Modul 12: TCP/IP and IP Address Concepts Overview Transmission Control Protocol/Internet Protocol (TCP/IP) Model merupakan model komunikasi data yang dikempangkan oleh US Department of Defense (DoD). Pada awalnya, model ini digunakan pada sistem yang berbasiskan UNIX. Namun pada saat ini TCP/IP model merupakan model yang umum digunakan di setiap sistem seperti Microsoft dan Novell sebagai protocol komunikasi di Internet. Metode pengalamatan pada model ini, menggunakan metode pengalamatan secara logical yang disebut dengan IP Address.
2 TCP/IP Concepts TCP/IP Model merupakan Model komunikasi data yang dikembangkan oleh US Department of Defense (DoD) yang merepresentasikan komunikasi data antar peralatan jaringan dan antar jaringan. Protocol komunikasi data yang digunakan adalah TCP/IP Protocol. Struktur Layers (=Lapisan) pada TCP/IP Model adalah Fungsi Layers pada TCP/IP Model: Application Layer: Transport Layer: Internet Layer: Berperan sebagai high-level protocol yang melakukan proses representasi, encoding dan dialog control data. Pada Layer ini data diubah menjadi suatu paket data dan menentukan metode pengiriman, flow control dan error correction terhadap paket data. Berperan untuk memberikan informasi alamat asal dan tujuan dari paket data dan menentukan jalur atau rute (routing) pengiriman paket data.
3 Network Access: Layer ini sering juga disebut sebagai host-to-network Layer. Layer menangani semua komponen dan proses yang berkaitan dengan physical link, baik secara fisik maupun logical. Informasi mengenai Teknologi Jaringan yang digunakan juga ditentukan pada Layer ini. Persamaan antara dengan TCP/IP Model: Masing-masing model menggunakan Layer dalam menjelaskan proses komunikasi data. Memiliki Application Layer, meskipun terdapat perbedaan fungsi untuk layer tersebut. Masing-masing memiliki Transport dan Internet (network) Layer. Masing-masing menggunakan asumsi pengiriman paket data secara packetswitched dalam mencapai alamat tujuannya. Packet-Switched adalah metode pengiriman paket data, dimana paket data dapat menempuh jalur(path) yang berbeda-beda dalam mencaip suata alamat tujuan yang sama. Bagi Network Professional, kedua model tersebut di atas harus dipelajari untuk memahami konsep dasar komunikasi data di jaringan. Terdapat tiga layer yang berkaitan dengan Aplikasi yaitu Application, Presentation, dan Session Layer. Proses komunikasi data di dalam jaringan secara physical, dimodelkan dalam dua layer: Data Link dan Physical Layer. Memiliki 7(tujuh) Layer dalam menjelaskan proses komunikasi data di dalam jaringan. bersifat sebagai model standar yang digunakan sebagai referensi dalam menjelaskan proses komunikasi data untuk semua vendor dan sistem. Oleh karena itu model ini tidak memiliki protocol standar sebagai protocol komunikas data. TCP/IP Model Menggabungkan Application, Presentation dan Session Layer ke dalam satu Layer (Application Layer) Menggabungkan Data Link dan Physical Layer ke dalam satu Layer Network Access) Memiliki 4(empat) Layer dalam menjelaskan proses komunikasi data di dalam jaringan. TCP/IP protocol merupakan protocol komunikasi data standar pada model ini. Perbedaan vs TCP/IP Model
4 Protocol Komunikasi Data yang digunakan untuk masing-masing Layer pada TCP/IP Model: Layers Application Layer Transport Layer Internet Layer Network Access Layer Protocols : FTP, HTTP, SMTP, DNS, TFTP, Telnet : TCP(Connection-Oriented), UDP(Connectionless-Oriented) : IP, ARP, RARP, ICMP : - (Perangkat Fisik seperti Network Interface Card) TCP/IP Protocol on TCP/IP Model Protocol Graph: TCP/IP Jika dibandingkan dengan, protocol yang digunakan pada masing-masing layer:
5 IP Address IP Address merupakan alat yang digunakan agar paket data dapat mencapai tujuan. Di dalam Jaringan, pengiriman suatu paket data membutuhkan alamat sebagai identitas suatu data akan dikirimkan (Destination Address) dan berasal (Source Address). Pada beberapa sistem, penggunaan address telah digunakan sebagai identitas yang membedakan suatu host dengan host yang lain secara UNIK. Microsoft menggunakan Nama Komputer (NetBIOS Name) UNIX menggunakan IP Address Novell menggunakan Media Access Control (MAC) Address (Physical Address) UNIX-Based Systems Address: IP Address TCP/IP Protocol Address: NetBIOS Name TCP/IP Protocol Address: MAC Address NetBEUI Protocol IPX/SPX Protocol Microsoft-Based Systems Novell-Based Systems
6 Namun untuk mengirimkan paket data ke sistem yang berbeda, dibutuhkan sistem pengalamatan yang bersifat universal dan dapat dikenali oleh masingmasing sistem. IP Address dipilih sebagai sistem pengalamatan yang universal karena memiliki karakteristik yang lebih baik dibandingkan sistem pengalamatan yang lain. UNIX Microsoft Novell Netware Bersifat Logical Address Bersifat Logical Address Bersifat Physical Address Routable Non-Routable Routable Subnetting Non-Subnetting Non-Subnetting Format Address: Format Address: Format Address: 192.168.0.1 Computer10 00-D0-59-10-F8-45 Karakteristik Sistem Pengalamatan Format IP Address Pengalamatan IP Address harus unik dan mempunyai format dalam bilangan binary yang terdiri dari 32-bit dan dibagi atas 4 kelompok 8-bit bilangan binary (atau sering disebut dengan istilah oktal). Format IP Address: Binary Decimal 00000000.00000000.00000000.00000000 s/d 11111111.11111111.11111111.11111111 = 0.0.0.0 = 255.255.255.255 Untuk memudahkan pembacaan dan penulisan, IP Address biasanya direpresentasikan dalam bilangan Decimal. IP Address dapat dipisahkan menjadi 2 bagian: Bit-bit Network ID Network-ID Bit-bit Host ID Host-ID
7 Keterangan: Bit Network-ID: berperan dalam identifikasi network address. Bit Host-ID: berperan dalam identifikasi host dalam suatu network. Seluruh host yang terkoneksi dalam jaringan yang sama memiliki bit network-id yang sama. Network Class Garis pemisah antara bit Network-ID dan bit Host-ID tidak tetap, bergantung kepada Network Class. Class A: 0-127 0-255 0-255 0-255 0nnnnnnn hhhhhhhh hhhhhhhh hhhhhhhh Bit-bit Network Bit-bit Host Spesifiakasi: Bit Network-ID Bit Host-ID : 8-bit (Oktal Pertama) : 24-bit (Oktal Ke-2 hingga ke-4) Format Bit : Bit pertama pada oktal pertama = 0 Range Network : 1.0.0.0 126.0.0.0 Netmask : 255.0.0.0 Jumlah Network Address Jumlah Host / Network : 126 Network Address : (256) 3-2 Host Network Address 0.0.0.0 dan 127.0.0.0 merupakan Network Address khusus yang tidak dapat digunakan sebagai Network Address di Jaringan.
8 Class B: 128-191 0-255 0-255 0-255 10nnnnnn nnnnnnnn hhhhhhhh hhhhhhhh Bit-bit Network Bit-bit Host Spesifiakasi: Bit Network-ID : 16-bit (Oktal Pertama dan ke-2) Bit Host-ID : 16-bit (Oktal Ke-3 dan ke-4) Format Bit : Bit pertama dan kedua pada oktal pertama = 10 Range Network : 128.0.0.0 191.255.0.0 Netmask : 255.255.0.0 Jumlah Network Address : (64)*(256) Network Address Jumlah Host / Network : (256) 2-2 Host Class C: 192-223 0-255 0-255 0-255 110nnnnn nnnnnnnn nnnnnnnn hhhhhhhh Spesifiakasi: Bit Network-ID Bit Host-ID Bit-bit Network Bit-bit Host : 24-bit (Oktal Pertama dan ke-2) : 16-bit (Oktal Ke-3 dan ke-4) Format Bit : Bit pertama,kedua dan ketiga pada oktal pertama = 110 Range Network : 192.0.0.0 223.255.255.0 Netmask : 255.255.255.0 Jumlah Network Address Jumlah Host / Network : (32)*(256) 2 Network Address : 256-2=254 Host
9 Class D Jika 4 bit pertama adalah 1110, IP Address merupakan Class 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 videoconference yang melibatkan lebih dari dua host(multipoint), menggunakan Multicast Backbone (MBone). Class E Empat bit pertama adalah 1111 atau sisa dari seluruh Class Pemakaiannya dicadangkan untuk kegiatan eksperimental. Address Khusus Selain address yang dipergunakan untuk identitas host, ada beberapa jenis address yang digunakan untuk keperluan khusus dan tidak boleh digunakan untuk identitas Host. Network Address: Address ini digunakan sebagai identitas network pada jaringan Internet. Misal: IP Address Host = 167.205.9.35 (Class B) Network Address = 167.205.0.0 IP Address ini diperoleh dengan membuat seluruh bit host-id pada 2 oktal terakhir menjadi 0.
10 Tujuannya adalah untuk menyederhanakan informasi routing pada Internet. Router cukup melihat Network Address(167.205) untuk menentukan ke Jaringan mana paket data harus dikirimkan Broadcast Address: Address ini digunakan untuk mengirim atau menerima informasi yang harus diketahui oleh seluruh host yang terdapat pada suatu network. Ada dua jenis broadcast address: Local Broadcast broadcast address yang digunakan untuk menghubungi semua host yanga ada didalam Local Area Network. Alamatnya adalah 255.255.255.255 Direct Broadcast Broadcast Address untuk jaringan tertentu yang didapat dari IP Address terakhir dari jaringan tersebut. Misal: Host dengan IP address 167.205.9.35 atau 167.205.240.2, broadcast address-nya adalah 167.205.255.255 (IP Address terakhir dari jaringan 167.205.0.0). Jenis informasi yang di-broadcast biasanya adalah informasi routing. Netmask: Address yang digunakan untuk melakukan masking / filter pada proses pembentukan routing, sehingga dapat diketahui suatu IP Address termasuk dalam satu jaringan atau tidak. Netmask didapat dengan cara mengubah semua bit-bit Network-ID menjadi 1 dan semua bit-bit host-id menjadi 0. Misal: Netmask untuk IP Address 167.205.1.2 = 255.255.0.0. Decimal Binary IP Address: NetMask: 167.205.1.2 255.255.0.0 = 10100111.11001101.00000001.00000010 = 11111111.11111111.00000000.00000000 Net.Address: 167.205.0.0 = 10100111.11001101.00000000.00000000
11 Format Penulisan IP Address Format penulisan IP Address secara umum adalah : 192.168.1.0/24 Artinya: Network Address : 192.168.1.0 (IP Address terakhir) Broadcast Address : 192.168.1.255 (IP Address terakhir) Netmask : 255.255.255.0 Range IP Address host : 192.168.1.1 s/d 192.168.1.254 Angka 24 memberikan informasi bahwa Network-ID dari Network Address di atas menggunakan 24-bit pertama dari 32-bit IP Address. IP Address Private dan Public IP Private: IP Address khusus yang digunakan untuk lingkungan LAN. IP Public: Sedangkan IP Address yang dapat dikenal di Internet. IP Private antara lain adalah: Class A: 10.0.0.0/8 Class B: 172.16.0.0/16 s/d 172.31.0.0/15 Class C: 192.168.0.0/24 s/d 192.168.255.0/24
12 Konsep Subnetting Tujuan Subnetting: Menghemat penggunaan IP Public. Mengurangi tingkat kongesti (kemacetan) komunikasi data didalam Jaringan. Mengatasi perbedaan hardware dan media fisik yang digunakan dalam suatu network. Memecah Broadcast Domain. Proses subnetting memindahkan atau menggeser garis pemisah antara bagian network dan bagian host dari suatu IP Address. Beberapa bit dari bagian host-id dialokasikan menjadi bit tambahan pada bagian network-id. Network Address pada satu jaringan tunggal dipecah menjadi beberapa subnetwork. Proses Subnetting dapat membuat sejumlah network tambahan dengan mengurangi jumlah maksimum host yang ada dalam tiap network tersebut. Ke Internet Router Network Departemen A Network Departemen B Ethernet Network Backbone Perusahaan Network Departemen B Ethernet Network Departemen C Network Departemen D
13 Tutorial: Spesifikasi IP Address Natural Class A: IP Address = 44.132.1.20/8 Subnet Mask = 255.0.0.0 Network-ID = 44 Host-ID = 132.1.20 Network address = 44.0.0.0 Broadcast address = 44.255.255.255 Jumlah Host = (256) 3 2 Network-ID Host-ID 00101100 00000000 00000000 00000000 8-bit 24-bit Oktal-1 Oktal-2 Oktal-3 Oktal-4 Subnet Jaringan 44.0.0.0 menjadi 5 Subnetwork. Langkah-1: Hitung berapa bit yang dibutuhkan untuk menghasilkan 5 subnetwork ditambah 2 subnetwork (Subnetwork All-Zeros dan All-Ones). 7 = (2? 1) = (2 3 1) 3 bit : 111 = 7 Langkah-2: Geser garis pemisah antara bagian Network -ID dan bagian Host-ID sebanyak 3 bit. 8-bit pertama pada Network -ID merupakan bit Network -ID Natural dan tidak dapat diubah. 3-bit berikutnya pada Network -ID merupakan bit Host-ID dan dapat diubah dengan kombinasi nilai antara 0 dan 1 untuk membentuk subnetwork address yang baru. 00101100. 000 00000.00000000.00000000 00101100. 001 00000.00000000.00000000 00101100. 010 00000.00000000.00000000 00101100. 011 00000.00000000.00000000 00101100. 100 00000.00000000.00000000 00101100. 101 00000.00000000.00000000 00101100. 110 00000.00000000.00000000 00101100. 111 00000.00000000.00000000 Keterangan: Block Block : Subnetwork Address yang tidak dapat digunakan. (All-Ones dan All- Zeros) : Subnetwork Address yang dapat digunakan.
14 Langkah-3: Ubah nilai binary menjadi nilai Decimal untuk semua network Address: Binary Decimal Net.Address 0010100.00100000.00000000.000000000 = 44.32.0.0/11 Subnet-1 0010100.01000000.00000000.000000000 = 44.64.0.0/11 Subnet-2 0010100.01100000.00000000.000000000 = 44.96.0.0/11 Subnet-3 0010100.10000000.00000000.000000000 = 44.128.0.0/11 Subnet-4 0010100.10100000.00000000.000000000 = 44.160.0.0/11 Subnet-5 0010100.11000000.00000000.000000000 = 44.192.0.0/11 Subnet-6 Subnet ke-6 tidak diambil karena hanya dibutuhkan 5 Subnetwork Address. Angka 11 pada bagian akhir merupakan jumlah bit Network -ID (8-bit Natural ditambah 3-bit hasil pergeseran sama dengan 11-bit). Langkah-4: Tentukan Subnet Mask (SM) untuk seluruh Subnetwork Address tersebut. Aturan menentukan Subnet Mask: Seluruh bit Network-ID dikonfigurasi menjadi bernilai 1. Seluruh bit Host-ID dikonfigurasi menjadi bernilai 0. Binary Decimal 11111111. 11100000.00000000.000000000 = 255.224.0.0 11-bit Network-ID 21-bit Host-ID Langkah-5: Ambil subnetwork ke-1 sebagai model subnetwork yang akan diuraikan: Subnetwork ke-1: 44.32.0.0/11 Network Address : 44.32.0.0 (IP Address Pertama) Subnet Mask : 255.224.0.0 Broadcast Address : 44.63.255.255 (IP Address Terakhir) Range IP Address Host : 44.32.0.1 s.d 44.63.255.254 Jumlah Host : [(2) 5 x(256) 2 ] - 2 Host
15 Catatan: All-Zeros: Bit Network -ID yang seluruhnya bernilai = 0 All-Ones : Bit Network-ID yang seluruhnya bernilai = 1 Subnetwork Address All-Zeros dan All-Ones tidak dapat digunakan sebagai subnetwork pada jaringan LAN. Penentuan Subnetwork dengan membatasi jumlah host tiap subnetwork, dapat dilakukan dengan mengeser garis pemisah dari bit terakhir (bit ke-32). Misal: Jaringan Class A = 44.0.0.0/8 Subnetwork yang dibutuhkan adalah 5 Subnetwork dengan jumlah host untuk tiap subnetwork maksimum = 100 host. Cara perhitungan: Jumlah Host = 100 + 2 Nilai 2 untuk Network dan Broadcast Address. Bit yang dibutuhkan untuk Host : 102 2 x x = 7-bit Bit Host yang digunakan untuk bit Network -ID: (Bit Total = 32, bit Network-ID Natural = 8, bit-host-id = 7) (32-8) 7 = 17 Total bit Network -ID = 17+ 8 = 25-bit Binary Decimal 11111111. 11111111.11111111.100000000 = 255.224.0.0 25-bit Network-ID 7-bit Host-ID No Subnetmask (Binary) Decimal Tingkat 1 11111111.11111111.00000000.00000000 = 255.255.0.0 16 bit 2 11111111.11111111.11111111.00000000 = 255.255.255.0 24 bit 3 11111111.11111111.11111111.10000000 = 255.255.255.128 25 bit 4 11111111.11111111.11111111.11000000 = 255.255.255.192 26 bit 5 11111111.11111111.11111111.11100000 = 255.255.255.224 27 bit Beberapa Contoh Subnetwork