Network Communications Process
Networks of Many Sizes
Jaringan datang dalam semua ukuran. Mulai dari jaringan sederhana yang terdiri dari dua komputer, hingga jaringan yang menghubungkan jutaan perangkat.
Jaringan rumah sederhana memungkinkan Anda berbagi sumber daya, seperti printer, dokumen, gambar, dan musik, di antara beberapa perangkat akhir lokal.
Jaringan kantor kecil dan kantor rumah (SOHO) memungkinkan orang untuk bekerja dari rumah, atau kantor jarak jauh. Banyak pekerja wiraswasta menggunakan jenis jaringan ini untuk mengiklankan dan menjual produk, memesan persediaan, dan berkomunikasi dengan pelanggan.
Bisnis dan organisasi besar menggunakan jaringan untuk menyediakan konsolidasi, penyimpanan, dan akses ke informasi di server jaringan. Jaringan menyediakan email, pesan instan, dan kolaborasi antar karyawan. Banyak organisasi menggunakan koneksi jaringan mereka ke internet untuk menyediakan produk dan layanan kepada pelanggan.
Internet adalah jaringan terbesar yang ada. Bahkan, istilah internet berarti “jaringan dari jaringan”. Ini adalah kumpulan jaringan pribadi dan publik yang saling berhubungan.
Dalam bisnis kecil dan rumah, banyak komputer berfungsi sebagai server dan klien di jaringan. Jenis jaringan ini disebut jaringan peer-to-peer.
Small Home Networks
Jaringan rumah kecil menghubungkan beberapa komputer satu sama lain dan ke internet.
Small Office and Home Office Networks
Jaringan SOHO memungkinkan komputer di kantor rumah atau kantor jarak jauh untuk terhubung ke jaringan perusahaan, atau mengakses sumber daya bersama yang terpusat.
Medium to Large Networks
Jaringan menengah hingga besar, seperti yang digunakan oleh perusahaan dan sekolah, dapat memiliki banyak lokasi dengan ratusan atau ribuan host yang saling berhubungan.
World Wide Networks
Internet adalah jaringan jaringan yang menghubungkan ratusan juta komputer di seluruh dunia.
Client-Server Communications
Semua komputer yang terhubung ke jaringan dan berpartisipasi secara langsung dalam komunikasi jaringan diklasifikasikan sebagai host. Host juga disebut perangkat akhir, titik akhir, atau node. Sebagian besar interaksi antara perangkat akhir adalah lalu lintas klien-server. Misalnya, ketika Anda mengakses halaman web di internet, browser web Anda (klien) sedang mengakses server. Saat Anda mengirim pesan email, klien email Anda akan terhubung ke server email.
Server hanyalah komputer dengan perangkat lunak khusus. Perangkat lunak ini memungkinkan server untuk memberikan informasi ke perangkat akhir lainnya di jaringan. Sebuah server dapat menjadi satu tujuan, menyediakan hanya satu layanan, seperti halaman web. Sebuah server bisa multiguna, menyediakan berbagai layanan seperti halaman web, email, dan transfer file.
Komputer klien memiliki perangkat lunak yang diinstal, seperti browser web, klien email, dan aplikasi transfer file. Perangkat lunak ini memungkinkan mereka untuk meminta dan menampilkan informasi yang diperoleh dari server. Satu komputer juga dapat menjalankan beberapa jenis perangkat lunak klien. Misalnya, pengguna dapat memeriksa email dan melihat halaman web sambil mendengarkan radio internet.
- File Server – File server menyimpan file perusahaan dan pengguna di lokasi pusat.
- Web Server – Server web menjalankan perangkat lunak server web yang memungkinkan banyak komputer mengakses halaman web.
- Email Server – Server email menjalankan perangkat lunak server email yang memungkinkan email dikirim dan diterima.
- File Server menyimpan file perusahaan dan pengguna di lokasi pusat. Perangkat klien mengakses file ini dengan perangkat lunak klien seperti Windows Explorer.
- Server Web menjalankan perangkat lunak server web dan klien menggunakan perangkat lunak browser mereka, seperti Windows Microsoft Edge, untuk mengakses halaman web di server.
- Server Email menjalankan perangkat lunak server email dan klien menggunakan perangkat lunak klien email mereka, seperti Microsoft Outlook, untuk mengakses email di server.
Typical Sessions
Pengguna jaringan biasa di sekolah, di rumah, atau di kantor, biasanya akan menggunakan beberapa jenis perangkat komputasi untuk membuat banyak koneksi dengan server jaringan. Server tersebut dapat ditempatkan di ruangan yang sama atau di seluruh dunia. Mari kita lihat beberapa sesi komunikasi jaringan yang khas.
Student
Terry adalah siswa sekolah menengah yang sekolahnya baru-baru ini memulai program “bawa perangkat Anda sendiri” (BYOD). Siswa didorong untuk menggunakan ponsel mereka atau perangkat lain seperti tablet atau laptop untuk mengakses sumber belajar. Terry baru saja diberi tugas di kelas seni bahasa untuk meneliti pengaruh Perang Dunia I terhadap sastra dan seni pada masa itu. Dia memasukkan istilah pencarian yang dia pilih ke dalam aplikasi mesin pencari yang dia buka di ponselnya.
Terry telah menghubungkan ponselnya ke jaringan Wi-Fi sekolah. Pencariannya dikirimkan dari teleponnya ke jaringan sekolah secara nirkabel. Sebelum pencariannya dapat dikirim, data harus ditangani sehingga dapat menemukan jalan kembali ke Terry. Istilah pencariannya kemudian direpresentasikan sebagai string data biner yang telah dikodekan menjadi gelombang radio. String pencariannya kemudian diubah menjadi sinyal listrik yang berjalan di jaringan kabel sekolah hingga mencapai tempat di mana jaringan sekolah terhubung ke jaringan Internet Service Provider (ISP). Kombinasi teknologi membawa pencarian Terry ke situs mesin pencari.
Misalnya, data Terry mengalir dengan data ribuan pengguna lain di sepanjang jaringan serat optik yang menghubungkan ISP Terry dengan beberapa ISP lain, termasuk ISP yang digunakan oleh perusahaan mesin pencari. Akhirnya, string pencarian Terry memasuki situs web perusahaan mesin pencari dan diproses oleh servernya yang kuat. Hasilnya kemudian dikodekan dan dialamatkan ke sekolah Terry dan perangkatnya.
Semua transisi dan koneksi ini terjadi dalam sepersekian detik, dan Terry telah mulai belajar tentang subjeknya.
Gamer
Michelle menyukai game komputer. Dia memiliki konsol game yang kuat yang dia gunakan untuk bermain game melawan pemain lain, menonton film, dan memutar musik. Michelle menghubungkan konsol gamenya langsung ke jaringannya dengan kabel jaringan tembaga.
Jaringan Michelle, seperti banyak jaringan rumah, terhubung ke ISP menggunakan router dan modem kabel. Perangkat ini memungkinkan jaringan rumah Michelle terhubung ke jaringan TV kabel milik ISP Michelle. Kabel kabel untuk lingkungan Michelle semuanya terhubung ke titik pusat di tiang telepon dan kemudian terhubung ke jaringan serat optik. Jaringan serat optik ini menghubungkan banyak lingkungan yang dilayani oleh ISP Michelle.
Semua kabel serat optik tersebut terhubung ke layanan telekomunikasi yang menyediakan akses ke koneksi berkapasitas tinggi. Koneksi ini memungkinkan ribuan pengguna di rumah, kantor pemerintah, dan bisnis untuk menghubungkan tujuan internet di seluruh dunia.
Michelle telah menghubungkan konsol gamenya dengan perusahaan yang menyelenggarakan game online yang sangat populer. Michelle terdaftar di perusahaan, dan servernya melacak skor, pengalaman, dan aset game Michelle. Tindakan Michelle dalam game-nya menjadi data yang dikirim ke jaringan gamer. Gerakan Michelle dipecah menjadi kelompok data biner yang masing-masing terdiri dari serangkaian nol dan satu. Informasi yang mengidentifikasi Michelle, game yang dia mainkan, dan lokasi jaringan Michelle ditambahkan ke data game. Potongan data yang mewakili permainan game Michelle dikirim dengan kecepatan tinggi ke jaringan penyedia game. Hasilnya dikembalikan ke Michelle dalam bentuk grafik dan suara.
Semua ini terjadi begitu cepat sehingga Michelle dapat bersaing dengan ratusan gamer lainnya secara real-time.
Surgeon
Dr Ismael Awad adalah seorang ahli onkologi yang melakukan operasi pada pasien kanker. Dia sering perlu berkonsultasi dengan ahli radiologi dan spesialis lain pada kasus pasien. Rumah sakit tempat Dr. Awad bekerja berlangganan layanan khusus yang disebut cloud. Cloud memungkinkan data medis, termasuk rontgen pasien dan MRI disimpan di lokasi pusat yang diakses melalui internet. Dengan cara ini, rumah sakit tidak perlu mengelola kertas catatan pasien dan film sinar-X.
Ketika seorang pasien memiliki X-ray diambil, gambar didigitalkan sebagai data komputer. Sinar-X kemudian disiapkan oleh komputer rumah sakit untuk dikirim ke layanan cloud medis. Karena keamanan sangat penting ketika bekerja dengan data medis, rumah sakit menggunakan layanan jaringan yang mengenkripsi data gambar dan informasi pasien. Data terenkripsi ini tidak dapat dicegat dan dibaca saat melintasi internet ke pusat data penyedia layanan cloud. Data dialamatkan agar dapat dirutekan ke pusat data penyedia cloud untuk mencapai layanan yang benar yang menyediakan penyimpanan dan pengambilan gambar digital resolusi tinggi.
Dr. Awad dan tim perawatan pasien dapat terhubung ke layanan khusus ini, bertemu dengan dokter lain dalam konferensi audio dan mendiskusikan catatan pasien untuk memutuskan perawatan terbaik yang dapat diberikan kepada pasien. Dr. Awad dapat bekerja dengan spesialis dari berbagai lokasi untuk melihat gambar medis dan data pasien lainnya dan mendiskusikan kasusnya.
Semua interaksi ini bersifat digital dan berlangsung menggunakan layanan jaringan yang disediakan oleh layanan cloud medis.
Tracing the Path
Kita cenderung berpikir tentang jaringan data yang kita gunakan dalam kehidupan sehari-hari seperti yang kita pikirkan tentang mengendarai mobil. Kami tidak terlalu peduli dengan apa yang terjadi di mesin selama mobil membawa kami ke tempat yang kami inginkan. Namun, seperti halnya mekanik mobil yang mengetahui detail cara mobil beroperasi, analis keamanan siber perlu memiliki pemahaman mendalam tentang cara jaringan beroperasi.
Ketika kita terhubung ke situs web untuk membaca media sosial atau toko, kita jarang peduli tentang bagaimana data kita sampai ke situs web dan bagaimana data dari situs web sampai ke kita. Kita tidak menyadari banyaknya teknologi yang memungkinkan kita menggunakan internet. Kombinasi kabel tembaga dan serat optik yang melintasi darat dan bawah laut membawa lalu lintas data. Teknologi nirkabel dan satelit berkecepatan tinggi juga digunakan. Koneksi ini menghubungkan fasilitas telekomunikasi dan penyedia layanan internet (ISP) yang tersebar di seluruh dunia, seperti yang ditunjukkan pada gambar. ISP Tier 1 dan Tier 2 global ini menghubungkan sebagian internet secara bersamaan, biasanya melalui Internet Exchange Point (IXP). Jaringan yang lebih besar akan terhubung ke jaringan Tier 2 melalui Point of Presence (PoP), yang biasanya merupakan lokasi di gedung tempat koneksi fisik ke ISP dibuat. ISP Tingkat 3 menghubungkan rumah dan bisnis ke internet.
Karena hubungan yang berbeda antara ISP dan perusahaan telekomunikasi, lalu lintas dari komputer ke server internet dapat mengambil banyak jalur. Lalu lintas pengguna di satu negara dapat mengambil jalur yang sangat tidak langsung untuk mencapai tujuannya. Lalu lintas mungkin pertama kali melakukan perjalanan dari ISP lokal ke fasilitas yang memiliki koneksi ke banyak ISP lain. Lalu lintas internet pengguna dapat menempuh ratusan mil dalam satu arah hanya untuk dialihkan ke arah yang sama sekali berbeda untuk mencapai tujuannya. Beberapa lalu lintas dapat mengambil rute tertentu untuk mencapai tujuan, dan kemudian mengambil rute yang sama sekali berbeda untuk kembali.
Analis keamanan siber harus dapat menentukan asal lalu lintas yang masuk ke jaringan, dan tujuan lalu lintas yang keluar. Memahami jalur yang dilalui lalu lintas jaringan sangat penting untuk hal ini.
Communications Protocols
What are Protocols?
Hanya memiliki koneksi fisik kabel atau nirkabel antara perangkat akhir tidak cukup untuk memungkinkan komunikasi. Agar komunikasi terjadi, perangkat harus tahu “bagaimana” berkomunikasi. Komunikasi, baik dengan tatap muka atau melalui jaringan, diatur oleh aturan yang disebut protokol. Protokol ini khusus untuk jenis metode komunikasi yang terjadi.
Misalnya, pertimbangkan dua orang berkomunikasi tatap muka. Sebelum berkomunikasi, mereka harus menyepakati cara berkomunikasi. Jika komunikasi menggunakan suara, mereka harus terlebih dahulu menyepakati bahasa. Selanjutnya, ketika mereka memiliki pesan untuk dibagikan, mereka harus dapat memformat pesan itu dengan cara yang dapat dimengerti. Misalnya, jika seseorang menggunakan bahasa Inggris, tetapi struktur kalimatnya buruk, pesannya dapat dengan mudah disalahpahami.
Demikian pula, protokol jaringan menentukan banyak fitur komunikasi jaringan, seperti yang ditunjukkan pada gambar.
Network Protocols
Protokol jaringan menyediakan sarana bagi komputer untuk berkomunikasi di jaringan. Protokol jaringan mendikte pengkodean pesan, pemformatan, enkapsulasi, ukuran, waktu, dan opsi pengiriman. Protokol jaringan mendefinisikan format umum dan seperangkat aturan untuk bertukar pesan antar perangkat. Beberapa protokol jaringan yang umum adalah Hypertext Transfer Protocol (HTTP), Transmission Control Protocol (TCP), dan Internet Protocol (IP). Sebagai analis keamanan siber, Anda pasti sudah sangat familiar dengan struktur data protokol dan bagaimana protokol berfungsi dalam komunikasi jaringan.
Catatan: IP dalam kursus ini mengacu pada protokol IPv4 dan IPv6. IPv6 adalah versi IP terbaru dan pada akhirnya akan menggantikan IPv4 yang lebih umum.
The TCP/IP Protocol Suite
Saat ini, paket protokol TCP/IP mencakup banyak protokol dan terus berkembang untuk mendukung layanan baru. Beberapa yang lebih populer ditunjukkan pada gambar.
TCP/IP adalah suite protokol yang digunakan oleh internet dan jaringan saat ini. TCP/IP memiliki dua aspek penting bagi vendor dan produsen:
- Open standard protocol suite – Ini berarti tersedia secara bebas untuk umum dan dapat digunakan oleh vendor mana pun pada perangkat keras atau perangkat lunak mereka.
- Standards-based protocol suite – Ini berarti telah didukung oleh industri jaringan dan disetujui oleh organisasi standar. Ini memastikan bahwa produk dari produsen yang berbeda dapat beroperasi dengan sukses.
Application Layer
Name System
- DNS – Sistem Nama Domain. Menerjemahkan nama domain seperti cisco.com, menjadi alamat IP.
Host Config
- DHCPv4 – Protokol Konfigurasi Host Dinamis untuk IPv4. Server DHCPv4 secara dinamis memberikan informasi pengalamatan IPv4 ke klien DHCPv4 saat start-up dan memungkinkan alamat untuk digunakan kembali saat tidak lagi diperlukan.
- DHCPv6 – Protokol Konfigurasi Host Dinamis untuk IPv6. DHCPv6 mirip dengan DHCPv4. Server DHCPv6 secara dinamis memberikan informasi pengalamatan IPv6 ke klien DHCPv6 saat start-up.
- SLAAC – Konfigurasi Otomatis Alamat Tanpa Kewarganegaraan. Metode yang memungkinkan perangkat memperoleh informasi pengalamatan IPv6 tanpa menggunakan server DHCPv6.
- SMTP – Protokol Transfer Surat Sederhana. Memungkinkan klien mengirim email ke server email dan memungkinkan server mengirim email ke server lain.
- POP3 – Post Office Protocol versi 3. Memungkinkan klien untuk mengambil email dari server email dan mengunduh email ke aplikasi email lokal klien.
- IMAP – Protokol Akses Pesan Internet. Memungkinkan klien untuk mengakses email yang disimpan di server email serta memelihara email di server.
File Transfer
- FTP – Protokol Transfer File. Menetapkan aturan yang memungkinkan pengguna di satu host untuk mengakses dan mentransfer file ke dan dari host lain melalui jaringan. FTP adalah protokol pengiriman file yang andal, berorientasi koneksi, dan diakui.
- SFTP – Protokol Transfer File SSH. Sebagai perpanjangan protokol Secure Shell (SSH), SFTP dapat digunakan untuk membuat sesi transfer file yang aman di mana transfer file dienkripsi. SSH adalah metode untuk login jarak jauh yang aman yang biasanya digunakan untuk mengakses baris perintah perangkat.
- TFTP – Protokol Transfer File Sepele. Protokol transfer file tanpa koneksi yang sederhana dengan upaya terbaik, pengiriman file yang tidak diakui. Ini menggunakan lebih sedikit overhead daripada FTP.
Web and Web Service
- HTTP – Protokol Transfer Hiperteks. Seperangkat aturan untuk bertukar teks, gambar grafik, suara, video, dan file multimedia lainnya di World Wide Web.
- HTTPS – HTTP Aman. Sebuah bentuk aman dari HTTP yang mengenkripsi data yang dipertukarkan melalui World Wide Web.
- REST – Transfer Perwakilan Negara. Layanan web yang menggunakan antarmuka pemrograman aplikasi (API) dan permintaan HTTP untuk membuat aplikasi web.
Message Formatting and Encapsulation
Ketika pesan dikirim dari sumber ke tujuan, itu harus menggunakan format atau struktur tertentu. Format pesan tergantung pada jenis pesan dan saluran yang digunakan untuk menyampaikan pesan.
Analogy
Contoh umum yang membutuhkan format yang benar dalam komunikasi manusia adalah saat mengirim surat. Klik Mainkan pada gambar untuk melihat animasi pemformatan dan enkapsulasi surat.
Sebuah amplop memiliki alamat pengirim dan penerima, masing-masing terletak di tempat yang tepat pada amplop. Jika alamat tujuan dan format tidak benar, surat tidak terkirim.
Proses menempatkan satu format pesan (surat) di dalam format pesan lain (amplop) disebut enkapsulasi. De-enkapsulasi terjadi ketika proses dibalik oleh penerima dan surat dikeluarkan dari amplop.
Network
Mirip dengan mengirim surat, pesan yang dikirim melalui jaringan komputer mengikuti aturan format tertentu untuk dikirim dan diproses.
Internet Protocol (IP) adalah protokol dengan fungsi yang mirip dengan contoh amplop. Pada gambar, bidang paket Internet Protocol versi 6 (IPv6) mengidentifikasi sumber paket dan tujuannya. IP bertanggung jawab untuk mengirim pesan dari sumber pesan ke tujuan melalui satu atau lebih jaringan.
Catatan: Bidang paket IPv6 dibahas secara rinci dalam modul lain.
Message Size
Analogy
Ketika orang berkomunikasi satu sama lain, pesan yang mereka kirim biasanya dipecah menjadi bagian atau kalimat yang lebih kecil. Kalimat-kalimat ini terbatas ukurannya pada apa yang dapat diproses oleh penerima pada satu waktu, seperti yang ditunjukkan pada gambar. Ini juga memudahkan penerima untuk membaca dan memahami.
Network
Demikian juga, ketika pesan yang panjang dikirim dari satu host ke host lain melalui jaringan, perlu untuk memecah pesan menjadi potongan-potongan yang lebih kecil, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 2. Aturan yang mengatur ukuran potongan, atau frame, dikomunikasikan di seluruh jaringan sangat ketat. Mereka juga bisa berbeda, tergantung pada saluran yang digunakan. Bingkai yang terlalu panjang atau terlalu pendek tidak akan dikirimkan.
Pembatasan ukuran frame mengharuskan host sumber untuk memecah pesan panjang menjadi bagian-bagian individual yang memenuhi persyaratan ukuran minimum dan maksimum. Pesan panjang akan dikirim dalam bingkai terpisah, dengan setiap bingkai berisi bagian dari pesan asli. Setiap frame juga akan memiliki informasi pengalamatannya sendiri. Di host penerima, bagian-bagian individual dari pesan direkonstruksi menjadi pesan asli.
Message Timing
Waktu pesan juga sangat penting dalam komunikasi jaringan. Waktu pesan mencakup hal-hal berikut:
- Flow Control – Ini adalah proses mengatur kecepatan transmisi data. Kontrol aliran menentukan berapa banyak informasi yang dapat dikirim dan kecepatan pengirimannya. Misalnya, jika satu orang berbicara terlalu cepat, mungkin sulit bagi penerima untuk mendengar dan memahami pesannya. Dalam komunikasi jaringan, ada protokol jaringan yang digunakan oleh perangkat sumber dan tujuan untuk bernegosiasi dan mengelola aliran informasi.
- Response Timeout – Jika seseorang mengajukan pertanyaan dan tidak mendengar jawaban dalam jangka waktu yang dapat diterima, orang tersebut berasumsi bahwa tidak ada jawaban yang datang dan bereaksi sesuai dengan itu. Orang tersebut mungkin mengulangi pertanyaannya atau sebaliknya, melanjutkan percakapan. Host di jaringan menggunakan protokol jaringan yang menentukan berapa lama untuk menunggu respons dan tindakan apa yang harus diambil jika terjadi waktu tunggu respons.
- Access method – Ini menentukan kapan seseorang dapat mengirim pesan. Klik Mainkan pada gambar untuk melihat animasi dua orang berbicara pada saat yang sama, kemudian “tabrakan informasi” terjadi, dan keduanya harus mundur dan memulai lagi. Demikian juga, ketika sebuah perangkat ingin mengirim pada LAN nirkabel, perlu kartu antarmuka jaringan (NIC) WLAN untuk menentukan apakah media nirkabel tersedia.
Unicast, Multicast, and Broadcast
Sebuah pesan dapat disampaikan dengan cara yang berbeda. Terkadang, seseorang ingin mengomunikasikan informasi kepada satu individu. Di lain waktu, orang tersebut mungkin perlu mengirim informasi ke sekelompok orang pada saat yang sama, atau bahkan ke semua orang di area yang sama.
Host di jaringan menggunakan opsi pengiriman serupa untuk berkomunikasi. Metode komunikasi ini disebut unicast, multicast, dan broadcast.
Unicast
Opsi pengiriman satu-ke-satu disebut sebagai unicast, artinya hanya ada satu tujuan untuk pesan tersebut.
Multicast
Ketika sebuah host perlu mengirim pesan menggunakan opsi pengiriman satu-ke-banyak, ini disebut sebagai multicast.
Broadcast
Jika semua host di jaringan perlu menerima pesan pada saat yang sama, siaran dapat digunakan. Penyiaran mewakili opsi pengiriman pesan satu-ke-semua.
The Benefits of Using a Layered Model
Anda tidak dapat benar-benar melihat paket nyata berjalan melintasi jaringan nyata seperti Anda dapat melihat komponen mobil disatukan di jalur perakitan. jadi, ada baiknya untuk memiliki cara berpikir tentang jaringan sehingga Anda dapat membayangkan apa yang terjadi. Sebuah model berguna dalam situasi ini.
Konsep kompleks seperti bagaimana jaringan beroperasi bisa sulit untuk dijelaskan dan dipahami. Untuk alasan ini, model berlapis digunakan untuk memodulasi operasi jaringan menjadi lapisan yang dapat dikelola.
Ini adalah manfaat menggunakan model berlapis untuk menggambarkan protokol dan operasi jaringan:
- Membantu dalam desain protokol karena protokol yang beroperasi pada lapisan tertentu telah mendefinisikan informasi yang mereka tindak dan antarmuka yang ditentukan ke lapisan di atas dan di bawah
- Menumbuhkan persaingan karena produk dari vendor yang berbeda dapat bekerja sama
- Mencegah perubahan teknologi atau kemampuan dalam satu lapisan agar tidak mempengaruhi lapisan lain di atas dan di bawah
- Menyediakan bahasa umum untuk menggambarkan fungsi dan kemampuan jaringan
Seperti yang ditunjukkan pada gambar, ada dua model berlapis yang digunakan untuk menggambarkan operasi jaringan:
- Model Referensi Interkoneksi Sistem Terbuka (OSI)
- Model Referensi TCP/IP
The OSI Reference Model
Model referensi OSI menyediakan daftar ekstensif fungsi dan layanan yang dapat terjadi pada setiap lapisan. Jenis model ini memberikan konsistensi dalam semua jenis protokol dan layanan jaringan dengan menjelaskan apa yang harus dilakukan pada lapisan tertentu, tetapi tidak menentukan bagaimana hal itu harus diselesaikan.
Ini juga menggambarkan interaksi setiap lapisan dengan lapisan langsung di atas dan di bawah. Protokol TCP/IP yang dibahas dalam kursus ini disusun berdasarkan model OSI dan TCP/IP. Tabel menunjukkan detail tentang setiap lapisan model OSI. Fungsionalitas setiap lapisan dan hubungan antar lapisan akan menjadi lebih jelas selama kursus ini karena protokol dibahas secara lebih rinci.
| OSI Model Layer | Description |
|---|---|
| 7 – Application | The application layer contains protocols used for process-to-process communications. |
| 6 – Presentation | The presentation layer provides for common representation of the data transferred between application layer services. |
| 5 – Session | The session layer provides services to the presentation layer to organize its dialogue and to manage data exchange. |
| 4 – Transport | The transport layer defines services to segment, transfer, and reassemble the data for individual communications between the end devices. |
| 3 – Network | The network layer provides services to exchange the individual pieces of data over the network between identified end devices. |
| 2 – Data Link | The data link layer protocols describe methods for exchanging data frames between devices over a common media |
| 1 – Physical | The physical layer protocols describe the mechanical, electrical, functional, and procedural means to activate, maintain, and de-activate physical connections for a bit transmission to and from a network device. |
Catatan: Sedangkan lapisan model TCP/IP disebut hanya dengan nama, tujuh lapisan model OSI lebih sering disebut dengan nomor daripada nama. Misalnya, lapisan fisik disebut sebagai Layer 1 dari model OSI, lapisan data link adalah Layer 2, dan seterusnya.
The TCP/IP Protocol Model
Model protokol TCP/IP untuk komunikasi internetwork diciptakan pada awal 1970-an dan kadang-kadang disebut sebagai model internet. Jenis model ini sangat cocok dengan struktur suite protokol tertentu. Model TCP/IP adalah model protokol karena menggambarkan fungsi yang terjadi pada setiap lapisan protokol dalam suite TCP/IP. TCP/IP juga digunakan sebagai model referensi. Tabel menunjukkan detail tentang setiap lapisan model OSI.
| TCP/IP Model Layer | Description |
|---|---|
| 4 – Application | Represents data to the user, plus encoding and dialog control. |
| 3 – Transport | Supports communication between various devices across diverse networks. |
| 2 – Internet | Determines the best path through the network. |
| 1 – Network Access | Controls the hardware devices and media that make up the network. |
Definisi standar dan protokol TCP/IP dibahas dalam forum publik dan didefinisikan dalam kumpulan dokumen permintaan komentar (RFC) IETF yang tersedia untuk umum. RFC ditulis oleh insinyur jaringan dan dikirim ke anggota IETF lainnya untuk mendapatkan komentar.
Data Encapsulation
Segmenting Messages
Mengetahui model referensi OSI dan model protokol TCP/IP akan berguna saat Anda mempelajari tentang bagaimana data dienkapsulasi saat bergerak melintasi jaringan. Ini tidak sesederhana surat fisik yang dikirim melalui sistem surat.
Secara teori, komunikasi tunggal, seperti video atau pesan email dengan banyak lampiran besar, dapat dikirim melalui jaringan dari sumber ke tujuan sebagai satu aliran bit yang besar dan tidak terputus. Namun, ini akan menimbulkan masalah bagi perangkat lain yang perlu menggunakan saluran atau tautan komunikasi yang sama. Aliran data yang besar ini akan menghasilkan penundaan yang signifikan. Selanjutnya, jika ada tautan dalam infrastruktur jaringan yang saling terhubung yang gagal selama transmisi, pesan yang lengkap akan hilang dan harus ditransmisikan ulang secara penuh.
Pendekatan yang lebih baik adalah dengan membagi data menjadi bagian-bagian yang lebih kecil dan lebih mudah dikelola untuk dikirim melalui jaringan. Segmentasi adalah proses membagi aliran data menjadi unit yang lebih kecil untuk transmisi melalui jaringan. Segmentasi diperlukan karena jaringan data menggunakan paket protokol TCP/IP mengirim data dalam paket IP individu. Setiap paket dikirim secara terpisah, mirip dengan mengirim surat panjang sebagai serangkaian kartu pos individu. Paket yang berisi segmen untuk tujuan yang sama dapat dikirim melalui jalur yang berbeda.
Ini mengarah pada segmentasi pesan yang memiliki dua manfaat utama:
- Increases speed – Karena aliran data yang besar tersegmentasi ke dalam paket, sejumlah besar data dapat dikirim melalui jaringan tanpa mengikat tautan komunikasi. Hal ini memungkinkan banyak percakapan yang berbeda untuk disisipkan pada jaringan yang disebut multiplexing.
- Increases efficiency – Jika satu segmen gagal mencapai tujuannya karena kegagalan jaringan atau kemacetan jaringan, hanya segmen itu yang perlu ditransmisikan ulang alih-alih mengirim ulang seluruh aliran data.
Sequencing
Tantangan untuk menggunakan segmentasi dan multiplexing untuk mengirimkan pesan melalui jaringan adalah tingkat kompleksitas yang ditambahkan ke proses. Bayangkan jika Anda harus mengirim surat 100 halaman, tetapi setiap amplop hanya bisa menampung satu halaman. Oleh karena itu, diperlukan 100 amplop, dan setiap amplop harus ditangani satu per satu. Ada kemungkinan bahwa surat setebal 100 halaman dalam 100 amplop berbeda tiba dalam keadaan rusak. Akibatnya, informasi dalam amplop perlu menyertakan nomor urut untuk memastikan bahwa penerima dapat memasang kembali halaman dalam urutan yang benar.
Dalam komunikasi jaringan, setiap segmen pesan harus melalui proses yang sama untuk memastikan sampai ke tujuan yang benar dan dapat disusun kembali menjadi isi pesan asli, seperti yang ditunjukkan pada gambar. TCP bertanggung jawab untuk mengurutkan segmen individu.
Protocol Data Units
Saat data aplikasi diturunkan ke tumpukan protokol dalam perjalanannya untuk ditransmisikan melalui media jaringan, berbagai informasi protokol ditambahkan di setiap level. Ini dikenal sebagai proses enkapsulasi.
Catatan: Meskipun UDP PDU disebut datagram, paket IP terkadang juga disebut sebagai IP datagram.
Bentuk yang diambil sepotong data pada setiap lapisan disebut unit data protokol (PDU). Selama enkapsulasi, setiap lapisan berikutnya mengenkapsulasi PDU yang diterimanya dari lapisan di atas sesuai dengan protokol yang digunakan. Pada setiap tahap proses, PDU memiliki nama yang berbeda untuk mencerminkan fungsi barunya. Meskipun tidak ada konvensi penamaan universal untuk PDU, dalam kursus ini, PDU diberi nama sesuai dengan protokol paket TCP/IP. PDU untuk setiap bentuk data ditunjukkan pada gambar.
- Data – The general term for the PDU used at the application layer
- Segment – Transport layer PDU
- Packet – Network layer PDU
- Frame – Data Link layer PDU
- Bits – Physical layer PDU used when physically transmitting data over the medium
Note: If the Transport header is TCP, then it is a segment. If the Transport header is UDP then it is a datagram.
Three Addresses
Protokol jaringan mengharuskan alamat digunakan untuk komunikasi jaringan. Pengalamatan digunakan oleh klien untuk mengirim permintaan dan data lainnya ke server. Server menggunakan alamat klien untuk mengembalikan data yang diminta ke klien yang memintanya.
Lapisan transport, jaringan, dan data link OSI semuanya menggunakan pengalamatan dalam beberapa bentuk. Lapisan transport menggunakan alamat protokol dalam bentuk nomor port untuk mengidentifikasi aplikasi jaringan yang harus menangani data klien dan server. Lapisan jaringan menentukan alamat yang mengidentifikasi jaringan yang dilampirkan klien dan server dan klien dan server itu sendiri. Terakhir, lapisan data link menentukan perangkat di LAN lokal yang harus menangani bingkai data. Ketiga alamat tersebut diperlukan untuk komunikasi client-server, seperti yang ditunjukkan pada gambar.
Encapsulation Example
Ketika pesan sedang dikirim di jaringan, proses enkapsulasi bekerja dari atas ke bawah. Pada setiap lapisan, informasi lapisan atas dianggap data dalam protokol yang dienkapsulasi. Misalnya, segmen TCP dianggap sebagai data dalam paket IP.
Anda telah melihat animasi ini sebelumnya di modul ini. Kali ini, klik Mainkan dan fokus pada proses enkapsulasi saat server web mengirimkan halaman web ke klien web.
De-encapsulation Example
Proses ini dibalik pada host penerima dan dikenal sebagai de-enkapsulasi. De-enkapsulasi adalah proses yang digunakan oleh perangkat penerima untuk menghapus satu atau lebih header protokol. Data dide-enkapsulasi saat bergerak ke atas tumpukan menuju aplikasi pengguna akhir.
Anda telah melihat animasi ini sebelumnya di modul ini. Kali ini, klik Mainkan dan fokus pada proses de-enkapsulasi.
