8 BAB 2 LANDASAN TEORI 2.1 Jaringan Komputer Jaringan

BAB 2
LANDASAN TEORI
2.1
Jaringan Komputer
Jaringan komputer merupakan sebuah sistem yang terdiri dari komputer
dan perangkat jaringan lainnya yang saling berhubungan satu sama lain untuk
mencapai suatu tujuan yang sama. Jaringan ini dapat bersifat permanen (selalu
terkoneksi)
ataupun
sementara
(koneksi
ada
ketika
dibutuhkan)
(http://id.wikipedia.org/wiki/Jaringan_komputer, 2009).
Tujuan dari jaringan komputer antara lain adalah untuk membagi sumber
daya (contohnya hardware, software, file), berkomunikasi (contohnya e-mail,
instant messaging, video conference), dan akses informasi (contohnya web
browsing) sehingga membantu menciptakan efisiensi dan optimasi dalam bekerja
atau beraktivitas.
2.1.1 Peralatan Jaringan Komputer
Berdasarkan Cisco Certified Network Associate Curriculum (2008),
terdapat tujuh peralatan utama yang umum digunakan dalam jaringan, yaitu:
1. Modem
Modem digunakan untuk mengubah informasi digital menjadi sinyal
analog. Modem mengubah tegangan bernilai biner menjadi sinyal analog
dengan melakukan encoding data digital ke dalam frekuensi carrier.
Modem yang umum digunakan dihubungkan pada jalur telepon, oleh
karena itu modem ini mampu memodulasi data digital ke dalam sinyal
8
9 berspektrum suara. Proses tersebut disebut modulasi. Modem juga dapat
mengubah kembali sinyal analog yang termodulasi menjadi data digital,
sehingga informasi yang terdapat di dalamnya dapat dimengerti oleh
komputer. Proses ini disebut demodulasi.
2. Repeater
Repeater merupakan network device yang digunakan untuk memperkuat
kembali sinyal komunikasi jaringan. Setelah melalui media transmisi,
sinyal dapat mengalami atenuasi. Repeater bertugas untuk memperkuat
kembali sinyal tersebut sehingga dapat ditransmisikan lebih jauh. Repeater
tidak melakukan pengambilan keputusan apapun mengenai pengiriman
sinyal.
3. Hub
Hub menghubungkan semua komputer yang terhubung ke LAN. Hub tidak
mampu menentukan tujuan, hanya mentransmisikan sinyal ke setiap line
yang terkoneksi dengannya dengan menggunakan mode half-duplex.
4. Bridge
Bridge mengatur transmisi data dalam jaringan berdasarkan Media Access
Control (MAC) address yang berada pada layer 2 model OSI, yaitu data
link layer. Bridge harus meneruskan frame broadcast. Bridge membagi
collision domain tetapi tidak membagi broadcast domain.
5. Switch
Switch menghubungkan semua komputer yang terhubung ke LAN, sama
seperti hub. Perbedaannya adalah switch dapat beroperasi dengan mode
10 full-duplex dan mampu mengalihkan jalur dan memfilter informasi ke dan
dari tujuan yang spesifik.
6. Router
Router menggunakan routing protocol untuk menentukan jalan yang
terbaik untuk paket-paket (berdasarkan alamat Internet Protocol). Sehingga
di setiap port yang dimiliki sebuah router harus memiliki alamat IP yang
berbeda jaringan. Router bekerja pada layer ketiga model OSI. Router
membagi collision domain dan broadcast domain.
7. Communication Server
Communication server mengkonsentrasikan komunikasi pengguna dial-in
dan remote access.
Gambar 2.1 Simbol Peralatan Jaringan
11 2.2
Klasifikasi Jaringan Komputer
2.2.1 Berdasarkan Topologi Jaringan
Topologi pada dasarnya adalah peta dari sebuah jaringan yang
menetukan bagaimana cara meletakan node pada jaringan dan bagaimana cara
mengaksesnya. Berdasarkan Cisco Certified Network Associate Curriculum
(2008), topologi jaringan terbagi menjadi dua, yaitu physical topology dan
logical topology. Physical topology menjelaskan bagaimana susunan dari
kabel dan komputer dan lokasi dari semua komponen jaringan. Sedangkan
logical topology menjelaskan bagaimana informasi atau aliran data dalam
jaringan.
2.2.1.1 Physical Topology
Phisical topology merupakan topologi yang susunannya dibentuk
berdasarkan kabel dan medianya. Physical topolgy terbagi menjadi:
1. Bus
Topologi bus seringkali digunakan ketika jaringannya
berukuran kecil, simpel, atau bersifat sementara. Sangat
sederhana dalam instalasi, dan ekonomis dalam hal biaya.
Tipikal dari jaringan bus, kabel hanya satu atau lebih, tanpa
adanya alat tambahan yang menguatkan sinyal atau
melewatkannya terus dari komputer ke komputer. Topologi
bus merupakan topologi yang pasif. Ketika satu komputer
mengirim sinyal up (dan down), semua komputer dalam
jaringan menerima informasi, tetapi hanya satu komputer
12 yang menyetujui informasi tersebut, sedangkan komputer
yang lainnya akan menghiraukan pesan tersebut. Topologi
dari jaringan bus menggunakan broadcast channel yang
berarti setiap komputer atau peralatan yang terhubung dapat
mendengar setiap pengiriman dan semuanya memiliki
prioritas yang sama dalam menggunakan jaringan untuk
mengirimkan data.
2. Ring
Penempatan kabel yang digunakan dalam topologi ring
menggunakan desain yang sederhana. Pada topologi ring,
setiap komputer terhubung ke komputer selanjutnya, dengan
komputer terakhir terhubung ke komputer yang pertama.
Tetapi sayangnya, jika akan dilakukan penambahan atau
pengurangan komputer dalam jaringan tentu saja akan
mengganggu keseluruhan jaringan. Topologi ring digunakan
dalam jaringan yang memiliki performance tinggi, jaringan
yang membutuhkan bandwidth untuk fitur yang time-sensitive
seperti video dan audio, atau ketika performance dibutuhkan
saat komputer yang terhubung ke jaringan dalam jumlah yang
banyak.
3. Star
Dalam topologi star, semua kabel dihubungkan dari
komputer-komputer ke lokasi pusat (central location), dimana
semuanya terhubung ke suatu alat yang bekerja di layer 1 atau
13 2. Topologi star digunakan dalam jaringan yang padat, ketika
endpoint dapat dicapai langsung dari lokasi pusat, kebutuhan
untuk perluasan jaringan, dan membutuhkan kehandalan yang
tinggi. Topologi ini menggunakan lebih banyak kabel
daripada bus dan karena semua komputer dan perangkat
terhubung ke central point. Jadi bila ada salah satu komputer
atau perangkat yang mengalami kerusakan maka tidak akan
mempengaruhi yang lainnya.
4. Extended Star
Menggabungkan beberapa topologi star menjadi satu. Hub
atau switch yang dipakai untuk menghubungkan beberapa
komputer pada satu jaringan dihubungkan lagi ke hub atau
switch utama dengan menggunakan topologi star.
5. Hierarchical
Dibuat mirip dengan topologi extended star tetapi pada sistem
jaringan yang dihubungkan dapat mengontrol arus data.
6. Mesh
Setiap host memiliki hubungan langsung dengan semua host
lainnya dalam jaringan. Topologi ini juga merefleksikan
internet yang memiliki banyak jalur ke satu titik.
14 Gambar 2.2 Physical Topologies
2.2.1.2 Logical Topology
Logical topology menentukan bagaimana host dapat saling
berkomunikasi antar medium. Ada 2 macam logical topology yang sering
digunakan yaitu:
1. Broadcast
Metode ini menandakan setiap host mengirimkan datanya ke
seluruh host lainnya yang berada pada medium jaringan yang
sama dan menganut prinsip first come, first serve.
2. Token Passing
Metode ini bekerja dengan cara menandakan sebuah token
kepada setiap host yang digilir secara berurutan, dan hanya
host yang yang memegang token tersebut yang diberi hak
untuk mengirimkan data.
15 2.2.2 Berdasarkan Luas Yang Dicakup
Berdasarkan Cisco Certified Network Associate Curriculum (2008),
jaringan komputer berdasarkan dari luas area yang dicakup, dibagi menjadi
tiga, yaitu:
1. Local Area Network (LAN)
Jaringan LAN adalah jaringan yang menghubungkan beberapa
komputer dalam suatu local area (biasanya dalam satu gedung
atau antar gedung). Biasanya digunakan di dalam rumah,
perkantoran, perindustrian, universitas atau akademik, rumah sakit
dan daerah yang sejenis. Jaringan LAN memiliki jarak dibawah 10
km. LAN mempunyai ukuran yang terbatas, yang berarti bahwa
waktu transmisi pada keadaan terburuknya terbatas dan dapat
diketahui sebelumnya. Dengan mengetahui keterbatasannya dapat
menyebabkan adanya kemungkinan untuk menggunakan jenis
desain tertentu. Hal ini juga memudahkan manajemen jaringan.
Contoh skema jaringan LAN dapat dilihat pada gambar 2.3.
16 Gambar 2.3 Contoh Skema Jaringan LAN
LAN seringkali menggunakan teknologi transmisi kabel tunggal.
LAN tradisional beroperasi pada kecepatan 10-100 Mbps (mega
bit/detik) dengan delay rendah (puluhan mikro second) dan
mempunyai faktor kesalahan yang kecil. LAN modern dapat
beroperasi pada kecepatan yang lebih tinggi, sampai ratusan
megabit/detik.
2. Metropolitan Area Network (MAN)
MAN pada dasarnya merupakan versi LAN yang berukuran lebih
besar dan biasanya memakai teknologi yang sama dengan LAN.
MAN merupakan pilihan untuk membangun jaringan komputer
antar kantor dalam suatu kota. MAN dapat mencakup perusahaan
yang memiliki kantor-kantor yang letaknya berdekatan dan MAN
17 mampu menunjang data dan suara, bahkan bisa disambungkan
dengan jaringan televisi kabel. Jaringan ini memiliki jarak dengan
radius 10-50 km. Didalam jaringan MAN hanya memiliki satu
atau dua buah kabel yang fungsinya untuk mengatur paket data
melalui kabel output. Contoh skema MAN dapat dilihat pada
gambar 2.4.
Gambar 2.4 Contoh Skema Jaringan MAN
3. Wide Area Network (WAN)
WAN adalah sebuah jaringan yang memiliki jarak yang sangat
luas karena radiusnya mencakup sebuah negara dan benua atau
biasa dibilang juga gabungan dari beberapa MAN. Pada sebagian
18 besar WAN, komponen yang dipakai dalam berkomunikasi
biasanya terdiri dari dua komponen, yaitu kabel transmisi dan
elemen switching. Kabel transmisi berfungsi untuk memindahkan
bit-bit dari suau komputer ke komputer lainnya, sedangkan elemen
switching disini adalah sebuah komputer khusus yang digunakan
untuk menghubungkan dua buah kabel transmisi atau lebih. Saat
data yang dikirimkan sampai ke kabel penerima, elemen switching
harus memilih kabel pengirim untuk meneruskan paket-paket data
tersebut. Contoh skema WAN dapat dilihat pada gambar 2.5.
Gambar 2.5 Contoh Skema Jaringan WAN
19 2.3
Protokol Jaringan
Menurut Steinke (2003), agar dapat saling berkomunikasi satu sama lain,
komputer-komputer yang terhubung dalam suatu jaringan harus mempunyai satu
set peraturan yang sama. Peraturan-peraturan tersebut, disebut dengan protokol.
Pada mulanya, setiap vendor jaringan membuat protokolnya masing-masing,
sehingga sebuah badan internasional yang dikenal sebagai International
Organization for Standardization (ISO), menstandarisasikan protokol
model
Open Systems Interconnection (OSI). Saat ini protokol-protokol yang umumnya
digunakan adalah TCP/IP namun IPX dan AppleTalk juga banyak digunakan.
2.3.1 Model OSI
Model Open System Interconnection (OSI) dikeluarkan pada tahun
1984 oleh International Organization for Standardization (ISO). Menurut
Kozierok (2005), model OSI menyediakan kerangka logika terstruktur
bagaimana proses komunikasi data berinteraksi melalui jaringan. Standar ini
dikembangkan untuk industri komputer agar komputer dapat berkomunikasi
pada jaringan yang berbeda secara efisien. Model OSI secara keseluruhan
terbagi kedalam 7 lapisan atau layer dimana masing-masing layer memiliki
fungsi jaringan yang spesifik, antara lain:
1. Application Layer (Layer 7)
Layer yang paling dekat dengan user ini adalah penghubung
utama antara aplikasi yang berjalan pada satu komputer dengan
resources network yang membutuhkan akses padanya, dimana
20 protokol seperti FTP, telnet, SMTP, POP3 dijalankan pada layer
ini.
2. Presentation Layer (Layer 6)
Layer ini berfungsi sebagai tempat format dan struktur data.
Presentation layer menterjemahkan berbagai macam format data
menjadi format yang diinginkan. Presentation layer juga
memastikan informasi yang dikirim diterima oleh application
layer pada sistem yang lain.
3. Session Layer (Layer 5)
Fungsi utama dari layer ini adalah untuk menciptakan (establish),
mempertahankan
(maintain),
dan
memutuskan
(terminate)
hubungan komunikasi (session) antara dua host.
4. Transport Layer (Layer 4)
Fungsi utama dari layer ini adalah melakukan enkapsulasi
segmentasi dan unsegmentasi pada paket data sebelum diteruskan
ke layer berikutnya. Selain itu, transport layer juga berfungsi
sebagai flow control, error detection, dan error recovery.
5. Network Layer (Layer 3)
Pada layer ini, sebuah segment dienkapsulasi menjadi sebuah
paket.
Network
layer
bertugas
untuk
routing,
dimana
memungkinan data untuk di-forward melewati sebuah logical
internetwork. Pengalamatan jaringan secara logis dilakukan di
layer ini. Peralatan yang bekerja pada layer ini adalah router.
21 6. Data Link Layer (Layer 2)
Layer ini mendefinisikan format data yang akan dikirim melalui
jaringan fisik dan mengindikasikan bagaimana media fisik
tersebut diakses, termasuk pengalamatan fisik yang disebut Media
Access Control (MAC) address, error handling, dan flow control.
Pada layer ini, sebuah paket dienkapsulasi dalam sebuah frame
yang dilengkapi dengan error handling dan flow control. Flow
control memastikan host sumber tidak akan melewati kemampuan
host penerima. Switch dan bridge merupakan peralatan yang
bekerja pada layer ini. Layer ini juga terbagi menjadi dua layer,
antara lain: Logical Link Control (LLC) dan Media Access
Control (MAC) sublayer. LLC sublayer memungkinkan beberapa
protokol layer 3 untuk saling berkomunikasi dalam physical data
link yang sama. MAC sublayer menspesifikasikan alamat MAC
yang secara unik menandai suatu peralatan dalam jaringan.
7. Physical Layer (Layer 1)
Pada layer ini, sebuah frame dikirim dalam bit-bit melalui media
fisik dengan mendefinisikan semua spesifikasi fisik dan elektris
untuk semua peralatan meliputi level tegangan, spesifikasi kabel
dan panjang maksimumnya, tipe konektor dan timing. Fungsi
utama
dari
layer
ini
adalah
bertanggung
jawab
untuk
mengaktifkan dan mengatur physical interface dari jaringan
komputer, memodulasi data digital antara peralatan yang
digunakan user dengan signal yang berhubungan. Peralatan yang
22 termasuk dalam physical layer antara lain hub, repeater, dan
modem (CSU/DSU).
Gambar 2.6 OSI Model
Gambar 2.7 Komunikasi Antar OSI Layers
23 2.3.2 Model TCP/IP
Menurut Kozierok (2005), Transmission Control Protocol/Internet
Protocol (TCP/IP) adalah satu set standar aturan komunikasi data yang
digunakan dalam proses transfer data dari satu komputer ke komputer lain di
dalam jaringan komputer tanpa melihat perbedaan jenis hardware. Model
TCP/IP merupakan hasil eksperimen dan pengembangan terhadap ARPANET,
sebuah packet-switching network milik Departemen Pertahanan Amerika
Serikat. Model ini biasa disebut sebagai Internet protocol suite.
Protocol suite ini terdiri atas banyak protokol dan telah ditetapkan
sebagai standar bagi Internet oleh International Architecture Board (IAB).
Model TCP/IP digambarkan seperti gambar berikut:
Gambar 2.8 Model TCP/IP
Seperti pada arsitektur OSI, arsitektur TCP/IP menggunakan prinsip
layering, dimana fungsi-fungsi komunikasi dibagi atas beberapa layer. Tiap
layer bertanggung jawab atas sebagian fungsi, ia melayani layer di atasnya
24 dan bergantung pada layer di bawahnya untuk melakukan fungsi yang lebih
primitif. Layer-layer pada arsitektur TCP/IP:
1. Application Layer
Layer ini berada paling atas dalam arsitektur TCP/IP. Layer ini
melingkupi representasi data, encoding, dan dialog control.
Protokol yang bekerja pada layer ini antara lain File Transfer
Protocol (FTP), Hypertext Transfer Protocol (HTTP), Simple
Mail Transfer Protocol (SNMP), Domain Name System (DNS),
Trivial File Transfer Protocol (TFTP), Telnet, Simple Network
Management Protocol (SNMP).
2. Transport Layer
Layer ini bertanggung jawab atas masalah reliabilitas, flow
control, dan error correction, membuat logical connection antara
source dan destination. Protokol yang mengatur layer ini adalah
Transfer Control Protocol (TCP). TCP membagi informasi dari
layer aplikasi menjadi segmen. Selain TCP, protokol yang bekerja
pada layer ini adalah User Paket Protocol (UDP).
3. Internet Layer
Layer ini bertugas membagi segmen TCP menjadi paket dan
mengirimnya ke network tujuan. Paket mencapai network tujuan
secara bebas, tidak terikat oleh jalur yang diambil. Proses
pemilihan jalur terbaik dan packet switching terjadi pada layer ini.
Protokol yang mengatur layer ini adalah Internet Protocol (IP).
Beberapa protokol lain yang bekerja pada layer ini adalah Internet
25 Control Message Protocol (ICMP), Address Resolution Protocol
(ARP), Reverse Address Resolution Protocol (RARP).
4. Network Access Layer
Layer ini berada paling bawah dalam arsitektur TCP/IP. Layer ini
bertanggung jawab atas semua komponen physical dan logical
yang diperlukan untuk membuat link, mencakup physical interface
antar device, menentukan karakteristik media transmisi, sifat-sifat
sinyal, dan data rate. Protokol yang bekerja pada layer ini antar
lain, Serial Line Internet Protocol (SLIP), Point-to-Point Protocol
(PPP), Ethernet, FastEthernet, Fiber Distributed Data Interface
(FDDI), Asynchronous Transfer Mode (ATM), Frame relay, WiFi, dan Token Ring.
Gambar 2.9 Perbandingan OSI dan TCP/IP Model
26 2.4
Internet Protocol version 4 (IPv4)
Menurut Kozierok (2005), IPv4 adalah sebuah jenis pengalamatan
jaringan yang digunakan di dalam protokol jaringan TCP/IP yang menggunakan
protokol IP versi 4. Panjang totalnya adalah 32-bit, dan secara reoritis dapat
mengalamati hingga 232 host komputer di dunia. Alamat IPv4 umumnya
diekspresikan dalam notasi desimal bertitik (dotted-decimal notation), yang dibagi
kedalam empat buat oktet berukuran 8-bit sehingga nilainya berkisar antara 0
hingga 255.
2.4.1 IPv4 Addressing
Alamat IP yang dimiliki oleh sebuah host dapat dibagi dengan
menggunakan subnet mask jaringan kedalam dua buah bagian, yakni:
1. Network Identifier/NetID atau network address (alamat jaringan)
yang digunakan khusus untuk mengidentifikasikan alamat jaringan
di mana host berada. Dalam banyak kasus, sebuah alamat network
identifier adalah sama dengan segmen jaringan fisik dengan
batasan yang dibuat dan didefinisikan oleh router IP. Meskipun
demikian, ada beberapa kasus di mana beberapa jaringan logis
terdapat di dalam sebuah segmen jaringan fisik yang sama dengan
menggunakan sebuah praktek yang disebut sebagai multinetting.
Semua sistem di dalam sebuah jaringan fisik yang sama harus
memiliki
alamat network
identifier yang
sama. Network
identifier juga harus bersifat unik dalam sebuah internetwork. Jika
semua node di dalam jaringan logis yang sama tidak
27 dikonfigurasikan dengan menggunakan network identifier yang
sama, maka terjadilah masalah yang disebut dengan routing error.
Alamat network identifier tidak boleh bernilai 0 atau 255.
2. Host Identifier/HostID atau Host address (alamat host) yang
digunakan khusus untuk mengidentifikasikan alamat host (dapat
berupa workstation, server atau sistem lainnya yang berbasis
teknologi TCP/IP) di dalam jaringan. Nilai host identifier tidak
boleh bernilai 0 atau 255 dan harus bersifat unik di dalam network
identifier/segmen jaringan di mana ia berada.
Alamat IPv4 terbagi menjadi beberapa jenis, yakni sebagai berikut:
1. Alamat Unicast, merupakan alamat IPv4 yang ditentukan untuk
sebuah
antarmuka
sebuah internetwork IP.
jaringan
yang
dihubungkan
Alamat unicast digunakan
ke
dalam
komunikasi point-to-point atau one-to-one.
2. Alamat Broadcast, merupakan alamat IPv4 yang didesain agar
diproses oleh setiap node IP dalam segmen jaringan yang sama.
Alamat broadcast digunakan dalam komunikasi one-to-everyone.
3. Alamat Multicast, merupakan alamat IPv4 yang didesain agar
diproses oleh satu atau beberapa node dalam segmen jaringan
yang sama atau berbeda. Alamat multicast digunakan dalam
komunikasi one-to-many.
Dalam RFC 791 (http://www.ietf.org/rfc/rfc791, 1981), alamat IP
versi 4 dibagi ke dalam beberapa kelas, dilihat dari oktet pertamanya, seperti
terlihat pada tabel 2.1. Sebenarnya yang menjadi pembeda kelas IP versi 4
28 adalah pola biner yang terdapat dalam oktet pertama (utamanya adalah bit-bit
awal/high-order bit), tapi untuk lebih mudah mengingatnya, akan lebih cepat
diingat dengan menggunakan representasi desimal.
Tabel 2.1 Pembagian Kelas Dalam IPv4
Kelas A
Oktet
Pertama
(desimal)
1 – 126
Oktet
Pertama
(biner)
0xxx xxxx
Kelas B
128 – 191
1xxx xxxx
Kelas C
192 – 223
110x xxxx
Kelas D
224 – 239
1110 xxxx
Kelas E
240 – 255
1111 xxxx
Kelas
Alamat IP
Digunakan Oleh
Alamat unicast untuk jaringan skala
besar
Alamat unicast untuk jaringan skala
menengah hingga skala besar
Alamat unicast untuk jaringan skala
kecil
Alamat multicast (bukan
alamat unicast)
Direservasikan, umumnya digunakan
sebagai
alamat
percobaan
(eksperimen); (bukan alamat unicast)
1. Kelas A
Alamat-alamat kelas A diberikan untuk jaringan skala besar.
Nomor urut bit tertinggi di dalam alamat IP kelas A selalu diset
dengan nilai 0 (nol). Tujuh bit berikutnya untuk melengkapi oktet
pertama akan membuat sebuah network identifier. 24 bit sisanya
(atau tiga oktet terakhir) merepresentasikan host identifier. Ini
mengizinkan kelas A memiliki hingga 126 jaringan, dan
16,777,214 host tiap jaringannya. Alamat dengan oktet awal 127
tidak diizinkan, karena digunakan untuk mekanisme Interprocess
Communication (IPC) di dalam mesin yang bersangkutan.
29 2. Kelas B
Alamat-alamat kelas B dikhususkan untuk jaringan skala
menengah hingga skala besar. Dua bit pertama di dalam oktet
pertama alamat IP kelas B selalu diset ke bilangan biner 10. 14
bit berikutnya (untuk melengkapi dua oktet pertama), akan
membuat sebuah network identifier. 16 bit sisanya (dua oktet
terakhir) merepresentasikan host identifier. Kelas B dapat
memiliki hingga 16,384 jaringan, dan 65,534 host untuk setiap
jaringannya.
3. Kelas C
Alamat IP kelas C digunakan untuk jaringan berskala kecil. Tiga
bit pertama di dalam oktet pertama alamat kelas C selalu diset ke
nilai biner 110. 21 bit selanjutnya (untuk melengkapi tiga oktet
pertama) akan membentuk sebuah network identifier. 8 bit sisanya
(sebagai oktet terakhir) akan merepresentasikan host identifier. Ini
memungkinkan pembuatan total 2,097,152 buah jaringan, dan 254
host untuk setiap jaringannya.
4. Kelas D
Alamat IP kelas D disediakan hanya untuk alamat-alamat IP
multicast,
sehingga
berbeda
dengan
tiga
kelas
di
atas.
Empat bit pertama di dalam IP kelas D selalu diset ke bilangan
biner 1110. 28 bit sisanya digunakan sebagai alamat yang dapat
digunakan untuk mengenali host.
30 5. Kelas E
Alamat IP kelas E disediakan sebagai alamat yang bersifat
eksperimental atau percobaan dan dicadangkan untuk digunakan
pada masa depan. Empat bit pertama selalu diset kepada bilangan
biner 1111. 28 sisanya digunakan sebagai alamat yang dapat
mengenali host.
2.4.2
Struktur Header Paket IPv4
Menurut Javvin Technologies (2005), paket-paket data dalam
protokol IPv4 dikirimkan dalam bentuk datagram. Sebuah paket IPv4 terdiri
atas header IP dan muatan IP (payload). Header IP menyediakan dukungan
untuk memetakan jaringan (routing), identifikasi muatan IP, ukuran header IP
dan paket IP, dukungan fragmentasi, dan juga IP options. Sedangkan payload
IP berisi informasi yang dikirimkan. Payload IP memeliki ukuran bervariasi,
berkisar dari 8 byte hingga 65515 byte. Sebelum dikirimkan di dalam saluran
jaringan, paket IP akan dibungkus (encapsulation) dengan header protokol
lapisan antarmuka jaringan dan trailer-nya, untuk membuat sebuah frame
jaringan. Setiap paket terdiri dari beberapa field yang memiliki fungsi
teersendiri dan memeliki informasi yang berbeda-beda. Pada gambar 2.10
dapat dilihat struktur dari paket IPv4.
31 Gambar 2.10 Struktur Paket IPv4
Header IPv4 terdiri atas beberapa field sebagai berikut:
1. Version
Mengindikasikan versi IP yang digunakan. Field ini berukuran 4bit. Jika field version berbeda dengan versi IP yang digunakan
oleh node penerima, maka paket akan ditolak.
2. IP Header Length
Berisi total panjang dari informasi header yang berukuran 32-bit
3. Type of Service
Menspesifikasikan
layanan
yang
diharapkan
oleh
paket
bersangkutan. Berukuran 8-bit yang terdiri atas bit-bit untuk
prioritas, waktu delay, dan karakteristik-karakteristik reliabilitas
lainnya.
4. Total Length
Merupakan panjang total dari paket IP, yang mencakup header IP
dan muatannya. Field ini berukuran 16-bit atau 2 bytes.
32 5. Identification
Mengidentifikasi nilai yang berupa “sequence number”, yang
ditetapkan pengirim paket untuk membantu reassembly fragment
diagram. Berukuran 16-bit.
6. Flags
Field flags mempunyai ukuran 3-bit, tetapi hanya dua low-order
bit yang mengontrol fragmentasi. Satu bit menetapkan apakah
paket dapat difragmentasi atau tidak, dan bit yang lain menetapkan
apakah paket merupakan fragment yang terakhir dari rangkaian
paket-paket fragment.
7. Fragment Offset
Digunakan untuk mengidentifikasikan offset dimana fragment
yang bersangkutan dimulai, dihitung dari permulaan muatan IP
yang belum dipecahdan berukuran 13-bit.
8. Time to Live
Field yang menspesifikasi jumlah hop yang dapat dilalui oleh
paket. Jumlah hop ini akan berkurang satu setiap kali paket
melintasi router. Ketika nilainya mencapai nol, maka paket akan
dibuang.
9. Protocol
Mengindikasi protokol upper-layer mana, seperti TCP atau UDP,
yang menerima paket-paket setelah IP processing selesai
dilakukan. Field ini mempunyai ukuran 8-bit.
33 10. Header Checksum
Membantu dalam memastikan integritas header IPv4. Field ini
berukuran 16-bit. Header checksum memberikan kapabilitas
checksum untuk header (pengecekan error).
11. Source Address
Mengandung alamat IP dari sumber host yang mengirimkan paket
IP tersebut. Field ini berukuran 32-bit.
12. Destination Address
Mengandung alamat IP tujuan kemana paket IP tersebut akan
dikirim. Field ini berukuran 32-bit.
13. Options
Memungkin IP untuk mendukung bermacam-macam pilihan,
seperti contohnya security.
14. Padding
Bit-bit “0” tambahan yang ditambahkan kedalam field ini untuk
memastikan header IPv4 tetap berukuran multiple 32-bit.
15. Data
Berisi informasi upper-layer. Panjang variabel sampai dengan 64
Kb.
2.5
Internet Protocol version 6 (IPv6)
Menurut Siil (2008), berbeda dengan IPv4 yang memiliki panjang 32-bit,
alamat IPv6 yang dikenal juga dengan Internet Protocol next generation (IPng)
34 memiliki panjang 128-bit dengan total alamat yang dapat ditampung hingga 2128
(3,4 * 1038) alamat. Total alamat yang sangat besar ini bertujuan untuk
menyediakan ruang alamat yang tidak akan habis dalam beberapa masa kedepan,
dan membentuk infstruktur routing yang disusun secara hierarkis, sehingga
mengurangi kompleksitas proses routing dalam tabel routing. IPv6 memiliki tipe
alamat anycast yang dapat digunakan untuk pemilihan route secara efisien. Selain
itu IPv6 juga dilengkapi dengan mekanisme penggunaan alamat secara local yang
memungkinkan terwujudnya instalasi secara plug&play, serta menyediakan
platform bagi cara baru penggunaan internet, seperti dukungan terhadap aliran data
secara real-time, pemilihan provider, mobilitas host, end-to-end security, maupun
konfigurasi otomatis.
2.5.1
Alasan Penggunaan IPv6
Menurut Minoli dan Kouns (2008), ada beberapa alasan mengapa kita
perlu bermigrasi ke IPv6 atau IPng sebagai protokol internet generasi
mendatang, yaitu:
1. Jumlah ketersediaan alamat IPv4 yang semakin terbatas.
2. Jutaan perangkat-perangkat baru menjadi IP aware.
3. Diperkirakan antara tahun 2010-2012 alamat pada IPv4 akan habis
digunakan.
4. Mengurangi ukuran tabel routing.
5. Menyederhanakan protokol, untuk mengijinkan router memproses
paket lebih cepat.
35 6. Adanya kebutuhan akan konfigurasi yang lebih simpel pada
protokol IP.
7. Menyediakan keamanan yang lebih baik (autentikasi dan privasi)
dibanding IPv4
8. Lebih memperhatikan jenis layanan, khususnya kebutuhan akan
penghantar data real-time (Quality of Service).
9. Membantu
multicasting
dengan
mengijinkan
scope
untuk
dispesifikasikan.
10. Memungkinkan host untuk berpindah-pindah tempat tanpa harus
mengubah alamatnya.
11. Memungkinkan protokol untuk dikembangkan dimasa yang akan
datang
12. Memungkinkan protokol baru dan protokol lama untuk dapat
berdampingan dalam beberapa tahun mendatang.
2.5.2
Fitur-Fitur IPv6
Berdasarkan RFC 2460 (http://www.ietf.org/rfc/rfc2460, 1998),
sebagai teknologi penerus atau biasa disebut sebagai pengganti IPv4, dalam
standarnya IPv6 mempunyai berbagai fitur baru yang selain mengatasi
berbagai kerterbatasan pengalamatan menggunakan IPv4 juga menambah
beberapa kemampuan baru. Beberapa fitur IPv6 antara lain sebagai berikut:
1. Format Header Baru
Header pada IPv6 memiliki format yang baru yang didesain untuk
menjaga agar overhead header minimum. Hal ini dapat dilakukan
36 dengan menghilangkan field-field yang tidak diperlukan serta
beberapa field opsional yang ditempatkan setelah header IPv6.
Akan tetapi header pada IPv4 dan IPv6 sama sekali tidak
interoperabel. IPv6 bukan merupakan superset dari fungsionalitas
yang kompatibel dengan IPv4. Maka itu, suatu host atau router
harus mengimplementasikan kedua protokol IPv4 dan IPv6 agar
dapat mengenal dan memproses format header keduanya. Header
IPv6 sendiri besarnya hanya dua kali lebih besar daripada header
IPv4, meskipun alamat IPv6 empat kali lebih besar daripada
alamat IPv4 (128-bit dan 32-bit).
2. Jumlah Alamat yang Jauh Lebih Besar
IPv6 memiliki 128-bit atau 16 byte untuk masing-masing alamat
IP source dan destination. Meskipun secara logika 128-bit telah
dapat menampung sekitar 3,4 * 1038 kemungkinan kombinasi,
tetapi pada IPv6 juga dapat diimplementasikan berbagai level
subnetting dan alokasi alamat dari backbone internet ke subnet
individual atau organisasi. Baru sebagian kecil dari sekian banyak
alamat yang dapat dipakai dalam IPv6, sehingga masih tersedia
cukup banyak alamat untuk penggunaan dimasa mendatang.
Dengan tersedianya sedemikian banyak alamat yang dapat
digunakan, maka teknik konversi alamat seperti NAT tidak lagi
dibutuhkan.
37 3. Pengalamatan Secara Efisien dan Hierarkis
Alamat global dari IPv6 yang digunakan pada porsi IPv6 di
internet, didesain untuk menciptakan infastruktur routing yang
efisien, hierarkis, dan mudah dipahami oleh pengembang. Pada
jaringan IPv6, router backbone memiliki tabel routing yang lebih
kecil berdasarkan infastruktur dari ISP.
4. Konfigurasi Alamat Secara Stateless dan Stateful
Pada teknologi IPv6, sebuah node yang memerlukan alamat bisa
secara otomatis mendapatkannya (alamat global) dari IPv6
ataupun cukup dengan mengkonfigurasi dirinya sendiri dengan
alamat IPv6 tertentu (alamat link local) tanpa perlu adanya DHCP
server seperti pada IPv4. Hal ini juga akan memudahkan
konfigurasi dan penting bagi kesuksesan teknologi pengalamatan
masa depan, karena di internet masa depan akan semakin banyak
node yang terkokneksi. Perangkat rumah tangga, bahkan manusia
pun bisa saja akan memiliki alamt IP. Tentu saja ini membutuhkan
persyaratan kesederhaan dalam konfigurasinya. Mekanisme
konfigurasi otomatis pada IPv6 ini akan memudahkan tiap host
untuk mendapatkan alamat, menemukan tetangga dan router
default, bahkan menggunakan lebih dari satu router default untuk
redudansi dan efisiensi.
38 5. Built-in Security
Jika pada IPv4 fitur IPsec hanya bersifat optional, maka pada IPv6
fitur IPsec ini menjadi spesifikasi standar. IPsec memberikan
dukungan terhadap keamanan jaringan yang diperlukan dan
menawarkan interoperabilitas antara implementasi IPv6 yang
berbeda.
6. Dukungan QoS yang Lebih Baik
Field baru yang ada pada header IPv6 mendefinisikan bagaimana
trafik ditangani dan diidentifikasi. Indentifikasi trafik merupakan
field Flow Label pada header IPv6 yang memungkinkan router
mengidentifikasi dan memberikan perlakuan spesial terhadap
paket yang ditransmisikan dari source ke destination. Dikarenakan
trafik di identifikasi di header IPv6, maka dukungan QoS dapat
tetap diimplementasikan meskipun payload paket terenkripsi
melalui IPsec.
7. Protokol Baru Untuk Interaksi Neighboring Node
Protokol Neighboring Discovery pada pada Ipv6 merupakan
serangkaian pesan Internet Control Message Protokol untuk IPv6
(ICMPv6) yang mengatur interaksi antar node yang bertetangga
untuk node-node yang berada dalam link yang sama. Neighbor
Discovery ini menggantikan Address Resolution Protokol yang
berbasis broadcast, ICMPv4 Router Discovery, dan ICMPv4
Redirect Message dengan multicast dan unicast yang lebih efisien
yaitu Neighbor Discovery.
39 8. Ekstesibilitas
IPv6 dapat dengan mudah ditambahkan fitur baru dengan
menambahkan header ekstensi setelah header IPv6. Tidak seperti
opsi yang ada pada IPv4, yang hanya mendukung 40 bytes opsi,
ukuran dari header ekstensi IPv6 ini hanya terbatasi oleh ukuran
dari paket IPv6 itu sendiri.
2.5.3 Struktur Paket IPv6
Berdasarkan RFC 2460 (http://www.ietf.org/rfc/rfc2460, 1998),
dalam penyusunan header IPv6, nilai pemrosesan header-nya diupayakan
menjadi kecil untuk mendukung komunikasi data yang lebih real-time.
Misalnya, alamat awal dan akhir menjadi dibutuhkan pada setiap paket.
Sedangkan pada header IPv4 ketika paket dipecah-pecah, ada field untuk
menyimpan urutan antar paket. Namun field tersebut tidak terpakai ketika
paket tidak dipecah-pecah. Struktur paket IPv6 sendiri terdiri dari beberapa
bagian, yaitu:
1. Header IPv6
Header IPv6 ini akan selalu ada dengan ukuran yang tetap yaitu
40 bytes. Header ini merupakan penyederhanaan dari header IPv4
dengan menghilangkan bagian yang tidak diperlukan atau jarang
digunakan
dan
menambahkan
bagian
yang
menyediakan
dukungan yang lebih bagus untuk komunikasi masa depan yang
sebagian besar dalam trafik real-time.
40 2. Extension Header
Header dan extension header pada IPv6 menggantikan header dan
option pada IPv4. Tidak seperti option pada IPv4, extension
header IPv4 tidak memiliki ukuran maksimum dan dapat diperluas
umtuk melayani kebutuhan komunikasi data di IPv6. Jika pada
header IPv4 semua option akan dicek dan diproses hanya jika ada,
maka pada extension header IPv6 hanya ada satu yang harus
diproses yaitu Hop-by-Hop option. Hal ini meningkatkan
kecepatan pemrosesan header IPv6 dan meningkatkan kinerja
forwading.
3. Upper Layer Protocol Data Unit (PDU)
PDU biasanya terdiri atas header protokol upper-layer beserta
payload-nya (contohnya pesan-pesan ICMPv6, pesan UDP, atau
segmen TCP). Payload paket IPv6 merupakan kombinasi headerheader extension IPv6 dan upper-layer PDU.
Gambar 2.11 Struktur Paket IPv6
41 2.5.4
Struktur Header IPv6
Seperti sudah diketahui sebelumnya bahwa berdasarkan RFC 2460
(http://www.ietf.org/rfc/rfc2460, 1998), header IPv6 memiliki ukuran sebesar
40 bytes. Dua field-nya, source address dan destination address masingmasing menggunakan 16 bytes (128-bit) sehingga tersisa 8 bytes untuk
keperluan informasi header umum. Berikut ini pada gambar 2.12 dan 2.13
adalah perbandingan struktur header IPv4 dan IPv6:
Gambar 2.12 Struktur Header IPv4
42 Gambar 2.13 Struktur Header IPv6
Struktur header IPv6 mengalami perampingan dari struktur header
IPv4. Beberapa field dihilangkan dan digantikan dengan field yang baru.
Field-field yang dihilangkan tesebut adalah:
1. Header Length
Field Header Length dihilangkan karena tidak berperan lagi dalam
header dengan ukuran panjang tetap. Pada IPv4, panjang
43 minimum header adalah 20 bytes, tetapi jika beberapa opsi
ditambahkan, filed ini dapat berkembang dari 4 bytes hingga 60
bytes. Dengan demikian, informasi tentang panjang total header
merupakan isu yang penting dalam IPv4. Sedangkan dalam IPv6,
hal ini tidak berlaku karena opsi-opsi digantikan oleh peran
header-header extension.
2. Identification, Flags, dan Fragment Offset
Field Identification, field Flags, dan field Fragment Offset (dalam
IPv4 header) berperan dalam fragmentasi paket. Fragmentasi
terjadi ketika sebuah paket berukuran besar dikirim melintasi
jaringan yang hanya mendukung ukuran paket lebih kecil. Dalam
kasus ini, router IPv4 membagi paket kedalam potongan-potongan
lebih kecil lalu mem-forward multi paket tersebut serentak. Pada
host tujuan, paket-paket disusun dan dipadukan kembali
sebagaimana semula. Jika ternyata salah satu paket mengalami
error, keseluruhan transmisi harus dibentuk ulang, dimana hal ini
sangat tidak efisien. Pada IPv6, penanganan seperti ini dilakukan
host-host
dengan
mempelajari
ukuran
Path
Maximum
Transmission Unit (MTU) melalui prosedur yang dinamakan Path
MTU Discovery. Jika host pengirim ingin memfragmentasi sebuah
paket, ia melakukannya melalui penggunaan header extension.
Router-router IPv6 di sepanjang path tidak perlu lagi melakukan
fragmentasi sebagaimana yang terjadi dalam IPv4.
44 3. Header Checksum
Field Header Checksum dihilangkan untuk meningkatkan
kecepatan. Jika router-router tidak lagi harus mengecek dan
mengupdate checksum-checksum, maka pemrosesan akan menjadi
lebih cepat.
4. Type of Service
Field Type of Service digantikan dengan Traffic Class. IPv6
menjalankan mekanisme berbeda untuk menangani preferensipreferensi. Type of Service digunakan untuk memreprentasikan
proses
layanan
(service)
bersangkutan,
reliabilitasnya,
keluarannya, waktu delay, dan security.
Field-field pada IPv6 dijelaskan secara singkat sebagai berikut:
1. Version
Field 4-bit yang menunjukkan versi internet protokol, yaitu 6.
2. Traffic Class
Field 4-bit yang menunjukkan nilai prioritas. Field ini
memungkinkan pengirim paket mengidentifikasi prioritas yang
diinginkan untuk paket yang dikirimkan, relatif terhadap paketpaket lain yang dari pengirim yang sama.
3. Flow Label
Field 24-bit yang digunakan oleh pengirim untuk memberi label
pada paket-paket yang membutuhkan penanganan khusus dari
router IPv6, seperti quality of service yang bukan default,
misalnya service-service yang bersifat real-time.
45 4. Payload Length
Field ini mengindikasikan panjang IPv6 payload atau panjang data
yang
dibawa
setelah
IP
header.
Field
Payload
Length
memasukkan header-header extension dan upper layer PDU.
Dengan size field sebesar 16-bit, IPv6 payload mencapai 65,535
bytes. Untuk payload lebih dari 65,535 bytes, field Payload Length
diset menjadi nol dan opsi Jumbo Payload digunakan dalam
header extension Hop-by-Hop Options.
5. Next Header
Field 8-bit yang berfungsi mengidentifikasi header berikut yang
mengikuti header IPv6 utama.
6. Hop Limit
Field ini mengindikasikan jumlah link maksimum dimana paket
IPv6 dapat berjalan sebelum dibuang. Size field ini adalah 8-bit
dan similiar dengan field TTL dalam IPv4. Saat Hop Limit bernilai
nol, pesan Time Exceeded ICMPv6 dikirim ke alamat sumber dan
paket dibuang.
7. Source Address
Field dengan size sebesar 128-bit, fungsinya untuk menunjukkan
alamat pengirim paket.
8. Destination Address
Field dengan size 128-bit, menunjukkan alamat penerima paket.
Pengurangan dan perubahan pilihan IP header ini bertujuan untuk
mengurangi beban kerja router. Option Fragment Offset dan
46 header checksum dihilangkan karena proses fragmentasi paket dan
perhitungan checksum tidak perlu dilakukan di router tetapi antara
node pengirim dan penerima. Sehingga delay akibat fragmentasi
paket dapat dikurangi. Penambahan flow label dan modifikasi
Traffic Class bertujuan untuk mengatur aliran data sehingga
diperoleh QoS tertentu. Sedangkan modifikasi TTL adalah untuk
mentukan hop limit. Nilai pada kolom hop limit akan dikurangi
satu jika paket melewati nodew yang berrfungsi mem-forward
paket. Jika nilai hop limit sudah mencapai batas nilai nol maka
paket akan dibuang.
2.5.5 Extention Header IPv6
Menurut Hagen (2006), dalam IPv6, informasi layer internet opsional
dikodekan dalam layer yang berbeda yang bisa ditempatkan diantara header
IPv6 dan header upper layer dalam suatu paket. Terdapat beberapa extension
header yang seperti itu, masing-masing dibedakan oleh Next Header Value.
Paket IPv6 bisa sama sekali tidak membawa extension header, bisa juga
membawa satu atau lebih extension header, masing-masing diidentifikasikan
dalam area Next Header yang sebelumnya. Extension header memungkinkan
paket IPv6 untuk membawa semua informasi yang dibutuhkan oleh paket,
tetapi hanya paket yang dibutuhkan saja yang akan dibawa.
47 Gambar 2.14 Struktur Extension Header IPv6
Berdasarkan RFC 2460 (http://www.ietf.org/rfc/rfc2460, 1998),
terdapat tujuh extension header yang harus didukung oleh node-node IPv6:
1. Hop-by-Hop Options Header
Header opsi Hop-by-Hop digunakan untuk membawa informasi
opsional yang harus diuji setiap node sepanjang alur pengiriman
paket, seperti Router Alert dan Jumbo Payload. Header ini
dikenali oleh nilai nol dari Next Header dalam header IPv6.
2. Routing Header
Header ini digunakan oleh pengirim paket IPv6 untuk
mendaftarkan antara satu atau lebih node yang bisa dilalui paket
ke arah tujuan. Fungsi ini sangat mirip dengan opsi Source Route
pada IPv4. Header ini diidentifikasikan oleh nilai 43 dari Next
Header pada header sebelumnya.
3. Fragment Header
Header ini digunakan oleh pengirim IPv6 untuk mengirim paket
yang lebih besar yang tidak cukup dalam path MTU. Fragment
Header diidentifikasikan oleh nilai “44” pada Next Header.
Apabila suatu paket yang dikirimkan terlalu besar untuk
dimasukkan kedalam MTU yang alurnya menuju penerima, suatu
48 node bisa membagi paket tersebut menjadi beberapa fragmen dan
mengirim masing-masing fragmen tersebut kedalam paket yang
terpisah, untuk kemudian fragmen-fragmen tersebut disatukan
kembali di sisi penerima.
4. Authentication Header
Header ini memberi layanan autentikasi data (mencocokkan node
pengirim
paket),
integritas
data
(memastikan
data
tidak
termodifikasi selama transit), juga proteksi anti-replay (menjamin
bahwa paket-paket yang ditangkap tidak ditransmisikan dan diakui
sebagai data valid). Header ini merupakan bagian dari security
architecture untuk protokol internet. Akan tetapi, header
extension Authentication tidak memberikan layanan kerahasiaan
data seperti halnya pada enkripsi, Authentication digunakan
dengan header Encapsulating Security Payload (ESP.)
5. Encapsulating Security Payload (ESP) Header dan Trailer
Header ESP dan Trailer menawarkan kemampuan kerahasiaan
data, authentikasi data, dan integritas data untuk paket
terenkapsulasi.
6. Destination Options Header
Header ini digunakan untuk membawa informasi opsional yang
harus diuji hanya oleh node penerima. Nilai dari identifikasinya
adalah “60”.
49 7. No Next Header
Nilai “59” dalam field Next Header dari header sebelumnya
mengindikasikan bahwa tidak ada header lagi.
RFC 1883 (http://www.ietf.org/rfc/rfc1883, 1995) juga menentukan
urutan extension header. Peraturan yang tidak diubah adalah header options
Hop-by-Hop harus berada setelah header IPv6 agar dapat segera ditemukan
dengan mudah oleh node transit yang harus memeriksanya. Urutan extension
header yang direkomendasikan adalah sebagai berikut:
1. IPv6 Header
2. Hop-by-Hops Options
3. Destination Options (hanya jika node transit mengindikasikan
pada Routing Header bahwa header tersebut harus diperiksa)
4. Routing
5. Fragment
6. Authentication
7. Encapsulation Security Payload (ESP)
8. Destination Options (hanya jika node tujuan harus memeriksa
header tersebut)
9. Upper Layer Header
2.6
Pengalamatan Pada IPv6
Berdasarkan RFC 4291 (http://www.ietf.org/rfc/rfc4291, 2006), protokol
IPv6 menyediakan ruang alamat sebesar 128-bit yaitu empat kali lipat ruang
alamat yang disediakan IPv4. Format alamat yang ada juga berbeda dengan format
50 alamat pada IPv4. Berbeda dengan IPv4, IPv6 yang disediakan sebagai pengenal
pada satu atau lebih interface dibedakan atas empat tipe yaitu:
1. Unicast Address (One-to-One)
2. Multicast Address (One-to-Many)
3. Anycast Address
4. Reserved
Tabel 2.2 Pembagian Ruang Alamat Pada IPv6
Allocation
Reserved
Unassigned
Reserved for NSAP Allocation
Reserved for IPX Allocation
Unassigned
Unassigned
Unassigned
Unassigned
Provider based Unicast Address
Unassigned
Reserved for Neutral-InterconnectBased Unicast Addresses
Unassigned
Unassigned
Unassigned
Unassigned
Unassigned
Unassigned
Unassigned
Link Local Use Addresses
Site Local Use Addresses
Multicast Addresses
Prefix (binary)
0000 0000
0000 0001
0000 001
0000 010
0000 011
0000 1
0001
001
010
011
Fraction of Address Space
1/256
1/256
1/128
1/128
1/128
1/32
1/16
1/8
1/8
1/8
100
1/8
101
110
1110
1111 0
1111 10
1111 1101
1111 1110
1111 1110 10
1111 1110 11
1111 1111
1/8
1/8
1/16
1/32
1/64
1/128
1/512
1/1024
1/1024
1/256
51 2.6.1
Alamat Unicast
Tipe alamat ini digunakan untuk komunikasi satu lawan satu, dengan
menunjuk satu host. Unicast address dibagi menjadi beberapa format yaitu:
1. Global Unicast Address
Format alamat ini digunakan untuk merepresentasikan struktur
bertingkat untuk pengalokasian alamat ruang IPv6. Contoh
penggunaan alamatnya untuk penggunaan alamat provider atau
alamat geografis.
Gambar 2.15 Format Alamat Global Unicast
2. Link Local Address
Format alamat ini digunakan didalam satu link saja. Yang
dimaksud link disini adalah jaringan lokal yang saling tersambung
pada satu level. Alamat ini dibuat secara otomatis oleh host yang
belum mendapat alamat global, terdiri dari 10+n-bit prefix yang
dimulai dengan “FE80” dan field sepanjang 118-n-bit yang
52 menunjukkan nomer host. Link Local Address digunakan pada
pemberian alamat IP secara otomatis.
Gambar 2.16 Format Alamat Link Local
3. Site Local Address
Format alamat ini setara setara dengan private address, yang
dipakai terbatas didalam site saja. Alamat ini dapat diberikan
bebas, asal hanya digunakan didalam site tersebut, namun tidak
bisa mengirimkan paket dengan tujuan ke alamat ini dari luar site
tersebut.
Gambar 2.17 Format Alamat Site Local
53 4. Loopback Address
Node Ipv6 menggunakan loopback address untuk mengirim paket
ke dirinya sendiri dan tidak dapat digunakan sebagai alamat
sumber untuk paket yang dikirim keluar node. Loopback address
dinotasikan dengan “0:0:0:0:0:0:0:1” atau “::1”.
5. Unspesified Address
Alamat “0:0:0:0:0:0:0:0” disebut unspesified address dan tidak
pernah digunakan sebagai alamat sumber dari suatu node, kecuali
jika node tersebut belum mempunya alamt IPv6 tetap.
6. Compatible Address
Format ini digunakan oleh node IPv4 atau IPv6 yang
berkomunikasi menggunakan IPv6 dengan protokol IPv4 dan
IPv6. Dinotasikan dengan formula “0:0:0:0:0:0:w.x.y.z” (w.x.y.z
adalah representasi dotted-decimal alamat IPv4).
2.6.3
Alamat Multicast
Tipe pengalamat ini digunakan untuk komunikasi satu lawan banyak
dengan menunjuk host dari group. Alamat multicast ini pada IPv4
didefinisikan sebagai kelas D, sedangkan pada IPv6 ruang yang 8-bit
pertamanya dimulai dengan “FF” disediakan untuk alamat multicast. Ruang
ini kemudian dibagi-bagi lagi untuk menentukan range berlakunya. Kemudian
blockcast address pada IPv4 yang alamat bagian host-nya didefinisikan
sebagai “1”, pada IPv6 sudah termasuk di dalam alamat multicast ini. Alamat
blockcast untuk komunikasi dalam segmen yang sama yang dipisahkan oleh
54 gateway, sama halnya dengan alamat multicast dibagi berdasarkan range
tujuan.
Gambar 2.18 Format Alamat Multicast
2.6.4
Alamat Anycast
Tipe pengalamatan yang menunjuk host dari group, tetapi paket yang
dikirim hanya pada satu host saja. Pada pengalamat jenis ini, sebuah alamat
diberikan kepada beberapa host, untuk mendefinisikan kumpulan node. Jika
ada paket yang dikirim ke alamat ini, maka router akan mengirim paket
tersebut ke host terdekat yang memiliki alamat anycast yang sama. Dengan
kata lain pemilik paket menyerahkan kepada router tujuan yang paling cocok
bagi pengirim paket tersebut.
Pemakaian alamat anycast misalnya terhadap beberapa server yang
memberikan layanan seperti DNS (Domain Name Server). Dengan
memberikan alamat anycast yang sama pada server-server tersebut, jika ada
paket yang dikirim oleh client ke alamat ini, maka router akan memilih server
yang terdekat dan mengirimkan paket tersebut ke server tersebut. Sehingga,
beban terhadap server dapat terdistribusi secara merata. Bagi alamat anycast
ini tidak disediakan ruang khusus. Jika terhadap beberapa host diberikan
55 sebuah alamat yang sama, maka alamat tersebut dianggap sebagai alamat
anycast.
2.6.5
Reserved
Tipe pengalamatan ini dipersiapkan untuk digunakan bagi keperluan
dimasa yang akan datang.
2.7
Format Alamat IPv6
Berdasarkan RFC 4291 (http://www.ietf.org/rfc/rfc4291, 2006), dalam
alamat IPv6, alamat 128-bit akan dibagi kedalam delapan blok berukuran 16-bit,
yang dapat dikonversikan kedalam bilangan heksadesimal berukuran empat digit.
Setiap blok bilangan heksadesimal tersebut akan dipisahkan dengan tanda titik dua
(:). Karenanya format notasi yang digunakan oleh IPv6 juga sering disebut dengan
colon-hexadecimal format, berbeda dengan IPv4 yang menggunkan dotteddecimal format. Berikut ini adalah contoh alamat IPv6 dalam bentuk bilangan
biner:
001000011101101000000000110100110000000000000000001011110011101
1000000101010101000000000
Untuk menterjemahkannya kedalam bentuk notasi colon-hexadecimal format,
angka-angka biner diatas harus dibagi kedalam delapan buah blok berukuran 16bit:
0010000111011010 0000000011010011 0000000000000000
0010111100111011 0000001010101010 0000000011111111
1111111000101000 1001110001011010
56 Lalu, setiap blok berukuran 16-bit tersebut harus dikonversikan kedalam bilangan
heksadesimal dan setiap bilangan heksadesimal tersebut dipisahkan dengan
menggunakan tanda titik dua (:). Hasil konversinya adalah sebagai berikut:
21DA:00D3:0000:2F3B:02AA:00FF:FE28:9C5A
2.7.1
Penyederhanaan Format Alamat IPv6
Format alamat IPv6 juga dapat disederhanakan lagi dengan
menghilangkan angka nol pada awal setiap blok yang berukuran 16-bit dengan
menyisakan satu digit terakhir. Dengan membuang angka nol, alamat diatas
dapat disederhanakan menjadi:
21DA:D3:0:2F3B:2AA:FF:FE28:9C5A
Konversi pengalamatan IPv6 juga mempunyai penyederhanaan
alamat yang lebih jauh lagi, yakni dengan membuang karakter nol pada
sebuah alamat yang mempunyai banyak angka nol nya. Jika sebuah alamat
IPv6 direpresentasikan dengan notasi colon-hexadecimal format dan
mengandung beberapa blok 16-bit dengan angka nol, maka alamat tersebut
dapat disederhanakan dengan menggunakan tanda dua buah titik dua (::).
Untuk menghindari kebingungan, penyederhanaan alamat IPv6 dengan cara
ini sebaiknya hanya digunakan sekali saja dalam satu alamat, karena
memungkinkan nantinya pengguna tidak dapat menentukan berapa banyak bit
nol yang direprensentasikan oleh setiap tanda dua titik dua (::) yang terdapat
57 dalam alamat tersebut. Tabel berikut mengilustrasikan cara penggunaan hal
ini:
Tabel 2.3 Penyederhanaan Alamat IPv6
Alamat Asli
Alamat Asli yang
Disederhanakan
Alamat Setelah
Dikompres
FE80:0000:0000:0000:02AA:00FF:FE9A:4CA2
FE80:0:0:0:2AA:FF:FE9A:4CA2
FE80::2AA:FF:FE9A:4CA2
FF02:0000:0000:0000:0000:0000:0000:0002
FF02:0:0:0:0:0:0:2
FF02::2
Untuk menentukan berapa banyak bit bernilai nol yang dibuang (dan
digantikan dengan tanda dua titik dua) dalam sebuah alamat IPv6, dapat
dilakukan dengan menghitung berapa bayak blok yang tersedia dalam alamat
tersebut, yang kemudian dikurangkan dengan angka delapan, dan angka
tersebut dikalikan dengan enam belas. Sebagai contoh, alamat FF02::2 hanya
mengandung dua blok alamat (blok FF02 dan blok 2). Maka jumlah bit yang
dibuang adalah (8-2)*16 = 96 buah bit.
2.7.2
Ipv6 Prefix (Netmask)
Dalam IPv4, sebuah alamat dalam notasi dotted-decimal format dapat
direpresentasikan dengan menggunakan angka prefix yang merujuk kepada
subnet mask. IPv6 juga memiliki angka prefix, tapi tidak digunakan untuk
merujuk kepada subnet mask, karena memang IPv6 tidak mendukung subnet
mask.
Prefix adalah sebuah bagian dari alamat IP, dimana bit-bit memiliki
nilai-nilai yang tetap atau bit-bit tersebut merupakan bagian dari sebuah rute
58 atau subnet identifier. Prefix dalam IPv6 direpresentasikan dengan cara yang
sama seperti halnya prefix alamat IPv4, yaitu [alamat]/[angka panjang prefix].
Panjang prefix menentukan jumlah bit terbesar paling kiri yang membuat
prefix subnet, sebagai contoh, prefix sebuah alamat IPv6 direpresentasikan
sebagai 3FFE:2900:D005:F28B::/64. 64-bit pertama dari alamat tersebut
dianggap sebagai prefix alamat, semetara 64-bit sisanya dianggap sebagai
interface ID.
Jika pada IPv4 mengenal pembagian kelas IP menjadi kelas A, B, dan
C, maka pada IPv6 juga dilakukan pembagian kelas berdasarkan format prefix
(FP), yaitu format bit awal alamat. Sebagai contoh pada alamat
3FFE:10:0:0:0:FE56:0:0/60, jika diperhatikan empat bit awal pada angka
heksa “3” format prefix-nya untuk empat bit awal adalah 0011 (yaitu nilai
heksa “3” dalam biner).
Secara keseluruhan IPv6 memiliki perbedaan yang cukup signifikan dari
IPv4, dimana IPv6 memiliki kelebihan-kelebihan dari IPv4 yang diciptakan untuk
menjawab kekurangan yang terdapat pada IPv4. Tabel berikut menunjukkan
beberapa perbedaan dari fungsi dan penggunaan pada masing-masing protokol.
59 Tabel 2.1 Perbandingan IPv4 dan IPv6
IPv4
IPv6
Panjang 32-bit (4 bytes). Alamat
Panjang 128-bit (16 bytes).
terdiri dari sebuah network dan
Bentuk dasarnya 64-bit untuk
host portion, yang bergantung
network number dan 64-bit
pada kelas alamat. Jumlah total
untuk host number. Jumlah
alamatnya adalah 232.
total alamatnya adalah 2128.
Penulisannya menggunakan
Penulisannya menggunakan
bilangan desimal.
bilangan heksa desimal.
Address Resolution
ARP digunakan pada IPv4 untuk
IPv6 memasukkan fungsi ini
Protocol (ARP)
menemukan physical address,
kedalam IP itu sendiri sebagai
seperti MAC dan link address.
bagian dari algoritma stateless
Alamat
autoconfiguration dan
neighbor discovery
menggunakan ICMPv6,
sehingga tidak ada hal
semacam ARPv6.
Tipe alamat
Unicast, multicast, dan
Unicast, multicast, dan anycast
broadcast
Konfigurasi
Konfigurasi harus dilakukan
Konfigurasi berdasarkan fungsi
pada sistem yang baru di install
yang dibutuhkan, tidak harus
agar dapat berkomunikasi
selalu dilakukan. Interface IPv6
dengan sistem lain.
dapat melakukan konfigurasi
otomatis.
Internet Control
ICMP digunakan pada IPv4
Memiliki kesamaan, dengan
Message Protocol
untuk komunikasi informasi
tambahan tipe dan pengkodean
(ICMP)
jaringan.
baru untuk mendukung
neighbor discovery dan fungsi
yang berhubungan.
60 IPv4
IPv6
Internet Group
Digunakan oleh router IPv4
Digantikan oleh MLD
Management
untuk menemukan host yang
(Multicast Listener Discovery)
Protocol (IGMP)
menginginkan jalur khusus
yang menggunakan ICMPv6 .
untuk multicast group tertentu,
dan digunakan oleh host IPv4
untuk memberitahu router IPv4
akan adanya penerimaan
multicast group pada host.
IP header
Panjangnya antara 20-60 bytes,
Panjangnya 40 bytes. Tidak ada
tergantung pada IP options-nya
IP options. Lebih sederhana
dari header IPv4.
IP header protocol
Code protokol pada transport
Sama seperti dengan IPv4,
byte
layer atau payload paket.
kecuali arsitekturnya lebih
mudah untuk menentukan
header selanjutnya, yang
kemungkinan adalah transport
header, extension header, atau
ICMPv6.
Network Address
Teknologi pada IPv4 yg
IPv6 tidak membutuhkan NAT
Translation (NAT)
memungkinkan satu IP public
karena jumlah alamatnya yang
dapat digunakan oleh banyak
sangat besar.
host.
Node info query
Tidak ada
Network tool yang bekerja
seperti ping, yang
memungkinkan query antara
sesama IPv6 dan dengan IPv4
Renumbering
Dilakukan dengan konfigurasi
Salah satu elemen penting pada
manual
IPv6 yang bersifat otomatis,
terutama pada prefix /48.
61 2.8
Metode Transisi IPv4 ke IPv6
Menurut Amoss, Minoli, dan Kazem (2007) ada tiga macam metode
trasisi atau migrasi dari IPv4 ke IPv6, yaitu dual stack, tunneling, dan translasi
protokol. Penelitian ini hanya melingkupi metode dual stack dan tunneling
khususnya tunneling 6to4.
2.8.1
Dual Stack
Dengan mekanisme ini memungkinkan baik protokol IPv4 maupun
IPv6 ada dalam device dan network yang sama. Host yang menggunakan dual
stack memiliki alamat IPv4 dan alamat IPv6 sehingga dapat dijangkau oleh
host-host IPv4 dan host-host IPv6. Aplikasi upper layer IPv6 atau IPv4
memilih alamat mana yang akan digunakan tergantung pada node mana yang
ingin menggunakan aplikasi tersebut, apakah node IPv4 atau node IPv6.
Gambar 2.19 Mekanisme Dual Stack
62 Routing table IPv6 memiliki infrastruktur routing yang sama dengan
IPv4. Transisi IPv6 dengan menggunakan cara dual stack relatif lebih mudah
dibanding cara transisi lainnya, karena bagi administrator jaringan yang tentu
saja telah mengerti bagaimana mengkonfigurasi IPv4 pada sebuah networking
device, menambahkan satu protokol dan mengkonfigurasinya tentu saja akan
lebih mudah. Logika routing table pada sebuah network adalah sama, baik
untuk protokol IPv4 maupun IPv6. Perbedaan di antara keduanya hanya
sebatas perbedaan pada command, sama seperti perbedaan command untuk
setiap platform Operating System yang berbeda di dalam networking device.
Oleh karena itu, waktu yang dibutuhkan untuk mengkonfigurasi IPv4 relatif
lebih singkat, hanya untuk mempelajari command-command IPv6 baru.
Selain itu, bagi praktisi jaringan, dual stack dipandang lebih
memberikan jaminan network tetap berjalan. Jika konfigurasi IPv6 gagal,
network di mana protokol IPv6 dikonfigurasi tidak akan berhenti total dan
tidak harus menunggu sampai konfigurasi IPv6 sukses. Dengan adanya
konfigurasi routing IPv4, network tetap akan bisa berfungsi menggunakan
protokol IPv4.
2.8.2
Tunneling
Tunneling merupakan suatu cara dimana paket-paket IPv6 akan
dienkapsulasi
dengan
menggunakan
header
dari
IPv4.
Dengan
mengenkapsulasi paket IPv6 di dalam header paket IPv4, paket-paket data
dari jaringan atau node IPv6 bisa dikirimkan melintasi jaringan IPv4. Dengan
cara ini, node-node IPv6 tidak bisa menggunakan aplikasi IPv4 pada jaringan
63 IPv4 dan terbatas hanya pada aplikasi IPv6 pada end point/end tunnel. Router
atau host di tiap ujung tunnel harus mempunyai satu alamat IPv4. Gambar di
bawah menunjukkan struktur paket yang digunakan dalam mekanisme
tunneling.
Gambar 2.20 Struktur Header Paket 6to4 Tunneling
Dalam tunneling, ada dua macam tunnel, yaitu static tunnel dan
dynamic tunnel. Static tunnel harus dikonfigurasikan secara manual, dan tidak
membutuhkan IP address yang khusus, sedangkan dynamic tunnel tidak perlu
dikonfigurasikan secara khusus, dan memerlukan IP address yang khusus,
misalnya: IPv6 mapped IPv4 address, 6to4 address, Isatap address, dan
Teredo address.
Static tunnel digunakan antara lain untuk permanen link dari IPv6
intranet melalui backbone IPv4, dan link dari IPv6 intranet ke IPv6 provider.
Tunnel end point dari cara ini, secara manual dikonfigurasikan oleh
administrator dan memiliki konfigurasi yang tetap. Dengan cara ini, nodenode IPv6 dalam jaringan tersebut tidak mengetahui akan keberadaan tunnel
tersebut.
64 Secara umum, infrastruktur tunneling meliputi: router-ke-router,
host-ke-router/router-ke-host, dan host-ke-host. Infrastruktur ini bisa dilihat
pada gambar 2.17.
Gambar 2.17 Infastruktur Tunneling
Pada pembahasan selanjutnya, hanya akan diuji atau dibahas
konfigurasi tunneling host-ke-router/router-ke-host dengan menggunakan
mekanisme tunneling 6to4. Konfigurasi host-ke-router/router-ke-host sesuai
65 dengan namanya, menghubungkan satu router dual stack (IPv6/IPv4) dengan
dua host yang menggunakan IPv6.
Contoh dari host-ke-router/router-ke-host tunneling adalah jaringan
IPv6 yang melakukan tunneling melintasi infrastruktur IPv4 untuk mencapai
IPv6 Internet, dua domain routing IPv6 yang melakukan tunneling melalui
IPv4 Internet melewati sebuah 6to4 relay router.
2.8.3
Tunneling 6to4
Tunnel end point (router atau device networking yang berhubungan
langsung dengan jaringan) harus merupakan node dual stack, yakni memiliki
baik protokol IPv4 maupun IPv6. Node yang merupakan tunnel end point
harus memiliki alamat IPv4, karena alamat IPv4 tersebut merupakan alamat
end point bagi tunnel yang akan dibentuk di antara kedua tunnel end point
(node dual stack).
Metode
tunneling 6to4 memerlukan alamat khusus 6to4 selain
kedua alamat global IPv4 endpoint tunnel. Alamat 6to4 menggunakan prefix
address global yaitu 2002:wwxx:yyzz::/48, di mana wwxx:yyzz adalah
representasi colon-hexadecimal alamat publik IPv4 (w.x.y.z) yang ditetapkan
untuk sebuah host.
Gambar 2.18 Format Alamat 6to4 Tunneling
66 Meskipun memiliki kelebihan dapat menghubungkan dua jaringan
IPv6 yang terisolasi melalui infrastruktur IPv4, metode tunneling 6to4 masih
memiliki kekurangan. Dikarenakan metode tunneling 6to4 memerlukan
alamat IPv4 router/node end point, maka tunneling 6to4 bergantung pada
alamat IPv4 tersebut agar koneksi tetap terjaga. Jika router end point
mengganti alamat IPv4-nya, maka keseluruhan alamat 6to4 internal network
juga harus diganti dan disesuaikan dengan alamat IPv4 router end point yang
baru.