BAB II LANDASAN TEORI
2.2 INTERNET PROTOCOL VERSION 6 (IPV6)
Menurut Siil (2008), berbeda dengan IPv4 yang memiliki panjang 32-bit, alamat IPv6 yang dikenal juga dengan Internet Protocol next generation (IPng) memiliki panjang 128-bit dengan total alamat yang dapat ditampung hingga 2128 (3,4 * 1038) alamat [8]. Total alamat yang sangat besar ini bertujuan untuk menyediakan ruang alamat yang tidak akan habis dalam beberapa masa kedepan, dan membentuk infstruktur routing yang disusun secara hierarkis, sehingga mengurangi kompleksitas proses routing dalam tabel routing. IPv6 memiliki tipe alamat anycast yang dapat digunakan untuk pemilihan route secara efisien. Selain itu IPv6 juga dilengkapi dengan mekanisme penggunaan alamat secara local yang memungkinkan terwujudnya instalasi secara plug&play, serta menyediakan platform bagi cara baru penggunaa ninternet, seperti dukungan terhadap aliran data secara real-time, pemilihan provider, mobilitas host, end-to-end security, maupun konfigurasi otomatis.
2.2.1 Struktur Paket IPv6
Berdasarkan RFC 2460, dalam penyusunan header IPv6, nilai pemrosesan header-nya diupayakan menjadi kecil untuk mendukung komunikasi data yang lebih real-time [4]. Misalnya, alamat awal dan akhir menjadi dibutuhkan pada setiap paket. Sedangkan pada header IPv4 ketika paket dipecah-pecah, ada field untuk menyimpan urutan antar paket. Namun field tersebut tidak terpakai ketika paket tidak dipecah-pecah. Struktur paket IPv6 sendiri terdiri dari beberapa bagian, yaitu:
1. Header IPv6
Header IPv6 ini akan selalu ada dengan ukuran yang tetap yaitu 40 bytes. Header ini merupakan penyederhanaan dari header IPv4 dengan menghilangkan bagian yang tidak diperlukan atau jarang digunakan dan menambahkan bagian yang menyediakan dukungan yang
lebih bagus untuk komunikasi masa depan yang sebagian besar dalam trafik real-time.
2. Extension Header
Header dan extension header pada IPv6 menggantikan header dan option pada IPv4. Tidak seperti option pada IPv4, extension header IPv4 tidak memiliki ukuran maksimum dan dapat diperluas untuk melayani kebutuhan komunikasi data di IPv6. Jika pada header IPv4 semua optionakan dicek dan diproses hanya jika ada, maka pada extension header IPv6 hanya ada satu yang harus diproses yaitu Hop-by-Hop option. Hal ini meningkatkan kecepatan pemrosesan header IPv6 dan meningkatkan kinerja forwading.
3. Upper Layer Protocol Data Unit(PDU)
PDU biasanya terdiri atas header protokol upper-layer beserta payload-nya (contohnya pesan-pesan ICMPv6, pesan UDP, atau segmen TCP). Payload paket IPv6 merupakan kombinasi header-header extension IPv6 dan upper-layer PDU.
Gambar 2.2 Struktur Paket IPv6 [7] 2.2.2 Struktur Header IPv6
Seperti sudah diketahui sebelumnya bahwa berdasarkan RFC 2460, header IPv6 memiliki ukuran sebesar 40 bytes. Dua field-nya, source address dan destination address masing-masing menggunakan 16 bytes(128-bit) [4]. Berikut ini pada gambar 2.2 dan 2.3 adalah perbandingan struktur header IPv4 dan IPv6:
Gambar 2.3 Stuktur Header IPv4 [7]
Struktur header IPv6 mengalami perampingan dari struktur header IPv4. Beberapa field dihilangkan dan digantikan dengan field yang baru. Field-field yang dihilangkan tesebut adalah:
1. Header Length
Field Header Length dihilangkan karena tidak berperan lagi dalam header dengan ukuran panjang tetap. Pada IPv4, panjang minimum header adalah 20 bytes, tetapi jika beberapa opsi ditambahkan, filed ini dapat berkembang dari 4 bytes hingga 60 bytes. Dengan demikian, informasi tentang panjang total header merupakan isu yang penting dalam IPv4. Sedangkan dalam IPv6, hal ini tidak berlaku karena opsi-opsi digantikan oleh peran header-header extension.
2. Identification, Flags, dan Fragment Offset
Field Identification, field Flags, dan field Fragment Offset (dalam IPv4 header) berperan dalam fragmentasi paket. Fragmentasi terjadi ketika sebuah paket berukuran besar dikirim melintasi jaringan yang hanya mendukung ukuran paket lebih kecil. Dalam kasus ini, router IPv4 membagi paket kedalam potongan-potongan lebih kecil lalu mem-forward multi paket tersebut serentak. Pada host tujuan, paket-paket disusun dan dipadukan kembali sebagaimana semula. Jika ternyata salah satu paket mengalami error keseluruhan transmisi harus dibentuk ulang, dimana hal ini sangat tidak efisien. Pada IPv6, penanganan seperti ini dilakukan host-host dengan mempelajari ukuran Path Maximum Transmission Unit (MTU) melalui prosedur yang dinamakan Path MTU Discovery. Jika host pengirim ingin memfragmentasi sebuah paket, ia melakukannya melalui penggunaan header extension. Router-router IPv6 di sepanjang path tidak perlu lagi melakukan fragmentasi sebagaimana yang terjadi dalam IPv4.
Field Header Checksum dihilangkan untuk meningkatkan kecepatan. Jika router-router tidak lagi harus mengecek dan mengupdate checksum-checksum, maka pemrosesan akan menjadi lebih cepat.
4. Type of Service
Field Type of Service digantikan dengan Traffic Class. IPv6 menjalankan mekanisme berbeda untuk menangani preferensi-preferensi. Type of Service digunakan untuk memreprentasikan proses layanan (service) bersangkutan, reliabilitasnya, keluarannya, waktu delay, dan security.
Menurut Forouzan (2003), field - field pada IPv6 dijelaskan secara singkat sebagai berikut [11]:
1. Version
Field 4-bit yang menunjukkan versi internet protokol, yaitu 6. 2. Traffic Class
Menunjukkan prioritas paket dalam menghadapi padatnya trafik. 3. Flow Label
Menunjukkan nilai khusus yang ditujukan kepada router untuk lebih mengendalikan flow (aliran paket).
4. Payload Length
Menunjukkan besarnya ukuran payload. 5. Next Header
Menunjukkan header berikutnya yang tidak lain adalah header tambahan yang ada di bagian payload.
6. Hop Limit
Menunjukkan jumlah jalur maksimal yang dapat dilalui oleh setiap paket yang dikirim.
7. Source Address
8. Destination Address
Menunjukkan alamat penerima paket.
Pengurangan dan perubahan pilihan IP header ini bertujuan untuk mengurangi beban kerja router. Option Fragment Offset dan header checksum dihilangkan karena proses fragmentasi paket dan perhitungan checksum tidak perlu dilakukan di router tetapi antara node pengirim dan bpenerima. Sehingga delay akibat fragmentasi paket dapat dikurangi. Penambahan flow label dan modifikasi Traffic Class bertujuan untuk mengatur aliran data sehingga diperoleh QoS tertentu. Sedangkan modifikasi TTL adalah untuk mentukan hop limit. Nilai pada kolom hop limit akan dikurangi satu jika paket melewati node yang berfungsi mem-forward paket. Jika nilai hop limit sudah mencapai batas nilai nol maka paket akan dibuang.
2.2.3 Pengalamatan Pada IPv6
Berdasarkan RFC 4291, protokol IPv6 menyediakan ruang alamat sebesar 128-bit yaitu empat kali lipat ruang alamat yang disediakan IPv4. Format alamat yang ada juga berbeda dengan format alamat pada IPv4 [13]. Berbeda dengan IPv4, IPv6 yang disediakan sebagai pengenal pada satu atau lebih interface dibedakan atas empat tipe yaitu:
1. Unicast Address (One-to-One) 2. Multicast Address (One-to-Many) 3. Anycast Address
4. Reserved 2.2.4 Format Alamat IPv6
Berdasarkan RFC 4291, dalam alamat IPv6, alamat 128-bit akan dibagi ke dalam delapan blok berukuran 16-bit, yang dapat dikonversikan ke dalam bilangan heksadesimal berukuran empat digit [13]. Setiap blok bilangan heksadesimal tersebut akan dipisahkan dengan tanda titik dua (:). Karenanya
format notasi yang digunakan oleh IPv6 juga sering disebut dengan colon-hexadecimal format, berbeda dengan IPv4 yang menggunakan dotted-decimal format. Berikut ini adalah contoh alamat IPv6 dalam bentuk bilangan biner: 0010000111011010000000001101001100000000000000000010111100111011 000000101010101000000000
Untuk menterjemahkannya ke dalam bentuk notasi colon-hexadecimal format, angka-angka biner diatas harus dibagi kedalam delapan buah blok berukuran 16-bit:
0010000111011010 0000000011010011 0000000000000000 0010111100111011 0000001010101010 0000000011111111 1111111000101000 1001110001011010
Lalu, setiap blok berukuran 16-bit tersebut harus dikonversikan ke dalam bilangan heksadesimal dan setiap bilangan heksadesimal tersebut dipisahkan dengan menggunakan tanda titik dua (:). Hasil konversinya adalah sebagai berikut:
21DA:D3:0:2F3B:2AA:FF:FE28:9C5A 2.2.4.1Penyederhanaan Format Alamat IPv6
Format alamat IPv6 juga dapat disederhanakan lagi dengan menghilangkan angka nol pada awal setiap blok yang berukuran 16-bit dengan menyisakan satu digit terakhir. Dengan membuang angka nol, alamat diatas dapat disederhanakan menjadi:
21DA:D3:0:2F3B:2AA:FF:FE28:9C5A
Konversi pengalamatan IPv6 juga mempunyai penyederhanaan alamat yang lebih jauh lagi, yakni dengan membuang karakter nol pada sebuah alamat
yang mempunyai banyak angka nol nya. Jika sebuah alamat IPv6 direpresentasikan dengan notasi colon-hexadecimal format dan mengandung beberapa blok 16-bit dengan angka nol, maka alamat tersebut dapat disederhanakan dengan menggunakan tanda dua buah titik dua (::). Untuk menghindari kebingungan, penyederhanaan alamat IPv6 dengan cara ini sebaiknya hanya digunakan sekali saja dalam satu alamat, karena memungkinkan nantinya pengguna tidak dapat menentukan berapa banyak bit nol yang direprensentasikan oleh setiap tanda dua titik dua (::) yang terdapat dalam alamat tersebut. Tabel berikut mengilustrasikan cara penggunaan hal ini:
Tabel 2.2 Penyederhanaan Alamat IPv6 [7]
2.2.4.2Ipv6 Prefix (Netmask)
Dalam IPv4, sebuah alamat dalam notasi dotted-decimal format dapat direpresentasikan dengan menggunakan angka prefix yang merujuk kepada subnet mask. IPv6 juga memiliki angka prefix, tapi tidak digunakan untuk merujuk kepada subnet mask, karena memang IPv6 tidak mendukung subnet mask.
Prefix adalah sebuah bagian dari alamat IP, dimana bit-bit memiliki nilai-nilai yang tetap atau bit-bit tersebut merupakan bagian dari sebuah rute atau subnet identifier. Prefix dalam IPv6 direpresentasikan dengan cara yang sama seperti halnya prefix alamat IPv4, yaitu [alamat]/[angka panjang prefix]. Panjang prefix menentukan jumlah bit terbesar paling kiri yang membuat prefix subnet, sebagai contoh, prefix sebuah alamat IPv6 direpresentasikan sebagai
Alamat Asli Alamat Asli yang
Disederhanakan
Alamat Setelah Dikompres FE80:0000:0000:0000:02AA:00FF:FE9A:4CA2 FE80:0:0:0:2AA:FF:FE9A:4CA2 FE80::2AA:FF:FE9A:4CA2 FF02:0000:0000:0000:0000:0000:0000:0002 FF02:0:0:0:0:0:0:2 FF02::2
3FFE:2900:D005:F28B::/64. 64-bit pertama dari alamat tersebut dianggap sebagai prefix alamat, semetara 64-bit sisanya dianggap sebagai interface ID.
Jika pada IPv4 mengenal pembagian kelas IP menjadi kelas A, B, dan C, maka pada IPv6 juga dilakukan pembagian kelas berdasarkan format prefix (FP), yaitu format bit awal alamat. Sebagai contoh pada alamat 3FFE:10:0:0:0:FE56:0:0/60, jika diperhatikan empat bit awal pada angka heksa “3” format prefix-nya untuk empat bit awal adalah 0011 (yaitu nilai heksa “3” dalam biner).