Apa itu TCP/IP ???

Apa itu TCP/IP ???

TCP/IP merupakan protokol jaringan komputer terbuka dan bisa terhubung dengan berbagai jenis perangkat keras dan lunak. TCP terdiri beberapa layer atau lapisan yang memiliki fungsi tertentu dalam komunikasi data. Setiap fungsi dari layer selain dapat bekerjasama dengan layer pada tingkat lebih rendah atau lebih tinggi, juga bisa berkomunikasi dengan layer sejenis pada remote host (peering). IP adalah jantung TCP/IP memiki peran sebagai pembawa data yang independen. Semua dokumen TCP/IP dalam bentuk public document IEN dan RFC. IP dibagi atas kelas network A,B, dan C. Sedangkan kelas D untuk keperluan reverse IP yang boleh diabaikan. IP ditulis dalam bilangan desimal dari 0 sampai 255. Data yang mengalir antar layer atau antar host dienkapsulasi dan diberi header agar tiap layer bisa memprosesnya. Sebuah host tidak tahu alamat IP gateway di network lain, tetapi data mengalir ke host tujuan di network lain melalui gateway networknya setelah diberi penentuan ruting alamat IP.

Pendahuluan
Adanya sistem komputer UNIX telah memberi manfaat kepada banyak orang seperti dari kalangan engineer, pendidik, ilmuwan, dan kalangan bisnis dan memberikan peluang karir kedua sebagai administrator sistem UNIX, dan jaringan komputer ini memberikan peluang adanya karir sebagai administrator jaringan.



Administrator jaringan komputer dan administrator sistem (server) adalah dua pekerjaan yang berbeda. Seorang administrator sistem bertugas melakukan pekerjaan seperti menambah user, mengerjakan backup file data, dan pekerjaan akuntingnya terbatas dalam satu jaringan komputer tersendiri. Sedangkan seorang administrator jaringan komputer (network administrator) melakukan pekerjaan yang berkaitan dengan banyak jaringan komputer server. Pekerjaan seorang administrator jaringan baik atau buruk akan dirasakan oleh banyak user dari jaringan jaringan komputer dibawahnya. Seorang administrator jaringan kompuer memberikan banyak manfaat kepada setiap orang didalam jaringan-jaringan komputer didalamnya.
TCP/IP adalah salah satu perangkat lunak jaringan komputer (networking software) yang terdapat dalam sistem UNIX, dan dipergunakan dalam banyak komunikasi data UNIX dalam local area network (LAN) maupun Internet.

TCP singkatan dari transfer control protocol dan IP singkatan dari Internet Protocol. TCP/IP menjadi satu nama karena fungsinya selalu bergandengan satu sama lain dalam komunikasi data. TCP/IP saat ini dipergunakan dalam banyak jaringan komputer lokal (LAN) yang terhubung ke Internet, karena memiliki sifat:
1. Merupakan protokol standar yang terbuka, gratis dan dikembangkan terpisah dari perangkat keras komputer tertentu. Karena itu protokol ini banyak didukung oleh vendor perangkat keras, sehingga TCP/IP merupakan pemersatu perangkat keras komputer yang beragam merk begitu juga sebagai pemersatu berbagai perangkat lunak yang beragam merk sehingga walau anda memakai perangkat keras dan perangkat lunak komputer yang berlainan dengan teman anda pada jaringan komputer berbeda, anda dan teman anda dapat bermkomunikasi data melalui Internet.
2. Berdiri sendiri dari perangkat keras jaringan apapun. Sifat ini memungkinkan TCP/IP bergabung dengan banyak jaringan komputer. TCP/IP bisa beroperasi melalui sebuah Ethernet, sebuah token ring, sebuah saluran dial-up, sebua X-25 dan secara vitrual melalui berbagai media fisik transmisi data.
3. Bisa dijadikan alamat umum sehingga tiap perangkat yang memakai TCP/IP akan memiliki sebuah alamat unik dalam sebuah jaringan komputer lokal, atau dalam jaringan kumputer global seperti Internet.
4. Protokol ini distandarisasi dengan skala tinggi secara konsisten, dan bisa memberikan servis kepada user-user di dunia.
Standar Protokol
Protokol merupakan karakter hukum formal. Dalam hubungan internasional, protokol mengurangi masalah yang disebabkan oleh adanya perbedaan kultur pada saat berbagai bangsa bekerja sama. Pada saat dilakukan persetujuan atas hukum hukum ini, semua pihak mengetahui dan hukum itu dibuat tidak atas dasar kepentingan sebuah bangsa saja. Protokol diplomatik mengurangi terjadinya kasus kesalahpahaman, setiap orang mengetahui bagaimana melakukannya dan bagaimana menterjemahkan protokol itu untuk berinteraksi dengan bangsa lain. Keadaan seperti ini diterapkan dalam komunikasi data jaringan komputer juga sehingga pada prakteknya diperlukan hukum komunikasi data yang dapat diterima oleh berbagai jenis komputer yang mempergunakan beragam sistem operasi maupun aplikasinya.
Dalam komunikasi data hukum untuk penyelenggaraan komunikasi data yang telah ditentukan disebut protokol (protocol). Dalam sebuah jaringan komputer yang homogen, biasanya pihak penjual (vendor) komputer akan menentukan satu jenis sistem operasinya dan satu jenis komputernya agar jaringan komputer itu bisa bekerja optimal. Tetapi pada jaringan komputer homogen ini sama halnya dengan sebuah bangsa yang hanya dihuni oleh bang itu sendiri didalamnya. TCP/IP sebagai sebuah protokol independen dan umum memungkinkan adanya komunikasi data antar jaringan komputer yang heterogen yang memakai beragam komputer dg arsitektur berbeda berikut sistem operasinya yang berbeda.
TCP/IP sebagai protokol terbuka (umum) memerlukan dokumen standar yang bisa dibaca oleh siapa saja. Semua protokol TCP/IP memiliki dokumen yang dibuat dalam tiga macam publikasi Standar Internet. Salah satunya diadopsi sebagai Military Standard (MIL.STD). Lainnya dipublikasikan dalam Interne Engineering Notes (IEN), saat ini publikasi dari IEN begitu banyak. Namun kebanyakan informasi protokol TCP/IP dipublikasikan dalam Request for Comments (RFC). RFC berisi versi terbaru dari semua spesifikasi standar protokol TCP/IP. RFC amat berguna bagi seorang administrator jaringan komputer dan berisi banyak panduan yang berguna. Isi lain RFC berupa informasi terminologi komunikasi data.

Model Komunikasi Data
Sebuah arsitektur model komunikasi data (disebut Open System Interconnect atau OSI Refference Model) telah dibuat oleh International Standards Organization (ISO) yang ditujukan untuk menemukan struktur dan fungsi ptotokol komunikasi data.
Model OSI berisi tujuh lapis (layer) yang menentukan fungsi protokol komunikasi data. Setiap lapis yang ada dalam model OSI memiliki fungsi dalam kominikasu data didalam jaringan komputer. Lapisan model protokol komunikasi data secara sederhana digambarkan berikut ini :
7. Lapisan aplikasi, terdiri dari program aplikasi yang memakai jaringan komputer
6. Lapisan presentasi, membuat data standar yang akan dipresentasikan ke program aplikasi
5. Lapisan sesi, mengatur sesi antara apalikasi
4. Lapisan pengiriman, melakukan deteksi eror dan koreksinya diantara dua komputer (end-to-end)
3. Lapisan jaringan (network layer), mengatur sambungan menyebrangi jaringan komputer bagi lapisan atasnya
2. Lapisan sambungan data, membuat sambungan data yang baik melalui fisik jaringan komputer
1. Lapisan fisik, memberikan karakteristik fisik media jaringan komputer

Setiap protokol diatas berkomunikasi dengan peer-nya masing masing. Sebuah peer adalah merupakan sebuah kondisi dimana ada penerapan protokol yang sama diantara dua sistem. Misalnya local file transfer protocol adalah peer bagi file transfer protocol.
Komunikasi di tingkat peer ini perlu distandarisasi agar komunikasi bisa berjalan baik. Secara abstrak, setiap protokol hanya berkomunikasi dengan peer-nya, tidak perduli berada di lapisan atas atau bawahnya.
Namun perlu juga persetujuan (agreement) tentang bagaimana melalukan data diantara lapisan itu dalam sebuah sistem tunggal, sebab setiap lappisan berperan dalam pengiriman data dari aplikasi lokal ke apalikasi sejenis di dalam komputer yang jauh (remote application). Data yang akan dikirimkan dari lapisan aplikasi dibawa ke lapisan di bawahnya kemudian dibawa melalui kabel data dalam jaringan komputer. Disini data didorong melalui lapisan lapisan itu (stack) dari lapisan atas sampai lapisan bawah sehingga data selanjutnya terkirim oleh protokol lapisan fisik, ke komputer lain yang berjauhan melalui jaringan komputer. Dalam komputer yang jauh itu, data diterima oleh protokol lapisan fisik, kemudian didorong naik ke lapisan nomor 7 yaitu lapisan aplikasi. Barulah data yang diterima itu ditampilkan oleh program aplikasi, ke layar monitor dan bisa dilihat, dibaca atau didengarkan oleh user komputer itu.

Arsitektur Protokol TCP/IP
Karena belum ada standarisasi model OSI, maka TCP/IP yang berkembang kemudian adalah berupa protokol dengan tiga sampai lima lapis fungsi saja. Berikut contoh arsitektur protokol TCP/IP empat lapis :
4. Lapisan aplikasi, terdiri dari aplikasi dan proses yang memakai jaringan
3. Lapisan transportasi data host ke host, membuat servis pengiriman data antar komputer (end-to-end)
2. Lapisan Internet, menentukan datagram dan pengatur (handle) ruting data
1. Lapisan Akses Jaringan (network access layer), terdiri dari ruting untuk mengakses jaringan fisik

Seperti model OSI, pada proses pengiriman data, data dalam sebuah komputer akan didorong melalui lapisan-lapisan itu (stack) dari lapisan aplikasi sampai lapisan akses jaringan sehingga terkirim melalui sarana komunikasi data dan diterima oleh komputer yang jauh. Oleh komputer yang jauh, data diterima dan kemudian didorong dari lapisan akses jaringan ke lapisan aplikasi. Setelah diterima oleh lapisan aplikasi barulah data bisa ditampilkan di layar monitor untuk diakses oleh usernya.
Dalam setiap layer diatas, ditambahkan informasi kontrol untuk memastikan pengiriman/penerimaan data berjalan baik. Infomasi kontorl ini disebut sebuah header, sebab ini dtempatkan didepan data yang dikirimkan. Pada setiap lapisan itu, setiap header akan selalu ditempatkan dibagian depan data. Penambahan informasi terhadap data pada proses pengiriman/penerimaan data ini disebut encapsulasi (encapsulation).
TCP/IP memakai banyak cara ketika mengirimkan data ke tiap lapisan. Setiap cara juga akan memberikan nama data yang akan dikirim jadi berbeda. Banyak jaringan komputer yang mendasarkan pengiriman datanya kepada data sebagai packet atau frame. Dalam contoh diatas dipilih data yang dikirim adalah data frame.
Lapisan Akses Network
Lapisan ini merupakan lapisan terendah dalam protokol TCP/IP. Protokol dalam lapisan ini memungkin sistem untuk melakukan pengiriman/penerimaan (delivery) data ke atau dari perangkat lainnya yang tersambung ke jaringan komputer. Dengan adanya protokol dalam lapisan ini maka sebuah datagram IP bisa dikirimkan lewat jaringan komputer. Protokol di lapisan ini harus mengenali sekali jaringan komputernya (seperti struktur packet datanya, alamatnya dll) agar format data bisa terjaga dan disesuaikan dengan kondisi jaringan komputer. Lapisan Akses Network (netwok access layer) merupakan pengganti dari tiga lapisan dalam model OSI yaitu lapisan network, data link dan fisik.
Lapisan ini selalu dilupakan user. Desain TCP/IP menyembunyikan fungsi yang ada pada lapisan terbawah, dan protokol yang diketahui umumnya (IP, TCP, UDP dll) selalu berada pada level protokol yang lebih tinggi. Setiap ada produk perangkat jaringan yang baru dari pabrik, maka lapisan akses network (network access protokol) selalu diperbaharui / dikembangkan, sehingga jaringan komputer TCP/IP akan selalu memakai perangkat keras baru tersebut.
Pada lapisan akses network ini terjadi encapsulasi datagram IP menjadi sebuah frame yang akan dikirimkan ke jaringan komputer dan memetakan alamat IP ke alamat fisik yang dipakai dalam jaringan komputer.
Protokol pada lapisan akses network ini sudah didokumentasikan dalam RFC 826 ( Address Resolution Protocol/ARP) dan RFC 894 (A Standard for the Transmission of IP Datagram over Ethernet Network).
Dalam sistem operasi UNIX, protokol lapisan ini selalu dikombinasikan dengan perangkat lunak pengendali (driver) perangkat keras (device) dan program yang terkait. Modul yang mengidentifikasikan nama perangkat keras jaringan komputer biasanya diencapsulasi dan mengirimkan data ke jaringan, sedangkan program terpisah menjalankan fungsi fungsi seperti pemetaan alamat (mapping address).
Lapisan Internet
Lapisan ini berada diatas lapisan akses network dalam struktur hirarki protokol. Protokol Internet (dalam RFC 791) disebutkan sebagai jantung TCP/IP dan memiliki peran penting dalam lapisan Internet. IP membuat packet dasar untuk servis pengiriman data (delivery). Semua protokol pada lapisan diatas dan dibawah IP, memakai protokol Internet untuk pengiriman datanya. Semua data TCP/IP mengalir melalui IP, yang datang dan yang pergi, tergantung tujuannya masing masing.
IP (Internet Protokol) adalah bangunan blok Internet. Fungsinya yaitu :
1. Menentukan datagram, yang merupakan unit dasar transmisi data di Internet
2. Menentukan skema pengalamatan Internet
3. Memindahkan data diantara lapisan akses network dan lapisan transpor host ke host.
4. Melalukan ruting datagram ke host jauh (remote host)
5. Membuat fragmentasi (pemecahan data menjadi serpihan data) dan menyatukan ulang datagram
Karakteristik IP :
Merupakan protokol yang tidak harus tersambung (connectionless protocol). Artinya IP tidak mengontrol pertukaran informasi (biasa disebut sebagai handshake) dalam menyelenggarakan sambungan antar komputer sebelum ada komunikasi data. Sebaliknya pada protokol yang berorientasi pada sambungan (connection oriented protocol) akan mengontrol informasi pertukaran data dengan sistem yang berjauhan (remote system) untuk memverifikasi apakah itu sudah siap menerima data sebelum data dikirim kepadanya. Pada saat sambungan terhubung dengan baik, sistem akan memberi kabar bahwa sambungan sudah terjadi.
IP tidak memberikan pengecekan eror dan perbaikan eror ke lapisan lainnya, karena itu IP juga disebut sebagai protokol yang tidak baik (unreliable protocol). Tapi bukan berarti IP tidak bisa merupakan protokol seperti itu. IP dapat menyelenggarakan pengiriman data dengan akurat ke dalam jaringan, tetapi IP tidak dapat memastikan apakah data itu sudah diterima dengan baik atau tidak. Untuk keperluan ini dilakukan oleh protokol pada lapisan lainnya.
Format Protokol Internet
Sebuah alamat IP berisi satu bagian network dan satu bagian host, tetapi formatnya tidak sama pada setiao alamat IP. Sejumlah bit alamat dipakai disini untuk mengidentifikasi network, dan angka dipakai untuk mengidentifikasi host, dan beragam kelas alamat IP. Ada tiga kelas utama alamat IP yaitu kelas A, B dan C.
Ketentuan kelas alamat IP :
Jika bit pertama dari sebuah alamat IP adalah angka 0, ini menunjukan network kelas A. Tujuh bit berikutnya menunjukan identitas network, dan 24 bit terakhir menunjukan identitas host. Ada 128 buah network kelas , tapi didalam setiap kelas A bisa terdapat jutaan host.
Jika bit pertama dari dua angka alamat IP adalah 10, ini menunjukan alamat IP network kelas B. Angka Bit pertama kelas, kemudian 24 bit berikutnya menunjukan identitas alamat network, dan 10 bit berikutnya untuk host. Ada ribuan angka network kelas B dan setiap kelas B dapat berisi ribuan host.
Jika bit pertama dari tiga bit alamat IP adalah 110, ini merupakan alamat IP kelas C. Tiga bit pertama berupa alamat kelas. 21 bit berikutnya sebagai alamat network, dan 8 bit selanjutnya merupakan identitas host. Ada jutaan network kelas C, dan didalam tiap kelas C ada 254 host.
Jika tiga bit pertama dari alamat IP adalah 111, ini merupakan alamat reserved khhusus. Disebut juga sebagai alamat kelas D, namun itu tidak mewakili network tertentu. Angka alamat disini saat ini umumnya diperguhakan sebagai alamat IP multicast. Alamat multicast dipakai untuk alamat semua grup komputer pada satu waktu.Alamat multicast mengindentifikasikan sebuah grup komputer yang melakukan sharing protokol umum sebagai lawan dari grup komputer yang melakukan sharing nework.
Tampaknya seperti rumit, tetapi karena adanya penulisan alamat IP memakai bilangan desimal (0-255), maka keruwetan itu tidak terlihat. Secara sederhana bisa dilihat ketentuan pemisahan kelas network seperti berikut ini:
Kurang dari 128 adalah alamat kelas , byte pertama adalah bilangan network, tiga byte berikutnya adalah alamat host.
Dari 128 sampai 191 adalah alamat kelas B, dua byte pertama sebagai alamat network, dan dua byte terakhir sebagai alamat host.
Dari 192 sampai 223 adalah alamat kelas C, tiga byte pertama sebagai alamat network, dan byte terakhir sebagai alamat host.
Lebih besar dari 223 adalah alamat reserved dan bisa kita abaikan (tidak dipergunakan).
Contoh :
Sebuah network memiliki alamat IP 026.104.0.19. Ini bisa ditulis juga dg 26.104.0.19. menjelaskan adanya host dengan alamat IP nomor 104.0.19 dalam network 26 yang termasuk kelas A.
Alamat IP 128.66.12.1. menunjukan alamat IP host 12.1 didalam network nomor 128.66 yang termasuk kelas B.
Alamat IP 167.205.23.14 menunjukan alamat IP host nomor 23.14 didalam network nomor 167.205 yang termasuk dalam kelas B.
Datagram
Protokol TCP/IP dibuat untuk mengirimkan data melalui ARPANET, yang merupakan sebuah saklar paket network. Sebuah packet adalah sebuah blok data yang didalamnya ada informasi yang harus dikirim atau diterima. Dalam kehidupan sehari hari, ini sama dengan sebuah surat yang dikirim via pos, dimana alamat harus dituliskan diatas amplop. Sebuah saklar paket network, memakai alamat informasi didalam paket itu untuk mengarahkan paket dari satu fisik jaringan komputer ke jaringan lainnya, memindahkan nya sesuai dengan tujuannya. Setiap paket melalui jaringan komputer secara independen, satu paket dan paket lainnya tidak berhubungan.
Datagram adalah format paket yang ditentukan oleh IP. Alamat tujuan merupakan alamat IP 32 bit standar yang mengidentifikasi network tujuan an host tertentu disana. Jika alamat tujuan adalah alamat sebuah host dalam jaringan komputer lokal, paket dikirim secara langsung ke tujuan. Jika alamat tujuan bukanlah host dalam jaringan komputer lokal, maka paket data akan dikirim melalui sebuah gateway. Gateway adalah perangkat keras yang mengarahkan paket data diantara fisik jaringan komputer yang berbeda. Langkah memilih gateway yang mana yang akan dipergunakan disebut membuat ruting. IP membuat ruting sendiri untuk setiap paket data.
Datagram Ruting
Sebuah gateway Internet umumnya berupa sebuah ruter IP sebab perangkat ini memakai Interent Protokol untuk melalukan paket data diantara jaringan komputer. Dulu dikenal dua jenis perangkat untuk jaringan komputer yaitu gateway dan host. gateway meneruskan paket data diantara jaringan komputer dan host tidak melakukannya. Namun, jika sebuah host tersambung ke lebih dari satu buah jaringan komputer (disebut multihomed host), itu dapat meneruskan paket data diantara jaringan komputer. Pada saat host seperti ini mulai meneruskan paket data, host itu berperan seperti sebuah gateway dan terlihat sebagai sebuah gateway. Terminologi komunikasi data saat ini kadang kadang membuat pembatasan antara gateway dan router, namun dalam uraian ini dipergunakan terminologi gateway dan pertukaran ruter IP.
Sebuah sistem jaringan komputer hanya akan mengirim dan menerima data dari perangkat keras yang tersambung didalamnya. Misalkan ada sebuah jaringan terdiri dari host A, gateway X, gateway Y dan host B. Host A dan gateway X membentuk network A, gateway X dan gateway Y membentuk network B, sedangkan gateway Y dan host B membentuk network C. Paket dari host A yang ditujukan ke host B, akan diteruskan melalui gateway X dan gateway Y. Host A pertama kali mengirim paket ke gateway X, disini gateway X dan host A merupakan sebuah network A. Gateway X meneruskan paket data ke gateway Y melalui network B. Kemudian gateway Y meneruskan paket data langsung ke host B melalui network C.
Host A tidak memiliki data gateway Y. Host A mengirim paket ke alamat tujuan melalui network B dan C. Alamat network ini tercatat dalam tabel ruting dalam gateway X. Sehngga walaupun host A tidak memiliki data tentang gateway Y, data masih bisa terkirim ke host B melalui network B dan C. Begitu pula yang dilakukan Host B akan mengirim paket ke gateway Y agar oleh gateway bisa mengarahkan pengiriman data ke alamat tujuan yang berada di network lain.