layer

Arsitektur dan Protokol Jaringan TCP/IP
Dalam arsitektur jaringan komputer, terdapat suatu lapisan-lapisan ( layer )
yang memiliki tugas spesifik serta memiliki protokol tersendiri. ISO (International
Standard Organization) telah mengeluarkan suatu standard untuk arsitektur jaringankomputer yang dikenal dengan nama Open System Interconnection ( OSI ).
Standard ini terdiri dari 7 lapisan protokol yang menjalankan fungsi komunikasi
antara 2 komputer. Dalam TCP/IP hanya terdapat 5 lapisan sbb :
Application Layer

Presentation Layer

Application Layer

Session Layer

Transport Layer

Internet Layer

Network Layer

Network Access Layer

Data Link Layer

Physical Layer

Arsitektur OSI Arsitektur TCP/IP

Perbandingan Arsitektur OSI dan TCP/IP Walaupun jumlahnya berbeda, namun semua fungsi dari lapisan-lapisan
arsitektur OSI telah tercakup oleh arsitektur TCP/IP. Adapun rincian fungsi masing-
masing layer arsitektur TCP/IP adalah sbb :
Physical Layer (lapisan fisik) merupakan lapisan terbawah yang mendefinisikan
besaran fisik seperti media komunikasi, tegangan, arus, dsb. Lapisan ini dapat
bervariasi bergantung pada media komunikasi pada jaringan yang bersangkutan.
Panduan Lengkap Membangun Server Menggunakan Linux SuSE 9.1
TCP/IP bersifat fleksibel sehingga dapat mengintegralkan mengintegralkan berbagai
jaringan dengan media fisik yang berbeda-beda.
Network Access Layer mempunyai fungsi yang mirip dengan Data Link layer pada
OSI. Lapisan ini mengatur penyaluran data frame-frame data pada media fisik yang
digunakan secara handal. Lapisan ini biasanya memberikan servis untuk deteksi
dan koreksi kesalahan dari data yang ditransmisikan. Beberapa contoh protokol
yang digunakan pada lapisan ini adalah X.25 jaringan publik, Ethernet untuk
jaringan Etehernet, AX.25 untuk jaringan Paket Radio dsb.
Internet Layer mendefinisikan bagaimana hubungan dapat terjadi antara dua pihak
yang berada pada jaringan yang berbeda seperti Network Layer pada OSI. Pada
jaringan Internet yang terdiri atas puluhan juta host dan ratusan ribu jaringan lokal,
lapisan ini bertugas untuk menjamin agar suatu paket yang dikirimkan dapat
menemukan tujuannya dimana pun berada. Oleh karena itu, lapisan ini memiliki
peranan penting terutama dalam mewujudkan internetworking yang meliputi wilayah
luas (worldwide Internet). Beberapa tugas penting pada lapisan ini adalah:
Addressing, yakni melengkapi setiap datagram dengan alamat Internet dari
tujuan. Alamat pada protokol inilah yang dikenal dengan Internet Protocol
Address ( IP Address). Karena pengalamatan (addressing) pada jaringan TCP/IP
berada pada level ini (software), maka jaringan TCP/IP independen dari jenis
media dan komputer yang digunakan.
Routing, yakni menentukan ke mana datagram akan dikirim agar mencapai
tujuan yang diinginkan. Fungsi ini merupakan fungsi terpenting dari Internet
Protocol (IP). Sebagai protokol yang bersifat connectionless, proses routing
sepenuhnya ditentukan oleh jaringan. Pengirim tidak memiliki kendali terhadap
paket yang dikirimkannya untuk bisa mencapai tujuan. Router-router pada
jaringan TCP/IP lah yang sangat menentukan dalam penyampaian datagram
dari penerima ke tujuan.
Transport Layer mendefinisikan cara-cara untuk melakukan pengiriman data antara
end to end host secara handal. Lapisan ini menjamin bahwa informasi yang diterima
pada sisi penerima adalah sama dengan informasi yang dikirimkan pada pengirim.
Untuk itu, lapisan ini memiliki beberapa fungsi penting antara lain :
Panduan Lengkap Membangun Server Menggunakan Linux SuSE 9.1
Flow Control. Pengiriman data yang telah dipecah menjadi paket-paket tersebut
harus diatur sedemikian rupa agar pengirim tidak sampai mengirimkan data
dengan kecepatan yang melebihi kemampuan penerima dalam menerima data.
Error Detection. Pengirim dan penerima juga melengkapi data dengan sejumlah
informasi yang bisa digunakan untuk memeriksa data yang dikirimkan bebas dari
kesalahan. Jika ditemukan kesalahan pada paket data yang diterima, maka
penerima tidak akan menerima data tersebut. Pengirim akan mengirim ulang
paket data yang mengandung kesalahan tadi. Namun hal ini dapat menimbulkan
delay yang cukup berartii.
Pada TCP/IP, protokol yang dipergunakan adalah Transmission Control Protocol
(TCP) atau User Datagram Protocol ( UDP ). TCP dipakai untuk aplikasi-aplikasi
yang membutuhkan keandalan data, sedangkan UDP digunakan untuk aplikasi
yang membutuhkan panjang paket yang pendek dan tidak menuntut keandalan yang
tinggi. TCP memiliki fungsi flow control dan error detection dan bersifat connection
oriented. Sebaliknya pada UDP yang bersifat connectionless tidak ada mekanisme
pemeriksaan data dan flow control, sehingga UDP disebut juga unreliable protocol.
Untuk beberapa hal yang menyangkut efisiensi dan penyederhanaan, beberapa
aplikasi memilih menggunakan UDP sebagai protokol transport. Contohnya adalah
aplikasi database yang hanya bersifat query dan response, atau aplikasi lain yang
sangat sensitif terhadap delay seperti video conference. Aplikasi seperti ini dapat
mentolerir sedikit kesalahan (gambar atau suara masih bisa dimengerti), namun
akan tidak nyaman untuk dilihat jika terdapat delay yang cukup berarti.
Application Layer merupakan lapisan terakhir dalam arsitektur TCP/IP yang
berfungsi mendefinisikan aplikasi-aplikasi yang dijalankan pada jaringan. Karena itu,
terdapat banyak protokol pada lapisan ini, sesuai dengan banyaknya aplikasi
TCP/IP yang dapat dijalankan. Contohnya adalah SMTP ( Simple Mail Transfer
Protocol ) untuk pengiriman e-mail, FTP (File Transfer Protocol) untuk transfer file,
HTTP (Hyper Text Transfer Protocol) untuk aplikasi web, NNTP (Network News
Transfer Protocol) untuk distribusi news group dan lain-lain. Setiap aplikasi pada
umumnya menggunakan protokol TCP dan IP, sehingga keseluruhan keluarga
protokol ini dinamai dengan TCP/IP.
Pengiriman dan Penerimaan Paket Data
Layer-layer dan protokol yang terdapat dalam arsitektur jaringan TCP/IP
menggambarkan fungsi-fungsi dalam komunikasi antara dua buah komputer. Setiap
lapisan menerima data dari lapisan di atas atau dibawahnya, kemudian memproses
data tersebut sesuai fungsi protokol yang dimilikinya dan meneruskannya ke lapisan
berikutnya. Ketika dua komputer berkomunikasi, terjadi aliran data antara pengirim
dan penerima melalui lapisan-lapisan di atas. Pada pengirim, aliran data adalah dari
atas ke bawah. Data dari user maupun suatu aplikasi dikirimkan ke Lapisan
Transport dalam bentuk paket-paket dengan panjang tertentu. Protokol
menambahkan sejumlah bit pada setiap paket sebagai header yang berisi informasi
mengenai urutan segmentasi untuk menjaga integritas data dan bit-bit pariti untuk
deteksi dan koreksi kesalahan.
Dari Lapisan Transport, data yang telah diberi header tersebut diteruskan ke
Lapisan Network / Internet. Pada lapisan ini terjadi penambahan header oleh
protokol yang berisi informasi alamat tujuan, alamat pengirim dan informasi lain
yang dibutuhkan untuk melakukan routing. Kemudian terjadi pengarahan routing data, yakni ke network dan interface yang mana data akan dikirimkan, jika terdapat
lebih dari satu interface pada host. Pada lapisan ini juga dapat terjadi segmentasi
data, karena panjang paket yang akan dikirimkan harus disesuaikan dengan kondisi
media komunikasi pada network yang akan dilalui. Proses komunikasi data di atas
dapat dijelaskan seperti pada gambar berikut ini :

Data

Application Layer
Header Data
Transport Layer
Header Data
Internet Layer
Header Data
Network Access Layer
Sinyal Listrik / Gelombang EM
Physical Layer
Proses Enkapsulasi Data
Panduan Lengkap Membangun Server Menggunakan Linux SuSE 9.1
Selanjutnya data menuju Network Access Layer (Data Link) dimana data
akan diolah menjadi frame-frame, menambahkan informasi keandalan dan address
pada level link. Protokol pada lapisan ini menyiapkan data dalam bentuk yang paling
sesuai untuk dikirimkan melalui media komunikasi tertentu.
Terakhir data akan sampai pada Physical Layer yang akan mengirimkan
data dalam bentuk besaran-besaran listrik/fisik seperti tegangan, arus, gelombang
radio maupun cahaya, sesuai media yang digunakan.
Di bagian penerima, proses pengolahan data mirip seperti di atas hanyadalam urutan yang berlawanan (dari bawqah ke atas). Sinyal yang diterima pada
physical layer akan diubah dalam ke dalam data. Protokol akan memeriksa
integritasnya dan jika tidak ditemukan error t header yang ditambahkan akandilepas.
Selanjutnya data diteruskan ke lapisan network. Pada lapisan ini, address
tujuan dari paket data yang diterima akan diperiksa. Jika address tujuan merupakan
address host yang bersangkutan, maka header lapisan network akan dicopot dan
data akan diteruskan ke lapisan yang diatasnya. Namun jika tidak, data akan di
forward ke network tujuannya, sesuai dengan informasi routing yang dimiliki.
Pada lapisan Transport, kebenaran data akan diperiksa kembali,menggunakan informasi header yang dikirimkan oleh pengirim. Jika tidak ada
kesalahan, paket-paket data yang diterima akan disusun kembali sesuai urutannya
pada saat akan dikirim dan diteruskan ke lapisan aplikasi pada penerima.
Proses yang dilakukan tiap lapisan tersebut dikenal dengan istilah
enkapsulasi data. Enkapsulasi ini sifatnya transparan. Maksudnya, suatu lapisan tidak perlu mengetahui ada berapa lapisan yang ada di atasnya maupun di
bawahnya. Masing-masing hanya mengerjakan tugasnya. Pada pengirim, tugas ini
adalah menerima data dari lapisan diatasnya, mengolah data tersebut sesuai
dengan fungsi protokol, menambahkan header protokol dan meneruskan ke lapisa di bawahnya.
Pada penerima, tugas ini adalah menerima data dari lapisan di bawahnya,
mengolah data sesuai fungsi protokol, mencopot header protokol tersebut dameneruskan ke lapisan di atasnya.