuk mengoptimasi untuk kerja aliran TCP, termasuk menghadapi masalah jaringan.

2.1.1.1  Manajemen Koneksi TCP

            Koneksi dibentuk dalam TCP dengan menggunakan handshake tiga arah yang telah dibahas pada bagian sebelumnya. Untuk membentuk sebuah koneksi, satu sisi, misalnya server, secara pasif menunggu koneksi yang masuk dengan mengeksekusi perintah LISTEN dan ACCEPT. Sisi yang lain sebagai client, mengeksekusi perintah CONNECT yang menspesifikasikan alamat IP dan port tempat koneksi akan dibuat, ukuran segmen TCP maksumum yang akan diterima.

            Bila beberapa proses mendengarkan port, maka proses tersebut diberi segmen TCP masuk. Proses dapat menerima atau akan dikirim balik. Sejumlah segmen TCP yang dikirimkan pada keadaan normal di tunjukan oleh gambar 6.9. perlu dicatat bahwa wegmen SYN mengkonsumsi 1 byte ruang urut sehingga segmen dapat diberi acknowledgement dengan jelas.

Gambar 8 Pembentukan Koneksi TCP pada Keadaan Normal.

            Pada saat dua buah client mencoba untuk membentuk koneksi secara bersamaan di antara dua buah socket yang sama, maka hasil dari kejadian ini dapat dilihat pada gambar 6.10

Gambar 9 Tabrakan Panggilan

            Untuk membentuk dan melepaskan koneksi pada mesin terbatas dengan kondisi 11 keadaah, maka perlu diterapkan langkah-langkah sebagai berikut yang terlihat pada tabel 6.2 berikut.

Keadaan	Deskripsi
CLOSSED	Tidak terdapat koneksi sedang aktif atau sedang menunggu
LISTEN	Server sedang menunggu panggilan yang dating
SYN RCVD	Permintaan koneksi telah tiba, menunggu ACK
SYN SENT	Aplikasi telah mulai membuka koneksi
ESTABLISHED	Keadaan transfer data normal
FIN WAIT 1	Aplikas menyatakan bahwa koneksi telah selesai
FIN WAIT 2	Sisi lain setuju untuk melepaskan koneksi
TIMED WAIT	Menunggu seluruh paket untuk mati
CLOSING	Kedua sisi telah mencoba menutup koneksi secara bersamaan
CLOSE WAIT	Sisi lain telah menginisiasi pelepasan koneksi
LAST ACK	Menunggu semua paket untuk mati

Tabel 2 Pembentukan dan Pelepasan Koneksi pada Mesin

Terbatas dengan Kondisi 11 Keadaan

2.1.2      Model Layanan UDP

Protokol transport connectionless yaitu UDP (User data Protocol) menyediakan cara bagi aplikasi untuk mengirimkan datagram IP yang dikemas kemudian mengirimkan datagram ini tanpa melakukan pembentukan koneksi.

Segmen UDP terdiri dari header 8 byte yang diikuti oleh data (gambar 6.11). Dua buah prty mempunyai fungsi yang sama seperti yang dikejakan pada TCP yaitu mengidentifikasikan end point pada komputer sumber dan komputer tujuan. Field length UDP meliputi header 8 byte dan data.