Arsitektur Protokol dan Multimedia Komunikasi Data (TKE074063) Program Studi Teknik Elektro, Unsoed

Transkripsi

1 Arsitektur Protokol dan Multimedia Komunikasi Data (TKE074063) Program Studi Teknik Elektro, Unsoed Iwan Setiawan <stwn at unsoed.ac.id> Tahun Ajaran 2012/2013

2 To destroy communication completely, there must be no rules in common between transmitter and receiver neither of alphabet nor of syntax. On Human Communication, Colin Cherry

3 Kebutuhan Protokol

4 Kasus Transfer Data Sistem sumber mengaktifkan jalur komunikasi data secara langsung, atau memberitahu jaringan komunikasi tentang (informasi) sistem tujuan. Sistem sumber harus memastikan bahwa sistem tujuan siap menerima data. Aplikasi transfer data pada sistem sumber harus memastikan program pengelola berkas pada sistem tujuan siap untuk menerima dan menyimpan data sesuai dengan pengguna bersangkutan. Jika format data berbeda, perlu ada fungsi/operasi penerjemahan format.

5 Kebutuhan Arsitektur Protokol Perlu kerjasama antara kedua sistem yang melakukan komunikasi. Tugas komunikasi dibagi menjadi tugas-tugas kecil. Diimplementasikan dalam konsep satu set atau tumpukan lapisan/layer. Setiap lapis menyediakan fungsi yang diperlukan untuk komunikasi lapis di atasnya. Setiap lapis menggunakan fungsi yang disediakan pada lapis di bawahnya. Lapis pada kedua sistem (peer) berkomunikasi menggunakan protokol.

6 Elemen Utama Protokol Sintaks: format data. Semantik: informasi kendali, dan penanganan galat/error handling. Pewaktuan: penyamaan kecepatan dan runtun (speed matching dan sequencing).

7 Arsitektur Protokol TCP/IP

8 Arsitektur Protokol TCP/IP Dikembangkan oleh ARPA (sekarang DARPA), tahun Awalnya diterapkan pada jaringan packet switching ARPANET, kemudian digunakan secara global di Internet. Satu set protokol TCP/IP berisi kumpulan besar protokol yang terstandarisasi. Internet Engineering Task Force (IETF). Request for Comments (RFC).

9 Aplikasi, komputer, dan jaringan.

10 Arsitektur Protokol Sederhana Stallings (2007)

11 Lapis Protokol Lapis fisik Lapis akses jaringan/network access. Lapis Internet. Lapis transpor/host-to-host. Lapis aplikasi.

12 Lapis Fisik Berkaitan dengan antarmuka fisik antar perangkat dan medium transmisi data. Komputer dan jaringan. Fokus pada karakteristik media transmisi, tingkat sinyal transmisi, laju data, dan lain-lain. Bit, koneksi listrik, kabel, impedansi, alokasi spektrum frekuensi elektromagnetik, kuat sinyal, lebar pita analog, modulasi, line coding, multiplexing, circuit switching, mode transmisi, topologi jaringan fisik, komunikasi serial dan paralel, autonegotiation.

13 Lapis Akses Jaringan Berkaitan dengan pertukaran data antar sistem akhir di dalam jaringan yang sama, termasuk akses dan perutean. Sumber yang mengirimkan data harus memberikan alamat tujuan. Sumber dapat mengajukan layanan khusus, seperti prioritas dalam jaringan. Terdapat standar yang berbeda, tergantung dari jenis jaringan (circuit switching atau packet switching). Contoh: Frame relay dan Ethernet. Mengijinkan lapis di atasnya untuk mengabaikan jalur tertentu.

14 Lapis Internet Fungsi perutean/routing di banyak jaringan. Digunakan pada sistem yang terhubung ke jaringan yang berbeda. Diimplementasikan di sistem akhir dan router. Router digunakan untuk menghubungkan 2 jaringan yang berbeda dan meneruskan/relay data antar 2 jaringan tersebut.

15 Lapis Transpor Lapis yang digunakan oleh semua aplikasi. Menyediakan pengiriman data yang handal. Data dikirimkan dengan urutan yang sama. Protokol yang umum digunakan adalah TCP.

16 Lapis Aplikasi Menyediakan dukungan untuk aplikasi-aplikasi yang digunakan oleh pengguna. Membutuhkan modul-modul terpisah untuk tiap tipe aplikasi.

17 Operasi TCP dan IP Stallings (2007)

18 Operasi TCP dan IP Stallings (2007)

19 Operasi TCP dan IP Stallings (2007)

20 Operasi TCP dan IP ATM/Frame Relay/ Ethernet/... Stallings (2007)

21 Cburnett & Kbrose, CC BY-SA

22 Kebutuhan Pengalamatan Pengalamatan 2 tingkat. Setiap host dalam subnet membutuhkan alamat jaringan global yaitu alamat IP. Setiap aplikasi dalam host membutuhkan alamat unik di dalam host tersebut yaitu porta. Multitasking. Multiproses = multiporta. Supaya protokol transpor seperti TCP dapat memberikan data ke proses yang sesuai. Localhost?

23 Setiap lapis hanya mengetahui informasi yang berkaitan dengan tanggung jawabnya saja.

24 Blok Data

25 Header Digunakan sebagai informasi kontrol paket. Contoh header TCP. Porta tujuan. Nomor urutan. Checksum: berguna untuk melakukan pemeriksaan paket. Pada sistem tujuan dilakukan komputasi, kemudian hasilnya dibandingkan dengan kode checksum yang dikirimkan dalam header TCP. Header setiap lapis memiliki tambahan informasi yang berbeda sesuai dengan fungsi masing-masing. Pada router, header paket akan dilepas. Router akan melihat header IP untuk mengetahui informasi seperti tujuan alamat IP. Ditambahkan pula header lapis akses jaringan/network access.

26 Protocol Data Units (PDU) Stallings (2007)

27 Transmission Control Protocol Protokol yang umum digunakan pada lapis transpor. Menyediakan koneksi yang handal untuk mentransfer data antar aplikasi. Unit protokol dasar: segmen TCP. TCP melacak segmen yang dikirim oleh sistem yang berkomunikasi pada setiap koneksi, untuk mengatur aliran segmen dan memulihkan segmen yang hilang/rusak.

28 TCP Header Stallings (2007)

29 TCP three-way handshake.

30 Graves, K CEH: Certified Ethical Hacker Study Guide

31 A B Graves, K CEH: Certified Ethical Hacker Study Guide

32 A B 1 Graves, K CEH: Certified Ethical Hacker Study Guide

33 A B 1 2 Graves, K CEH: Certified Ethical Hacker Study Guide

34 A B Graves, K CEH: Certified Ethical Hacker Study Guide

35 User Datagram Protocol (UDP) Alternatif protokol transpor selain TCP. Tidak ada garansi pengiriman, penjagaan urutan data, dan perlindungan terhadap duplikasi paket. Overhead yang minimum. Penambahan fungsi pengalamatan porta pada IP. Checksum pada UDP adalah opsional. Penggunaan UDP: SNMP, layanan VoIP, dan aplikasi yang membutuhkan latensi/waktu tunda dan jitter yang kecil.

36 UDP Header Stallings (2007)

37 IPv4 Header Informasi lapis di atasnya Stallings (2007) Deteksi galat pada header

38 IPv6?

39 Setiap perangkat mempunyai alamat IP 32 bit yang ditulis dalam 4 kelompok angka 8 bit. Contoh: (dalam desimal) Jalankan perintah ifconfig di GNU/Linux, atau ipconfig di Windows

40 Aplikasi pada TCP/IP (1) Simple Mail Transfer Protocol (SMTP): untuk pengiriman surat elektronik. Fitur lain: milis, forwarding. SMTP hanya berfungsi untuk mentransfer surel. MTA dan MUA. Mailbox. File Transfer Protocol (FTP): untuk transfer berkas. Terdapat mode berkas biner atau teks. TELNET: akses jarak jauh. Sekarang yang umum digunakan adalah Secure Shell (SSH). Mosh.

41 Aplikasi pada TCP/IP (2) Stallings (2007)

42 Model OSI

43 Open Systems Interconnection Dikembangkan oleh International Organization for Standardization (ISO), sebagai model arsitektur protokol dan kerangka kerja pengembangan standar protokol. Konsep teoritis yang terlambat dipublikasikan. Memiliki 7 lapis protokol. Standar de facto: TCP/IP.

44 Stallings (2007)

45 Stallings (2007)

46 Multimedia

47 Multimedia Ketersediaan akses Internet pita lebar. Aplikasi multimedia berbasis Internet dan web. Media: bentuk informasi. Teks, gambar, suara, dan video. Multimedia: interaksi manusia dan komputer yang melibatkan banyak media. Dapat pula berarti perangkat penyimpan yang menyimpan konten multimedia. Streaming media: berkas media yang diakses dari Internet atau web dan dapat dimainkan segera setelah diterima oleh komputer. Dinikmati segera, tanpa harus menunggu proses unduh berkas selesai.

48 Perspektif Multimedia Stallings (2007)

49 Lalu Lintas Data (1) Elastis: dapat berubah dengan jangkauan yang besar, perubahan pada waktu tunda dan throughput, tetapi relatif tetap sesuai dengan kebutuhan aplikasi. Transfer berkas, surel, akses jarak jauh, pengelolaan jaringan, web. Kita tetap membutuhkan akses yang lancar, sesuai dengan kebutuhan.

50 Lalu Lintas Data (2) Tidak elastis: relatif susah untuk beradaptasi terhadap perubahan waktu tunda dan throughput. Throughput: laju rata-rata pesan yang berhasil dikirim dalam sebuah kanal komunikasi. Delay: waktu tunda paket dari sumber sampai di tujuan. (end-to-end/one-way) Variasi delay/ jitter : perbedaan/variasi (one-way) delay antara paket-paket yang dikirimkan. Packet loss: hilangnya satu atau lebih paket di dalam jaringan ketika dikirim dari sumber.

51 Real-time dan tidak real-time.

52 Teknologi Multimedia Kompresi. Komunikasi dan jaringan. Protokol: RTP, SIP,... Quality of Services (QoS).

53 Daftar Bacaan Brown, L Chapter 2: Protocol Architecture, TCP/IP, and Internet-Based Applications, salindia presentasi Stallings (2007). Stallings, W Data and Computer Communications, Eighth Edition, Prentice Hall.