5 BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 OSI Layer Model referensi OSI

BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1
OSI Layer
Model referensi OSI (Open System Interconnection) menggambarkan
bagaimana informasi dari suatu software aplikasi di sebuah komputer berpindah
melewati sebuah media jaringan ke suatu software aplikasi di komputer lain.
Model referensi OSI secara konseptual terbagi ke dalam 7 lapisan dimana masingmasing lapisan memiliki fungsi jaringan yang spesifik. Model ini diciptakan
berdasarkan sebuah proposal yang dibuat oleh International Standards
Organization (ISO) sebagai langkah awal menuju standarisasi protokol
internasional yang digunakan pada berbagai layer. Model ini disebut OSI (Open
System Interconnection) Reference Model karena model ini ditujukan bagi
pengkoneksian open system. Open System dapat diartikan sebagai suatu sistem
yang terbuka untuk berkomunikasi dengan sistem-sistem lainnya.
2.1.1 Karakteristik Lapisan OSI
Ke tujuh 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 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.
5
6
2.1.2 Protokol
Model OSI menyediakan secara konseptual kerangka kerja untuk
komunikasi antar komputer, tetapi model ini bukan merupakan metoda
komunikasi. Sebenarnya komunikasi dapat terjadi karena menggunakan protokol
komunikasi. Di dalam konteks jaringan data, sebuah protokol adalah suatu aturan
formal dan kesepakatan yang menentukan bagaimana komputer bertukar
informasi
melewati
sebuah
media
jaringan.
Sebuah
protokol
mengimplementasikan salah satu atau lebih dari lapisan-lapisan OSI. Sebuah
variasi yang lebar dari adanya protokol komunikasi, tetapi semua memelihara
pada salah satu aliran group: protokol LAN, protokol WAN, protokol jaringan,
dan protokol routing. Protokol LAN beroperasi pada lapisan fisik dan data link
dari model OSI dan mendefinisikan komunikasi di atas macam-macam media
LAN. Protokol WAN beroperasi pada ketiga lapisan terbawah dari model OSI dan
mendefinisikan komunikasi di atas macam-macam WAN. Protokol routing adalah
protokol lapisan jaringan yang bertanggung jawab untuk menentukan jalan dan
pengaturan lalu lintas. Akhirnya protokol jaringan adalah berbagai protokol dari
lapisan teratas yang ada dalam sederetan protokol.
2.1.3 Model OSI Layer
Layer osi dibagi menjadi tujuh bagian yaitu physical layer, data link layer,
network layer, transport layer, session layer, presentation layer, application layer.
Gambar 2.1 Model Lapisan OSI
7
2.1.3.1 Physical Layer
Berfungsi untuk mendefinisikan media transmisi jaringan, metode
pensinyalan, sinkronisasi bit, arsitektur jaringan (seperti halnya Ethernet atau
Token Ring), topologi jaringan dan pengkabelan. Level ini juga mendefinisikan
bagaimana Network Interface Card (NIC) dapat berinteraksi dengan media kabel
atau radio. Selain itu 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.
2.1.3.2 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 diteruskan ke network layer, data link layer melaksanakan tugas ini
dengan memungkinkan pengirim memecah-mecah 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 dan duplikasi frame. Data link layer
8
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 cepat ke
penerima
yang
lambat.
Mekanisme
pengaturan
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 acknoeledgement 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 digunakan sublayer khusus data link layer, yang
disebut medium access sublayer.
2.1.3.3 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 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
9
dibuat pada network layer. Untuk membuat informasi tagihan, setidaknya
software mesti menghitung jumlah paket atau karakter atau bit yang dikirimkan
oleh setiap pelanggannya. Accounting menjadi lebih rumit, bilamana sebuah paket
melintasi batas negara yang memiliki tarip 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.
Protokolnyapun 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.
2.1.3.4 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 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
10
urutan pengirimannya. Akan tetapi, terdapat pula jenis layanan transport lainnya.
Layanan tersebut adalah transport pesan terisolasi yang tidak menjamin urutan
pengiriman, dan membroadcast pesan-pesan ke sejumlah tujuan. Jenis layanan
ditentukan pada saat koneksi dimulai.
Transport layer merupakan layer end to end sebenarnya, dari sumber ke
tujuan. Dengan kata lain, sebuah program pada mesin sumber membawa
percakapan dengan program yang sama dengan pada mesin yang 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.
2.1.3.5 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 timesharing system atau untuk
memindahkan file dari satu mesin kemesin lainnya. Sebuah layanan session layer
adalah untuk melaksanakan pengendalian dialog. Session dapat memungkinkan
lalu lintas bergerak 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 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
11
lainnya dengan kemungkinan mempunyai selang waktu 1 jam antara dua crash
yang dapat terjadi. Setelah masing-masing 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.
2.1.3.6 Presentation Layer
Pressentation layer melakukan fungsi-fungsi tertentu yang diminta untuk
menjamin penemuan sebuah penyelesaian umum bagi masalah tertentu.
Pressentation 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 pressentation adalah encoding data.
Kebanyakan pengguna tidak memindahkan string bit biner yang random.
Para pengguna saling bertukar data sperti 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 datastruktur abstrak ini dan mengkonversi dari representation yang digunakan pada
sebuah komputer menjadi representation standard jaringan, dan sebaliknya.
12
2.1.3.7 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 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
mengatasi adanya ketidak-kompatibelan ini. Tugas tersebut juga merupakan
pekerjaan appication layer, seperti pada surat elektronik, remote job entry,
directory lookup, dan berbagai fasilitas bertujuan umum dan fasilitas bertujuan
khusus lainnya.
2.2
TCP/IP
TCP/IP merupakan protokol jaringan yang luas digunakan dalam jaringan
LAN, WAN, maupun Internet. TCP/IP merupakan kependekan dari Transmission
Control Protocol/Internet Protocol. TCP/IP terdiri dari empat lapisan (layer) yang
berupa kumpulan protocol bertingkat sebagai berikut:
1. Network Interface Layer yang berfungsi dan bertanggung jawab atas
pengiriman dan penerimaan data dari media fisik.
13
2. Internet Layer berfungsi dan bertanggung jawab atas proses pengiriman
tepat pada alamat tujuan IP (Internet Protocol), ARP (Address Resolution
Protocol), dan ICMP (Internet Control Message Protocol).
3. Transport Layer berfungsi dan bertanggung jawab atas pengadaan
komunikasi antar host.
4. Aplication Layer sebagai tempat berbagai aplikasi yang menggunakan
TCP/IP stack.
Gambar 2.2 Layer TCP
2.2.1 Network Interface Layer
Lapisan NETWORK pada OSI identik dengan Lapisan INTERNET pada
DOD(TCP/IP). Fungsinya adalah meneruskan paket-paket dari satu node ke node
lain, mengatur dalam pemberian alamat. untuk peralatan jaringan dan memilih
jalur terbaik dalam menyalurkan paket data di jaringan. Pada lapisan ini segmen
data diubah menjadi paket dengan menambahkan informasi mengenai alamat
logika atau IP Address tujuan dan asal data. Router bekerja pada lapisan ini.
Beberapa protocol yang bekerja pada lapisan internet DOD, antara lain:
1. IP (INTERNET PROTOCOL), adalah lapisan yang memberi alamat/identitas
logika untuk peralatan di jaringan. Saat ini IP menggunakan format 32bit ,
dikenal dengan IP V4.
14
2. ARP
(ADDRESS
RESOLUTION
PROTOCOL),
Protokol
yang
menyelenggarakan translasi dari IP ke MAC. Fungsi dari ARP adalah
membuat alamat logika serupa Ipaddress yang tak bergantung pada peralatan,
pergantian suatu NIC hanya mengubah MAC address, tetapi tidak IP address,
dan paket diteruskan berdasar alamat IP yang dituju.
3. RARP (REVERSE ADDRESS RESOLUTION PROTOCOL), adalah
kebalikan dari ARP. Protokol ini memungkinkan untuk mendapatkan IP
address jika MAC address diketahui.
4. BOOTP (BOOTSTRAP PROTOCOL), digunakan pada proses booting dari
diskless workstation dengan memberi IP address ke peralatan jaringan.
5. DHCP (DYNAMIC HOST CONFIGURATION PROTOCOL), menyediakan
mekanisme pemberian IP address bagi workstation yang mengaksesnya saat
bootstrap ke server.
6. ICMP (INTERNET CONTROL MESSAGE PROTOCOL), protocol yang
berguna untuk melaporkan jika terjadi masalah pengiriman data. Memberi
sinyal NACK jika ada paket yang tidak sampai ke tujuan. Memberitahukan
pengirim jika memori buffers router penuh. Memberitahukan pengirim bahwa
paket telah melewati jumlah hop maksimum dan data akan dibuang
(TTL=time to life). Redirect paket daro gateway ke host.
7. IGMP (INTERNET GROUP MANAGEMENT PROTOCOL) adalah salah
satu protokol jaringan dalam kumpulan protokol Transmission Control
Protocol/Internet Protocol (TCP/IP) yang bekerja pada lapisan jaringan yang
digunakan untuk menginformasikan router-router IP tentang keberadaan
group-group jaringan multicast. Sekali sebuah router mengetahui bahwa
terdapat beberapa host dalam jaringan yang terhubung secara lokal yang
tergabung ke dalam group multicast tertentu, router akan menyebarkan
informasi ini dengan menggunakan protokol IGMP kepada router lainnya
dalam sebuah internetwork sehingga pesan-pesan multicast dapat diteruskan
kepada router yang sesuai. IGMP kemudian digunakan untuk memelihara
keanggotaan group multicast di dalam subnet lokal untuk sebuah alamat IP
multicast.
15
8. LLMNR (LINK-LOCAL MULTICAST NAME RESOLUTION) adalah
protokol yang memungkinkan host IPv4 dan IPv6 untuk melakukan resolusi
nama host pada link local yang sama.
9. SSDP (SIMPLE SERVICE DISCOVERY PROTOCOL) merupakan sebuah
protokol Universal Plug and Play, yang digunakan di dalam sistem operasi dan
beberapa
merek
perangkat
jaringan.
SSDP
menggunakan
notifikasi
pengumuman yang ditawarkan oleh protokol Hypertext Transfer Protocol
(HTTP) yang memberikan Universal Resource Identifier (URI) untuk tipe
layanan dan juga Unique Service Name (USN). Tipe-tipe layanan diatur oleh
Universal Plug and Play Steering Committee.
10. NBNS (NetBIOS NAME SERVICE) adalah sebuah nama yang berukuran 16byte yang digunakan oleh keluarga sistem operasi untuk sebuah fungsi atau
layanan jaringan. Nama NetBIOS digunakan oleh aplikasi-aplikasi yang
memakai jasa protokol dan API NetBIOS. Menggunakan nama NetBIOS jauh
lebih mudah dan lebih bersahabat untuk menidentifikasi sebuah host komputer
dalam sebuah jaringan daripada menggunakan angka-angka (dalam hal ini
adalah alamat IP). Nama NetBIOS dapat digunakan dalam aplikasi Windows
NT, mulai dari Windows Explorer, Network Neighborhood, dan juga perintah
command-line net (net start, net stop, net send, dan lain-lain).
2.2.2 Internet Layer
Sifat dalam melakukan pengiriman data yang dilakukan IP dikenal sebagai
unreliable, connectionless, dan datagram delivery service. Dua hal yang menarik
adalah unreliable (ketidakandalan dalam menyampaikan data) hal ini dikarenakan
IP hanya akan melakukan hal yang terbaik dalam proses penyampaian data untuk
sampai ke host tujuan (best effort delivery service). Hal ini dipilih agar paket yang
dikirim tetap sampai walaupun salah satu jalur ke host tujuan tersebut mengalami
masalah.
16
2.2.3 Transport Layer
Bertanggung jawab untuk komunikasi antara aplikasi. Layer ini mengatur
aluran informasi dan mungkin menyediakan pemeriksaan error. Data dibagi
kedalam beberapa paket yang dikirim ke internet layer dengan sebuah header.
Header mengandung alamat tujuan, alamat sumber dan checksum. Checksum
diperiksa oleh mesin penerima untuk melihat apakah paket tersebut ada yang
hilang pada rute. Pada lapisan ini terdapat dua protocol yaitu TCP (Transmission
Control Protocol) dan UDP (User Datagram Protocol).
2.2.4 Aplication Layer
Merupakan sebuah aplikasi yang mengirimkan data ke transport layer. layer
ini akan mencarikan program untuk memproses file ini yaitu misalnya program
Winzip di komputer client berbasis MS Windows. Demikian pula untuk layanan
Transfer file digunakan FTP (client dan server), telnet untuk remote akses,
membuka homepage dengan http atau https, maito untuk proses mengirim file.
2.3
IP versi 4
Alamat IPv4 merupakan jenis pengalamatan jaringan yang digunakan
dalam protocol jaringan TCP/IP. Panjang total bit dari IPv4 adalah 32-bit, dan
secara teoritis dapat memberikan alamat hingga 4 miliar host komputer, lebih
tepatnya 4.294.967.296 host di seluruh dunia. Jumlah host tersebut didapat dari
2564 yang mana 256 didapat dari 8 bit sedangkan dipangkatkan 4 karena terdapat
4 oktet. Sehingga nilai maksimum dari IPv4 255.255.255.255, dimana nilai
dihitung dari 0 sehingga nilai host yang dapat ditampung sebanyak 2564 =
4.294.967.296.
2.3.1 Kelas Alamat IP
IPv4 dibagi menjadi beberapa kelas, yaitu kelas A, kelas B, kelas C, kelas
D, dan kelas E. Yang menjadi perbedaan kelas ipv4 ini adalah pola biner yang
terdapat dalam oktet pertama , terutama adalah bit-bit awal/high-order bit. Tetapi
untuk lebih mudah mengingatnya digunakan representasi desimal.
17
2.3.1.1 Alamat Kelas A
Dalam kelas A ini oktet (8 bit) pertama adalah netid. Di mana bit yang
tertinggal pada netid kelas A ini adalah nol (0) semua. Secara teori, kelas A ini
memiliki 27 jaringan atau 128 jaringan yang tersedia. Secara aktual hanya ada 126
jaringan yang tersedia karena ada 2 alamat yang disisakan untuk tujuan tertentu.
Dalam kelas A, 24 bit digunakan sebagai hostid. Jadi secara teori pula setiap netid
memiliki 224 host atau 16.777.216 host/router. Kelas A cocok untuk mendisain
organisasi komputer yang jumlahnya sangat besar dalam jaringannya.
Gambar 2.3 Struktur IP kelas A
2.3.1.2 Alamat Kelas B
Dalam kelas B, 2 oktet digunakan sebagai netid dan 2 oktet sisanya untuk
hostid. Secara teori pula, kelas B memiliki 214 netid atau 16.384 jaringan.
Sedangkan banyaknya host setiap jaringan adalah 216 host atau 65.536
host/router. Dikarenakan ada 2 alamat yang akan digunakan untuk tujuan khusus,
maka hostid yang tersedia efektif adalah sebanyak 65.534. Kelas B ini cocok
untuk mendisain organisasi komputer dalam jumlah menengah.
Gambar 2.4 Struktur IP kelas B
2.3.1.3 Alamat Kelas C
Dalam kelas C, 3 oktet sudah dimiliki untuk netid dan hanya 1 oktet untuk
hostid. Sehingga secara teori banyaknya jaringan yang bisa dibentuk oleh kelas C
ini adalah 221atau terdapat 2.097.152 jaringan. Sedangkan banyaknya host/router
di setiap jaringan adalah 28host/router atau setara dengan 256 host. Juga
18
dikarenakan penggunaan 2 hostid untuk tujuan khusus maka hostid yang tersedia
efektif adalah sebanyak 254 host atau router.
Gambar 2.5 Struktur IP kelas C
2.3.1.4 Alamat Kelas D
Khusus kelas D ini digunakan untuk tujuan multicasting. Dalam kelas ini
tidak lagi dibahas mengenai netid dan hostid. Jika 4 bit pertama adalah 1110, IP
Address merupakan kelas D yang digunakan untuk multicast address, yakni
sejumlah komputer yang memakai bersama suatu aplikasi (bedakan dengan
pengertian network address yang mengacu kepada sejumlah komputer yang
memakai bersama suatu network). Salah satu penggunaan multicast address yang
sedang berkembang saat ini di Internet adalah untuk aplikasi real-time video
conference yang melibatkan lebih dari dua host (multipoint), menggunakan
Multicast Backbone (MBone).
2.3.1.5 Alamat Kelas E
Kelas terakhir adalah kelas E (4 bit pertama adalah 1111 atau sisa dari
seluruh kelas). Pemakaiannya dicadangkan untuk kegiatan eksperimental. Juga
tidak ada dikenal netid dan hostid di sini.
2.3.2 Alamat Khusus
Selain address yang dipergunakan untuk pengenal host, ada beberapa jenis
address yang digunakan untuk keperluan khusus dan tidak boleh digunakan untuk
pengenal host, diantaranya network Address, Broadcast Address dan Netmask.
19
2.3.2.1 Network Address
Address ini digunakan untuk mengenali suatu network pada jaringan
Internet. Misalkan untuk host dengan IP Address kelas B 167.205.9.35. Tanpa
memakai subnet, network address dari host ini adalah 167.205.0.0. Address ini
didapat dengan membuat seluruh bit host pada 2 segmen terakhir menjadi 0.
Tujuannya adalah untuk menyederhanakan informasi routing pada Internet.
Router cukup melihat network address (167.205) untuk menentukan kemana
paket tersebut harus dikirimkan. Contoh untuk kelas C, network address untuk IP
address 202.152.1.250 adalah 202.152.1.0. Analogi yang baik untuk menjelaskan
fungsi network address ini adalah dalam pengolahan surat pada kantor pos.
Petugas penyortir surat pada kantor pos cukup melihat kota tujuan pada alamat
surat (tidak perlu membaca seluruh alamat) untuk menentukan jalur mana yang
harus ditempuh surat tersebut. Pekerjaan “routing” surat-surat menjadi lebih
cepat. Demikian juga halnya dengan router di Internet pada saat melakukan
routing atas paket-paket data.
2.3.2.2 Broadcast Address
Address ini digunakan untuk mengirim/menerima informasi yang harus
diketahui oleh seluruh host yang ada pada suatu network. Seperti diketahui, setiap
paket IP memiliki header alamat tujuan berupa IP Address dari host yang akan
dituju oleh paket tersebut. Dengan adanya alamat ini, maka hanya host tujuan saja
yang memproses paket tersebut, sedangkan host lain akan mengabaikannya. Jika
suatu host ingin mengirim paket kepada seluruh host yang ada pada networknya.
Tidak efisien jika harus membuat replikasi paket sebanyak jumlah host tujuan.
Pemakaian bandwidth akan meningkat dan beban kerja host pengirim bertambah,
padahal isi paket-paket tersebut sama. Oleh karena itu, dibuat konsep broadcast
address. Host cukup mengirim ke alamat broadcast, maka seluruh host yang ada
pada network akan menerima paket tersebut. Konsekuensinya, seluruh host pada
network yang sama harus memiliki address broadcast yang sama dan address
tersebut tidak boleh digunakan sebagai IP Address untuk host tertentu. Jadi,
sebenarnya setiap host memiliki dua address untuk menerima paket : pertama
20
adalah IP Address yang bersifat unik dan kedua adalah broadcast address pada
network tempat host tersebut berada. Address broadcast diperoleh dengan
membuat seluruh bit host pada IP Address menjadi 1. Jadi, untuk host dengan IP
address
167.205.9.35
atau
167.205.240.2,
broadcast
address
adalah
167.205.255.255 (2 segmen terakhir dari IP Address tersebut dibuat berharga
11111111.11111111, sehingga secara desimal terbaca 255.255). Jenis informasi
yang di broadcast biasanya adalah informasi routing.
2.3.2.3 Netmask
Netmask adalah alamat yang digunakan untuk melakukan masking/filter
pada proses pembentukan routing agar kita cukup memperhatikan beberapa bit
saja dari total 32 bit IP Address. Artinya dengan menggunakan netmask tidak
perlu kita memperhatikan seluruh (32 bit) IP address untuk menentukan routing,
akan tetapi cukup beberapa buah saja dari IP address yg kita perlu perhatikan
untuk menentukan kemana packet tersebut dikirim.
2.3.3 Waktu Habisnya IPv4
IP v4 panjang totalnya adalah 32-bit, dan secara teoritis dapat
mengalamati hingga 4 miliar host komputer atau lebih tepatnya 4.294.967.296
host di seluruh dunia, jumlah host tersebut didapatkan dari 256 (didapatkan dari 8
bit) dipangkat 4 (karena terdapat 4 oktet) sehingga nilai maksimal dari alamt IP
versi 4 tersebut adalah 255.255.255.255 dimana nilai dihitung dari nol sehingga
nilai nilai host yang dapat ditampung adalah 256x256x256x256= 4.294.967.296
host, dan jumlah pengguna IP v 4 di dunia saat ini sudah mendekati angka
tersebut. IANA (Internet Assigned Number Authority) adalah sebuah organisasi
yang didanai oleh pemerintah Amerika Serikat untuk menangani masalah
penetapan parameter protokol internet, seperti ruang alamat IP, dan Domain Name
System (DNS). Pada tahun 2009, IANA memprediksi bahwa pada pertengahan
tahun 2012 IP versi 4 akan habis. Namun pada 31 Januari 2011, ternyata IANA
telah kehabisan Blok IP yang dialokasikan untuk RIR (Regional Internet
21
Registry). Menurut data terakhir RIR blok ip yang tersisa dapat dilihat pada tabel
2.1.
Tabel 2.1 Status IP RIR saat ini
RIR
Blok Ip yang tersisa
AFRINIC
2,12/8s
APNIC
0,98/8s
ARIN
4,42/8s
LACNIC
2,99/8s
RIPE
3,17/8s
Untuk satu blok IPv4 /8s berjumlah sekitar 16500000 alamat IP. Dari data
diatas daerah Asia Pasifik memiliki blok IP yang paling sedikit, banyak faktor
yang menjadi penyebab habisnya alokasi IPv4 antara lain:
1. Seluruh perangkat komunikasi saat ini berbasis IP.
2. Saat ini para provider memberikan layanan Broadband, di mana pengguna
akan selalu terhubung dengan sentral tidak seperti pada layanan dial-up.
3. Pengguna internet bertambah dengan pesat, terutama di negara
berkembang.
4. Pada awalnya, banyak perusahaan yang mendapatkan blok IP /8 (Class A)
atau /16 (Class B) sehingga pemakaian IPv4 kurang efisien.
5. Dengan ditemukannya teknologi virtualisasi, maka dalam satu perangkat
seolah-olah terdapat beberapa mesin yang masing-masing mendapatkan IP
address sendiri.
2.4
Dynamic Host Configuration Protocol (DHCP)
DHCP adalah protokol yang berbasis arsitektur client/server yang
digunakan untuk memudahkan pengalokasian alamat IP dalam suatu jaringan.
Sebuah jaringan local yang tidak menggunakan DHCP harus memberikan alamat
IP kepada seluruh komputer secara manual. Sedangkan jika menggunakan DHCP,
seluruh komputer yang tersambung pada jaringan akan mendapatkan alamat IP
secara otomatis dari server DHCP.
22
DHCP server umumnya memiliki sekumpulan alamat yang diizinkan
untuk didistribusikan kepada client yang disebut DHCP Pool. Setiap client
kemudian menyewa alamat IP dari DHCP Pool ini untuk waktu yang ditentukan
oleh DHCP.
Gambar 2.6 sistem kerja DHCP
Berikut merupakan tipe-tipe pesan yang ditentukan oleh DHCP :
1. DHCPDISCOVER : merupakan tipe pertama dari DHCP, dimana sebuah
client menyebarkan request secara broadcast untuk menemukan server DHCP
lokalnya.
2. DHCPOFFER : server DHCP yang menerima satu client DHCPDISCOVER,
dan yang dapat melayani permintaan informasi, mengirim DHCPOFFER
kepada client dengan sekumpulan parameter.
3. DHCPREQUEST : client menerima satu atau lebih DHCPOFFER, dan
memutuskan tawaran mana yang diterima. Kemudian client mengirim tawaran
DHCPREQUEST untuk meminta alamat IP dari salah satu alamat yang
tersedia dalam DHCP Pool pada DHCP server yang bersangkutan.
4. DHCPACK : server mengirim paket acknowledgment (ACK) pada client
dengan sekumpulan parameter konfigurasi, mengkonfirmasi kepada client
bahwa DHCPREQUEST diterima, dan memberikan sekumpulan informasi
yang diperlukan.
23
5. DHCPNAK : jika client meminta alamat yang salah, atau alamat yang tidak
dapat diterima, server akan mengirimkan DHCPNAK ke client untuk
memberitahukan bahwa client tidak dapat memperoleh alamat tersebut.
6. DHCPDECLINE : jika client menerima alamat yang diminta, dan secara
berurutan menemukan bahwa alamat itu telah digunakan di tempat lain dalam
jaringan, maka client akan mengirimkan DHCPDECLINE ke server.
7. DHCPRELEASE : jika client tidak menggunakan alamat yang ditunjuk
secara dinamis, client harus mengirimkan pesan DHCPRELEASE ke server
agar server mengetahui bahwa alamat sudah tidak digunakan lagi.
8. DHCPINFORM : jika client telah memiliki alamat IP, tetapi masih
memerlukan informasi konfigurasi, maka pesan DHCPINFORM akan
melayani tugas ini.
2.5
Automatic Private Internet Protocol Addressing (APIPA)
APIPA adalah salah satu fitur sistem operasi Micorsoft Windows yang
secara otomatis mengassign alamat IP pada range 169.254.0.0 sampai
169.254.255.255 ketika server DHCP tidak tersedia di jaringan. APIPA digunakan
untuk jaringan kecil yang tidak terkoneksi ke internet . Dengan menggunakan
APIPA,
komputer-komputer
pada subnet
tunggal bisa secara otomatis
mengkonfigurasi diri dan bisa berkomunikasi dengan komputer yang lain pada
subnet tanpa harus mengkonfigurasi TCP/IP secara manual.
2.6
IP versi 6
IPv6 merupakan Internet Protokol versi baru yang didesain sebagai
pengganti dari Internet Protokol versi 4 yang didefinisikan dalam RFC 791.
Perubahan IPv4 ke IPv6 didasari oleh keterbatasan jumlah IP yang dimiliki oleh
IPv4. Dengan kapasitas alamat IP yang sangat besar pada IPv6, setiap perangkat
yang terhubung ke Internet baik itu komputer desktop, laptop, atau telepon seluler
GPRS/3G, bisa memiliki alamat IP yang tetap. Sehingga nantinya setiap
perangkat elektronik yang ada dapat terhubung dengan Internet melalui alamat IP
yang unik.
24
2.6.1 Format header IPv6
Pada IPv6 format header semakin disederhanakan. Hal ini dilakukan untuk
mempermudah routing. Option pada IPv6 tidak digabung dengan header IPv6 dan
header layer transport. Dengan adanya pemisahan header option, maka akan
mempercepat pemrosesan paket oleh router, karena header option tidak ikut
diproses oleh router bersangkutan.
Penyederhanaan header pada IPv6 dilakukan dengan cara memindahkan
beberapa field IPv4 ke header extension dan menghapus beberapa header lain.
Gambar 2.4 format header
Dari gambar 2.4 dapat dilihat header IPv6 lebih sederhana daripada
header IPv4. Berikut penjelasan singkat dari Field –field pada header IPv6
diatas.
-
Version : field 4 bit yang menunjukkan versi Internet Protokol, yaitu versi 6.
-
Traffic class : 8 bit field traffic class.
-
Flow Label : field 20 bit yang digunakan oleh pengirim untuk member label
pada paket – paket yang membutuhkan penanganan khusus dari router IPv6,
seperti misalnya service – service yang bersifat real-time.
-
Playload Length : Field ini berisi 16 bit yang menunjukkan panjang playload.
Yaitu panjang data yang mengikuti header IPv6, dalam oktet.
-
Next Header : Field 8 bit yang memiliki fungsi mengidentifikasi header
berikut yang mengikuti header IPv6 utama. Menggunakan nilai yang sama
seperti field protokol IPv4.
25
-
Hop Limit : Field 8 bit unsigned integer. Menunjukkan jumlah link maksimum
yang akan dilewatipaket sebelum dibuang. Paket akan dibuang apabila Hop
Limit bernilai nol.
-
Source Address : field 128 bit, menunjukkan alamat pengirim paket.
-
Destination Address : field 128 bit, menunjukkan alamat penerima paket.
2.6.2 Format Alamat IPv6
Alamat IPv6 memiliki panjang 128-bit, panjang alamat tersebut akan
dibagi kedalam 8 blok yang berukuran 16-bit, yang dapat dikonversikan ke dalam
bilangan heksadesimal berukuran 4 digit. Setiap blok akan dipisahkan dengan
tanda (:). Format notasi yang digunakan oleh IPv6 juga sering disebut dengan
colon-hexadecimal format, berbeda dengan IPv4 yang menggunakan dotteddecimal format. Berikut contoh alamat IPv6 dalam bentuk bilangan biner:
0010000111011010000000001101001100000000000000000010111100111011
0000001010101010000000001111111111111110001010001001110001011010
Untuk menerjemahkan kedalam bentuk notasi colon-hexadecimal format,
angka biner diatas dibagi menjadi kedalam 8 kelompok yang berurukarn 16-bit.
0010000111011010 0000000011010011 0000000000000000 0010111100111011
0000001010101010 0000000011111111 1111111000101000 1001110001011010
Kemudian setiap blok yang berukuran 16-bit dikonversikan kedalam
bilangan heksadesimal dan setiap bilangan heksadesimal tersebut dipisahkan
menggunakan tanda (:). Berikut merupakan hasil konversinya :
21DA:00D3:0000:2f3B:02AA:00FF:FE28:9C5A
2.6.2.1 Penyederhanaan alamat
Alamat diatas dapat disederhanakan lagi dengan cara membuang angka 0
pada awal setiap blok yang berukuran 16-bit di atas. Dengan menyisakan satu
26
digit terakhir. Dengan membuang angka 0, maka alamat diatas akan menjadi
seperti berikut :
21DA:D3:0:2f3B:2AA:FF:FE28:9C5A
Konversi pengalamatan pada Ipv6 juga memperbolehkan penyederhanaan
alamat lagi, yaitu dengan cara membuang semua angka 0. Jika dalam sebuah
alamat Ipv6 yang direpresentasikan dalam notasi colon-hexadecimal format
mengandung beberapa blok 16-bit dengan angka 0, maka alamat tersebut dapat
disederhanakan dengan menggunakan (::). Contoh cara penggunaan (::)
Alamat asli
: 2607:f0d0:2001:000a:0000:0000:0000:0001
Alamat yang disederhanakan : 2607:f0d0:2001:a:0:0:0:1
Alamat setelah dikompresi
: 2607:f0d0:2001:a::1
2.6.2.2 Format Prefix
Pada Ipv4, sebuah alamat dalam notasi dotted-decimal format dapat
dipresentasikan dengan menggunakan angka prefix yang merujuk pada subnet
mask. Ipv6 memiliki angka prefiks tetapi tidak digunakan untuk merujuk kepada
subnet mask, karena Ipv6 memang tidak mendukung adanya subnet mask. Prefix
merupakan sebuah bagian dari alamat IP, yang mana bit-bit memiliki nilai-nilai
yang tetap atau bit tersebut merupakan bagian dari sebuah rute. Panjang prefix
menentukan jumlah bit terbesar paling kiri yang membuat prefix subnet.
2.6.3 Jenis-jenis alamat Ipv6
Address Ipv6 dapat dibagi menjadi beberapa jenis yaitu :
1. Unicast Address (one-to-one)
2. Multicast Address (one-to-many)
3. Anycast Address
2.6.3.1 Unicast Address
Unicast Address digunakan untuk komunikasi satu lawan satu, dengan
menunjuk satu host. Dalam alamat unicast terdiri dari:
27
1. Alamat unicast global
Alamat unicast global mirip dengan alamat publik dalam alamat IPv4. Dikenal
juga sebagai Aggregatable Global Unicast Address. Seperti halnya alamat
publik pada IPv4 yang dapat secara global dirujuk oleh host-host di Internet
dengan menggunakan proses routing, alamat ini juga mengimplementasikan
hal yang serupa. Struktur alamat IPv6 unicast global menjadi topologi tiga
level (public, site, dan node).
Tabel 2.2 Struktur alamat IPv6 unicast global
Field
001
Panjang
Keterangan
3 bit
Berfungsi sebagai tanda pengenal alamat,
bahwa alamat ini adalah sebuah alamat
IPv6 Unicast Global.
Top Level Aggregation
13 bit
Identifier (TLA ID)
Berfungsi sebagai level tertinggi dalam
hierarki routing. TLA ID diatur oleh
Internet Assigned Name Authority (IANA),
yang mengalokasikannya ke dalam daftar
internet
registry,
yang
kemudian
mengalokasikan sebuah TLA ID ke sebuah
ISP global.
Res
8 bit
Direservasikan untuk penggunaan pada
masa yang akan datang (mungkin untuk
memperluas TLA ID atau NLA ID)
Next Level Aggregation
24 bit
Identifier (NLA ID)
Site Level Aggregation
Berfungsi sebagai tanda pengenal milik
situs (site) kustomer tertentu.
16 bit
Identifier (SLA ID)
Mengizinkan hingga 65536 (216) subnet
dalam sebuah situs individu. SLA ID
ditetapkan dalam sebuah site. ISP tidak
dapat mengubah bagian alamat ini.
Interface ID
64 bit
Berfungsi sebagai alamat dari sebuah node
dalam
subnet
yang
ditentukan oleh SLA ID).
spesifik
(yang
28
2. Alamat unicast site-local
Merupakan alamat yang setara dengan private address, yang dipakai terbatas
di dalam site saja. Alamat ini dapat diberikan dengan bebas asalakan unik di
dalam site tersebut, namun tidak bisa mengirimkan packet dengan tujuan
alamat ini di luar dari site tersebut.
Tabel 2.3 Struktur alamat unicast site-local
Field
Panjang
Keterangan
11111110110000000000000
48 bit
Nilai ketetapan alamat unicast sitelocal.
00000000000000000000000
00
Subnet Identifier
16 bit
Mengizinkan hingga 65536 (216) subnet
dalam sebuah struktur subnet datar.
Administrator juga dapat membagi bitbit yang memiliki nilai tinggi (highorder
bit) untuk membuat
sebuah
infrastruktur routing hierarkis.
Interface Identifier
64 bit
Berfungsi sebagai alamat dari sebuah
node dalam subnet yang spesifik.
3. Alamat unicast link-local
Alamat unicast link-local adalah alamat yang digunakan oleh host-host dalam
subnet yang sama. Alamat ini mirip dengan konfigurasi APIPA (Automatic
Private Internet Protocol Addressing) dalam sistem operasi windows dan unix.
Host-host yang berada dalam subnet yang sama akan menggunakan alamatalamat ini secara otomatis agar dapat melakukan komunikasi. Alamat ini juga
memiliki fungsi resolusi alamat yang disebut dengan Neighbor Discovery.
Prefix alamat yang digunakan oleh jenis alamat ini adalah FE80::/64.
29
Tabel 2.4 Struktur alamat unicast link-local
Field
Panjang
1111111010000000000000000000
64 bit
Keterangan
Berfungsi
sebagai
tanda
0000000000000000000000000000
pengenal alamat unicast link-
00000000
local.
Interface ID
64 bit
Berfungsi sebagai alamat dari
sebuah node dalam subnet
yang spesifik.
4. Alamat unicast Loopback
Unicast Loopbak adalah sebuah alamat yang digunakan untuk mekanisme
interprocess communication (IPC) dalam sebuah host. Dalam IPv4, alamat
yang
ditetapkan
adalah
127.0.0.1,
sedangkan
dalam
IPv6
adalah
0:0:0:0:0:0:0:1, atau ::1.
5. Alamat unicast 6 to 4
Unicast 6 to 4 adalah alamat yang digunakan oleh dua host IPv4 dan IPv6
dalam sebuah Internet IPv4 agar dapat saling berkomunikasi. Alamat ini
sering digunakan sebagai pengganti alamat publik dari IPv4, alamat ini aslinya
menggunakan prefix alamat 2002::/16, dengan tambahan 32 bit dari alamat
publik IPv4 untuk membuat sebuah prefix dengan panjang 48-bit, dengan
format 2002:WWXX:YYZZ::/48. Dimana WWXX dan YYZZ merupakan
representasi dalam notasi colon-decimal format dari notasi dotted-decimal
format w.x.y.z dari alamat publik IPv4. Sebagai contoh alamat IPv4
157.60.91.123 diterjemahkan menjadi alamat IPv6 2002:9D3C:5B7B::/48
6. Alamat unicast ISATAP
Alamat unicast ISATAP merupakan sebuah alamat yang digunakan oleh dua
host IPv4 dan IPv6 dalam sebuah Intranet IPv4 agar dapat saling
berkomunikasi. Alamat ini menggabungkan prefix alamat unicast link-local,
alamat site-local atau alamat unicast global (yang berupa prefix alamat 6to4)
yang memiliki ukuran 64-bit dengan 32-bit ISATAP Identifier (0000:5EFE),
lalu diikuti dengan 32-bit alamat IPv4 yang dimiliki oleh interface atau sebuah
30
host. Prefix yang digunakan dalam alamat ini dinamakan dengan subnet
prefix. Meskipun alamat 6 to 4 hanya dapat menangani alamat IPv4 publik
saja, alamat ISATAP dapat menangani alamat pribadi IPv4 dan alamat publik
IPv4.
2.6.3.2 Multicast Address
Multicast Address adalah alamat yang digunakan untuk berkomunikasi
antara satu dengan yang lainnya dengan menunjuk host dari grup. Pada IPv4
multicast address didefinisikan sebagai IP kelas D. Sedangkan pada IPv6 ruang 8
bit pertama dimulai dengan “FF” dan disediakan untuk multicast address. Ruang
tersebut kemudian dibagi kembali untuk menentukan range berikutnya.
Tabel 2.5 Struktur alamat multicast address
Field
Panjang
Keterangan
11111111
8 bit
Tanda pengenal bahwa alamat ini adalah alamat multicast
Flags
4 bit
Berfungsi sebagai tanda pengenal apakah alamat ini
merupakan alamat transient atau bukan. Jika memiliki
nilai 0, maka alamat ini bukan alamat transient, dan alamat
ini merujuk kepada alamat multicast yang ditetapkan
secara permanen. Jika bernilai 1, maka alamat ini adalah
alamat transient.
Scope
4 bit
Berfungsi sebagai indikasi cakupan lalu lintas multicasat,
seperti
halnya
interface-local,
link-local,
site-local,
organization local atau global.
Group ID
112 bit
Berfungsi sebagai tanda pengenal group multicast.
Alamt prefix-prefix yang harus didefinisikan sebelumnya pada implementasi
IPv6 adalah:
a. Unspecified Address
b. Alamat loopback
c. Prefix Multicast (FF)
31
d. Prefix local-use (link-local dan site-local)
e. Pre-defined multicast Addresses
f. IPv4-Compatible prefix
Implementasi harus mengasumsikan semua alamat sebagai unicast kecuali ada
konfigurasi yang sudah dispesifikasikan.
2.6.3.3 Anycast Address
Alamat anycast merupakan alamat yang diberikan kepada lebih dari satu
interface (biasanya milik node yang berbeda), paket yang dikirim ke alamat
anycast dirutekan ke interface terdekat yang mempunyai alamat tersebut,
mengacu kepada pengukuran dari jarak protokol routing. Anycast dialokasikan
dari spasi alamat unicast, menggunakan berbagai macam definisi format alamat
berbeda dengan unicast. Ketika alamat unicast berubah ke alamat anycast, node
yang diberikan alamat tersebut harus secara eksplisit tahu bahwa alamat tersebut
merupakan alamat anycast. Ada beberapa larangan yang diberikan pada alamat
anycast yaitu, alamat anycast tidak boleh dipergunakan sebagai alamat asal dari
paket IPv6, dan alamat anycast tidak diberikan kepada host IPv6 dengan demikian
mungkin diberikan kepada router IPv6 saja.
2.7
Neighbor Discovery (ND) IPv6
Neighbor discovery digunakan node (host dan router) untuk mencari
alamat-alamat layer link (misalkan MAC address pada ethernet) untuk
mengetahui node-node client yang berada pada link yang sama, dan akan
menghapus alamat-alamat tersebut pada cache jika alamat tersebut sudah tidak
digunakan lagi. Neighbor discovery juga digunakan host-host untuk mencari
router yang menjadi tetangganya yang bersedia melewatkan paket-paketnya untuk
kepentingan host itu sendiri. Selain itu node juga menggunakan neighbor
discovery untuk mendeteksi perubahan pada alamat layer link.
Ketika router atau jalur ke router gagal/rusak, host akan secara aktif
mencari alternatif lain yang aktif. Alamat multicast untuk semua node adalah
FF02::1, yang merupakan jangkauan alamat link-link untuk dapat mencapai semua
32
node. Sedangkan alamat multicast untuk semua router adalah FF02::2, yang
merupakan jangkauan alamat link-local untuk mencapai semua router.
2.7.1 Overview Protocol
Protokol ini dapat memecahkan sejumlah masalah sebelumnya yang
berhubungan dengan interaksi antara node-node yang terhubung dalam link yang
sama. Protokol ini dapat mendefinisikan mekanisme untuk memecahkan beberapa
masalah berikut:
1. Router Discovery, Bagaimana host-host mencari router yang berkoneksi pada
link.
2. Prefix Discovery, Bagaimana host-host menemukan alamat prefix yang
merupakan alamat atau pengidentifikasi link tempat host-host tersebut saling
terinterkoneksi (node-node menggunakan prefix untuk membedakan apakah
node yang akan tersbut beradapada link yang sama dengan node asal atau node
yang akan dituju tersebut yang hanya dapat dijangkau melalui router).
3. Parameter Discovery, Bagaimana node mempelajari parameter-parameter pada
link seperti link MTU atau parameter-parameter internet seperti jumlah
batasan hop yang akan ditempatkan pada peket yang akan dikirim.
4. Address Resolution, Bagaimana node-node mencari alamat link layer dari
node yang akan dituju yang masih berada pada link yang sama (misalnya node
tetangga) hanya dengan diberikan alamat IP node tujugannya saja.
5. Next-Hop determination, Algoritma untuk memerakan alamat IPv6 dari node
tujuan ke dalam alamat IPv6 node tetangga. Trafik untuk node tujuan tersebut
akan dikirimkan ke node tetangga tersbut. Next-Hop ini dapat berupa router
atau host tujuan itu sendiri (bergantung pada ke mana trafik itu akan dikirim,
jika ke tujuan yang masih dalam satu link yang sama maka next hop adalah
node tujuan itu sendiri, jika tujuannya sudah berbeda link/prefix maka next
hop tersbut adalah router).
6. Neighbor Unreachability Detection, Bagaimana node mempelajari bahwa
salah saru tetangga sudah tidak aktif lagi. Untuk node tetangga yang
33
digunakan sebagai router, node tersebut dapat mencoba rute default alternatif.
Untuk kedua router dan host, Address resolution dapat dilakukan kembali.
7. Duplicate Address Detection, Bagaimana node mempelajari bahwa alamat
yang ingin digunakan sedang tidak digunakan oleh node lain.
8. Redirect, Bagaimana router memberitahu host tentang node pertama mana
yang baik sebagai next hop untuk mencapai tujuan tertentu.
Selain itu Neighbor discovery juga mendefinisikan lima tipe paket pesan
yang melayani beberapa tujuan berikut:
1. Router Solocitation: dimana ketika sebuah interface pada host diaktifkan,
host-host boleh mengirimkan pesan keluar router solicitation yang meminta
router untuk mengirimkan router advertisement sesegera mungkin ke host
tersebut.
2. Router Advertisement : disini router mengumumkan keberadaan mereka
dengan berbagai macam link dan parameter internet secara periodik atau
dalam merespon pesan router solicitation. Router advertisement ini dikirim
kepada host-host yang berada di sekitar router. Router advertisement berisikan
prefix yang digunakan untuk pengenalan atau pencarian link
dan untuk
melakukan konfigurasi alamat, nilai perkiraan batasan hop dan sebagainya.
3. Neighbor Solicitation dikirimkan oleh node untuk mencari alamat layer link
node client lainnya, atau untuk melakukan pemeriksaan apakah client tersbut
masih dapat dijangkau dengan alamat layer link yang berada dalam memori
cache-nya atau tidak. Neighbor Solicitation juga digunakan untuk mendeteksi
alamat yang ganda.
4. Neighbor Advertisement merupakan sebuah respon kepada pesan neighbor
solicitation. Node boleh juga mengirimkan neighbor advertisemnt tanpa
didahului oleh neighbor solicitation yang digunakan untuk mengumumkan
perubahan alamat layer link pada tetangga tersbut.
5. Redirect Digunakan oleh router untuk menginformasikan host tentang hop
pertama yang paling baik untuk sebuah tujuan tertentu.
Dengan kemampuan multicast yang ada pada link, setiap router secara
periodik akan mengirimkan secara multicast paket router advertisement yang
34
mengumumkan keberadaanya. Host akan menerima router advertisement dari
semua router, kemudian akan membuat daftar router default. Router
advertisement dikirimkan oleh router sesering mungkin sehingga host dapat
mempelajari keberadaan mereka dalam beberapa menit, namun juga tidak sering
untuk mendeteksi adanya kesalahan pada router. Router advertisement berisi
daftar dari prefix yang digunakan untuk penentuan alamat link yang digunakan
untuk konfigurasi alamat pada host secara mandiri. Host menggunakan prefix
yang diumumkan oleh router untuk membuat dan memelihara daftar yang akan
digunakan untuk memutuskan apakah paket tujuan ini masih dalam link yang
sama atau harus dijangkau dengan router.
Router Advertisement mengizinkan router untuk menginformasikan host
di bawahnya bagaimana melaukan konfigurasi alamat otomatis. Sebagai contoh
router
dapat
menspesifikasikan
apakah
host-host
tersebut
sebaiknya
menggunakan konfigurasi alamat secara stateful (DHCPv6) atau stateless. Pesan
router advertisement juga berisi parameter internet seperti batas hop yang host
sebaiknya digunakan dalam paket yang akan ditransmisikan dan secara opsional
dapat berisi parameter seperti link MTU. Fasilitas ini memusatkan administrasi
dari parameter penting yang dapat dikonfigurasi pada router dan secara otomatis
dipropagasikan ke semua host yang terkoneksi di bawah router.
Node melakukan pencarian alamat dengan mengirimkan balik alamat layer
link nya. Pesan neighbor solicitation adalah pesan yang di-multicast-kan (dikirim
ke group node tertentu) ke alamat multicast tertentu tempat node yang merupakan
target tersebut menjadi salah satu clientnya. Node yang merupakan target
mengirimkan alamat layer link nya ke node yang meminta dalam bentuk pesan
neighbor advertisement yang unicast. Pesan neighbor solicitation dapat juga
digunakan untuk mempelajari jika lebih dari satu node dialokasikan alamat
unicast yang sama. Sedangkan Neighbor Unreachability Detection mendeteksi
adanya masalah pada node tetangga atau masalah pada jalur yang dilalui paket ke
tetangga. Neighbor Unreachability Detection memerlukan konfirmasi positif yang
menyatakan bahwa paket yang dikirimkan ke tetangga telah benar-benar sampai
dan telah diproses dengan baik oleh layer IP. Neighbor Unreachability Detection
35
menggunakan konfirmasi dari dua sumber. Yang pertama, memungkinkan
protokol pada layer yang lebih tinggi menyediakan konfirmasi positif yang
menyatakan bahwa data yang dikirimkan sebelumnya telah sampai dengan benar.
Dan ketika konfirmasi positif tidak menunjukkan tanda kehadiran, maka node
akan mengirimkan pesan unicast neighbor solicitation untuk meminta neighbor
advertisement sebagai konfirmasi keterjangkauan node yang dituju pada node
yang menjadi hop berikutnya. Neighbor Discovery juga menangani perubahan
alamat link-layer node yang mengetahui alamat link-layernya berubah, dapat
memulticastkan
pesan
dengan
mengirimkan
beberapa
paket
neighbor
advertisement ke semua node untuk secara cepat mengupdate alamat link-layer
dalam memori cache yang sudah tidak berlaku lagi.
Selain itu neighbor discovery juga memiliki inbound load balancing,
dimana node yang memiliki interface lebih dari satu ingin melakukan load
balancing penerimaan paket yang dapat melalui interface jaringan yang lebih dari
satu pada link yang sama. Seperti node yang mempunyai alamat link-layer lebih
dari satu yang diberikan pada interface yang sama. Load balancing ditangani oleh
router dengan menghilangkan alamat link-layer yang berasal dari paket router
advertisement, dengan demikian memaksa tetangga untuk menggunkan pesan
Neighbor Solicitation untuk mempelajari alamat layer link router. Pesan neighbor
advertisement yang kembali dapat berisi alamat layer link yang berbeda. Alamat
anycast mengidentifikasi satu dari sekumpulan node yang menyediakan layanan
yang sama, dan node pada link yang sama dapat dikonfigurasi untuk mengenal
alamat anycast dengan menerima neighbor advertisement lebih dari satu untuk
target yang sama. Semua advertisement yang diterima untuk alamat anycast
ditandai sebagai advertisement yang tidak dapat ditimpa.
2.8
Transmisi Paket IPv6 melalui Ethernet
2.8.1 MTU (Maximum Transmission Unit)
MTU secara default untuk paket IPv6 pada ethernet adalah 1500 oktet.
Ukuran ini mungkin dikurangi oleh router advertisement yang berisi pilihan MTU
yang menspesifikasikan MTU yang lebih kecil, atau oleh konfigurasi manual
36
setiap node nya. Jika router advertisement diterima pada interface yang
mempunyai pilihan MTU yang menspesifikasikan MTU lebih besar dari 1500,
atau lebih besar dari nilai yang dikonfigurasi secara manual, pilihan MTU tersebut
akan dicatat pada manajemen sistem dan harus diabaikan.
2.9
Statefull Autoconfiguration
Pengelolaan secara ketat dalam hal range IP address yang diberikan pada
host dengan menyediakan server untuk pengelolaan keadaan IP address, dimana
cara ini hampir mirip dengan cara DHCP pada IPv4. Pada saat melakukan setting
secara otomatis, informasi yang dibutuhkan antara router, server dan host adalah
ICMP (Internet Control Message Protocol) yang telah diperluas. Pada ICMP
dalam IPv6 ini, termasuk pula IGMP (Internet Group management Protocol) yang
dipakai pada multicast pada IPv4. Ada enam tipe pesan yang ditentukan untuk
DHCP IPv6 yang format paketnya berbeda dengan DHCP IPv4. Keistimewaan
dari format terbaru adalah tidak mungkin berubah, karena byte tipe pesan dating
pertama-tama dalam paket ini tidak dibuang dalam field option dengan
kompatibilitas BOOTP. Keenam tipe pesan tersebut adalah :
1. DHCP Solicit
Merupakan fitur baru pada DHCPv6. Klien yang berusaha mengkonfigurasi
interface mengirimkan pesan tersebut ke alamat multicast ALL-DHCP-Agents
dengan harapan mendapat jawaban dengan alamat server DHCP. Jika tidak
terdapat server DHCP pada link local, tetapi ada agen relai, maka agen relai akan
meneruskan pesan ke alamat multicast ALL-DHCP-Servers, dan meneruskan
jawaban server pada client.
2. DHCP Advertise
Server DHCP akan bersedia melayani setiap client yang mengirim kembali
pesan DHCP advertise untuk member informasi kepada client. Pesan advertise
dapat berisi alamat IP unicast dari server, dalam kasus client akan menggunakan
alamat tersebut untuk berkomunikasi yang akan datang. Pesan juga berisi field
preferensi server, yang berisi angka yang mengindikasikan ‘kesediaan’ untuk
37
melayani client. Jika client mendapat banyak iklan, maka client akan membuat
server untuk menggunakan berdasarkan field tersebut.
3. DHCP Request
Client dapat meminta parameter-parameter konfigurasi dengan pesan DHCP
request. Client harus sudah mengetahui alamat server yang diperoleh dengan
pesan solicit/advertise. Informasi yang diharapkan oleh client untuk diterima,
diajukan
dengan
ekstensi
yang
ditetapkan
dalam
dokumen
lain.
Ini
memungkinkan adanya mekanisme yang seragam untuk perluasan protokol, dan
ekstensi tidak dibatasi oleh ukuran field-field yang ada sebagaimana pada skema
opsi IPv4.
4. DHCP Reply
Server merespon pesan DHCP request dari client dengan DHCP reply, yang
mengindikasikan status berhasil dan tidaknya permintaan, (dengan demikian,
DHCPACK dan DHCPNAK dimasukkan dalam satu tipe pesan, dengan
kumpulan jawaban). Server akan memproses pesan DHCP request dan
mengembalikan DHCP reply yang tepat dengan ekstensi berisi parameterparameter yang diminta, atau indikasi kode status yang menunjukkan mengapa
permintaan itu tidak dapat dijawab.
5. DHCP Release
Client dapat melepaskan semua atau sebagian sumber yang ditempatkan pada
client (alamat IP dan sebagainya) dengan mengirim pesan DHCP release ke server
yang tepat. Ekstensi dapat digunakan untuk mengindikasikan sumber mana yang
sedang dilepaskan.
6. DHCP Reconfigure
Fitur baru lainnya dalam DHCPv6 adalah pesan DHCP reconfigure. Pesan ini
dapat dikirim kepada client untuk memaksa client memulai siklus DHCP
request/DHCP reply yang baru. Pesan ini membuat manajer jaringan mempunyai
cara untuk menentukan mengapa mesin harus dikonfigurasi ulang, daripada harus
bekerja pada DHCPv4 yang tidak memiliki fitur ini. Pekerjaan-pekerjaan seperti
membooting kembali secara manual akan mempengaruhi computer atau setting
lease time default. Client harus mendengarkan terus-menerus pada DHCPv6 port
38
(546) untuk pesan reconfigure, dan harus mengirim DHCP request kepada server
yang mengirim reconfigure.
Pesan DHCP reconfigure akan berisi ekstensi yang mengindikasikan
parameter-paramter yang harus dikonfigurasi ulang. Jika server meminta client
untuk masuk ke dalam kelompok reconfigure multicast, maka server kemudian
dapat mengkonfigurasi kembali semua client sekaligus dengan mengirim pesan
DHCP reconfigure kepada kelompok. Client yang menerima pesan DHCP
reconfigure harus mengacak waktu responnya untuk menghindari melonjaknya
load pada server pada satu waktu bersamaan.
2.10
Perbedaan IPv4 dan IPv6
Sebagai protokol pengalamatan internet generasi baru, IPv6 tentu hadir
dengan berbagai kelebihan ketimbang sang pendahulunya, IPv4. Berikut adalah
perbedaan antara IPv4 dan IPv6
39
Tabel 2.6 Perbedaan IPv4 dan IPv6
IPv4
Jumlah alamat menggunakan 32 bit
sehingga jumlah alamat yang didukung
terbatas 4.294.967.296 alamat IP saja.
NAT
mampu
untuk
sekadar
memperlambat habisnya jumlah alamat
IPv4.
Performa routing menurun seiring
dengan membesarnya ukuran tabel
routing. Penyebabnya pemeriksaan
header MTU di setiap router dan switch
Dukungan terhadap mobilitas yang
terbatas oleh kemampuan roaming saat
beralih dari satu jaringan ke jaringan
lain.
IPv6
Menggunakan 128 bit untuk mendukung
3.4 x 1038 alamat IP yang unik. Jumlah
yang masif ini lebih dari cukup untuk
menyelesaikan masalah keterbatasan
jumlah alamat pada IPv4 secara
permanen.
Dengan proses routing yang jauh lebih
efisien dari pendahulunya, IPv6 memiliki
kemampuan untuk mengelola tabel
routing yang besar
Memenuhi kebutuhan mobilitas tinggi
melalui roaming dari satu jaringan ke
jaringan lain dengan tetap terjaganya
kelangsungan sambungan. Fitur ini
mendukung
perkembangan aplikasiaplikasi.
Meski umum digunakan dalam IPsec dikembangkan sejalan dengan IPv6.
mengamankan jaringan IPv4, header Header IPsec menjadi fitur wajib dalam
IPsec merupakan fitur tambahan pilihan standar implementasi IPv6.
pada standar IPv4.
header dasar 20 oktet ditambah ukuran Ukuran header tetap 40 oktet. Sejumlah
header options yang dapat bervariasi.
header pada IPv4 seperti Identification,
Flags, Fragment offset, Header Checksum
dan Padding telah dimodifikasi.
Terdapat header checksum yang Proses checksum tidak dilakukan di
diperiksa oleh setiap switch (perangkat tingkat header, melainkan secara end-tolapis ke 3), sehingga menambah delay. end. Header IPsec telah menjamin
keamanan yang memadai.
Fragmentasi dilakukan di setiap hop Fragmentasi hanya dilakukan oleh host
yang melambatkan performa router. yang mengirimkan paket data. Di samping
Proses menjadi lebih lama lagi apabila itu, terdapat fitur MTU discovery yang
ukuran
paket
data
melampaui menentukan fragmentasi yang lebih tepat
Maximum Transmission Unit (MTU) menyesuaikan dengan nilai MTU terkecil
paket dipecah-pecah sebelum disatukan yang terdapat dalam sebuah jaringan dari
kembali di tempat tujuan.
ujung ke ujung.