PEMODELAN LAPISAN DAN PROTOCOL

TCP/IP Model dan OSI Model

Berkenalan dengan jaringan sepertinya tepat klo diawali dengan mengenal pemodelan dari jaringan itu. Pemodelan ini berfungsi untuk memudahkan dalam mempelajari apa yg terjadi di jaringan, dan juga untuk para vendor pembuat network device , hal ini mejadi sangat penting karena dengan pemodelan ini tercipta suatu standardisasi atas protokol-protokol yang berjalan di atas suatu jaringan. Hasil akhirnya, device-device network dari vendor berbeda dapat berkomunikasi.

Model dari jaringan ada 2 pertama Protocol Model, yaitu TCP/IP Model, dan Reference Model, yaitu OSI Model. Sekarang saya akan membahas TCP/IP model dan OSI model, karena biar sesuai dengan judul.
TCP/IP (Transmision Control Protocol/Internet protocol) Model
TCP/IP model merupakan pemodelan dengan menggunakan protocol model, pada model ini dijelaskan apa saja yang terjadi pada tiap lapisan protocol. TCP/IP model memiliki 4 laye, yaitu:

• Application Layer
  • Pada layer ini terjaci encoding dan juga dialog control. Application layer bertugas bagaimana data-data yang dikomunikasikan melalui jaringan ditampilkan kepada kepada user.
• Transport layer
  • Pada layer ini, data yang akan ditransmisikan akan disegmentasi menjadi menjadi paket-paket yang lebih kecil, dan kemudian mengirimkannya ke Internetlayer. TCP bekerja pada layer ini.
• Internet Layer
  • Pada layer ini segment dienkapsulasi menjadi paket dan kemudian dibungkus dengan alamat logikal IP. Internet layer juga terjadi penentuan jalur terbaik untuk menuju destination
• Network Access
  • Paket yang masuk ke layer ini dienkapsulasi lagi dengan alamat fisik (physicel address) MAC address, dan kemudian di-encode kedalam meida dan ditransmisikan menuju destination.

Sekarang mari kita kemodel yang ke-2,
OSI (Open Systems Interconnection) Model
Model ini didefiniskan oleh ISO. Pada model ini, terdapat 7 layer:

• Application Layer
  • Layer ini memberikan interface kepada user sehingga user dapat”berkomunikasi dengan layer yang berada di bawahnya. Layer ini memiliki 2 bentuk:
    • network-aware application
      • aplikasi yang dapat berkomunikasi dengan layer-layer yang berada di bawahnya. contoh: web browser, e-mail client
    • application layer service
      • karena beberapa aplikasi tidak dapat secara langsung berkomunikasi dengan layer-layer yang ada di bawahnya, maka digunakanlah service ini. Tujuan dari service ini adalah agar tiap message yang ditransmisikan diterjemahkan dengan tepat.
• Presentation Layer
  • 3 fungsi layer ini adalah:
    • memastikan coding dan conversation pada layer application dapat diterjemahkan dari source device dengan aplikasi yang tepat
    • data yang dikompres, dapat di de-kompres oleh destination device
    • enkripsi dari data dapat ditransmisikan dan di-dekripsi ketika diterima di destination
• Session Layer
  • Fungsi dari layer ini adalah untuk me-maintain dialog antara aplikasi source dan destination. Session layer menangani pertikaran informasi untuk menginisialisasi dialog, menjaganya tetap aktif dan untuk memulai kembali session yang telah terputus atau idle pada beberapa saat
• Transport Layer
  • Melakuakn segmentasi, transfer dan reassemble data ketika terjadi komunikasi antara device. Menentukan ditujukan ke port mana. Pada layer ini yang bertugas adalah TCP dan UDP (User Datagram Protocol)
• Network layer
  • Pada layer ini terjadi pengalamatan secara logikal. Lalu penentuan jalur terbaik (best path) juga terjadi pada layer ini
• Data Link Layer
  • Layer ini terjadi pengalamatan berdasarkan alamat fisik (MAC address)
• Physical Layer
  • Merubah frame dari Data Link layer menjadi bit-bit dan kemudiannya mengirimkan bit-bit tersebut ke media (kabel tembaga, fiber optic atau pun wireless) di jaringan.

Pada tulisan ini proses yang berjalan adalah proses dari source menuju jaringan (bukan dari jaringan menuju destination). Proses dari jaringan menuju destination merupakan kebalikan dari proses yang telah dituliskan di atas, berjalan dari layer yang ada di bawah menuju ke atas dan terjadi proses decode dan pembukaan enkapsulasi pada message yang ditransmisikan.

mengenal protokol jaringan komputer( Model referensi OSI )

Istilah protokol dapat digunakan dalam 2 hal, yang pertama mengacu pada etiket berdiplomasi dan urusan kenegaraan, dan yang kedua mengacu pada standardisasi komunikasi (pertukaran data) antara dua atau lebih perangkat keras, perangkat lunak atau kombinasi keduanya.

Ibarat dua orang dengan bahasa yang berbeda hendak saling berkomunikasi, protokol berfungsi sebagai penerjemah antara keduanya. Tanpa adanya penerjemah, kedua orang tersebut tidak akan dapat saling bertukar informasi. Demikian halnya dengan dua komputer yang hendak bertukar data, tanpa adanya protokol, tidak akan ada pertukaran data yang terjadi. Secara singkat, protokol dapat diartikan sebagai sekumpulan peraturan / konvensi / sinkronisasi yang digunakan oleh suatu komputer untuk bertukar data pada sebuah jaringan komputer, misalnya melakukan pengiriman e-mail, mentransfer file, mengakses halaman web pada Internet, chatting antarkomputer, dan sebagainya.

Tentu lebih mudah seandainya komputer hanya mengenal satu sistem operasi, dan perangkat keras jaringan yang standar (seperti halnya akan mudah jika manusia hanya mengenal satu bahasa untuk berkomunikasi). Namun kenyataannya, pada tiga dekade terakhir, perkembangan PC maupun perangkat keras untuk jaringan komputer serta ukuran jaringan komputer menjadi semakin besar. Jaringan dibangun berdasarkan implementasi perangkat keras dengan sistem operasi yang berbeda-beda, sehingga tidak adanya suatu protokol yang sama membuat banyak perangkat tidak dapat saling bertukar data. Implikasi praktisnya adalah diperlukannya sebuah protokol untuk memastikan pertukaran data pada jaringan dapat berlangsung dengan baik.

Pada tahun 1977, sebuah organisasi di Eropa bernama International Organization for Standardization (ISO) mengembangkan sebuah model referensi jaringan terbuka OSI (OSI Reference Model for Open Networking). OSI kepanjangan dari Open System Interconnection, yang mana istilah “open” menyatakan bahwa model jaringan apapun (nantinya) dapat memanfaatkan OSI dalam melakukan komunikasi secara terbuka tanpa memandang perangkat keras.

Dengan adanya standardisasi ini, maka protokol-protokol jaringan dapat mengacu OSI saat mengembangkan protokol jaringannya. Jika semua protokol jaringan mengacu pada model referensi yang sama (OSI) diharapkan setiap jaringan komputer (walaupun memiliki protokol yang berbeda) dapat tetap berkomunikasi, karena telah menggunakan model referensi standar. Namun inisiatif ini mengalami kegagalan karena beberapa faktor dan hingga saat ini, model referensi OSI ini dipandang sebagai model ideal dari koneksi logis yang harus terjadi agar komunikasi data dalam jaringan dapat berlangsung.

Model Referensi OSI
Pada bentuk yang paling dasar, model referensi OSI membagi arsitektur jaringan menjadi 7 lapisan (layer). Yang dimaksud dengan lapisan adalah layanan dengan fungsi tertentu. Setiap lapisan dipisahkan berdasarkan fungsinya, namun jumlah lapisan dibuat sesedikit mungkin untuk menghindari arsitektur yang luas dan rumit. Urutan dari atas ke bawah untuk lapisan ini adalah lapisan Application, lapisan Presentation, lapisan Session, lapisan Transport, lapisan Network, lapisan Data Link, dan lapisan Physical Layer.

Lapisan yang paling atas berhubungan erat dengan software / program di komputer, sedangkan lapisan yang paling dasar berhubungan dengan perangkat keras jaringan.

Dalam sebuah lapisan, komunikasi hanya dapat terjadi hanya terhadap lapisan di atas atau di bawahnya. Sebagai contoh, lapisan ke-6 hanya dapat menerima (atau meneruskan) data dari lapisan ke-7 atau ke-5.

Contoh yang konkret dalam pengiriman data adalah ketika kita mengirimkan e-mail dari komputer. Begitu e-mail dikirim (button send diklik), maka e-mail client (software pengirim e-mail) akan meneruskan data tersebut pada lapisan teratas (untuk model referensi ISO, adalah lapisan Application). Data (e-mail) tersebut diolah pada lapisan teratas untuk kemudian diteruskan ke lapisan di bawahnya hingga lapisan paling bawah (Physical), dan siap dikirimkan ke jaringan. Komputer penerima akan menerima paket data tersebut, diawali dari lapisan yang paling bawah (Physical), untuk kemudian diolah, dan diteruskan hingga lapisan yang paling atas (Application) sehingga e-mail dapat terkirim dan terbaca di komputer lain.

Ke-7 layer pada model referensi OSI ini dapat dikelompokkan menjadi 3 bagian, yaitu :

• Application : merupakan lapisan high-level yang melakukan pengelolaan data yang didapat langsung dari komputer. Yang termasuk pada kategori ini adalah 3 lapisan teratas, yaitu application, presentation, dan session.
• Transport : lapisan ini merupakan lapisan perantara yang menerjemahkan data ke dalam format yang dapat dimengerti oleh program. Ketika komputer menjadi pengirim data, maka lapisan transport akan memecah data menjadi beberapa paket untuk kemudian diteruskan pada layer di bawahnya. Sedangkan jika komputer menjadi penerima data, maka lapisan transport akan menerjemahkan paket data yang diterimanya menjadi paket yang lebih utuh untuk diteruskan pada lapisan di atasnya.
• Network : merupakan lapisan low-level yang berhubungan dengan pengiriman dan penerimaan data pada jaringan.

Berikut adalah penjelasan fungsi untuk masing-masing lapisan :

1.   Lapisan application.
Lapisan paling atas ini merupakan antarmuka lapisan protokol dengan program/software. Dalam kasus pengiriman e-mail, ketika e-mail dikirimkan, kontak pertama antara program pengirim email (email client seperti Microsoft Outlook) akan terjadi pada lapisan Application. Untuk e-mail, protokol pada lapisan application ini adalah SMTP (Simple Mail Transfer Protocol). Beberapa protokol lain yang umum antara lain FTP (File Transfer Protocol), DNS, dan HTTP (Hyper Text Transfer Protocol). Ilustrasi untuk lapisan application ini dapat dilihat pada gambar berikut.

2.   Lapisan presentation.
Disebut juga lapisan translation, karena mengonversikan data yang diterima dari lapisan application menjadi format umum yang digunakan untuk protokol. Misalnya, jika data yang diterima berformat non-ASCII, maka layer ini bertugas untuk menerjemahkan data menjadi format ASCII. Pada layer ini juga terjadi proses kompresi dan enkripsi data. Data perlu dikompresi agar menjadi lebih kecil sehingga dapat mempercepat proses pengiriman data. Contoh protokol yang cukup populer pada lapisan presentation ini adalah SSL (Secure Socket Layer), yang umumnya bekerja di bawah protokol HTTP atau HTTPS. Ilustrasi untuk lapisan presentation ini adalah seperti pada gambar berikut :

3.   Lapisan session.
Lapisan ini yang membuka koneksi antara dua komponen yang berkomunikasi, menjaga koneksi selama komunikasi berlangsung, dan memutuskannya ketika selesai. Secara umum, fungsi pada lapisan ini ada 3, yaitu pengendalian dialog (memantau giliran pengiriman), pengelolaan token (mencegah dua pihak untuk melakukan operasi yang sangat kritis dan penting secara bersamaan), dan sinkronisasi (menandai bagian data yang belum terkirim sesaat crash pengiriman terjadi, sehingga pengiriman bisa dilanjutkan tepat ke bagian tersebut). Ilustrasi untuk lapisan session ini adalah seperti pada gambar berikut :

4.   Lapisan transport.
Pada jaringan, setiap data yang dikirimkan akan dipecah-pecah menjadi beberapa paket. Lapisan transport bertugas untuk mendapatkan data dari lapisan di atasnya (session), dan membaginya menjadi beberapa paket data, untuk kemudian diteruskan ke layer di bawahnya. Pada posisi sebagai penerima data, maka lapisan transport bertugas untuk menyatukan kembali paket-paket data yang diterima dari lapisan di bawahnya. Pada lapisan ini juga keutuhan data diuji, apakah data yang terkirim (atau diterima) telah lengkap atau belum. Ilustrasi untuk lapisan transport ini adalah seperti pada gambar berikut :

5.   Lapisan network.
Lapisan ini bertanggung jawab untuk melakukan pengalamatan logis (host addressing), dan melakukan pemetaan (routing) terhadap paket-paket melalui jaringan. Selain itu, pada lapisan ini juga ditentukan prosedur pengiriman data sekuensial dengan berbagai macam ukuran, dari sumber ke tujuan, melalui satu atau beberapa jaringan, dengan tetap mempertahankan Quality of Service (QoS) yang diminta oleh transport layer. IP (Internet Protocol) merupakan contoh penerapan dari lapisan network. Ilustrasi untuk lapisan network ini adalah seperti pada gambar berikut.

6.   Lapisan data link.
Pada layer ini data paket didapat dari lapisan network, dan dikonversikan menjadi frame-frame yang akan dikirim media jaringan. Juga ditambahkan alamat fisik dari network card pada komputer asal (MAC Address), alamat fisik dari network card komputer tujuan, serta checksum data. Ilustrasi untuk lapisan data link ini adalah seperti pada gambar berikut :

7.   Lapisan physical.
Lapisan ini mendapatkan frame yang dikirim dari lapisan data link, dan mengubahnya menjadi sinyal yang kompatibel dengan media transmisi. Jika kabel metalik yang digunakan, maka data diubah menjadi sinyal elektris. Jika kabel fiber optik yang digunakan, maka data diubah menjadi sinyal lumonius. Jika jaringan wireless yang digunakan, maka data diubah menjadi sinyal elektromagnetik, dan seterusnya. Jika lapisan physical berfungsi sebagai penerima, maka sinyal yang diterimanya akan dikembalikan menjadi data (bit) yang sesuai. Perangkat yang beroperasi di layer ini adalah hub, repeater, network adapter/network interface card, dan host bus adapter (digunakan di storage area network ).