Transport Layer

Apa sih Transport Layer itu?

Transport Layer Pada lapisan OSI Layer merupakan lapisan ke 4 antara Layer Network dan Layer Session, pada model TCP/IP Transport Layer berada antara Layer Network dan Application. Transport Layer bertanggung jawab dalam mengirim segment dari proses sumber hingga tujuan (Process-to-Process).

Transport Layer jaga memiliki beberapa fungsi, yaitu :

• Komunikasi End to End Logic
• Segmenting
• Reassembling Data
• Port-Adderessing
• Multiplexing-Demultiplexing
• Reliable Delivery
• Sequencing
• Flow Control

Beberapa aplikasi memerlukan requirement pengiriman data yang berbeda, oleh karna itu di buatlah beberapa transport protokol yang brebeda yang bertujuan untuk memenuhi requirement tersebut. ada 2 protokol yang popoler yaitu protokol TCP dan protokol UDP.

Port Addressing

terdapat beberapa jenis port addressing :

• well-know : antara 0-1023, disediakan untuk servis yang sudah umum.
• registered : antara 1024-29151, disediakan untuk servis yang tidak umum.
• dynamic : antara 49152-65535, digunakan secara dinamis sebagai source port disisi client

TCP

Transmission Control Protocol (TCP) adalah salah satu jenis protokol yang memungkinkan kumpulan komputer untuk berkomunikasi dan bertukar data didalam suatu network (jaringan). TCP merupakan suatu protokol yang berada di lapisan transpor (baik itu dalam tujuh lapis model referensi OSI atau model DARPA) yang berorientasi sambungan (connection-oriented) dan dapat diandalkan (reliable). 

TCP dipakai untuk aplikasi-aplikasi yang membutuhkan keandalan data. 

Karakteristik TCP

Karakteristik dari TCP antara lain yaitu : 

1. Reliable berarti data ditransfer ke tujuannya dalam suatu urutan seperti ketika dikirim.
2. Berorientasi sambungan (connection-oriented): Sebelum data dapat ditransmisikan antara dua host, dua proses yang berjalan pada lapisan aplikasi harus melakukan negosiasi untuk membuat sesi koneksi terlebih dahulu. Koneksi TCP ditutup dengan menggunakan proses terminasi koneksi TCP (TCP connection termination).
3. Full-duplex: Untuk setiap host TCP, koneksi yang terjadi antara dua host terdiri atas dua buah jalur, yakni jalur keluar dan jalur masuk. Dengan menggunakan teknologi lapisan yang lebih rendah yang mendukung full-duplex, maka data pun dapat secara simultan diterima dan dikirim. Header TCP berisi nomor urut (TCP sequence number) dari data yang ditransmisikan dan sebuah acknowledgment dari data yang masuk
4. Memiliki layanan flow control: Untuk mencegah data terlalu banyak dikirimkan pada satu waktu, yang akhirnya membuat “macet” jaringan internetwork IP, TCP mengimplementasikan layanan flow control yang dimiliki oleh pihak pengirim yang secara terus menerus memantau dan membatasi jumlah data yang dikirimkan pada satu waktu. Untuk mencegah pihak penerima untuk memperoleh data yang tidak dapat disangganya (buffer), TCP juga mengimplementasikan flow control dalam pihak penerima, yang mengindikasikan jumlah buffer yang masih tersedia dalam pihak penerima.
5. Melakukan segmentasi terhadap data yang datang dari lapisan aplikasi (dalam DARPA Reference Model)
6. Mengirimkan paket secara “one-to-one“: hal ini karena memang TCP harus membuat sebuah sirkuit logis antara dua buah protokol lapisan aplikasi agar saling dapat berkomunikasi. TCP tidak menyediakan layanan pengiriman data secara one-to-many.

Cara Kerja TCP/IP

Adapun langkah-langkah cara kerja dari protokol TCP/IP ini adalah :

1. Pertama, datagram dibagi-bagi ke dalam bagian-bagian kecil yang sesuai dengan ukuran bandwith (lebar frekuensi) dimana data tersebut akan dikirimkan.
2. Pada lapisan TCP, data tersebut lalu “dibungkus” dengan informasi header yang dibutuhkan. Misalnya seperti cara mengarahkan data tersebut ke tujuannya, cara merangkai kembali kebagian-bagian data tersebut jika sudah sampai pada tujuannya, dan sebagainya.
3. Setelah datagram dibungkus dengan header TCP, datagram tersebut dikirim kepada lapisan IP.
4. IP menerima datagram dari TCP dan menambahkan headernya sendiri pada datagram tersebut.
5. IP lalu mengarahkan datagram tersebut ke tujuannya.
6. Komputer penerima melakukan proses-proses perhitungan, ia memeriksa perhitungan checksum yang sama dengan data yang diterima.
7. Jika kedua perhitungan tersebut tidak cocok berarti ada error sewaktu pengiriman dan datagram akan dikirimkan kembali.

Kelebihan TCP/IP

Beberapa kelebihan TCP/IP dibandingkan protokol yang lain antara lain: 

1. TCP/IP adalah protokol yang bisa diarahkan. Artinya ia bisa mengirimkan datagram melalui rute-rute yang telah ditentukan sebelumnya. Hal ini dapat mengurangi kepadatan lalu lintas pada jaringan, serta dapat membantu jika jaringan mengalami kegagalan, TCP/IP dapat mengarahkan data melalui jalur lain.
2. Memiliki mekanisme pengiriman data yang handal dan efisien.
3. Bersifat open platform atau platform independent yaitu tidak terikat oleh jenis perangkat keras atau perangkat lunak tertentu.
4. Karena sifatnya yang terbuka, TCP/IP bisa mengirimkan data antara sistem-sistem komputer yang berbeda yang menjalankan pada sistem-sistem operasi yang berbeda pula.
5. TCP/IP terpisah dari perangkat keras yang mendasarinya. Protokol ini dapat dijalankan pada jaringan Ethernet, Token ring, X.25, dan bahkan melalui sambungan telepon.
6. TCP/IP menggunakan skema pengalamatan yang umum, maka semua sistem dapat mengirimkan data ke alamat sistem yang lain.

Kegunaan TCP

Beberapa kegunaan dari TCP yaitu : 

1. Menyediakan komunikasi logika antar proses aplikasi yang berjalan pada host yang berbeda
2. protokol transport berjalan pada end systems
3. Pengiriman file (file transfer). File Transfer Protokol (FTP) memungkinkan pengguna komputer yg satu untuk dapat mengirim ataupun menerima file ke komputer jaringan. Karena masalah keamanan data, maka FTP seringkali memerlukan nama pengguna (username) dan password, meskipun banyak juga FTP yg dapat diakses melalui anonymous, lias tidak berpassword. (lihat RFC 959 untuk spesifikasi FTP)
4. Remote login. Network terminal Protokol (telnet) memungkinkan pengguna komputer dapat melakukan log in ke dalam suatu komputer didalam suatu jaringan. Jadi hal ini berarti bahwa pengguna menggunakan komputernya sebagai perpanjangan tangan dari komputer jaringan tersebut.( lihat RFC 854 dan 855 untuk spesifikasi telnet lebih lanjut)
5. Computer mail. Digunakan untuk menerapkan sistem elektronik mail.
6. Network File System (NFS). Pelayanan akses file-file jarak jauh yg memungkinkan klien-klien untuk mengakses file-file pada komputer jaringan jarak jauh walaupun file tersebut disimpan secara lokal. (lihat RFC 1001 dan 1002 untuk keterangan lebih lanjut)
7. remote execution. Memungkinkan pengguna komputer untuk menjalankan suatu program didalam komputer yg berbeda. Biasanya berguna jika pengguna menggunakan komputer yg terbatas, sedangkan ia memerlukan sumber yg banyak dalam suatu system komputer. Ada beberapa jenis remote execution, ada yg berupa perintah-perintah dasar saja, yaitu yg dapat dijalankan dalam system komputer yg sama dan ada pula yg menggunakan “prosedure remote call system”, yg memungkinkan program untuk memanggil subroutine yg akan dijalankan di system komputer yg berbeda. (sebagai contoh dalam Berkeley UNIX ada perintah “rsh” dan “rexec”)
8. name servers. Nama database alamat yg digunakan pada internet (lihat RFC 822 dan 823 yg menjelaskan mengenai penggunaan protokol name server yg bertujuan untuk menentukan nama host di internet.)

Manajemen Koneksi TCP :

Pada saat Setup Koneksi

1. Client mengirimkan kontrol TCP SYN ke server, dengan memberikan sequence number inisial.
2. Server menerima TCP SYN, dan membalasnya dengan kontrol SYNACK.
   • ACK yang menyatakan telah menerima SYN.
   • Mengalokasikan buffer.
   • Menghasilkan sequence number untuk ke client.

Pada saat Menutup Koneksi

1. Client mengirim kontrol TCP FIN ke server
2. Server menerima FIN, dan membalas dengan ACK. Menutup koneksi dan mengirimkan FIN ke client.
3. Client menerima FIN dan membalas ACK
   • Masuk pada masa menunggu balasan ACK terhadap dari server
4. Server menerima ACK dan koneksi tertutup.

Header TCP

Ukuran dari header TCP adalah bervariasi, yang terdiri atas beberapa field yang ditunjukkan dalam gambar dan tabel berikut. Ukuran TCP header paling kecil (ketika tidak ada tambahan opsi TCP) adalah 20 byte. headerTCP-2 

Port TCP

Port TCP mampu mengindikasikan sebuah lokasi tertentu untuk menyampaikan segmen-segmen TCP yang dikirimkan yang diidentifikasi dengan TCP Port Number. Nomor-nomor di bawah angka 1024 merupakan port yang umum digunakan dan ditetapkan oleh IANA (Internet Assigned Number Authority). Tabel berikut ini menyebutkan beberapa port TCP yang telah umum digunakan. 

Port TCP merupakan hal yang berbeda dibandingkan dengan port UDP, meskipun mereka memiliki nomor port yang sama. Port TCP merepresentasikan satu sisi dari sebuah koneksi TCP untuk protokol lapisan aplikasi, sementara port UDP merepresentasikan sebuah antrean pesan UDP untuk protokol lapisan aplikasi. Selain itu, protokol lapisan aplikasi yang menggunakan port TCP dan port UDP dalam nomor yang sama juga tidak harus sama. Sebagai contoh protokol Extended Filename Server (EFS) menggunakan port TCP dengan nomor 520, dan protokol Routing Information Protocol (RIP) menggunakan port UDP juga dengan nomor 520. Jelas, dua protokol tersebut sangatlah berbeda! Karenanya, untuk menyebutkan sebuah nomor port, sebutkan juga jenis port yang digunakannya, karena hal tersebut mampu membingungkan (ambigu). PORTtcp-1 

UDP

UDP, singkatan dari User Datagram Protocol, adalah salah satu protokol lapisan transpor TCP/IP yang mendukung komunikasi yang tidak andal (unreliable), tanpa koneksi (connectionless) antara host-host dalam jaringan yang menggunakan TCP/IP. 

Karakteristik UDP

Karakteristik dari UDP antara lain, yaitu : 

1. Connectionless (tanpa koneksi): Pesan-pesan UDP akan dikirimkan tanpa harus dilakukan proses negosiasi koneksi antara dua host yang hendak berukar informasi.
2. Unreliable (tidak andal): Pesan-pesan UDP akan dikirimkan sebagai datagram tanpa adanya nomor urut atau pesan acknowledgment. Protokol lapisan aplikasi yang berjalan di atas UDP harus melakukan pemulihan terhadap pesan-pesan yang hilang selama transmisi. Umumnya, protokol lapisan aplikasi yang berjalan di atas UDP mengimplementasikan layanan keandalan mereka masing-masing, atau mengirim pesan secara periodik atau dengan menggunakan waktu yang telah didefinisikan.
3. UDP menyediakan mekanisme untuk mengirim pesan-pesan ke sebuah protokol lapisan aplikasi atau proses tertentu di dalam sebuah host dalam jaringan yang menggunakan TCP/IP. HeaderUDP berisi field Source Process Identification dan Destination Process Identification.
4. UDP menyediakan penghitungan checksum berukuran 16-bit terhadap keseluruhan pesan UDP.

Kegunaan UDP

UDP sering digunakan dalam beberapa tugas berikut: 

1. Protokol yang “ringan” (lightweight): Untuk menghemat sumber daya memori dan prosesor, beberapa protokol lapisan aplikasi membutuhkan penggunaan protokol yang ringan yang dapat melakukan fungsi-fungsi spesifik dengan saling bertukar pesan. Contoh dari protokol
2. Protokol lapisan aplikasi yang mengimplementasikan layanan keandalan: Jika protokol lapisan aplikasi menyediakan layanan transfer data yang andal, maka kebutuhan terhadap keandalan yang ditawarkan oleh TCP pun menjadi tidak ada. Contoh dari protokol seperti ini adalah Trivial File Transfer Protocol (TFTP) dan Network File System (NFS)
3. Protokol yang tidak membutuhkan keandalan. Contoh protokol ini adalah protokol Routing Information Protocol (RIP).
4. Transmisi broadcast: Karena UDP merupakan protokol yang tidak perlu membuat koneksi terlebih dahulu dengan sebuah host tertentu, maka transmisi broadcast pun dimungkinkan. Sebuah protokol lapisan aplikasi dapat mengirimkan paket data ke beberapa tujuan dengan menggunakan alamat multicast atau broadcast. Hal ini kontras dengan protokol TCP yang hanya dapat mengirimkan transmisi one-to-one. Contoh: query nama dalam protokol NetBIOS Name Service.

Kelemahan UDP

1. UDP tidak menyediakan mekanisme penyanggaan (buffering) dari data yang masuk ataupun data yang keluar. Tugas buffering merupakan tugas yang harus diimplementasikan oleh protokol lapisan aplikasi yang berjalan di atas UDP.
2. UDP tidak menyediakan mekanisme segmentasi data yang besar ke dalam segmen-segmen data, seperti yang terjadi dalam protokol TCP. Karena itulah, protokol lapisan aplikasi yang berjalan di atas UDP harus mengirimkan data yang berukuran kecil (tidak lebih besar dari nilai Maximum Transfer Unit/MTU) yang dimiliki oleh sebuah antarmuka di mana data tersebut dikirim. Karena, jika ukuran paket data yang dikirim lebih besar dibandingkan nilai MTU, paket data yang dikirimkan bisa saja terpecah menjadi beberapa fragmen yang akhirnya tidak jadi terkirim dengan benar.
3. UDP tidak menyediakan mekanisme flow-control, seperti yang dimiliki oleh TCP.

Header UDP

Header UDP diwujudkan sebagai sebuah header dengan 4 buah field memiliki ukuran yang tetap. 

Port UDP

Seperti halnya TCP, UDP juga memiliki saluran untuk mengirimkan informasi antar host, yang disebut dengan UDP Port. Untuk menggunakan protokol UDP, sebuah aplikasi harus menyediakan alamat IP dan nomor UDP Port dari host yang dituju. Sebuah UDP port berfungsi sebagai sebuah multiplexed message queue, yang berarti bahwa UDP port tersebut dapat menerima beberapa pesan secara sekaligus. Setiap port diidentifikasi dengan nomor yang unik, seperti halnya TCP, tetapi meskipun begitu, UDP Port berbeda dengan TCP Port meskipun memiliki nomor port yang sama. Tabel di bawah ini mendaftarkan beberapa UDP port yang telah dikenal secara luas. 

Perbedaan TCP dan UDP

• Berbeda dengan TCP, UDP merupakan connectionless dan tidak ada keandalan, windowing, serta fungsi untuk memastikan data diterima dengan benar. Namun, UDP juga menyediakan fungsi yang sama dengan TCP, seperti transfer data dan multiplexing, tetapi ia melakukannya dengan byte tambahan yang lebih sedikit dalam header UDP. 

• UDP melakukan multiplexing UDP menggunakan cara yang sama seperti TCP. Satu-satunya perbedaan adalah transport protocol yang digunakan, yaitu UDP. Suatu aplikasi dapat membuka nomor port yang sama pada satu host, tetapi satu menggunakan TCP dan yang satu lagi menggunakan UDP—hal ini tidak biasa, tetapi diperbolehkan. Jika suatu layanan mendukung TCP dan UDP, ia menggunakan nilai yang sama untuk nomor port TCP dan UDP. 

• UDP mempunyai keuntungan dibandingkan TCP dengan tidak menggunakan field sequence dan acknowledgement. Keuntungan UDP yang paling jelas dari TCP adalah byte tambahan yang lebih sedikit. Di samping itu, UDP tidak perlu menunggu penerimaan atau menyimpan data dalam memory sampai data tersebut diterima. Ini berarti, aplikasi UDP tidak diperlambat oleh proses penerimaan dan memory dapat dibebaskan lebih cepat. Pada tabel, Anda dapat melihat fungsi yang dilakukan (atau tidak dilakukan) oleh UDP atau TCP. 

Sumber :

xaverius.najoan.net

akhmadkun.wordprees.com

id-tuban.blogspot.com

Network Layer

Apa itu Network Layer ?

Lapisan jaringan atau Network layer adalah lapisan ketiga dari bawah dalam model referensi jaringan OSI. Lapisan ini bertanggung jawab untuk melakukan beberapa fungsi berikut :

• Pengalamatan logis dan melakukan pemetaan (routing) terhadap paket-paket melalui jaringan.
• Membuat dan menghapus koneksi dan jalur koneksi antara dua node di dalam sebuah jaringan.
• Mentransfer data, membuat dan mengkonfirmasi penerimaan, dan mengeset ulang koneksi.

Network Layer juga menyediakan layanan connectionless dan connection-oriented terhadap lapisan transport yang berada di atasnya. Network Layer juga melakukan fungsinya secara erat dengan Physical Layer (lapisan pertama) dan data-link Layer (lapisan kedua) dalam banyak implementasi protokol dunia nyata.

Addressing dan routing adalah fungsi utama dari protokol network layer. Addressing memungkinkan komunikasi data antar host pada jaringan yang sama atau jaringan yang berbeda (pengalamatan secara logical). Internet Protocol version 4 (IPv4) menyediakan pengalamatan hirarkis untuk paket yang membawa data kita. Routing merupakan fungsi yang berrtanggung jawab membawa data melewati sekumpulan jaringan dengan cara memilih jalur terbaik untuk dilewati data.

Skema IP Address

IP Address terdiri 32 bits.

32 bit dibagi menjadi 4 bagian setiap bagian terdiri dari 8 bit.

Untuk kemudahan dikonversi menjadi desimal.

Addressing

Misalkan kita mempunyai IP Address 172.16.16.12/18, berapakah Subnet Mask, Network Address, Broadcast Address dan banyaknya IP Host ?

IP                           : 10101100.00010000.00|010000.00011000

Subnet Mask          : 11111111.11111111.11|000000.00000000

                                 255 . 255 . 192 . 0

Network Address   : 10101100.00010000.00|000000.00000000 (IP AND Subnet)

                                172 . 16 . 0 . 0

Broadcast Address : 172 . 16 .00|111111.11111111

                                172 . 16 . 63 . 255

Banyaknya IP Host : 172.16.0.1 s/d 17.16.63.254

• Network Address adalah alamat yang mengacu pada jaringan.
• Broadcast Address adalah alamat khusus yang digunakan mengirim data ke semua host yang ada dalam suatu jaringan.

Subneting Versi CIDR (Classless Inter-Domain Routing)

Subnetting adalah teknik memecah suatu jaringan besar menjadi jaringan yang lebih kecil dengan cara mengorbankan bit Host ID pada subnet mask untuk dijadikan Network ID baru.Pada hakekatnya semua pertanyaan tentang subnetting akan berkisar pada empat masalah: Jumlah Subnet, Jumlah Host per Subnet, Blok Subnet, dan Alamat Host- Broadcast.

Tabel di bawah ini merupakan subnet mask yang bisa digunakan untuk melakukan subnetting.

Subnet Mask Nilai CIDR 255.128.0.0 /9 255.192.0.0 /10 255.224.0.0 /11 255.240.0.0 /12 255.248.0.0 /13 255.252.0.0 /14 255.254.0.0 /15 255.255.0.0 /16 255.255.128.0 /17 255.255.192.0 /18 255.255.224.0 /19	Subnet Mask Nilai CIDR 255.255.240.0 /20 255.255.248.0 /21 255.255.252.0 /22 255.255.254.0 /23 255.255.255.0 /24 255.255.255.128 /25 255.255.255.192 /26 255.255.255.224 /27 255.255.255.240 /28 255.255.255.248 /29 255.255.255.252 /30

Misalkan kita mempunyai IP 192.168.1.0/26. Itu berarti IP tersebut berada pada kelas C dengan subnet mask /26

Untuk dapat melakukan subnetting, kita hitung dulu berapa Jumlah Subnet, berapa Host per Subnet dan berapa Blok Subnetnya. Setelah itu kita buat IP Tabelnya.

Rumus

Dimana x = banyaknya binari 1 pada oktet terakhir subnet mask, 2 oktet terakhir untuk kelas B, dan 3 oktet terakhir untuk kelas A.

Dimana y = banyaknya binari 0 pada oktet terakhir subnet mask, 2 oktet terakhir untuk kelas B, dan 3 oktet terakhir untuk kelas A.

Penyelesaian :

Jumlah Subnet = 2x = 22 = 4 subnet , berarti 4 kolom pada IP Tabel

Jumlah Host per Subnet = 2y-2 = 26-2 = 64-2 = 62 host , banyaknya IP Client

Blok Subnet = 256-192 = 64 blok,  batasan subnet

Sumber :
reza_chan.staff.gunadarma.ac.id

http://lecturer.eepis-its.edu/%7Ezenhadi/kuliah/konsepjkm/Modul%204-2%20Network%20Layer.ppt

http://romisatriawahono.net/2006/02/11/memahami-penghitungan-subnetting-dengan-mudah/

Network Device

Dipostingan kali ini akan membahas tentang apa itu Network Devices dan apa saja yang termasuk didalamnya.

Network Device merupakan peralatan yang digunakan untuk menghubungkan suatu komputer ke komputer lain supaya mereka bisa saling berbagi file atau sumber daya seperti printer atau mesin fax. Network device terbagi dalam beberapa bagian, yaitu :

• Host
• Transmission Media
• Interface
• Connecting Devices

Host

Host adalah pengguna dalam jaringan internet. host sering juga disebut dengan end device. Host dibagi menjadi 4 kategori :

• Workstation
• Handheld Device
• Electronic Device
• Server

Transmission Media

Transmission media atau media transmisi merupakan alat yang menjadi jalur hubungan sebuah jaringan. media transmisi dalam hal ini adalah kabel yang sering digunakan yaitu, 

• UTP (Unshieldded Twisted Pair)
• STP (Shield Twisted Pair)
• Coaxial
• Fiber Optic

Interface

Interface merupakan antarmuka antara node tertentu dan jaringan ( dalam hal ini media transmisi). Interface pada kabel berbentuk kartu yang sering di sebut Network interface card (NIC)/ ethernet card/ network Card.

Network interface pada jaringan nirkabel di sebut sebagai wireless interface / wireless interface card.

setiap network interface memiliki alamat physical address tertentu. penentuan tipe interface yang digunakan, tergantung dari media transmisi, topoligi jaringan dan tipe koneksi.

Connecting Device

Terdapat beberapa Connecting device, yaitu Repeater, Hub, Bridge, Switch, Router.

• Repeater

Repeater burguna untuk memperkuat sinyal dari sebuah sekmen kabel LAN, dan memancarkannya dengan power yang sama dengan sinyal awal. repeater biasanya digunakan pada thck dan thin net (kabel coaxial). Repeater beroperasi pada physical layer.

• Bridge

Fungsi bridge sama dengan fungsi repeater, akan tetapi bridge lebih cerdas dan fleksibel. Bridge sebenarnya adalah repeater yang di gunakan untuk menghubungkan jaringan-jaringan walaupun tipe, topologi dan jenis kabel berbeda. Bridge beroperasi pada physical layer dan data link layer.

• Hub

Hub Berfungsi sebagai Konsentrator, alat yang menyatukan kabel-kabel network dari tiap workstation. pada Hub, signal yang diterima suatu port maka akan di teruskan ke port yang lain. Hub pada dasarnya ialah multiport repeater yang beroperasi di physical layer.

• Switch

Fungsi switch sebenarnya sama seperti Hub, yaitu sebagai konsentrator yang menyatukan kabel-kabel network dari tiap workstation namun switch lebih cerdas. Signal yang diterima oleh suatu port akan diteruskan ke port tertentu sesuai tabel filter, oleh karna itu switch beroperasi pada physical layer dan data link layer.

• Router

Router merupakan sebuah alat yang menghubungkan beberapa Local Area Network yang berfungsi untuk menentukan rute. router beroperasi pada Physical layer, Data link layer, dan network layer.

Sekian Penjelasan tentang Network Device, semoga berguna bagi pembaca sekalian.

Referensi :
xaverius.najoan.net

ridhoazmi.blogspot.com

Data Link Layer

Postingan saya kali ini akan membahas tentang Data Link Layer. Apa itu data link layer dan apa saja fungsi dan tugas dari layer ini.

Apa itu Data Link Layer?

Data link layer merupakan layer ke-2 dari susunan layer OSI Model yang bertugas untuk mengatur jalannya pengiriman frame dari satu hop ke hop berikutnya dan memastikan pesan sampai ke tujuan dengan baik. Layer ini berfungsi meningkatkan kualitas transmisi dan pengkodean implus elektrik. Atau layer yang mengatur komunikasi antara host dengan lebih spesifik.

gambar diatas menunjukan sender (A) mengirimkan data ke (F) melewati beberpa node (B,E), dimana di setiap node data hanya akan sampai didata link layer untuk di periksa dan diteruskan kembali ke node berikutnya.

Kewajiban Layer Data Link

Layer data link juga memiliki beberapa tugas yang lain, yaitu :

• Error Control
• Flow Control
• Access Control
• Addressing
• Framing

Error Control

Data yang dikirimkan bisa saja mengalami kerusakan (error) saat proses pengiriman berlangsung. Error control berfungsi untuk menangani data yang mengalami kerusakan. Ada 2 macam tipe dari kerusakan data, yaitu Single-bit Error dan Burst Error. Dalam Single-bit error, jumlah bit data yang berubah hanya berjumlah 1 bit, sedangkan pada Burst error, jumlah bit data yang berubah berjumlah lebih dari 1.

Error Control menggunakan cara Detection dan Correction untuk menangani masalah error. Metode dalam deteksi error ada 3 yaitu Parity Check, Cyclic Redundancy Check, Checksum.

• Simple Parity Check

Menambahkan Bit parity pada data, sehingga jumlah bit 1 = bilangan genap.

• CRC (Cyclic Redundacy Check)

Menambahkan CRC remainder pada data, sehingga codeword habis di bagi bilangan tertentu.

• Checksum

Sender mengirimkan checksum field dan data, yang dimana nilai dari checksum merupakan komplemen dari jumlah data.

Receiver menerima dan menjumlahkan data dan checksum field jika komplemen = 0, Data OK, selain itu, Data Rusak! 

Untuk memperbaiki kerusakan, ada 2 metode yang digunakan, yaitu Retransmission dan Forward Error Correction.

• Retransmission, merupakan pengiriman kembali frame tertentu jika terdapat error pada frame tersebut. Sering disebut ARQ (Automatic Repeat Request)
• Forward Error Correction, mengindikasikan dimana receiver mengkoreksi sendiri error yang ada.

Flow Control

Flow control berfungsi untuk mengaturjalur pengiriman data dari pengirim ke penerima agar penerima tidak kebanjiran data.

pengirim akan mengirim frame ke penerima dan penerima akan mengirim balik konfirmasi bahwa frame telah diterima.

Flow Control memiliki beberapa mekanisme pengiriman, yaitu Stop-and-Wait ARQ, Go-Back-N ARQ, dan Selective Repeat ARQ.

• Stop-and-Wait ARQ

Setelah frame pertama dikirim oleh pengirim, maka frame berikutnya akan dikirim setelah pengirim menerima konfirmasi (ACK) frame sebelumnya dari penerima. Mekanisme ini pengirim mengirimkan frame kepada penerima satu per satu, jika pengirim tidak menerima konfirmasi ACK dari penerima maka frame tersebut akan dikirim kembali.

• Go-back-N ARQ

Pada meknisme ini frame akan dikirimkan beberapa hingga menunggu konfirmasi (ACK) dari penerima. bila pengirim tidak menerima konfirmasi balik dari penerima, maka frame akan dikirimkan kembali secara berurut mulai dari frame tersebut.

• Selective Repeat ARQ

Pada mekanisme ini frame akan dikirimkan beberapa oleh pengirim sementara menunggu konfirmasi (ACK) dari penerima. Bila terdapat frame yang error makan penerima akan mengirim konfimasi negatif (NAK). Jika pengirim telah menerima konfirmasi NAK maka hanya frame yang error tersebut yang akan dikirim kembali.

Media Access Control

Dalam mentransmisikan (mengirimkan) sinyal pada sebuah jaringan dari titik (node) tertentu ketitik lainnya tentu perlu pengaturan agar sinyal yang ditransmisikan tidak berbenturan satu sama lain (collision) yang mengakibatkan rusak atau hilangnya data yang ditransmisikan tersebut. Metode pengaturan lalu lintas data dalam sebuah jaringan disebut dengan Media Acces Control (MAC). Ada 4 metode Media Acces Control dalam jaringan lokal yaitu:

• Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection (CSMA/CD)

Metode ini digunakan di dalam jaringan Ethernet half-duplex (setiap node dapat menerima atau mengirim data tapi tidak dapat melakukan keduanya secara sekaligus). Sedangkan jaringan Ethernet full-duplex menggunakan switched media ketimbang menggunakan shared media sehingga tidak membutuhkan metode ini. CSMA/CD merupakan metode akses jaringan yang paling populer digunakan di dalam jaringan lokal jika dibandingkan dengan teknologi metode akses jaringan lainnya. CSMA/CD didefinisikan dalam spesifikasi IEEE 802.3 yang dirilis oleh badan standarisasi Institute of Electrical and Electronic Engineers (IEEE).

CSMA/CD dapat dikatakan sebagai teknik random access. Artinya tidak ada rencana (schedule)dari node-node yang akan mengirim data. Transmisi data akan dilakukan secara spontan

• Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance (CSMA/CA)

Metode ini digunakan di dalam jaringan dengan teknologi AppleTalk dan beberapa bentuk jaringan nirkabel (wireless network), seperti halnya IEEE 802.11a, IEEE 802.11b, serta IEEE 802.11g. Untuk AppleTalk, CSMA/CA didefinisikan dalam spesifikasi IEEE 802.3, sementara untuk jaringan nirkabel didefinisikan dalam IEEE 802.11. CSMA/CA bekerja dengan ketentuan bahwa transmisi data hanya akan dilakukan apabila media transmisi sedang tidak digunakan oleh node yang lain. Jadi, apabila pada CSMA/CD ada proses pendeteksian collision, maka pada CSMA/CA tidak ada dan metode ini dapat mencegah terjadinya collision.

• Token Passing

Metode ini digunakan di dalam jaringan dengan teknologi Token Ring dan Fiber DistributedData Interface (FDDI). Standar Token Ring didefinisikan di dalam spesifikasi IEEE 802.5, sementara FDDI didefinisikan oleh American National Standards Institute (ANSI). Kedua network tersebut menggunakan dua buah ring konsentris. Sehingga proses transmisi data dapat dilakukan secara dua arah (full-duplex). Token passing merupakan salah satu metode akses yang menggunakan frame khusus bernama token. Token akan mengalir dari satu node ke node yang lain. Ketika token telah sampai disalah-satu node maka node tersebut dapat mengirimkan data. Jadi node yang akan mengirimkan data harus menunggu kehadiran token terlebih dahulu. Analoginya seperti penumpang yang menunggu bus. Setelah bus tiba barulah penumpang dapat menuju ketempat tujuan.

Seperti halnya CSMA/CA. Token pasing dapat menghindari terjadinya collision. Token pasing dapat digunakan pada jaringan dengan toplogi ring dan bus. Implementasi token pasing pada jaringan ring disebut dengan Token Ring. Sedangkan implementasi pada jaringan bus disebut dengan Token Bus.

• Demand Priority

Demand priority digunakan di dalam jaringan dengan teknologi 100VG-AnyLAN dan didefinisikan dalam standar IEEE 802.12. Demand priority memerlukan perangkat network yang disebut hub atau switch yang bekerja pada network topologi star. Hub atau switch menjadi sentral/pusat bagi network star. Prinsip dasar dari switch adalah pengaturan media akses berdasarkan prioritas tertentu. Switch akan mengatur prioritas penyampaian data ke node tujuan yang berasal dari node-node pengirim. Pada demand priority tidak ada proses pengecekan kondisi network sebagaimana yang terjadi pada CSMA/CD dan CSMA/CA. Data dapat dikirim oleh node manapun setiap saat. Switch dapat mencegah frame data dikirim keseluruh node. Hanya node tujuan saja yang akan menerima data. Sedangkan node yang lain dapat mengirim data pada saat yang sama ke node lain. Dengan metode ini maka setiap node dapat menggunakan bandwith secara penuh. Sebagian ahli sepakat bahwa Demand Priority merupakan gabungan CSMA dan Token Passing.

Addressing

Data link layer juga bertugas untuk pengalamatan (Addressing), dimana tujuan dari addressing adalah untuk mengidentifikasi device dalam satu local area network (LAN). Alamat buat layer data link juga disebut :

• Physical Address
• MAC Address
• Ethernet Address

Framing

Layer data link juga bertukas untuk melaksanakan proses enkapsulasi (pembungkusan) yang berasal dari paket layer sebelumnya. Format Frame mengikuti 2 standar, yaitu IEEE 802.3 untuk wired LAN dan IEEE 802.11 untuk wireless LAN.

• IEEE 802.3

Memiliki 2 field address destination address dan source address. Panjang Frame minimum sebanyak 64 byte (512 bits) dan maksimal frame sebanyak 1518 byte (12.144 bits).

• IEEE 802.11

Memiliki 4 field address.

Demikian penjelasan saya tentang Data Link Layer smoga bermanfaat buat pembaca sekalian.

Referensi :
xaverius.najoan.net/

yogapw.wordpress.com/

PHYSICAL LAYER

Pada postingan saya yang sebelumnya yaitu tentang Network Model, sudah ada sedikit gambaran tentang tugas dan fungsi dari Physical layer. Kali ini saya akan menjelaskan secara lebih apa itu physical layer.

Apa itu Physical Layer?

Physical Layer merupakan layer terbawah dari 7 susunan layer OSI model pada jaringan komputer. Layer ini berhubungan langsung dengan masalah listrik, prosedur, mengaktifkan, menjaga dan memutuskan hubungan fisik atau dengan kata lain layer inilah yang memanage perjalanan sebuah data dari satu node ke node yang lain.

Bagaimana cara physical layer mengirim data?

Data yang berasal dari layer data link yang berbentuk frame, akan dikonversi/transformasi oleh physical layer menjadi bit-bit sinyal elektromagnetik dan akan diteruskan melalui transmission medium yang dapat berupa kabel atau media wireless (nirkabel).

dan setelah data sampai, physical layer penerima akan menyusun kembali sinyal-sinyal elektromagnetik yang dikirim kedalam bentuk bit dan di teruskan ke layer yang berada di atasnya.

Gangguan Pengiriman

Gangguan pada saat proses pengiriman data oleh physical layer bisa saja terjadi  sehingga menyebabkan signal yang dikirim oleh sender (pengirim) akan berbeda dengan yang di terima oleh penerima (receiver).

Beberapa penyebb gangguan adalah : 

• Attenuation (pelemahan sinyal)

Gangguan ini bisa terjadi karena beberapa faktor yang membuat sinyal dalam transmisi tidak mampu dicapai. hal ini terjadi karna masalah jarak. Jangkauan yang jauh  membuat sinyal tidak mampu disampaikan.

• Distortion (perubahan sinyal)

Gangguan ini bisa terjadi karna penerimaan sinyal dirusak oleh adanya kontaminasi dari sinyal transmisi lain. yang mengakibatkan sinyal yang diterima tidak sama dengan yang dikirim.

• Noise (gangguan eksternal)

Noise (derau) dalam gangguan transmisi terdiri dari 4 kategori :

1. Thermal Noise
2. Derau Intermodulaasi
3. crosstalk
4. Derau Implus

gangguan ini biasanya disebabkan karna adanya gangguan dari luar (eksternal), seperti getaran, efek suhu yang berlebihan dll.

Mungkin itu saja yang bisa saya jelaskan tentang Physical layer. Smoga bermanfaat untuk pembaca sekalian.

Referensi :

Sumber 1 (Pengertian physical laayer dan fungsi)

Sumber 2 (Bagaimana data dikirim)

Sumber 3 (Gangguan Transmisi)

Network Model

Di dunia ilmu komputer khususnya jaringan komputer  dikenal dengan 2 jenis network model (model jaringan) Model OSI dan Model TCP/IP. Model - model tersebut digunakan untuk membuat / merancang jaringan lebih effisien dan efektif. Tapi kali ini saya hanya akan menjelaskan tentang Model OSI.

• Model OSI (Open System Interconnection)

Model OSI merupakan model standar yang menjelaskan seluruh aspek komunikasi data dalam jaringan komputer. Model OSI hanyalah sebuah model yang digunakan untuk lebih memahami cara kerja dari sebuah jaringan komputer. Pada model OSI terdiri dari 7 layer yaitu, physical, data link, network, transport, session, presentation, dan application. dimana setiap layernya mempunyai fungsi masing-masing yang memungkinkan terjadinya komunikasi data pada sebuah jaringan komputer.

berikut ini merupakan gambar dari susunan layer pada model OSI

Application (Layer 7)

Pada layer inilah pengguna (user) berinteraksi dengan network. Layer application berfungsi sebagai jembatan penghubung antara aplikasi-aplikasi computer (Google Chrome, mIRC, YM, dll) untuk dapat saling berkomunikasi. Beberapa contoh layanan pada layer ini : File transfer, Mail services, Web services.

Presentation (Layer 6)

Layer ini memaparkan bagaimana sebuah data ditampilkan kepada user, sehingga data yang dikirim oleh sender bisa dikenali oleh komputer penerima. Beberapa proses yang juga terjadi pada layer presentation ini : Translasi, Compression, Encryption.

Session (Layer 5)

Layer Session bertugas untuk mendefinisikan bagaimana 2 buah komputer dapat menjalin, mengontrol, dan mengakhiri komunikasi atau sering disebut sebagai session manager.

Transport (Layer 4)

Layer Transport berfungsi untuk membangun komunikasi end-to-end logik antara 2 buah komputer. Ditekankan disini adalh bagaimana data dari sebuah aplikasi pada 1 komputer bisa di transfer dan dapat sampai pada aplikasi yang tepat di komputer tujuan.

Beberapa proses yang terjadi di layer transport adalah: Segmenitas, Flow control, Acknowledgement, dan Retransmission.

Komunikasi end-to-end logik diterapkan dengan penggunaan port-addressing, menghubungkan port-number dengan service yang berkaitan. Contoh beberapa port : Port 80 untuk service http, Port 21 untuk service ftp, Port 22 untuk service ssh, Port 25 untuk service smtp dll.

Layer transport ini memiliki 2 tipe metode pengiriman, yaitu Reliable, dan Unreliable.

Network (Layer 3)

Layer network memiliki beberapa fungsi, yaitu :

Menyediakan pengalamatan logik (IP address), menemukan jalur terbaik ke suatu tujuan (Routing), Packet Filtering, packet Forwading. Pada layer network data berbetuk Packet.

Data Link (Layer 2)

Layer data link memiliki beberapa fungsi, yaitu : Menyediakan pengalmatan fisik (MAC address), mendeteksi error, Flow control: agar penerima tidak kebanjiran data. Pada layer data link data berbentuk Frame.

Physical (Layer 1)

Layer physical memilik beberapa fungsi, yaitu mengatur data yang diletakan dalam media komunikasi, melakukan tansformasi/ konversi bit-bit frame data link untuk menjadi sinyal elektronik, mendefinisikan prosedur transmisi data. Pada layer physical ini, data berbentuk Bits.

Enkapsulasi dan Dekapsulasi Data

Saat proses pengiriman data berlangsung, data di kirim oleh user akan melewati 7 layer model OSI secara menurun mulai dari layer application hingga layer physical. Setiap data yang lewat akan dibungkus dengan header yang berisi informasi yang spesifik sesuai masing-masing layer. Atau dapat disebut juga proses enkapsulasi data.  

Dan pada saat penerimaan data, data yang masuk akan melewati 7 layer model OSI secara naik mulai dari layer pysical hingga layer application. header pada data akan dibuka oleh masing-masing layer yang dilewati data. Atau dapat disebut dengan dekapsulasi data. Pada proses ini, informasi pada header akan di baca untuk proses selanjutnya.

Layer Interaction

Same layer Interaction : 

Header data yang dipasang oleh sebuah layer OSI pada sisi pengirim akan dibuka oleh layer OSI yang sama pada sisi penerima. Contohnya: layer network yang berada disisi penerima hanya akan membuka header yang dipasang oleh layer network pengirim.

Adjacent layer Interaction :

adalah interaksi antar-layer pada host yang sama. Contoh : layer data link berinteraksi dengan layer yang berada diatasnya maupun dibawahnya yakni layer network dan physical.

Munkin hanya itu saja yang penulis bisa jelaskan tentang Networ Model, sekian dan terima Kasih

Referensi