BAB 2 LANDASAN TEORI

7
BAB 2
LANDASAN TEORI
Untuk merancang VPN diperlukan pengetahuan tentang jaringan komputer
terlebih dahulu. VPN adalah singkatan dari Virtual Private Network, yaitu jaringan
pribadi (bukan untuk akses umum) yang menggunakan medium nonpribadi (misalnya
internet) untuk menghubungkan antar remote-site secara aman. Perlu penerapan
teknologi tertentu agar walaupun menggunakan medium yang umum, tetapi traffic (lalu
lintas) antar remote-site tidak dapat disadap dengan mudah, juga tidak memungkinkan
pihak lain untuk menyusupkan traffic yang tidak semestinya ke dalam remote-site.
Pada bab ini akan menjelaskan tentang teori-teori umum dan teori-teori khusus
mengenai Virtual Private Network (VPN). Untuk itu pada teori umum akan
mendefinisikan tentang jaringan komputer, dan menjelaskan tentang klasifikasi jaringan
komputer serta model OSI layer. Sementara pada teori khusus akan menjelaskan semua
yang bersangkutan tentang Virtual Private Network (VPN).
2.1 Teori –Teori Umum
2.1.1 Definisi Jaringan Komputer
Dengan berkembangnya teknologi komputer dan komunikasi
suatu model komputer tunggal yang melayani seluruh tugas - tugas
komputasi suatu organisasi kini telah diganti dengan
sekumpulan
komputer yang terpisah - pisah akan tetapi saling berhubungan dalam
7 8
melaksanakan tugasnya, sistem seperti ini disebut jaringan komputer
(computer network).
Jaringan komputer adalah sekumpulan komputer, serta perangkatperangkat lain pendukung komputer yang saling terhubung dalam suatu
kesatuan. Media jaringan komputer dapat melalui kabel-kabel atau tanpa
kabel sehingga memungkinkan pengguna jaringan komputer dapat saling
melakukan pertukaran informasi, seperti dokumen dan data, dapat juga
melakukan pencetakan pada printer yang sama dan bersama-sama memakai
perangkat keras dan perangkat lunak yang terhubung dengan jaringan.
Setiap komputer, ataupun perangkat-perangkat yang terhubung dalam suatu
jaringan disebut dengan node. Dalam sebuah jaringan komputer dapat
mempunyai dua, puluhan, ribuan atau bahkan jutaan node.
Dalam membangun jaringan komputer di perusahaan/ organisasi,
ada beberapa keuntungan yang dapat diperoleh dalam hal-hal resource
sharing, reliabilitas tinggi, lebih ekonomis, skalabilitas, dan media
komunikasi.
1. Resource sharing bertujuan agar seluruh program, peralatan, khususnya
data dapat digunakan oleh setiap orang yang ada pada jaringan tanpa
terpengaruh oleh lokasi resource dan pemakai. jadi source sharing
adalah suatu usaha untuk menghilangkan kendala jarak.
2. Dengan menggunakan jaringan komputer akan memberikan reliabilitas
tinggi yaitu adanya sumber-sumber alternatif pengganti jika terjadi
masalah pada salah satu perangkat dalam jaringan, artinya karena
9
perangkat yang digunakan lebih dari satu jika salah satu perangkat
mengalami masalah, maka perangkat yang lain dapat menggantikannya.
3. Komputer yang kecil memiliki rasio harga/kinerja yang lebih baik
dibanding dengan komputer besar. Komputer mainframe memiliki
kecepatan kurang lebih sepuluh kali lipat kecepatan komputer pribadi,
akan tetapi harga mainframe seribu kalinya lebih mahal. Dengan selisih
rasio harga/kinerja yang cukup besar ini menyebabkan perancang
sistem
memilih membangun sistem yang terdiri dari komputer-
komputer pribadi dibanding menggunakan mainframe.
4. Yang
dimaksud
dengan
skalabilitas
yaitu
kemampuan
untuk
meningkatkan kinerja sistem secara berangsur-angsur sesuai dengan
beban pekerjaan dengan hanya menambahkan sejumlah prosesor. Pada
komputer mainframe yang tersentralisasi, jika sistem sudah jenuh,
maka komputer harus diganti dengan komputer yang mempunyai
kemampuan lebih besar. Hal ini membutuhkan biaya yang sangat besar
dan dapat menyebabkan gangguan terhadap kontinyuitas kerja para
pemakai.
5. Sebuah jaringan komputer mampu bertindak sebagai media komunikasi
yang baik bagi para pegawai yang terpisah jauh. Dengan menggunakan
jaringan, dua orang atau lebih yang tinggal berjauhan akan lebih mudah
bekerja sama dalam menyusun laporan.
10
2.1.2 Klasifikasi Jaringan Komputer
Dalam mempelajari macam-macam jaringan komputer terdapat dua
klasifikasi yang sangat penting yaitu teknologi transmisi dan jarak. Secara
garis besar, terdapat dua jenis teknologi transmisi yaitu jaringan broadcast
dan jaringan point-to-point.
1. Jaringan broadcast memiliki saluran komunikasi tunggal yang
dipakai bersama-sama oleh semua mesin yang ada pada jaringan.
Pesan - pesan berukuran kecil, disebut paket, yang dikirimkan
oleh suatu mesin akan diterima oleh mesin-mesin lainnya. Field
alamat pada sebuah paket berisi keterangan tentang kepada siapa
paket tersebut ditujukan. Saat menerima paket, mesin akan
mencek field alamat. Bila paket terserbut ditujukan untuk dirinya,
maka mesin akan memproses paket itu, bila paket ditujukan untuk
mesin lainnya, mesin terserbut akan mengabaikannya.
2. Jaringan point-to-point terdiri dari beberapa koneksi pasangan
individu dari mesin - mesin. Untuk mengirim paket dari sumber
ke suatu tujuan, sebuah paket pada jaringan jenis ini mungkin
harus melalui satu atau lebih mesin - mesin perantara. Seringkali
harus melalui banyak route yang mungkin berbeda jaraknya.
Karena itu algoritma route memegang peranan penting pada
jaringan point-to-point.
11
Pada umumnya jaringan yang lebih kecil dan terlokalisasi secara
geografis cendurung memakai broadcasting, sedangkan jaringan yang lebih
besar menggunakan point-to-point.
Kriteria
alternatif
untuk
mengklasifikasikan
jaringan
adalah
didasarkan pada jaraknya. Tabel berikut ini menampilkan klasifikasi sistem
multiprosesor berdasarkan ukuran-ukuran fisiknya.
Tabel 2.1 Klasifikasi Prosesor Interkoneksi Berdasarkan Jarak
Jarak
Prosesor di
antar
tempat yang
prosesor
sama
0,1 m
Papan
Contoh
Data flow machine
rangkaian
1m
Sistem
10 m
Ruangan
100 m
Gedung
1 km
Kampus
10 km
Kota
Multicomputer
Local Area Network
Metropolitan Area
Network
12
100 km
Negara
1.000 km
Benua
10.000 km
Planet
Wide area Network
The Internet
Dari tabel di atas terlihat pada bagian paling atas adalah dataflow
machine, komputer - komputer yang sangat paralel yang memiliki beberapa
unit fungsi yang semuanya bekerja untuk program yang sama. Kemudian
multicomputer, sistem yang berkomunikasi dengan cara mengirim pesanpesannya melalui bus pendek dan sangat cepat. Setelah kelas
multicomputer
adalah
jaringan
sejati,
komputer-komputer
yang
berkomunikasi dengan cara bertukar data/pesan melalui kabel yang lebih
panjang. Jaringan seperti ini dapat dibagi menjadi Local Area Network
(LAN), Metropolitan Area Network (MAN), dan Wide Area Network
(WAN). Akhirnya, koneksi antara dua jaringan atau lebih disebut
internetwork. Internet merupakan salah satu contoh yang terkenal dari
suatu internetwork.
13
a. Local Area Network (LAN)
Local Area Network (LAN) merupakan jaringan milik pribadi di
dalam sebuah gedung atau kampus yang berukuran sampai beberapa
kilometer.
LAN seringkali digunakan untuk menghubungkan komputerkomputer pribadi dan workstation dalam kantor perusahaan atau pabrikpabrik untuk memakai bersama resource (misalnya, printer, scanner) dan
saling bertukar informasi. LAN dapat dibedakan dari jenis jaringan lainnya
berdasarkan tiga karakteristik: ukuran, teknologi transmisi dan topologinya.
LAN mempunyai ukuran yang terbatas, yang berarti bahwa waktu
transmisi pada keadaan terburuknya terbatas dan dapat diketahui
sebelumnya. Dengan mengetahui keterbatasnnya, menyebabkan adanya
kemungkinan untuk menggunakan jenis desain tertentu. Hal ini juga
memudahkan manajemen jaringan.
LAN seringkali menggunakan teknologi transmisi kabel tunggal.
LAN tradisional beroperasi pada kecepatan mulai 10 sampai 100 Mbps
(mega bit/detik)
dengan delay rendah (puluhan mikro second) dan
mempunyai faktor kesalahan yang kecil. LAN-LAN modern dapat
beroperasi pada kecepatan yang lebih tinggi, sampai ratusan megabit/detik.
14
Komputer
Komputer
Kabel
(a)
(b)
Gambar 2.1 Dua Jenis Jaringan Broadcast. (a) Bus. (b) Ring.
Terdapat beberapa macam topologi yang dapat digunakan pada LAN
broadcast. Gambar 1.1 menggambarkan dua diantara topologi - topologi
yang ada. Pada jaringan bus (yaitu kabel liner), pada suatu saat sebuah
mesin bertindak sebagai master dan diijinkan
untuk mengirim paket.
Mesin - mesin lainnya perlu menahan diri untuk
tidak mengirimkan
apapun. Maka untuk mencegah terjadinya konflik, ketika dua mesin atau
lebih ingin mengirikan secara bersamaan, maka mekanisme pengatur
diperlukan. Mekanisme pengatur dapat berbentuk tersentralisasi atau
terdistribusi. IEEE 802.3 yang populer disebut Ethernet merupakan
jaringan broadcast bus dengan pengendali terdesentralisasi yang beroperasi
pada kecepatan 10 s.d. 100 Mbps. Komputer-komputer pada Ethernet dapat
mengirim kapan saja mereka inginkan, bila dua buah paket atau lebih
bertabrakan, maka masing-masing komputer cukup menunggu dengan
waktu tunggu yang acak sebelum mengulangi lagi pengiriman.
Sistem broadcast yang lain adalah ring, pada topologi ini setiap bit
dikirim ke daerah sekitarnya tanpa menunggu paket lengkap diterima.
Biasanya setiap bit mengelilingi ring dalam waktu yang dibutuhkan untuk
15
mengirimkan beberapa bit, bahkan seringkali sebelum paket lengkap
dikirim seluruhnya. Seperti sistem broadcast lainnya, beberapa aturan
harus dipenuhi untuk mengendalikan access simultan ke ring. IEEE 802.5
(token ring) merupakan LAN ring yang populer yang beroperasi pada
kecepatan antara 4 s.d 16 Mbps.
Berdasarkan alokasi channel-nya, jaringan broadcast dapat dibagi
menjadi dua, yaitu statik dan dinamik. Jenis alokasi statik dapat dibagi
berdasarkan waktu interval-interval diskrit dan algoritma round robin, yang
mengijinkan setiap mesin untuk melakukan broadcast hanya bila slot
waktunya sudah diterima. Alokasi statik sering menyia-nyiakan kapasitas
channel bila sebuah mesin tidak punya lagi yang perlu dikerjakan pada saat
slot alokasinya diterima. Karena itu sebagian besar sistem cenderung
mengalokasi channel-nya secara dinamik (yaitu berdasarkan kebutuhan).
Metoda alokasi dinamik bagi suatu channel dapat tersentralisasi
ataupun terdesentralisasi. Pada metoda alokasi channel tersentralisasi
terdapat sebuah entity tunggal, misalnya unit bus pengatur, yang
menentukan siapa giliran berikutnya. Pengiriman paket ini bisa dilakukan
setelah menerima giliran dan membuat keputusan yang berkaitan dengan
algoritma internal. Pada metoda aloksi channel terdesentralisasi, tidak
terdapat entity sentral, setiap mesin harus dapat menentukan dirinya sendiri
kapan bisa atau tidaknya mengirim.
16
b. Metropolitan Area Network (MAN)
Metropolitan Area Network (MAN) pada dasarnya merupakan versi
LAN yang berukuran lebih besar dan biasanya memakai teknologi yang
sama dengan LAN. MAN dapat mencakup kantor-kantor perusahaan yang
berdekatan dan dapat dimanfaatkan untuk keperluan pribadi (swasta) atau
umum. MAN biasanya mamapu menunjang data dan suara, dan bahkan
dapat berhubungan dengan jaringan televisi kabel. MAN hanya memiliki
sebuah atau dua buah kabel dan tidak mempunyai elemen switching, yang
berfungsi untuk mengatur paket melalui beberapa output kabel. Adanya
elemen switching membuat rancangan menjadi lebih sederhana.
Alasan utama memisahkan MAN sebagai kategori khusus adalah
telah ditentukannya standar untuk MAN, dan standar ini sekarang sedang
diimplementasikan. Standar tersebut disebut DQDB (Distributed Queue
Dual Bus) atau 802.6 menurut standart IEEE. DQDB terdiri dari dua buah
kabel
unidirectional dimana semua komputer dihubungkan, seperti
ditunjukkan pada gambar 2.2. Setiap bus mempunyai sebuah head–end,
perangkat untuk memulai aktivitas transmisi. Lalulintas yang menuju
komputer yang berada di sebelah kanan pengirim menggunakan bus bagian
atas. Lalulintas ke arah kiri menggunakan bus yang berada di bawah.
17
Arah arus pada bus A
Bus A
Komputer
1
2
3
N
Head end
Bus B
Arah arus pada bus B
Gambar 2.2 Arsitektur MAN DQDB
c. Wide Area Network (WAN)
Wide Area Network (WAN) mencakup daerah geografis yang luas,
sertingkali mencakup sebuah negara atau benua.
WAN terdiri dari
kumpulan mesin yang bertujuan untuk mejalankan program-program
aplikasi.
Kita akan mengikuti penggunaan tradisional dan menyebut mesinmesin ini sebagai host. Istilah End System terkadang juga digunakan dalam
literatur. Host dihubungkan dengan sebuah subnet komunikasi, atau cukup
disebut subnet. Tugas subnet adalah membawa pesan dari host ke host
lainnya, seperti halnya sistem telepon yang membawa isi pembicaraan dari
pembicara ke pendengar. Dengan memisahkan aspek komunikasi murni
sebuah jaringan (subnet) dari aspek-aspek aplikasi (host), rancangan
jaringan lengkap menjadi jauh lebih sederhana.
Pada sebagian besar WAN, subnet terdiri dari dua komponen, yaitu
kabel transmisi dan elemen switching. Kabel transmisi (disebut
juga
18
sirkuit, channel, atau trunk) memindahkan bit - bit dari satu mesin ke
mesin lainnya.
Element switching adalah komputer khusus yang dipakai untuk
menghubungkan dua kabel transmisi atau lebih. Saat data sampai ke kabel
penerima, element switching harus memilih kabel pengirim untuk
meneruskan pesan-pesan tersebut. Sayangnya tidak ada terminologi standar
dalam menamakan komputer seperti
ini. Namanya sangat bervariasi
disebut paket switching node, intermidiate system, data switching exchange
dan sebagainya.
Subnet
Router
Host
LAN
Gambar 2.3 Hubungan antara Host-Host dengan Subnet
Sebagai istilah generik bagi komputer switching, kita akan
menggunakan istilah router. Tapi perlu diketahui terlebih dahulu bahwa
tidak ada konsensus dalam penggunaan terminologi ini. Dalam model ini,
seperti ditunjukkan oleh gambar 2.3 setiap host dihubungkan ke LAN
tempat dimana terdapat sebuah router, walaupun dalam beberapa keadaan
tertentu sebuah host dapat dihubungkan langsung ke sebuah router.
19
Kumpulan saluran komunikasi dan router (tapi bukan host) akan
membentuk subnet.
Istilah subnet sangat penting, tadinya subnet berarti kumpulan
kumpulan
router-router
dan
saluran-sakuran
komunikasi
yang
memindahkan paket dari host-host tujuan. Akan tatapi, beberpa tahun
kemudian
subnet
mendapatkan
arti
lainnya
sehubungan
dengan
pengalamatan jaringan.
Pada sebagian besar WAN, jaringan terdiri dari sejumlah banyak
kabel atau saluran telepon yang menghubungkan sepasang router. Bila dua
router yang tidak mengandung kabel yang sama akan melakukan
komunikasi, keduanya harus berkomunikasi secara tak langsung melalui
router lainnya. ketika sebuah paket dikirimkan dari sebuah router ke router
lainnya melalui router perantara atau lebih, maka paket akan diterima
router dalam keadaan lengkap, disimpan sampai saluran output menjadi
bebas, dan kemudian baru diteruskan.
(a)
(d)
(b)
(c)
(e)
(f)
Gambar 2.4 Beberapa Topologi Subnet untuk Point-to-Point .
(a)Bintang (b)Cincin (c)Pohon (d)Lengkap (e) Cincin berinteraksi
(f)Sembarang.
20
Subnet yang mengandung prinsip seperti ini disebut subnet point-topoint, store-and-forward, atau packet-switched. Hampir semua WAN
(kecuali yang menggunakan satelit) memiliki subnet store-and-forward.
Di dalam menggunakan subnet point-to-point, masalah rancangan
yang penting adalah pemilihan jenis topologi interkoneksi router. Gambar
2.4 menjelaskan beberapa kemungkinan topologi.
LAN biasanya
berbentuk topologi simetris, sebaliknya WAN umumnya bertopologi tak
menentu.
d. Jaringan Tanpa Kabel
Komputer mobile seperti komputer notebook dan personal digital
assistant (PDA), merupakan cabang industri komputer yang paling cepat
pertumbuhannya. Banyak pemilik jenis komputer tersebut yang sebenarnya
telah memiliki mesin-mesin desktop yang terpasang pada LAN atau WAN
tetapi karena koneksi kabel tidaklah mungkin dibuat di dalam mobil atau
pesawat terbang, maka banyak yang tertarik untuk memiliki komputer
dengan jaringan tanpa kabel ini.
Jaringan tanpa kabel mempunyai berbagai manfaat, yang telah
umum dikenal adalah kantor portable. Orang yang sedang dalam perjalanan
seringkali ingin menggunakan peralatan elektronik portable-nya untuk
mengirim atau menerima telepon, fax, e-mail, membaca file jarak jauh,
login ke mesin jarak jauh, dan sebagainya dan juga ingin melakukan hal-hal
21
tersebut dimana saja, darat, laut, udara. Jaringan tanpa kabel sangat
bermanfaat untuk mengatasi masalah-masalah di atas.
Tabel 2.2 Kombinasi jaringan tanpa kabel dan komputasi mobile
Wireless
Mobile
Aplikasi
Tidak
Tidak
Worksation tetap di kantor
Tidak
Ya
Ya
Tidak
Ya
Ya
Komputer portabel terhubung ke line telepon
LAN dengan komunikasi wireless
Kantor portabel, PDA untuk persediaan
Walaupun jaringan tanpa kabel dan sistem komputasi yang dapat
berpindah-pindah sering kali berkaitan erat, sebenarnya tidaklah sama,
seperti yang tampak pada tabel 2.2. Komputer portabel kadang-kadang
menggunakan kabel juga, yaitu disaat seseorang yang sedang dalam
perjalanan menyambungkan komputer portable-nya ke jack telepon di
sebuah hotel, maka kita mempunyai mobilitas yang bukan jaringan tanpa
kabel. Sebaliknya, ada juga komputer-komputer yang menggunakan
jaringan tanpa kabel tetapi bukan portabel, hal ini dapat terjadi disaat
22
komputer-komputer tersebut terhubung pada LAN yang menggunakan
fasilitas komunikasi wireless (radio).
Meskipun jaringan tanpa kabel ini cukup mudah untuk di pasang,
tetapi jaringan macam ini memiliki banyak kekurangan. Biasanya jaringan
tanpa kabel mempunyai kemampuan 1-2 Mbps, yang mana jauh lebih
rendah dibandingkan dengan jaringan berkabel. Laju kesalahan juga sering
kali lebih besar, dan transmisi dari komputer yang berbeda dapat
mengganggu satu sama lain.
2.1.3
Perangkat Jaringan
Peralatan jaringan LAN yang di gunakan
Kabel, LAN Card
(Ethernet Card), Repeater, Hub, Bridge dan Switch.
1. Kabel dan Peralatannya
Ada 3 bagian besar standard jaringan Unshielded Twisted Pair (UTP)
yaitu, Ethernet 10 Mhz (10 Mbs) 10BASE-T, Ethernet 100 Mhz (100
Mbs) 100BASE-TX Fast Ethernet dan Gigabits Ethernet 1000 Mhz
(1000 Mbs). Jaringan yang sederhana bisa dibuat hanya dengan 2
komputer. Masing -masing komputer mempunyai NIC (Network
Interface Card) dan menjalankan software Jaringan dan antara
keduanya dihubungkan dengan Cross Over kabel.
23
2. Network Interface Card (NIC)
NIC adalah peralatan fisik yang menjambatani antara network dan
komputer. NIC sangat menentukan kecepatan dalam suatu jaringan.
NIC biasanya berbentuk kartu yang di pasang di dalam komputer
(internal), bisa berupa card ISA, PCI, atau PCMCIA.
3. Repeater
Repeater digunakan untuk menghubungkan segmen kabel agar dapat
menjangkau jarak yang lebih jauh. Repeater berfungsi hanya untuk
memperkuat sinyal.
4. Hub
Hub dan repeater dapat dikatakan hampir sama, hanya meneruskan
data tanpa memiliki kecerdasan mengenai alamat-alamat yang dituju.
Hub tidak memiliki kemampuan untuk meneruskan data ke komputer
lain yang berbeda network ID. Hub hanya memiliki satu domain
collision, sehingga walaupun komputer-komputer dihubungkan ke
port-port yang berlainan, tetapi tetap berada pada satu domain
collision yang sama. Dengan demikian, jika salah satu port sibuk,
port-port yang lain harus menunggu. Hub dapat dihubungkan dengan
hub lainnya secara berantai (daisy chain) untuk memperluas jaringan
LAN.
24
5. Bridge
Fungsi utama bridge adalah untuk memisahkan jaringan yang luas
menjadi subjaringan yang lebih kecil. Pada dasarnya bridge akan
mengisolasi sebuah subjaringan dengan subjaringan lain. Bridge akan
sangat selektif dalam melewatkan data untuk dikirimkan antar
subjaringan. Bridge di gunakan untuk membagi LAN menjadi 2
domain collision untuk mengurangi jumlah tabrakan (collision) dan
metode ini di sebut segmentasi. Bridge bekerja pada lapisan data link
dan menggunakan MAC address untuk meneruskan frame-frame
data ke tujuannya. Salah satu kelemahan bridge adalah jika alamat
yang di terima tidak dikenal oleh bridge, maka akan disiarkan berita
ke jaringan segmen lain dan hal ini dapat menyebabkan terjadinya
broadcast storm (badai siaran) yang efeknya dapat membuat jaringan
macet total. Walaupun dapat memiliki domain collision yang
berbeda, tetapi peralatan bridge hanya memiliki satu broadcast
domain.
6. Switch
Switch adalah sejenis bridge yang juga bekerja pada lapisan data link
tetapi memiliki keunggulan karena memiliki sejumlah port yang
masing-masing memiliki domain collision sendiri-sendiri. Switch
menciptakan Virtual Private Network (VPN) dari port pengirim dan
port penerima. Jika 2 host (komputer) sedang berkomunikasi lewat
25
VPN tersebut, dan tidak mengganggu segmen lainnya. Jadi, jika satu
port sedang sibuk, port-port lain tetap dapat berfungsi. Dengan
switch memungkinkan transmisi full-duplex untuk hubungan port ke
port. Pengiriman dan penerimaan dapat dilakukan bersamaan
mengunakan VPN. Persyaratan untuk mengadakan hubungan fullduplex adalah hanya satu host (komputer) yang dapat dihubungkan
ke satu port dari switch (satu segment per node). Komputer tersebut
harus memiliki NIC yang mendukung (support) full-duplex, serta
collision detection dan loopback harus disable (dimatikan).
7. Router
Router peralatan utama yang digunakan dalam Wide Area Network
(WAN). Informasi (paket data) dapat di teruskan ke alamat-alamat
yang berjauhan dan berada di network yang berlainan. Hal itu tidak
dapat di lakukan oleh hub, bridge atau switch. Pada router proses
seleksi atau pe -route-an dilakukan pada network layer dari arsitektur
jaringan komputer. Artinya proses seleksi bukan pada ethernet
address tapi pada lapisan yang lebih tinggi seperti internet protocol
address.
8. Wireless LAN
Prinsip dasar dari jaringan wireless LAN sama saja dengan jaringan
pada ethernet card hanya beda pada media transmisi yang melalui
udara. Access Point (AP) pada wireless LAN berfungsi mirip sebagai
26
hub, tanpa access point peralatan wireless (komputer yang
mempunyai wireless adapter) hanya dapat berkomunikasi lewat
point-to-point (2 komputer atau lebih). Agar semua komputer dapat
berkomunikasi dengan WLAN yang sama, pada access point akan
mengeluarkan sinyal (code) SSID (Service Set Identification) dan
pada semua komputer yang akan terhubung dengan accsess point
tersebut harus diisikan (konfigurasi) mengunakan SSID yang di
keluarkan accsess point tersebut.
2.1.4
Protokol Jaringan
Protokol adalah peraturan yang dibuat agar komputer satu dengan
yang lain dapat berhubungan dengan baik. Protokol yang dipakai untuk
jaringan LAN adalah protokol Ethernet, token Ring, FDDI, dan ATM.
1. Ethernet
Protokol Ethernet merupakan protokol LAN yang paling
banyak dipakai karena berkemampuan tinggi dengan biaya
yang rendah. Kecepatan yang bisa dicapai dari 10 Mbps,Fast
ethernet 100 Mbps dan Gigabit Ethernet 1000 Mbps. Protokol
Ethernet menggunakan standar spesifikasi IEEE 802.3, bekerja
berdasarkan broadcast network. Dimana setiap node (host)
menerima setiap data yang dikirim oleh node lain. Mengunakan
mekanisme (metode akses) yang di sebut CSMA/CD (Carrier
Sense Multiple Access / Collison Detection ). Secara singkat
27
cara kerja dari Protokol Ethernet adalah: Sebelum mengirim
data Host (komputer) memeriksa apakah network (jaringan)
ada pengiriman data. Jika tidak ada pengiriman data (network
sepi) , baru host tersebut melakukan pengiriman data. Jika
network sibuk , host akan menunggu sampai network sepi. Bila
2 host pada saat yang bersamaan melakukan pengiriman data,
terjadilah tabrakan (collision). Jika hal ini terjadi, kedua host
mengirimkan sinyal jam ke network dan semua host berhenti
mengirimkan data dan kembali menunggu. Kemudian secara
random, host-host menunggu dan mengirimkan data kembali.
Backoff algorithm digunakan untuk mengatur pengiriman ulang
setelah terjadi tabrakan.
Tabel 2.3 Tabel berbagai jenis protokol ethernet, kecepatan ,
jenis kabel, topologi, jarak maksimum dan konektor
yang sering di pakai dalam LAN.
Jenis
Frek
Kabel
Topologi
(Mbps)
10BaseT
10
100
Konektor
Maks
Cat
3,4,5 Star
UTP
100BaseTX
Jarak
Cat 5 UTP
100
RJ-45
Meter
Star
100
Meter
RJ-45
28
10Base2
10Base5
10BaseFL
10
10
10
Thin Coax Bus
185
RG-58
Meter
Thin Coax Bus
500
RG-8
Meter
Fiber
Star
Optik
100BaseFX
100
DIX, AUI
SC, ST
Meter
Fiber
Star
Optik
1000BaseTX 1000
2000
BNC
412
SC, ST
Meter
Cat 5 UTP
Star
100
RJ-45
Meter
1000BaseSX 1000
Fiber
Star
Optik
550
SC, ST
Meter
multi
mode
50
micron
1000BaseLX 1000
Fiber
Star
Optik
Meter
Single
mode
micron
3000
50
SC, ST
29
2. Token Ring
Diciptakan oleh perusahaan IBM menggunakan topologi ring.
Kecepatan Token Ring bisa mencapai 4 Mbps dan 16 Mbp s
(untuk saat ini tergolong lambat). Dalam pengunaannya
komputer yang dihubungkan ke jaringan token ring melalui
suatu hub khusus untuk Token Ring yang disebut Multi-Station
Access Unit (MSAU). MSAU memiliki ring input port (RI),
Ring Output port dan sejumlah port untuk berhubungan dengan
komputer. Token Ring menggunakan metode yang disebut
Beaconing untuk mencari kesalahan jaringan.
Hal yang perlu diperhatikan dalam menggunakan jaringan
Token Ring adalah panjang lingkaran token tidak boleh lebih
dari 121,2 meter untuk kabel jenis UTP. Lobe adalah kabel
untuk menghubungkan suatu komputer ke port MSAU dengan
panjang maksimum 45,5 meter untuk jenis UTP dan 100 Meter
untuk jenis STP.
3. FDDI
Fiber Distributed Data Interface (FDDI) yang diciptakan ANSI
adalah protokol yang menggunakan topologi lingkaran fiber
optik ganda yang disebut lingkaran primary dan lingkaran
secondary. Kedua lingkaran tersebut dapat di gunakan untuk
pengiriman data. Namun hanya lingkaran primary yang
biasanya dipakai sebagai jaringan utama. Lingkaran secondary
30
baru berfungsi jika lingkaran primary mengalami kerusakan.
Jaringan FDDI
mempunyai kecepatan 100 Mbps melalui
media fiber optik. Fiber optik yang umumnya dipergunakan
oleh FDDI adalah kabel multi-mode fiber optik tipe 62.5/125
pm. Setiap lingkaran jaringan FDDI dapat mencapai panjang
200 KM dengan jumlah workstation maksimum sebesar 500
buah. Jarak maksimum antar workstation adalah 2 km. FDDI
juga menyediakan sarana penggunaan kabel copper yang sering
juga disebut Copper stranded Distributed Data Interface
(CDDI).
Keuntungan penggunaan fiber optik ini :
· Bandwidth yang besar
· Tidak terganggu oleh sinyal listrik
· Memiliki kapasitas untuk pemakaian jarak jauh.
Hubungan dari server atau workstation ke jaringan FDDI
melalui suatu peralatan jaringan yang disebut concentrator.
Ada dua jenis concentrator, yaitu concentrator tunggal yang
berhubungan dengan satu lingkaran FDDI, dan concentrator
ganda yang berhubungan dengan kedua lingkaran FDDI.
4. ATM
Asynchronous Transfer Mode (ATM) adalah protokol yang
diatur oleh badan internasional ITU-T yang menggunakan
31
ukuran frame dengan panjang tetap sebesar 53 byte yang di
sebut sel.ATM sangat cepat dan dapat memiliki bandwidth
yang sangat besar menggunakan jalur transmisi cepat seperti
SONET, DS -1, OC-3, OC-12, T3, FDDI 100 Mbps, Fiber
Channel 155 MBps. Oleh sebab itu, umumnya menggunakan
media fiber optik yang dapat mencapai kecepatan 622 Mbps.
ATM juga menyediakan sarana penggunaan kabel UTP CAT-5
dengan kecepatan 155 Mbps.
•
Model OSI Layer
Perlu dicatat bahwa model OSI itu sendiri bukanlah merupakan
arsitektur jaringan, karena model ini tidak menjelaskan secara pasti layanan
dan protokolnya untuk digunakan pada setiap layer-nya. Model OSI hanya
menjelaskan tentang apa yang harus dikerjakan oleh sebuah layer. Akan
tetapi ISO juga telah membuat standard
untuk semua layer, walaupun
standard-standard ini bukan merupakan model referensi itu sendiri. Setiap
layer telah dinyatakan sebagai standard internasional yang terpisah.
- Karakteristik Lapisan OSI
Ketujuh lapisan dari model referensi OSI dapat dibagi ke dalam
dua kategori, yaitu lapisan atas dan lapisan bawah. Lapisan atas dari
model OSI berurusan dengan persoalan aplikasi dan pada umumnya
32
diimplementasi hanya pada software. Lapisan tertinggi (lapisan
applikasi) adalah lapisan penutup sebelum ke pengguna (user),
keduanya, pengguna dan lapisan aplikasi saling berinteraksi proses
dengan software aplikasi yang berisi sebuah komponen komunikasi.
Istilah lapisan atas kadang-kadang digunakan untuk menunjuk ke
beberapa lapisan atas dari lapisan lapisan yang lain di model OSI.
Lapisan bawah dari model OSI mengendalikan persoalan transport
data. Lapisan fisik dan lapisan data link diimplementasikan ke dalam
hardware dan software. Lapisan-lapisan bawah yang lain pada
umumnya hanya diimplementasikan dalam software. Lapisan
terbawah, yaitu lapisan fisik adalah lapisan penutup bagi media
jaringan fisik (misalnya jaringan kabel), dan sebagai penanggung
jawab bagi penempatan informasi pada media jaringan. Tabel berikut
ini menampilkan pemisahan kedua lapisan tersebut pada lapisanlapisan model OSI.
33
Tabel 2.4 Pemisahan Lapisan Atas dan Lapisan Bawah pada Model
OSI
Application
Application
Lapisan Atas
Data Transport
Lapisan Bawah
Presentation
Session
Transport
Network
Data link
Physical
34
- Lapisan-Lapisan Model OSI
1. Physical Layer
Physical Layer berfungsi dalam pengiriman raw bit ke
channel
komunikasi.
Masalah
desain
yang
harus
diperhatikan disini adalah memastikan bahwa bila satu sisi
mengirim data 1 bit, data tersebut harus diterima oleh sisi
lainnya sebagai 1 bit pula, dan bukan 0 bit. Pertanyaan
yang timbul dalam hal ini adalah : berapa volt yang perlu
digunakan untuk menyatakan nilai 1? dan berapa volt pula
yang diperlukan untuk angka 0?. Diperlukan berapa
mikrosekon suatu bit akan habis? Apakah transmisi dapat
diproses secara simultan pada kedua arahnya? Berapa
jumlah PIN yang dimiliki jaringan dan apa kegunaan
masing-masing PIN? Secara umum masalah-masalah
desain yang ditemukan di sini berhubungan secara
mekanik, elektrik dan interface prosedural, dan media
fisik yang berada di bawah physical layer.
2. Data Link Layer
Tugas utama data link layer adalah sebagai fasilitas
transmisi raw data dan mentransformasi data tersebut ke
saluran yang bebas dari kesalahan transmisi. Sebelum
35
diteruskan ke network layer, data link layer melaksanakan
tugas ini dengan memungkinkan pengirim memecahmecah data input menjadi sejumlah data frame (biasanya
berjumlah ratusan atau ribuan byte). Kemudian data link
layer mentransmisikan frame tersebut secara berurutan,
dan memproses acknowledgement frame yang dikirim
kembali oleh penerima. Karena physical layer menerima
dan mengirim aliran bit tanpa mengindahkan arti atau
arsitektur frame, maka tergantung pada data link layer-lah
untuk membuat dan mengenali batas-batas frame itu. Hal
ini bisa dilakukan dengan cara membubuhkan bit khusus
ke awal dan akhir frame. Bila secara insidental pola-pola
bit ini bisa ditemui pada data, maka diperlukan perhatian
khusus untuk menyakinkan bahwa pola tersebut tidak
secara
salah
dianggap
sebagai
batas-batas
frame.
Terjadinya noise pada saluran dapat merusak frame.
Dalam hal ini, perangkat lunak data link layer pada mesin
sumber dapat mengirim kembali frame yang rusak
tersebut. Akan tetapi transmisi frame sama secara
berulang-ulang bisa menimbulkan duplikasi frame. Frame
duplikat perlu dikirim apabila acknowledgement frame
dari penerima yang dikembalikan ke pengirim telah
hilang. Tergantung pada layer inilah untuk mengatasi
masalah-masalah yang disebabkan rusaknya, hilangnya
36
dan duplikasi frame. Data link layer menyediakan
beberapa kelas layanan bagi network layer. Kelas layanan
ini dapat dibedakan dalam hal kualitas dan harganya.
Masalah-masalah lainnya yang timbul pada data link layer
(dan juga sebagian besar layer-layer di atasnya) adalah
mengusahakan kelancaran proses pengiriman data dari
pengirim
yang
Mekanisme
cepat
ke
pengaturan
penerima
yang
lambat.
lalu-lintas
data
harus
memungkinkan pengirim mengetahui jumlah ruang buffer
yang dimiliki penerima pada suatu saat tertentu. Seringkali
pengaturan aliran dan penanganan error ini dilakukan
secara terintegrasi. Saluran yang dapat mengirim data pada
kedua arahnya juga bisa menimbulkan masalah. Sehingga
dengan demikian perlu dijadikan bahan pertimbangan bagi
software data link layer. Masalah yang dapat timbul di sini
adalah
bahwa
frame-frame
acknowledgement
yang
mengalir dari A ke B bersaing saling mendahului dengan
aliran dari B ke A. Penyelesaian yang terbaik (piggy
backing)
telah
bisa
digunakan;
nanti
kita
akan
membahasnya secara mendalam. Jaringan broadcast
memiliki masalah tambahan pada data link layer. Masalah
tersebut adalah dalam hal mengontrol akses ke saluran
yang
dipakai
bersama.
Untuk
mengatasinya
dapat
37
digunakan sublayer khusus data link layer, yang disebut
medium access sublayer.
3. Network Layer
Network layer berfungsi untuk pengendalian operasi
subnet. Masalah desain yang penting adalah bagaimana
caranya menentukan route pengiriman paket dari sumber
ke tujuannya. Route dapat didasarkan pada tabel statik
yang “dihubungkan ke” network. Route juga dapat
ditentukan pada saat awal percakapan misalnya session
terminal. Terakhir, route dapat juga sangat dinamik, dapat
berbeda bagi setiap paketnya. Oleh karena itu, route
pengiriman sebuah paket tergantung beban jaringan saat
itu. Bila pada saat
yang sama dalam sebuah subnet
terdapat terlalu banyak paket, maka ada kemungkinan
paket-paket tersebut tiba pada saat yang bersamaan. Hal
ini
dapat
menyebabkan
terjadinya
bottleneck.
Pengendalian kemacetan seperti itu juga merupakan tugas
network layer. Karena operator subnet mengharap bayaran
yang baik atas tugas pekerjaannya. seringkali terdapat
beberapa fungsi accounting yang dibuat pada network
layer. Untuk membuat informasi tagihan, setidaknya
software mesti menghitung jumlah paket atau karakter
atau bit yang dikirimkan oleh setiap pelanggannya.
38
Accounting menjadi lebih rumit, bilamana sebuah paket
melintasi batas negara yang memiliki tarif yang berbeda.
Perpindahan paket dari satu jaringan ke jaringan lainnya
juga dapat menimbulkan masalah yang tidak sedikit. Cara
pengalamatan yang digunakan oleh sebuah jaringan dapat
berbeda dengan cara yang dipakai oleh jaringan lainnya.
Suatu jaringan mungkin tidak dapat menerima paket sama
sekali karena ukuran paket yang terlalu besar. Protokolnya
pun bisa berbeda pula, demikian juga dengan yang
lainnya. Network layer telah mendapat tugas untuk
mengatasi
semua
masalah
seperti
ini,
sehingga
memungkinkan jaringan-jaringan yang berbeda untuk
saling terinterkoneksi.
4. Transport Layer
Fungsi dasar transport layer adalah menerima data dari
session layer, memecah data menjadi bagian-bagian yang
lebih kecil bila perlu, meneruskan data ke network layer,
dan menjamin bahwa semua potongan data tersebut bisa
tiba di sisi lainnya dengan benar. Selain itu, semua hal
tersebut harus dilaksanakan secara efisien, dan bertujuan
dapat melindungi layer-layer bagian atas dari perubahan
teknologi hardware yang tidak dapat dihindari. Dalam
keadaan normal, transport layer membuat koneksi
39
jaringan yang berbeda bagi setiap koneksi transport yang
diperlukan oleh session layer. Bila koneksi transport
memerlukan throughput yang tinggi, maka transport layer
dapat membuat koneksi jaringan yang banyak. Transport
layer membagi-bagi pengiriman data ke sejumlah jaringan
untuk meningkatkan throughput. Di lain pihak, bila
pembuatan atau pemeliharaan koneksi jaringan cukup
mahal, transport layer dapat menggabungkan beberapa
koneksi transport ke koneksi jaringan yang sama. Hal
tersebut dilakukan untuk membuat penggabungan ini tidak
terlihat
oleh
session
layer.
Transport
layer
juga
menentukan jenis layanan untuk session layer, dan pada
gilirannya jenis layanan bagi para pengguna jaringan.
Jenis transport layer yang paling populer adalah saluran
error-free point to point yang meneruskan pesan atau byte
sesuai dengan urutan pengirimannya. Akan tetapi, terdapat
pula jenis layanan transport lainnya. Layanan tersebut
adalah transport pesan terisolasi yang tidak menjamin
urutan pengiriman, dan mem-broadcast pesan-pesan ke
sejumlah tujuan.
Jenis layanan ditentukan pada saat
koneksi dimulai. Transport layer merupakan layer end-toend sebenarnya, dari sumber ke tujuan. Dengan kata lain,
sebuah program pada mesin sumber membawa percakapan
dengan program yang sama dengan pada mesin yang
40
dituju. Pada layer-layer bawah, protokol terdapat di antara
kedua
mesin
dan
mesin-mesin
lain
yang
berada
didekatnya. Protokol tidak terdapat pada mesin sumber
terluar atau mesin tujuan terluar, yang mungkin dipisahkan
oleh sejumlah router. Perbedaan antara layer 1 sampai 3
yang terjalin, dan layer 4 sampai 7 yang end-to-end.
Sebagai tambahan bagi penggabungan beberapa aliran
pesan ke satu channel, transport layer harus hati-hati
dalam menetapkan dan memutuskan koneksi pada
jaringan. Proses ini memerlukan mekanisme penamaan,
sehingga suatu proses pada sebuah mesin mempunyai cara
untuk menerangkan dengan siapa mesin itu ingin
bercakap-cakap. Juga harus ada mekanisme untuk
mengatur arus informasi, sehingga arus informasi dari
host yang cepat tidak membanjiri host yang lambat.
Mekanisme seperti itu disebut pengendalian aliran dan
memainkan peranan penting pada transport layer (juga
pada layer-layer lainnya). Pengendalian aliran antara host
dengan host berbeda dengan pengendalian aliran router
dengan router. Kita akan mengetahui nanti bahwa prinsipprinsip
yang
sama
pengendalian tersebut.
digunakan
untuk
kedua
jenis
41
5. Session Layer
Session
layer
mengijinkan
para
pengguna
untuk
menetapkan session dengan pengguna lainnya. Sebuah
session selain memungkinkan transport data biasa, seperti
yang dilakukan oleh transport layer, juga menyediakan
layanan yang istimewa untuk aplikasi-aplikasi tertentu.
Sebuah
session
digunakan
untuk
memungkinkan
seseorang pengguna log ke remote time sharing system
atau untuk memindahkan file dari satu mesin kemesin
lainnya. Sebuah layanan session layer adalah untuk
melaksanakan
pengendalian
dialog.
memungkinkan lalu lintas bergerak
Session
dapat
dalam bentuk dua
arah pada suatu saat, atau hanya satu arah saja. Jika pada
satu saat lalu lintas hanya satu arah saja (analog dengan rel
kereta api tunggal), session layer membantu untuk
menentukan giliran yang berhak menggunakan saluran
pada suatu saat. Layanan session di atas disebut
manajemen token. Untuk sebagian protokol, adalah
penting untuk memastikan bahwa kedua pihak yang
bersangkutan tidak melakukan operasi pada saat yang
sama. Untuk
mengatur aktivitas ini, session layer
menyediakan token-token yang dapat digilirkan. Hanya
pihak yang memegang token yang diijinkan melakukan
42
operasi kritis. Layanan session lainnya adalah sinkronisasi.
Ambil contoh yang dapat terjadi ketika mencoba transfer
file yang berdurasi 2 jam dari mesin yang satu ke mesin
lainnya dengan kemungkinan mempunyai selang waktu 1
jam antara dua crash yang dapat terjadi. Setelah masingmasing transfer dibatalkan, seluruh transfer mungkin
perlu diulangi lagi dari awal, dan mungkin saja mengalami
kegagalan
lain.
Untuk
mengurangi
kemungkinan
terjadinya masalah ini, session layer dapat menyisipkan
tanda tertentu ke aliran data. Karena itu bila terjadi crash,
hanya data yang berada sesudah tanda tersebut yang akan
ditransfer ulang.
6. Presentation Layer
Presentation layer melakukan fungsi-fungsi tertentu yang
diminta untuk menjamin penemuan sebuah penyelesaian
umum bagi masalah tertentu. Presentation Layer tidak
mengijinkan pengguna untuk menyelesaikan sendiri suatu
masalah. Tidak seperti layer-layer di bawahnya yang
hanya melakukan pemindahan bit dari satu tempat ke
tempat lainnya, presentation layer memperhatikan syntax
dan semantik informasi yang dikirimkan. Satu contoh
layanan Presentation adalah encoding data. Kebanyakan
pengguna tidak memindahkan string bit biner yang
43
random. Para pengguna saling bertukar data seperti nama
orang, tanggal, jumlah uang, dan tagihan. Item-item
tersebut dinyatakan dalam bentuk string karakter, bilangan
interger, bilangan floating point, struktur data yang
dibentuk dari beberapa item yang lebih sederhana.
Terdapat
perbedaan
antara
satu
komputer
dengan
komputer lainnya dalam memberi kode untuk menyatakan
string karakter (misalnya, ASCII dan Unicode), integer
(misalnya komplemen satu dan komplemen dua), dan
sebagainya. Untuk memungkinkan dua buah komputer
yang memiliki presentation yang berbeda untuk dapat
berkomunikasi, struktur data yang akan dipertukarkan
dapat dinyatakan dengan cara abstrak, sesuai dengan
encoding standard yang akan digunakan “pada saluran”.
Presentation layer mengatur data-struktur abstrak ini dan
mengkonversi dari representation yang digunakan pada
sebuah
komputer
menjadi
representation
standard
jaringan, dan sebaliknya.
7. Application Layer
Application
layer
terdiri
dari
bermacam-macam
protokol.Misalnya terdapat ratusan jenis terminal yang
tidak kompatibel di seluruh dunia. Ambil keadaan dimana
editor layar penuh yang diharapkan bekerja pada jaringan
44
dengan bermacam-macam terminal, yang masing-masing
memiliki layout layar yang berlainan, mempunyai cara
urutan penekanan tombol yang berbeda untuk penyisipan
dan
penghapusan
teks,
memindahkan
sensor
dan
sebagainya. Suatu cara untuk mengatasi masalah seperti di
ata, adalah dengan menentukan terminal virtual jaringan
abstrak, serhingga editor dan program-program lainnya
dapat ditulis agar saling bersesuaian. Untuk menangani
setiap jenis terminal, satu bagian software harus ditulis
untuk memetakan fungsi terminal virtual jaringan ke
terminal sebenarnya. Misalnya, saat editor menggerakkan
cursor terminal virtual ke sudut layar kiri, software
tersebut harus mengeluarkan urutan perintah yang sesuai
untuk mencapai cursor tersebut. Seluruh software terminal
virtual berada pada application layer. Fungsi application
layer lainnya adalah pemindahan file. Sistem file yang
satu dengan yang lainnya memiliki konvensi penamaan
yang berbeda, cara menyatakan baris-baris teks yang
berbeda, dan sebagainya. Perpindahan file dari sebuah
sistem ke sistem lainnya yang berbeda memerlukan
penanganan
untuk
kompatibelan
ini.
mengatasi
Tugas
tersebut
adanya
juga
ketidakmerupakan
pekerjaan application layer, seperti pada surat elektronik,
45
remote job entry, directory lookup, dan berbagai fasilitas
bertujuan umum dan fasilitas bertujuan khusus lainnya.
- Transmisi Data Pada Model OSI
Proses pengiriman memiliki data yang akan dikirimkan ke
proses penerima. Proses pengirim menyerahkan data ke
application
layer,
yang
kemudian
menambahkan
application header, AH (yang mungkin juga kosong), ke
ujung
depannya
dan
menyerahkan
hasilnya
ke
presentation layer. Presentation layer dapat membentuk
data ini dalam berbagai cara dan mungkin saja
menambahkan sebuah header di ujung depannya, yang
diberikan oleh session layer. Penting untuk diingat bahwa
presentation layer tidak menyadari tentang bagian data
yang mana yang diberi tanda AH oleh application layer
yang merupakan data pengguna yang sebenarnya. Proses
pemberian header ini berulang terus sampai data tersebut
mencapai physical layer, dimana data akan ditransmisikan
ke mesin lainnya. Pada mesin tersebut, semua header tadi
dicopoti
satu
penerimaan.
per
satu
sampai
mencapai
proses
46
Proses
Pengiriman
Proses
Penerimaan
Data
Application Application protocol
Layer
Presentation
AH
Presentation protocol
PH
Layer
Session
Layer
Transport
Layer
Network
Layer
Session protocol
Transport
protocol
Data Link
Layer
Presentation
Data
SH
Layer
Session
Layer
Data
TH
Network
protocol
Application
Layer
Data
Transport
Layer
Data
NH
Network
Layer
Data
DH
Data
Physical
Layer
DT
Data Link
Layer
Physical
Layer
Bits
Path transmisi data sebenarnya
Gambar 2.5 Contoh Tentang Bagaimana Model OSI Digunakan
Yang menjadi kunci di sini adalah bahwa walaupun
transmisi data aktual berbentuk vertikal, setiap layer
diprogram
seolah-olah
sebagai
transmisi
yang
bersangkutan berlangsung secara horizontal. Misalnya,
saat transport layer pengiriman mendapatkan pesan dari
session layer, maka transport layer akan membubuhkan
header transport layer dan mengirimkannya ke transport
layer penerima.
2.2
Teori – Teori Khusus VPN
2.2.1 Definisi VPN (Virtual Private Network)
VPN (Virtual Private Network) merupakan suatu cara untuk
membuat
sebuah
jaringan
bersifat
private
dan
aman
dengan
menggunakan jaringan publik misalnya internet. VPN dapat mengirim
47
data antara dua komputer yang melewati jaringan publik sehingga seolaholah terhubung secara point to point. Data dienkapsulasi (dibungkus)
dengan header yang berisi informasi routing untuk mendapatkan koneksi
point-to-point sehingga data dapat melewati jaringan publik dan dapat
mencapai akhir tujuan.
Sedangkan untuk mendapatkan koneksi bersifat private, data yang
dikirimkan
harus
dienkripsi
terlebih
dahulu
untuk
menjaga
kerahasiaannya sehingga paket yang tertangkap ketika melewati jaringan
publik tidak terbaca karena harus melewati proses dekripsi. Proses
enkapsulasi data sering disebut tunneling.
Anda dapat mengakses server kantor melalui VPN dimana saja,
entah itu dirumah atau dijalan secara aman meskipun anda menggunakan
infrastruktur jaringan internet dalam penggunaannya. Menurut pandangan
user, koneksi VPN merupakan koneksi point-to-point antara user
computer dengan server korporasi dan data terkirim di atas jaringan
dedicated, padahal tidak demikian kenyataannya.
Kriteria yang harus dipenuhi VPN :
1. User Authentication
VPN harus mampu mengklarifikasi identitas klien serta
membatasi hak akses user sesuai dengan otoritasnya. VPN juga
dituntut mampu memantau aktifitas klien tentang masalah waktu,
kapan, di mana dan berapa lama seorang klien mengakses
48
jaringan serta jenis resource yang diaksesnya.
2. Address Management
VPN harus dapat mencantumkan address klien pada intranet dan
memastikan alamat/address tersebut tetap rahasia.
3. Data Encryption
Data yang melewati jaringan harus dibuat agar tidak dapat dibaca
oleh pihak-pihak atau klien yang tidak berwenang.
4. Key Management
VPN harus mampu membuat dan memperbarui encryption key
untuk server dan klien.
5. Multiprotokol Support
VPN harus mampu menangani berbagai macam protokol dalam
jaringan publik seperti IP, IPX dan sebagainya.
2.2.2 Tipe – Tipe VPN
Pada umumnya implementasi VPN terdiri dari 2 macam. Pertama
adalah remote access VPN, dan yang kedua adalah site-to-site VPN.
49
1. Remote Access VPN
Remote access yang biasa juga disebut virtual private dial-up
network (VPDN), menghubungkan antara pengguna yang mobile
dengan Local Area Network (LAN).
Jenis VPN ini digunakan oleh pegawai perusahaan yang ingin
terhubung ke jaringan khusus perusahaannya dari berbagai lokasi
yang jauh (remote) dari perusahaannya. Biasanya perusahaan
yang ingin membuat jaringan VPN tipe ini akan bekerjasama
dengan Enterprise Service Provider (ESP). ESP akan memberikan
suatu Network Access Server (NAS) bagi perusahaan tersebut.
ESP juga akan menyediakan software klien untuk komputerkomputer yang digunakan pegawai perusahaan tersebut.
Untuk mengakses jaringan lokal perusahaan, pegawai tersebut
harus terhubung ke NAS dengan men-dial nomor telepon yang
sudah ditentukan. Kemudian dengan menggunakan sotware klien,
pegawai tersebut dapat terhubung ke jaringan lokal perusahaan.
Perusahaan yang memiliki pegawai yang ada di lapangan dalam
jumlah besar dapat menggunakan remote access VPN untuk
membangun WAN. VPN tipe ini akan memberikan keamanan,
dengan mengenkripsi koneksi antara jaringan lokal perusahaan
dengan pegawainya yang ada di lapangan. Pihak ketiga yang
melakukan enkripsi ini adalah ISP.
50
2. Site-to-site VPN
Jenis implementasi VPN yang kedua adalah site-to-site VPN.
Implementasi jenis ini menghubungkan antara 2 kantor atau lebih
yang letaknya berjauhan, baik kantor yang dimiliki perusahaan itu
sendiri maupun kantor perusahaan mitra kerjanya. VPN yang
digunakan
untuk
menghubungkansuatu
perusahaan
dengan
perusahaan lain (misalnya mitra kerja, supplier atau pelanggan)
disebut ekstranet. Sedangkan bila VPN digunakan untuk
menghubungkan
kantor
pusat
dengan
kantor
cabang,
implementasi ini termasuk jenis intranet site-to-site VPN.
2.2.3 Topologi VPN
Menurut Guichard dan Pepelnjak (2001) topologi VPN dapat
dikelompokkan menjadi 3 kategori, yaitu :
1.
Topologi Hub-and-Spoke
Topologi yang biasa ditemui adalah topologi hub-and-spoke,
dimana beberapa remote office (spokes) terhubung dengan central site
(hub), seperti ditujukkan pada Gambar 2.7. Remote offices biasanya dapat
bertukar data (tanpa adanya batas-batas keamanan secara explicit di interoffice traffic), tetapi jumlah data yang ditukarkan bisa diabaikan.
Topologi ini biasa dipakai di organisasi dengan struktur hierarki yang
51
ketat contohnya antara bank, organisasi pemerintahan atau toko retail
dengan kantor cabang yang kecil.
Gambar 2.6 Topologi hub-and-spoke
Topologi hub-and-spoke cocok untuk lingkungan dimana remote
offices banyak bertukar data dengan central site tetapi tidak antar remote
offices. Pertukaran data antara remote offices selalu dikirim melalui
central site. Jika jumlah pertukaran data antara remote offices
menunjukkan proporsi trafik network yang cukup besar, topologi partialmesh atau full-mesh mungkin lebih tepat untuk diterapkan.
52
2.
Topologi Partial atau Full Mesh
Topologi hub-and-spoke di atas tidak semua konsumen dapat
mengimplementasikannya di jaringan mereka karena berbagai
alasan seperti :
-
Perusahaan mungkin kurang terorganisir strukturnya,
pertukaran data terjadi di berbagai tempat di perusahaan.
-
Aplikasi yang digunakan di perusahaan membutuhkan
komunikasi peer-to-peer seperti messaging atau sistem
kolaborasi.
-
Untuk perusahaan multinasional, biaya topologi hub-andspoke
dapat
sangat
tinggi
karena
biaya
jaringan
internasional.
Untuk itu, topologi VPN yang cocok untuk perusahaan adalah
topologi partial-mesh, dimana site di VPN terhubung dengan VC
diatur oleh kebutuhan trafik (seperti gambar 2.7).
53
Gambar 2.7 Topologi Partial Mesh
3.
Topologi Hybrid
Jaringan VPN yang besar biasanya menggabungkan topologi huband-spoke dengan partial-mesh. Sebagai contoh, perusahaan
multinasional yang besar mungkin mengakses jaringan di setiap
negara yang terhubung dengan topologi hub-and-spoke, dan
jaringan pusat internasional dihubungkan dengan topologi partialmesh seperti pada Gambar 2.8. Topologi seperti ini dinamakan
topologi hybrid.
54
Gambar 2.8 Topologi Hybrid
2.2.4 Protokol VPN
Beberapa protokol jaringan yang telah menjadi populer sebagai
akibat dari perkembangan VPN :
•
PPTP
Beberapa perusahaan bekerja sama untuk menciptakan spesifikasi
PPTP. Orang biasanya mengasosiasikan PPTP dengan Microsoft
karena hampir semua jenis Windows termasuk built-in klien
dukungan untuk protokol ini. Rilis awal PPTP untuk Windows
oleh Microsoft berisi fitur keamanan yang beberapa ahli
menyatakan terlalu lemah untuk penggunaan serius.
55
•
L2TP
Pesaing asli PPTP untuk VPN tunneling adalah L2F, sebuah
protokol dilaksanakan terutama di produk Cisco. Dalam upaya
untuk memperbaiki L2F, fitur terbaik dan PPTP digabungkan
untuk membuat standar baru yang disebut L2TP. Seperti PPTP,
L2TP ada pada data link layer (Layer Dua) dalam model OSI.
•
IPsec
IP Security sebenarnya adalah kumpulan beberapa protokol yang
berkaitan. Dapat digunakan sebagai protokol VPN solusi lengkap,
atau dapat digunakan hanya sebagai skema enkripsi dalam L2TP
atau PPTP. IP Security ada di lapisan jaringan (Layer Tiga) dari
model OSI.
•
SOCKS
Protokol-protokol ini menekankan otentikasi dan enkripsi dalam
VPN. Otentikasi memungkinkan klien VPN dan server dengan
benar
menentukan
identitas
orang-orang
di
jaringan.
Memungkinkan enkripsi data yang berpotensi sensitif untuk
tersembunyi dari masyarakat umum.
56
Banyak VPN vendor telah mengembangkan perangkat keras dan /
atau produk-produk perangkat lunak. Sayangnya, belum dewasa
standar VPN berarti bahwa beberapa produk ini tetap kompatibel
satu sama lain.
2.2.5 Autentikasi Protokol
Macam-macam autentikasi protokol antara lain adalah :
1. Extensible Authentication Protocol (EAP)
• Mengatasi kelemahan otentikasi pada metode PPP.
• Biasa digunakan di jaringan wireless dan koneksi PPP.
• Standar IETF untuk PPP dapat melakukan mekanisme otentikasi
pada koneksi validasi PPP.
•Di-design untuk mengikuti kondisi dinamik dari otentikasi module
plug-in pada kedua ujung koneksi client dan server
• EAP memungkinkan vendor untuk dapat membuat fleksibel yang
tinggi pada metode otentikasi yang unik dan variasinya.
– OTP
– cryptographic calculators
– smart cards
– Token card passing
• EAP di dokumentasikan RFC 2284 dan didukung Windows Server
2003 dan Windows XP.
57
2. Password Authentication Protocol (PAP)
• Sangat simple, skema otentikasi yang clear text (unencrypted).
• Network Access Server (NAS) request user name & pass, dan PAP
mengembalikannya dengan clear text.
• Sangat tidak secure karena bisa di attack dan tidak ada proteksi sama
sekali.
3. Challenge-Handshake Authentication Protocol (CHAP)
• CHAP mekanisme otentikasi yang di enkripsi untuk melindungi user
& pass.
• CHAP adalah mekanisme otentikasi menggunakan server PPP untuk
memvalidasi user remote pada saat 3-way handshake.
• NAS mengirimkan challenge, yang mana terdiri dari Session ID dan
challenge string ke remote client.
• Pada Remote client harus menggunakan Algoritma MD-5 one-way
hashing untuk mengembalikan user name dan kunci hash dari
challenge, session ID dan client password tadi, tetapi user name
dikirimkan plain text.
4. Microsoft Challenge - Handshake Authentication Protocol (MSCHAP)
• MS-CHAP adalah mekanis otentikasi yang dienkripsi yang sama
dengan CHAP.
58
• Pada CHAP, NAS mengirimkan challenge, dengan session ID dan
string challenge kepada remote client.
• Remote client harus mengembalikan user name dan enkripsi dari
challenge string sebelumnya, session ID dan MD5 password hash.
• MS-CHAP juga membuat tambahan error codes, termasuk sebuah
password expired code, dan tambahan pesan enkripsi client-server
yang memungkinkan user untuk menukar password pada saat proses
otentikasi.
• Pada MS-CHAP, client dan NAS bebas untuk meng-generate
beberapa inisial kunci enkripsi untuk tukar menukar data enkripsi
oleh MPPE (Microsoft Point-to-Point Encryption).
2.2.6 Teknologi VPN
1. Frame Relay atau ATM Virtual Circuit
Teknologi VPN yang berbasis Virtual Circuit (VC)
menyediakan fasilitas IP melalui jaringan frame relay umum atau
jaringan ATM. Pada jaringan ini, enkripsi pada lapisan link bukan
merupakan sesuatu yang mutlak, karena Permanent Virtual
Circuits (PVCs) dan Switched Virtual Circuits (SVCs) telah
merupakan jaringan yang bersifat pribadi. Penerapan enkripsi
dapat dilakukan pada aplikasi tertentu saja yang bersifat kritikal
sehingga tidak akan menimbulkan kelebihan beban kerja pada
CPU.
59
Umumnya, penyedia jasa layanan akan memberikan
layanan solusi total, yaitu dengan memberikan fasilitas router
yang diatur oleh penyedia jasa layanan disisi pelanggan. Dengan
demikian para penyedia jasa layanan tersebut dapat membuat jasa
layanan seperti IP VPN dengan menggunakan VPCs dan SVCs
untuk membangun hubungan point-to-point melalui Frame Relay
atau jaringan ATM. Hal ini dapat dilakukan dengan menggunakan
router untuk mengatur informasi yang ada pada lapisan ke 3.
2. VPN IP-MPLS
Konsep dasar MPLS (Multi-Protokol Label Switching)
adalah teknik peletakan label dalam setiap paket yang dikirim
dalam jaringan ini. MPLS bekerja dengan cara member label
paket-paket data yang memuat rute dan prioritas pengiriman
(treatment) paket tersebut. Label tersebut akan memuat informasi
penting yang berhubungan dengan informasi routing suatu paket.
Teknik pelabelan ini biasa disebut dengan label switching.
Network MPLS terdiri atas sirkuit yang disebut LabelSwitched Path (LSP), yang menghubungan titik-titik yang disebut
Label-Switched Router (LSR). LSR pertama dan terakhir disebut
ingress dan egress. Setiap LSP dikaitkan sebuah Forwarding
Equivalence Class (FEC). FEC merupakan kumpulan paket yang
60
menerima perlakuan forwarding yang sama di sebuah LSR dan
diidentifikasikan dengan pemasangan label.
2.2.7 Tunneling
VPN mendukung dua jenis tunneling yaitu voluntary
tunneling
dan compulsory tunneling. Kedua jenis tunneling
biasanya digunakan.
Pada voluntary tunneling, klien VPN mengelola setup
koneksi. Pertama-tama klien membuat sambungan ke jaringan
operator selular (ISP dalam kasus Internet VPN). Kemudian,
aplikasi klien VPN membuat tunnel ke server VPN melalui
sambungan ini.
Pada compulsory tunneling, penyedia jaringan mengelola
setup koneksi VPN. Ketika pertama klien membuat koneksi biasa
ke penyedia jaringan, penyedia jaringan pada gilirannya segera
brokers koneksi VPN antara klien dan server VPN. Dari sudut
pandang klien, sambungan VPN ditetapkan hanya dalam satu
langkah dibandingkan dengan dua langkah yang diperlukan untuk
voluntary tunnels. Compulsory VPN tunneling mengotentikasi
klien dan rekan kerja mereka dengan server VPN khusus
menggunakan logika yang dibangun ke dalam perangkat broker.
Perangkat jaringan ini kadang-kadang disebut VPN Front End
Processor (FEP), Network Access Server (NAS) atau Point of
61
Presence Server (POS). Compulsory tunneling menyembunyikan
rincian konektivitas server VPN dari klien VPN dan manajemen
secara efektif memindahkan kontrol atas tunnel dari klien ke ISP.
Sebagai imbalannya, penyedia layanan harus memikul beban
tambahan menginstal dan memelihara perangkat FEP.
2.2.8 Windows Server 2003
Windows Server 2003 merupakan sebuah versi sistem
operasi Microsoft Windows yang
pasar server korporat.
Nomor
ditujukan
versi
untuk
internalnya
adalah
Microsoft Windows NT 5.2 build 3790. Dulunya dikenal dengan
.NET Server, Windows .NET Server, atau Whistler Server. Sistem
operasi ini merupakan kelanjutan dari sistem Windows 2000 Server.
Windows Server 2003 memiliki nama kode Whistler Server
mulai dikerjakan pada akhir tahun 2000. Tujuan dari hal ini
adalah Microsoft hendak membuat platform .NET, dengan
menyediakan infrastruktur jaringan yang terbentuk dari Windows
Server dan Windows Workstation. Proyek itu dinilai sangat
ambisius, karena Microsoft berniat mengembangkan dua sistem
operasi
secara
sekaligus
(Whistler
Server
dan
Whistler
Workstation). Akhirnya, beberapa kali sistem operasi ini ditunda
peluncurannya, karena jadwal pengembangan yang ketat, dan
hanya sistem operasi Whistler Workstation saja yang dirilis
62
setahun berikutnya dengan nama produk Windows XP, yang
ditujukan untuk kalangan konsumer rumahan dan korporat.
Windows Server 2003 terdiri atas beberapa produk yang
berbeda, yakni sebagai berikut:
ƒ
Windows Server 2003 Standard Edition
ƒ
Windows Server 2003 Enterprise Edition
ƒ
Windows Server 2003 Datacenter Edition
ƒ
Windows Server 2003 Web Edition
ƒ
Windows Small Business Server 2003
ƒ
Windows Storage Server 2003