Chapter II

BAB 2
TINJAUAN TEORITIS
2.1 JARINGAN KOMPUTER
Jaringan komputer merupakan sekumpulan komputer yang terpisah baik dengan jarak
yang berdekatan maupun berjauhan, tetapi saling berhubungan untuk melakukan
tugasnya.
Secara sederhana jaringan komputer dapat digambarkan sebagai berikut:
Gambar 2.1 Jaringan Komputer Sederhana
Dengan adanya jaringan komputer maka informasi yang ingin disampaikan antara
satu komputer dengan komputer lainnya atau dari sisi pengirim (transmitter) ke sisi
penerima (receiver) dapat sampai secara tepat.
Universitas Sumatera Utara
Adapun beberapa keuntungan yang diperoleh dengan menggunakan jaringan
komputer adalah sebagai berikut:
1. Resource Sharing
Resource sharing, yaitu kemampuan berbagi pakai sumber daya yang terdapat
dan terhubung dalam jaringan komputer tersebut. Sumber daya tersebut dapat
berupa perangkat keras maupun perangkat lunak.
2. Efisiensi dan produktivitas pengguna
Dengan adanya kemampuan untuk berbagi pakai perangkat lunak terutama
data, maka memungkinkan pengguna komputer untuk menggunakan perangkat
komputer lain untuk mengakses data yang terdapat pada sebuah komputer pada
saat komputer tersebut dipergunakan orang lain. Sehingga tidak ada keharusan
bagi seseorang untuk bekerja pada satu komputer. Dengan demikian dapat
meningkatkan efisiensi dan produktivitas para pengguna komputer tersebut.
3. Keamanan data
Dengan kemampuan resource sharing untuk perangkat lunak, dalam hal ini
data, maka memungkinkan dilakukan pemusatan data sehingga akan
meningkatkan faktor keamanan data, terutama karena data tidak akan dapat
diakses oleh orang yang tidak berhak.
4. Komunikasi Dengan adanya jaringan komputer
Komunikasi lebih mudah dan cepat untuk dilakukan. Contoh yang paling
populer di masyarakat pada saat ini ialah Internet. Internet membuka
komunikasi yang sangat luas, karena dapat berhubungan dengan setiap orang
dimana saja yang juga terkoneksi ke internet. Misalnya surat elektronik,
chatting, dan banyak media komunikasi yang saat ini terus dikembangkan
Universitas Sumatera Utara
2.1.1 Tipe Jaringan Komputer
Agar dapat membangun sebuah jaringan komputer, harus dipahami tipe dari jaringan
komputer. Penggolongan tipe-tipe jaringan didasarkan pada jangkauan area, fungsi
jaringan dan topologi jaringan.
Penggolongan tipe-tipe jaringan komputer yang di dasarkan pada jangkauan area
adalah Local Area Network (LAN), Metropolitan Area Network (MAN), dan Wide
Area Network (WAN). Tipe-tipe jaringan berdasarkan fungsinya, terbagi atas Jaringan
Peer to peer dan Jaringan Client Server. Kemudian berdasarkan topologi jaringan
terbagi atas Topologi Bus, Topologi Ring, dan Topologi Star. Dalam pengerjaan tugas
akhir ini, tipe-tipe jaringan yang digunakan ialah LAN berdasarkan jangkauan
areanya, kemudian berdasarkan fungsi dan topologinya ialah Client Server dan Star.
Tipe ini digunakan karena jaringan dibangun di satu ruangan dengan jangkauan kecil.
LAN merupakan jaringan yang jangkauannya kecil, seperti di dalam sebuah gedung
atau kampus yang berukuran sampai beberapa kilometer. LAN mempunyai ukuran
yang terbatas, yang berarti bahwa waktu transmisi pada keadaan terburuknya terbatas
dan dapat diketahui sebelumnya. Berdasarkan fungsinya digunakan Jaringan Client
Server, karena pada jaringan ini terdapat dua elemen komputer, yaitu komputer yang
berfungsi sebagai client dan yang berfungsi sebagai server. Komputer server
berfungsi melayani seluruh komputer yang terdapat dalam jaringan tersebut, sehingga
pusat kegiatan sepenuhnya tergantung pada komputer server. Sedangkan komputer
client berfungsi untuk menerima dan memanfaatkan pelayanan dari komputer server.
Dimungkinkan juga dalam jaringan terdapat lebih dari satu komputer server, sesuai
Universitas Sumatera Utara
dengan jaringan yang ingin dibangun. Berikut adalah gambar contoh jaringan client
server.
Gambar 2.2 Jaringan client server
Agar dapat merancang jaringan komputer baik secara fisik maupun logik dengan baik,
maka topologi jaringan harus diperhatikan. Jaringan ini menggunakan topologi star,
karena pada topologi ini masing-masing komputer terhubung ke pusat dengan jalur
yang berbeda menggunakan media kabel, biasanya digunakan kabel UTP. Susunan
fisik dari topologi star ini menyerupai sebuah bintang dan komunikasi pada jaringan
diatur di sentral jaringan. Dengan digunakan jalur yang berbeda untuk masing-masing
komputer, maka jika terjadi gangguan pada salah satu titik dalam jaringan tidak akan
mempengaruhi bagian jaringan yang lain. Topologi ini juga memiliki kelemahan yang
terletak pada kemampuan sentral jaringan tersebut, dimana jika sentral jaringan rusak,
maka seluruh sistem yang ada juga mengalami kerusakan.
Universitas Sumatera Utara
Gambar 2.3 Bentuk jaringan dengan topologi Star
2.1.2 Komponen Jaringan Komputer
Untuk membangun jaringan komputer dibutuhkan komponen-komponen penunjang
yang memungkinkan komputer-komputer tersebut dapat berkomunikasi. Komponenkomponen tersebut antara lain:
1. Perangkat Komputer
Sebuah komputer diterjemahkan sebagai sekumpulan alat elektronik yang
saling bekerja sama, dapat menerima data, mengolah data, dan memberi
informasi serta terkoordinasi di bawah kontrol program yang tersimpan di
memorinya. Dalam jaringan komputer harus ada komputer beserta perangkatperangkat yang ada di dalamnya. Secara umum perangkat-perangkat tersebut
antara lain:
a. input device adalah perangkat-perangkat keras yang berfungsi untuk
memasukkan data ke dalam memori komputer, misalnya keyboard, mouse,
dan lain-lain.
Universitas Sumatera Utara
b. Prosesor adalah perangkat utama komputer yang mengelola seluruh
aktifitas komputer itu sendiri.
c. Memori adalah media penyimpanan data pada komputer. Memori terbagi
atas dua bagian yaitu Read Only Memori (ROM), yaitu memori yang
hanya dapat dibaca. ROM ini sendiri sudah mengalami perkembangan
yaitu PROM (Programable ROM), RPROM (Re-Programable ROM),
EPROM (Erasable Programable ROM), dan EEPROM (Electrically
Erasable Programable ROM). Yang kedua ialah Random Acces Memory
(RAM), yaitu memori yang dapat diakses secara random. Output device
adalah perangkat komputer yang berguna untuk menghasilkan keluaran,
misalnya monitor, printer, speaker, dan lain-lain.
2. Kartu Jaringan
Kartu jaringan atau yang lebih dikenal dengan Network Interface Card (NIC)
merupakan komponen kunci pada terminal jaringan. Fungsi utamanya adalah
mengirim data ke jaringan dan menerima data yang dikirim ke terminal kerja.
Selain itu NIC juga mengontrol data flow antar sistem komputer dengan
sistem kabel yang terpasang dan menerima data yang dikirim dari komputer
lain lewat kabel dan menterjemahkannya ke dalam bit yang dimengerti oleh
komputer.
Meskipun NIC diproduksi oleh beberapa manufaktur, namun semuanya dapat
digunakan untuk saling berhubungan dalam sistem jaringan yang umum
digunakan. NIC juga dapat dibeli sesuai dengan kebutuhan, jika
menggunakan kabel UTP maka diperlukan NIC dengan interface UTP, begitu
pula jika menggunakan kabel BNC maka NIC yang digunakan adalah NIC
dengan interface BNC. Tersedia juga NIC dengan interface kabel UTP dan
Universitas Sumatera Utara
BNC yang dikenal dengan network card combo. Selain dua variabel di atas
sebuah NIC juga mempunyai kode tersendiri yang unik terdiri atas 12 digit
kode. Kode ini disebut dengan MAC (Media Access Control) address.
1. Media Transmisi
Media transmisi merupakan suatu jalur fisik antara transmitter (pengirim) dan
receiver (penerima) dalam sistem transmisi data. Media transmisi dapat
diklasifikasikan sebagai guided (terpandu) atau unguided (tidak terpandu).
Dengan media yang terpandu, gelombang dipandu melalui sebuah media padat
seperti kabel. Atmosfir dan udara adalah contoh dari unguided media, bentuk
transmisi dalam media ini disebut sebagai wireless transmision.
a. Kabel
Dalam membangun jaringan komputer, apabila sumber data dan jarak
penerima tidak terlalu jauh dan dalam area lokal, maka dapat digunakan
kabel sebagai media trasnmisinya. Tiga media yang biasa digunakan
untuk transmisi data adalah coaxial, twisted pair dan fiber optic. Yang
digunakan pada tugas akhir ini ialah twisted pair. Twisted pair dapat
digunakan untuk komunikasi analog maupun digital. Untuk komunikasi
analog, twisted pair biasa digunakan untuk komunikasi suara atau
telepon. Twisted pair sering digunakan untuk komunikasi data dalam
sebuah jaringan lokal (LAN). Data rate yang dapat ditangani oleh
twisted pair dalam komunikasi data adalah sekitar 10 Mbps, tetapi
dalam pengembangannya saat ini twisted pair telah sanggup menangani
data rate sebesar 100 Mbps. Kabel twisted pair terbagi atas dua jenis,
yaitu Unshielded Twisted pair (UTP) dan Shielded Twisted pair (STP).
Universitas Sumatera Utara
Perbedaan kedua jenis kabel ini terletak pada shield atau bungkusnya.
Pada kabel STP di dalamnya terdapat satu lapisan pelindung kabel
internal sehingga melindungi data yang ditransmisikan dari interferensi
atau gangguan. Contoh penggunaan kabel UTP untuk sehari-hari adalah
kabel telepon, dimana kabel ini dapat mentrasnmisikan data dan juga
suara sehingga menjadi pilihan untuk membangun jaringan komputer.
Pada komputer digunakan RJ-45 yang dapat menampung 8 koneksi
kabel sedangkan pada telepon digunakan RJ-11, dapat menampung 4
koneksi kabel dan ukurannya lebih kecil.
b. Wireless Transmision Wireless transmision menggunakan udara sebagai
media transmisi. Jaringan ini menggunakan gelombang radio (Radio
Frequency/RF) atau gelombang mikro untuk melangsungkan komunikasi
antar perangkat jaringan komputer. Jaringan wireless merupakan alternatif
yang baik untuk melakukan interkoneksi selain menggunakan jaringan kabel.
2. Switch
Fungsi dasar sebuah switch adalah menerima sinyal dari satu komputer dan
mentransmisikannya ke komputer yang lain., atau lebih sering disebut sebagai
sentral jaringan. Selain itu alat ini juga berfungsi untuk mengontrol terjadinya
gangguan fisik dalam jaringan sehingga jika terjadi kerusakan atau gangguan
pada salah satu bagian dalam jaringan maka tidak akan mempengaruhi bagian
jaringan yang lain.Sistem pengiriman paket berupa data pada switching hub
diawali dengan pemeriksaan jaringan apakah terdapat pengiriman data dari
host lain dalam jaringan. Jika pada saat itu terdapat pengiriman paket maka
pengiriman tersebut akan ditunda. Karena jika terjadi dua host yang
mengirimkan paket pada satu jaringan, maka akan terjadi collision (tabrakan).
Universitas Sumatera Utara
Selain itu switch juga mampu menentukan tujuan MAC address dari paket.
Daripada melewatkan paket ke semua port, switch meneruskannya ke port
dimana ia dialamatkan. Jadi, switch dapat secara drastis mengurangi traffic
network. Switch memelihara daftar MAC address yang dihubungkan ke portpor yang ia gunakan untuk menentukan kemana harus mengirimkan paketnya.
Ukuran switch ditentukan oleh jumlah port yang tersedia. Ada 4 port, 8 port,
12 port, 16 port dan seterusnya. Penggunaan jumlah port ini tergantung pada
besar kecilnya jaringan yang ingin dibangun.
3. Sistem Operasi
Jaringan sama seperti perangkat komputer yang dapat beroperasi setelah ada
sistem operasi, maka sebuah jaringan pun dapat bekerja setelah ada sistem
operasi yang mengatur jaringan tersebut. Sistem operasi ini bertanggung jawab
untuk memproses request, mengatur jaringan dan mengendalikan layanan dan
device ke semua perangkat komputer yang terdapat pada jaringan.
2.2 Linux
Linux merupakan salah satu sistem operasi alternatif yang efisien. Sistem operasi yang
dapat diperbanyak tanpa harus mengeluarkan biaya pembelian software, karena
bersifat open source. Pada saat ini linux sudah memenuhi sebagai suatu sistem operasi
yang tidak hanya untuk keperluan server, tetapi juga dapat dipakai untuk keperluan
kantor (office). Linux juga merupakan sistem operasi yang customable (dapat
digunakan dan bekerja) pada hampir semua jenis/tipe komputer yang ada saat ini.
Beberapa alasan menggunakan linux adalah sebagai berikut:
Universitas Sumatera Utara
1. Free Software, artinya source program Linux dapat digunakan tanpa harus
membayar biaya. Selain itu legalitas dari perangkat lunak ini terjamin,
karena Linux menggunakan GNU Public Lisence (GPL) sehingga setiap
orang berhak untuk menggunakannya.
2. Open Source, artinya semua listing program dari source code OS tersebut
dapat dilihat dan dimodifikasi secara bebas sesuai kebutuhan, tanpa adanya
larangan dari siapa pun juga.
3. Tidak memerlukan perangkat keras yang terbaru dalam penggunaannya,
karena sistem operasi ini dapat digunakan pada komputer-komputer lama.
Namun Linux juga dapat dipakai pada komputer baru dengan spesifikasi
yang cukup tinggi.
4. Kestabilan dari program–program Linux, yaitu saat menggunakan aplikasiaplikasi pada waktu bersamaan. Kemungkinan untuk crash rendah pada saat
menjalankan program aplikasi, karena cukup dengan menutup program
tanpa perlu merestart komputer.
5. Mulltiuser yaitu pada saat yang bersamaan, Linux mampu menangani lebih
dari satu user sekaligus, baik untuk aplikasi yang sama maupun yang
berbeda.
Karena itu Linux sering digunakan sebagai sistem operasi pada jaringan. Saat ini
banyak beredar distribusi linux yang namanya relatif sudah banyak dikenal bagi
pengguna komputer. Redhat, SuSE, Mandrake, Slackware, Debian, Ubuntu adalah
beberapa dari distribusi besar yang digunakan di Indonesia, di samping banyaknya
muncul distro-distro linux di Indonesia. Pada prinsipnya Linux itu satu, yakni kernel,
yang membedakan antar distribusi berkisar tentang instalasi karena menggunakan
Universitas Sumatera Utara
metode dan antar muka tersendiri, paket-paket aplikasi yang terdapat di dalam
distribusi tersebut, dan program bantu dari masing-masing distribusi.
2.3 Linux Terminal Server Project (LTSP)
LTSP merupakan sebuah proyek untuk membuat terminal server di Linux. Dengan
aplikasi LTSP tersebut maka client (tidak menggunakan hard disk/diskless) dapat
mengakses server Linux dan menjalankan berbagai aplikasi di atasnya. Pengertian
diskless adalah memungkinkan client yang tidak dilengkapi dengan media
penyimpanan, seperti harddisk, CDROM, dan sebagainya untuk dapat digunakan
layaknya sebuah terminal dengan menggunakan semua resource yang dimiliki oleh
server. Karena client yang digunakan adalah diskless, maka dapat dimanfaatkan
komputer-komputer seperti 486, Pentium I dan II sebagai clientnya dan menambahkan
LAN card yang dapat di-boot.
Jika dilihat dari segi ekonomis dan efisiensi, tentu saja LTSP memenuhinya.
Karena tidak diperlukannya pembelian lisensi OS (Operating System) dan aplikasinya
karena Linux, LTSP, dan berbagai aplikasinya dapat diperoleh tanpa membayar
lisensi. Administrator jaringan tidak perlu menginstal Linux dan aplikasinya satu per
satu di tiap client. Aplikasi cukup dipasang di server saja, dan client menjalankan
aplikasi tersebut. Semua processing power terjadi di server, sehingga kecepatan proses
akan mengikuti spesifikasi server. Manfaat lainnya adalah troubleshooting dan backup
data menjadi lebih mudah, karena aplikasi dan data terpusat di server. Sampai saat ini
ada beberapa metode untuk melakukan proses booting pada jaringan ini, antara lain
etherboot, PXE (Pre-boot Execution Environment), RPL, kernel cmdline options,
Universitas Sumatera Utara
Custom LTSP kernels, Wireless LTSP. Namun pada tugas akhir ini dibahas proses
booting menggunakan etherboot dan PXE saja. Proses kerja menggunakan etherboot
dan PXE hampir sama, perbedaannya terletak dari alat yang digunakan untuk proses
booting. Jika etherboot menggunakan bootROM (read only memory yang berisi
software untuk booting) yaitu berupa EPROM yang dipasang pada ethernecard
ataupun disket, PXE menggunakan proses booting from network yang memang sudah
tersedia pada BIOS PC.
Pada awalnya booting dengan PXE dikembangkan oleh perusahaan-perusahaan
besar yang bergerak dalam bidang teknologi informasi seperti Compaq, Dell, HP, Intel
dan Microsoft. Perusahaan ini bekerja sama untuk membuat sebuah sistem komputer
yang dapat bekerja dalam jaringan, atau dikenal dengan Net PC Systems. Sistem itu
memiliki metoda dalam meload sistem operasinya yaitu mengambil sistem operasi
dari server jaringan, yang kemudian metoda ini dikenal dengan Preboot Execution
Environment (PXE). Sekarang PXE banyak diimplementasikan pada sistem jaringan,
dan juga berkembang dengan munculnya bootROM yang ditanam pda kartu jairngan.
Juga pada motherboard PC sudah dimasukkan PXE sehingga melalui BIOS pengguna
dapat membuat pilihan agar PC tersebut dapat booting from network
Gambar 2.4 Cara Kerja Ltsp
Universitas Sumatera Utara
Pada gambar 2.4 diperlihatkan flowchart dari cara kerja LTSP, yang kemudian
dijelaskan tahap demi tahapnya. Selain LTSP juga diperlukan beberapa tambahan
software di dalam sistem operasi agar sistem dapat berjalan baik. Software-software
tambahan tersebut antara lain DHCP (Dynamic Host Control Protocol), TFTP (Trivial
File Transfer Protocol), NFS (Network File System), dan XDMCP (X Display
Manager Control Protocol). Pada saat WS (workstation) diaktifkan, maka terjadi
proses Power On Self Test (POST), yaitu proses booting dimana BIOS akan mencari
ROM yang sudah terprogram kode etherboot, yang terpasang pada network card. Jika
proses ini failed maka ada beberapa kemungkinan penyebabnya, misalnya kode pada
ROM tidak sesuai, atau ethernet card mengalami kerusakan, atau kabel juga
mengalami kerusakan. Jika POST selesai, maka kode etherboot yang terdapat pada
ROM akan dieksekusi. Kode tersebut akan mencari network card yang terpasang dan
kemudian menginisialisasinya. Dan kemudian dilanjutkan dengan DHCP request ke
server.
DHCP request adalah proses dari WS untuk meminta tanda pengenal bagi
dirinya, atau disebut juga IP address. Permintaan tersebut akan disertai dengan MAC
address dari network card yang digunakan. Jika berhasil maka DHCP daemon yang
aktif di server akan memperoleh sinyal tersebut dan kemudian akan mencari data pada
file konfigurasi yang ada. Kemudian oleh DHCP daemon, request dari WS akan
dibalas dengan memberi IP address, konfigurasi NETMASK, lokasi file kernel yang
akan didownload, paramenter tambahan untuk dikirimkan ke kernel kepada WS yang
melakukan request. Kemudian kode etherboot dari WS yang telah meneriman balasan
dari server melakukan konfigurasi TCP/IP pada network card dengan parameter yang
diterima. Namun jika request dari WS tersebut tidak mendapat balasan dari server,
maka perlu dilakukan pemeriksaan ulang pada server, mungkin ada konfigurasi yang
Universitas Sumatera Utara
masih belum sesuai. Kode etherboot kemudian berusaha melakukan download file
kernel dari server dengan menggunakan TFTP. Setelah selesai maka kernel tersebut
akan diletakkan di lokasi memori yang tepat. Setelah itu kontrol diambil alih oleh
kernel. Kernel inilah yang melakukan inisialisasi seluruh sistem dan peralatan yang
terpasang (yang dapat dikenali). Pada bagian akhir kernel terdapat image filesystem
yang kemudian akan diletakkan di memori sebagai sebuah ramdisk, dan untuk
sementara di-mount sebagai root filesystem, dengan memberi perintah root=/dev/ram0,
yang kemudian akan memberitahu kernel untuk melakukan proses mount pada image
tersebut sebagai root directory. Pada LTSP ini dilakukan perubahan pada kernel, jika
pada umumnya setelah selesai melakukan booting maka program init akan diesekusi,
maka dengan memberikan parameter init=/linuxrc pada baris perintah kernel, script
tersebut akan memeriksa PCI bus untuk mencari network card. Setiap perangkat PCI
yang ditemukan akan dilakukan pemeriksaan pada file /etc/niclist. Apakah perangkat
tersebut terdaftar pada file itu. Jika ia maka modul dari network card tersebut akan
diambil kemudian dieksekusi. Setelah network card berhasil dikenali, maka script
/linuxrc akan mengambil modul kernel yang mendukung network card tersebut.
Dhclient kemudian dijalankan untuk melakukan permintaan informasi ke DHCP
server. Permintaan tersebut dilakukan untuk kedua kalinya agar mendapatkan
konfigurasi NFS server yang disertakan sebagai parameter tambahan root-path. Ketika
dhclient memperoleh jawaban dari server maka file /etc/dhclient-script dieksekusi,
yang mana kemudian akan berusaha membaca konfigurasi untuk kemudian
melakukan setup pada interface eth0.
Sampai pada proses ini filesystem root berada di ramdisk.. Selanjutnya, script
/linuxrc akan melakukan proses mount ulang pada filesystem melalui NFS. Direktori
yang di-export pada server umumnya adalah /opt/ltsp/i386. Proses tersebut tidak bisa
Universitas Sumatera Utara
langsung melakukan proses mount filesystem yang baru sebagai /. Proses mount akan
terlebih dahulu dilakukan pada /mnt. Kemudian, dilakukan pivot_root. pivot_root
kemudian akan melakukan pertukaran filesystem root yang aktif dengan filesystem
baru. Setelah proses tersebut, filesystem NFS akan di-mount pada /, dan filesystem root
terdahulu akan di-mount pada /oldroot. Jika proses ini tidak berhasil, maka dapat
dilakukan pemeriksaan konfigurasi pada server, mungkin ada yang tidak sesuai.
Setelah proses mount dan pivot pada filesystem root yang baru selesai, shell script
/linuxrc telah selesai melakukan perintah yang ada, program init yang sebenarnya,
yaitu sbin/init dapat dijalankan. Setelah program init selesai, proses selanjutnya adalah
melakukan konfigurasi pada system X Windows. Pada file lts.conf, terdapat parameter
yaitu XSERVER. Jika parameter tersebut tidak diketemukan, atau ditentukan menjadi
"auto", maka akan dilakukan proses deteksi. Standard runlevel untuk LTSP adalah
tiga bagian, yaitu shell, berguna untuk debugging WS. Kemudian telnet pada mode
karakter atau text base, yang dapat diaplikasikan untuk menggantikan serial terminal
Dan yang terakhir GUI mode. Ini akan menjalankan X windows, dan mengirimkan
query XDCMP ke server, yang akan menampilkan kotak dialog login untuk akses ke
server. Dibutuhkan display manager yang aktif di server, seperti XDM, GDM atau
KDM. Namun jika tidak berhasil menampilkan kotak dialog login pada WS, perlu
dilakukan pemeriksaan pada server, khususnya pada file lts.conf.
2.4 Konsep Dasar TCP/IP
Di dalam jaringan, komputer saling berkomunikasi dengan cara mentransfer data,
dimana data tersebut harus dikirimkan ke komputer yang tepat. Namun dalam
pentransferan dapat terjadi masalah, misalnya jika data tersebut hilang atau rusak saaat
pentransferan, atau tidak sampai ke tujuan. Maka untuk mengatasi masalah-masalah
Universitas Sumatera Utara
tersebut dalam komunikasi data, diciptakanlah aturan-aturan. Sekumpulan aturan
untuk mengatur proses pengiriman data ini disebut sebagai protokol komunikasi data
Protokol ini diimplementasikan dalam bentuk program komputer (software) yang
terdapat pada komputer dan peralatan komunikasi lainnya. TCP/IP (Transmision
Control Protocol/Internet Protocol) merupakan sekumpulan protokol yang masingmasing bertanggung jawab atas bagian-bagian tertentu dari komunikasi data. Protokol
yang satu tidak perlu mengetahui cara kerja protokol yang lain, sepanjang protokolprotokol tersebut dapat saling mengirim dan menerima data. TCP/IP independen
terhadap perangkat keras komputer dan sistem operasi. Selain itu TCP/IP
menggunakan pengalamatan bersama, yaitu ip (internet protocol) address, sehingga
memungkinkan perangkat TCP/IP untuk mengidentifikasikan perangkat lain secara
unik dalam seluruh jaringan. TCP/IP terdiri atas empat lapis/layer kumpulan protokol
yang bertingkat. Keempat lapis tersebut antara lain network accesse layer, internet
layer, transport layer, aplication layer, seperti yang terlihat pada gambar berikut ini:
Gambar 2.5 Layer TCP/IP
2.4.1 Network Access Layer
Layer ini berada di lapisan paling bawah layer TCP/IP. Tugas utama layer ini adalah
bertanggung jawab dalam pengiriman dan penerimaan data dari media fisik. Pada
jaringan LAN digunakan interface ethernet atau yang lebih dikenal dengan nama
Universitas Sumatera Utara
ethernet card. Interface ini merupakan suatu card yang terhubung ke card yang lain
melalui ethernet hub dan kabel UTP, sehingga dapat terjadi komunikasi antar
komputer. Sebelum satu card ethernet memancarkan datanya pada kabel, card
tersebut harus mendeteksi terlebih dahulu ada tidaknya card lain yang sedang
memancar. Jika tidak ada, maka ia akan memancar, namun jika ada maka card
ethernet yang bersangkutan akan menunggu kabel dalam keadaan kosong. Metode
kontrol dalam pemancaran data ini bekerja seperti indra dan dikenal dengan Carrier
Sensing Multiple Access (CSMA).
2.4.2 Internet Layer
Internet layer bertanggungjawab dalam pengiriman data antar jaringan. Protokol
lapisan internet yang paling utama ialah Internet Protocol (IP), yang bertanggung
jawab untuk lapisan ini, dibantu dengan protokol-protokol tambahan seperti ICMP
(Internet Control Message Protocol), BOOTP (Bootstrap Protocol), ARP (Address
Resolution Protocol), dan RARP (Reserve Address Resolution Protocol).
1. Internet Protocol (IP)
Fungsi paling utama pada protokol ini pengalamatan (addressing) data yang
ingin dikirim. Dengan penentuan IP address, maka setiap interface komputer
mendapatkan identitasnya. Setiap komputer yang tersambung ke internet
setidaknya harus memiliki sebuah IP address pada setiap interface-nya. Jadi
sebuah IP address sesungguhnya tidak merujuk ke sebuah komputer, tetapi ke
sebuah interface.
Universitas Sumatera Utara
a. Format IP address IP address merupakan bilangan biner 32 bit yang
dipisahkan oleh tanda pemisah berupa tanda titik setiap 8 bitnya, dimana
tiap 8 bit ini disebut sebagai oktet. IP address sering ditulis sebagai 4
bilangan desimal yang masing-masing dipisahkan oleh sebuah titik. Setiap
bilangan desimal tersebut merupakan nilai dari suatu oktet (delapan bit).
Gambar 2.6 Format IP Addres
b. Network ID dan host ID Pembagian kelas-kelas IP address didasarkan
pada dua hal network ID dan host ID dari suatu IP address. Setiap IP
address selalu merupakan sebuah pasangan dari network ID (identitas
jaringan) dan host ID (identitas host dalam jaringan tersebut). Network
ID ialah bagian dari IP address yang digunakan untuk menunjukkan
jaringan tempat komputer ini berada. Sedangkan host ID bagian dari IP
address yang digunakan untuk menunjukkan workstation, server,
router, dan semua host TCP/IP lainnya dalam jaringan tersebut. Dalam
satu jaringan, host ID ini harus unik (tidak boleh ada yang sama).
c. Pembagian kelas IP address
Pengalamatan IP disusun dengan menggunakan bilangan-bilangan
biner. Dengan adanya pengalamatan tersebut, maka proses routing
Universitas Sumatera Utara
dapat disederhanakan karena informasi alamat jaringan dikodekan pada
alamat IP. Sehingga jika terjadi perubahan pada perangkat keras
jaringan, atau bahkan jaringan diganti ke teknologi yang baru maka
alamat IP yang digunakan protokol lapisan atas masih tetap sama,
selama perubahan tersebut pada jaringan yang sama. Pengalamatan IP
ini dibagi ke dalam lima kelas, dan untuk mendefenisikan kelas alamat
IP yang disesuaikan dengan masing-masing situasi jaringan. Maka
setiap kelas diberi jumlah bit yang berbeda pada network id untuk kelas
yang berbeda.
Gambar 2.7 Kelas-kelas Alamat IP
2. Internet Control Message Protocol (ICMP) Dalam melakukan fungsinya, IP
dibantu protokol lain pada layer yang sama, yaitu ICMP. ICMP adalah
protokol standar yang bertugas mengirimkan pesan-pesan, seperti pesan
kesalahan dan kondisi lain yang memerlukan perhatian khusus. ICMP
merupakan bagian integral dari protokol internet, dan pesan ICMP dikirimkan
dalam bentuk data pada datagram IP. Ada dua tipe pesan yang dapat
dihasilkan oleh ICMP, yaitu ICMP Error Message, dihasilkan jika terjadi
kesalahan pada jaringan, dan ICMP Query Message yang dihasilkan jika
pengirim paket menginginkan informasi tertentu yang berkaitan dengan
kondisi jaringan.
Universitas Sumatera Utara
3. Bootstrap Protocol (BOOTP)
Protokol bootstrap digunakan dalam proses booting pada workstation yang
tidak memiliki disk (diskless) untuk mounting root filesystemi dan pemberian
IP address. BOOTP dapat digunakan pada jaringan jika komputer workstation
maupun server berada pada satu jaringan LAN. Cara kerja dari protokol ini
adalah dengan memeriksa hardware address pada workstation kemudian
dikirim ke server dalam UDP datagram untuk mengetahui IP address dari
workstation tersebut. Kemudian server memberitahu IP address ke workstation
melalui UDP.
4. Address Resolution Protocol (ARP)
ARP berfungsi untuk memetakan IP address dengan ethernet address dalam
pengiriman data. Dalam jaringan paket IP dikirim melalui media, seperti card
ethernet dimana setiap card ethernet memiliki ethernet address yang berbedabeda. Pada saat hendak mengirimkan data ke komputer dengan IP address
tertentu, suatu host pada jaringan perlu mengetahui di atas ethernet address
yang mana tempat IP tersebut terletak. ARP bekerja dengan mengirimkan
paket ke alamat broadcast berisi IP address yang ingin diketahui alamat
ethernetnya. Karena dikirim ke alamat broadcast, semua card ethernet
mendengar paket ini. Lalu host yang merasa memiliki IP address ini akan
membalas paket tersebut dengan mengirimkan paket yang berisi pasangan IP
address dan ethernet address. Untuk menghindari seringnya permintaan
jawaban seperti ini, maka jawaban ini disimpan di memori (ARP cache) untuk
sementara waktu.
5. Reserve Address Resolution Protocol (RARP)
Universitas Sumatera Utara
RARP merupakan protokol yang berfungsi untuk mengkonversi hardware
address (MAC) menjadi protocol address. Setiap MAC tersebut harus
dikonfigurasi secara manual pada komputer server dengan memanfaatkan IP
address yang diterima.
2.4.3 Transport Layer
Transport layer memiliki dua fungsi utama, yaitu menjadi interface antara prosesproses dan aplikasi lapisan atas ke jaringan dan mengirimkan pesan lapisan atas antara
host. Pada lapisan ini terdapat dua protokol yang bekerja, yaitu Transmission Control
Protocol (TCP) dan User Datagram Protocol (UDP).
1. Transmission Control Protocol (TCP) TCP adalah protokol yang berfungsi
untuk mengirimkan data ke tujuan, memeriksa kesalahan, mengirimkan data
ulang bila diperlukan dan mengirimkan error ke lapisan atas bila TCP tidak
berhasi mengadakan komunikasi. Protokol ini memiliki beberapa sifat, yaitu
connection oriented, reliable, dan byte stream service. Connection oriented
berarti sebelum melakukan pertukaran data, dua aplikasi pengguna TCP
terlebih dahulu melakukan pembentukan hubungan, dikenal dengan
handshake. Reliable berarti protokol ini menerapkan proses deteksi
kesalahan paket dan retransmisi. Byte stream service berarti paket
dikirimkan dan sampai ke tujuan secara berurutan.
2. User Datagram Protocol (UDP) UDP merupakan protokol transport yang
sederhana karena sifatnya yang berbeda dengan TCP, yaitu connectionless,
tidak adanya sequencing (pengurutan kembali) paket yang datang,
Universitas Sumatera Utara
acknowledgement terhadap paket yang datang, atau retransmisi jika paket
mengalami masalah di tengah jalan. Namun cara kerjanya menyerupai TCP,
yaitu dalam penggunaan port number, untuk membedakan pengiriman
datagram ke beberapa aplikasi berbeda yang terletak pada komputer yang
sama. Karena bersifat connectionless dan unreliable, maka protokol ini
digunakan pada aplikasi yang secara periodik melakukan aktivitas tertentu
(misalnya query routing table pada jaringan lokal), selain itu juga
digunakan dalam pengiriman datagram ke banyak workstation pada saat
yang bersamaan. Pendeknya jarak tempuh datagram akan mengurangi
resiko kerusakan data.
2.4.4 Aplication Layer
Aplication layer merupakan lapisan dimana proses-proses dari program aplikasi
jaringan bekerja. Di lapisan ini ditemukan program aplikasi jaringan seperti mail
server, file transfer server, remot e terminal, system management server, telnet, dan
lain sebagainya. User berhubungan langsung dengan lapisan aplikasi, sehingga prosesproses yang terdapat pada lapisan ini harus bersifat user friendly. Karena tidak
memungkinkan untuk menggunakan alamat IP untuk jaringan seluas internet, selain
karena keterbatasan kemampuan manusia dalam mengingat juga memperlambat
proses kerja dari user itu sendiri. Karena itu pada lapisan ini digunakanlah nama host
untuk proses-proses yang tersedia.
1. Dynamic Host Control Protocol (DHCP). DHCP merupakan protokol pada
jaringan TCP/IP yang bertugas untuk memberikan alamat IP secara
Universitas Sumatera Utara
dinamis kepada host, sehingga tidak lagi diperlukan pengkonfigurasian
alamat IP secara manual. Hanya sedikit host yang membutuhkan alamat IP
yang tetap. Router dan DNS (Domain Name System) adalah contoh host
yang harus diberi alamat IP yang tetap. Dengan adanya DHCP pemberian
alamat IP yang tetap kepada host yang memang tidak memerlukannya,
dapat dihindari. Cara kerja dari DHCP ini ialah saat sebuah host
dikonfigurasikan untuk memperoleh alamat IP dari DHCP, maka secara
otomatis ia akan diberi alamat dari scope DHCP yang ada. DHCP juga
mengijinkan jaringan untuk mendukung lebih banyak host dari jumlah
alamat yang tersedia. Bila user tidak rutin menggunakan TCP/IP, maka
user dapat meminta alamat IP hanya pada saat membutuhkan saja. Bila
host tidak lagi membutuhkan alamat tersebut, maka alamat yang
bersangkutan akan dikembalikan ke kumpulan alamat yang boleh
digunakan lagi.
2. Trivial File Transfer Protocol (TFTP)
TFTP merupakan protokol yang didesain sederhana (trivial) dan berfungsi
untuk mentransfer file antar host. Protokol ini memiliki jumlah memori
yang sedikit untuk menjalankan kodenya, sehingga dapat dengan mudah
dipasang pada boot ROM (Read Only Memory) komputer. TFTP
menggunakan protokol UDP sebagai transport karena tidak membutuhkan
terciptanya koneksi sebelum permintaan trasnfer file dapat terlaksana.
Karena menggunakan protokol UDP yang tidak membentuk koneksi
sebelum berhubungan, maka keamanan dalam pengiriman data tidak dapat
dijamin.
3. Network File System (NFS)
Universitas Sumatera Utara
NFS merupakan servis yang berfungsi dalam file sharing, dan beroperasi
di atas UDP agar lebih efisien. Servis ini terletak pada server, sehingga
dapat menjadi jembatan bagi akses file data antar komputer yang
terhubung pada server utama. Dengan adanya NFS maka user dapat memount directory, data, ataupun file dari komputer lain (remote) dan dapat
diakses pada komputer user tersebut. Secara sederhana cara kerja dari
aplikasi ini ialah server NFS dapat mengekspor bagain dari direktori treenya untuk digunakan pada NFS client. Client dapat melakukan mount pada
direktori yang diekspor tersebut seolah-olah direktori itu adalah bagian dari
file sistem client sendiri.
Universitas Sumatera Utara