LANDASAN TEORI
2.1 Pengertian Jaringan
Computer Network adalah sebuah sistem komunikasi yang
menghubungkan dua komputer atau lebih. Network didefinisikan sebagai dua
atau lebih komputer yang dihubungkan agar dapat saling berkomunikasi dan bertukar informasi. Dalam hal ini, ditekankan bahwa network tidak hanya
terdiri dari komputer saja, tetapi juga peripheral-peripheral lainnya seperti
printer, modem, plotter, scanner, dan peripheral lainnya yang terhubung oleh
beberapa medium seperti kabel, fiber optic maupun perangkat wireless.
Berdasarkan luas jangkauannya, network dapat dibagi menjadi tiga
bagian, yaitu :
1. Local Area Network ( LAN )
LAN adalah jaringan komputer yang mencakup satu lokal area seperti rumah, kantor atau kampus. Secara umum, LAN mencakup area maksimal 1 km2.
2. Metropolitan Area Network ( M AN )
MAN adalah jaringan komputer besar yang menghubungkan jaringan antar kampus atau kantor bahkan antar kota yang berdekatan. M AN mencakup area lebih besar dibandingkan dengan LAN, tetapi lebih kecil dibandingkan dengan WAN.
3. Wide Area network ( WAN )
WAN adalah suatu jaringan komputer yang menghubungkan banyak LAN dan M AN. WAN menghubungkan jaringan-jaringan komputer dalam jumlah yang sangat besar. Salah satu contoh nyata WAN adalah internet.
2.2 Konsep Networking Model
Pada saat network baru muncul, kebanyakan komputer hanya bisa berkomunikasi dengan komputer yang dibuat oleh perusahaan yang sama. Untuk itu International Organization for Standarization membuat model
referensi Open System Interconnection (OSI) sebagai solusi untuk mengatasi
masalah kompabilitas ini.
2.2.1 Pengenalan Layer
Konsep layer digunakan umtuk menjelaskan bagaimana komputer
jaringan komputer mendistribusikan informasi dari sumber ketujuan. Ketika komputer mengirimkan informasi melalui network, semua
komunikasi di atur oleh sumber kemudian dikirimkan ke tempat tujuan. Informasi yang ada dalam jaringan secara umum disebut dengan data atau paket. Sebuah paket secara logika merupakan sekumpulan unit informasi yang bergerak diatara sistem komputer. Setiap kali data melewati layer, informasi ditambahkan dari setiap layer yang akan
mengefektifkan komunikasi dengan layer penerima pada komputer
tujuan.
M odel Open System Interconnection (OSI) dan Transmission
Control Protocol/Internet Protocol (TCP/IP) memiliki layer yang
menjelaskan bagaimana data mengalir dari komputer yang satu dengan komputer lainnya. Model tersebut memiliki perbedaan pada jumlah dan fungsi layer yang dimilikinya.Tetapi, setiap model dapat digunakan untuk
menjelaskan dan menyediakan keterangan lengkap tentang aliran informasi dari sumberketujuan.
2.2.2 Model OS I Layer
M odel referensi Open System Interconnection (OSI)
menggambarkan bagaimana informasi dari suatu software aplikasi
disebuah komputer berpindah melewati sebuah media jaringan ke suatu
konseptual terbagi ke dalam tujuh lapisan dimana masing-masing lapisan memiliki fungsi jaringan yang spesifik. M odel ini diciptakan berdasarkan sebuah proposal yang dibuat oleh International Standards
Organization (ISO) sebagai langkah awal menuju standarisasi protokol
internasional yang digunakan pada berbagai layer . M odel ini disebut ISO
karena model ini ditujukan bagi pengkoneksian open system. Open
System dapat diartikan sebagai suatu sistem yang terbuka untuk
berkomunikasi dengan sistem-sistem lainnya. Untuk ringkas-nya, kita akan menyebut model tersebut sebagai model OSI saja.
Gambar 2.1. Model OSI Layer
Standar OSI ini mendefinisikan tujuh lapisan, diantaranya adalah sebagai berikut :
1. Physical Layer (Layer 1)
Berfungsi untuk mendefinisikan media transmisi jaringan, metode pensinyalan, sinkronisasi bit, arsitektur jaringan (seperti halnya Ethernet
atau Token Ring), topologi jaringan dan pengkabelan. Selain itu, level
ini jugamendefinisikan bagaimana Network Interface Card (NIC) dapat
berinteraksi dengan media kabel atau radio.
2. Data Link Layer (Layer 2)
Befungsi untuk menentukan bagaimana bit-bit data dikelompokkan menjadi format yang disebut sebagai frame. Selain itu,
pada level ini terjadi koreksi kesalahan, flow control, pengalamatan
perangkat keras seperti halnya Media Access Control (M AC) Address ,
dan menetukan bagaimana perangkat-perangkat jaringan seperti hub,
bridge, repeater, dan switch layer 2 beroperasi. Spesifikasi IEEE 802,
membagi level ini menjadi dua level anak, yaitu lapisan Logical Link
Control (LLC) dan lapisan Media Access Control (M AC).
3. Network Layer (Layer 3)
Berfungsi untuk mendefinisikan alamat-alamat IP, membuat
header untuk paket-paket, dan kemudian melakukan routing melalui
4. Transport Layer (Layer 4)
Berfungsi untuk memecah data ke dalam paket-paket data serta memberikan nomor urut ke paket-paket tersebut sehingga dapat disusun kembali pada sisi tujuan setelah diterima. Selain itu, pada level ini juga membuat sebuah tanda bahwa paket diterima dengan sukses (acknowledgement), dan mentransmisikan ulang terhadap paket-paket
yang hilang di tengah jalan.
5. Session Layer (Layer 5)
Berfungsi untuk mendefinisikan bagaimana koneksi dapat dibuat, dipelihara atau dihancurkan. Selain itu, di level ini juga dilakukan resolusi nama.
6. Presentation Layer (Layer 6)
Berfungsi untuk mentranslasikan data yang hendak ditransmisikanoleh aplikasi ke dalamformat yang dapat ditransmisikan melalui jaringan. Protokol yang berada dalam level ini adalah perangkat lunak redirektor (redirector software), seperti layanan Workstation
(dalam Windows NT) dan juga Network shell (semacam Virtual Network
7. Application Layer (Layer 7)
Berfungsi sebagai antarmuka dengan aplikasi dengan fungsionalitas jaringan, mengatur bagaimana aplikasi dapat mengakses jaringan, dan kemudian membuat pesan-pesan kesalahan. Protokol yang berada dalam lapisan ini adalah HTTP, FTP, SMTP, dan NFS.
Application protocol
Presentat ion protocol
Session protocol Transport protocol Net work protocol Application Layer Presentation Layer Session Layer Transport Layer Network Layer Data Link Layer Physical Layer Application Layer Pr esentation Layer Session Layer Transport Layer Net work Layer Data Link Layer Physical Layer Bit s DH Data DT TH Data Data NH Data PH SH Data Dat a AH Dat a Proses Penerimaan Proses Pengiriman
Path transmisi dat a sebenarnya
Gambar 2.2 Transmisi Data Pada Model OSI
2.2.3 Model TCP/IP Layer
Transmission Control Protocol/Internet Protocol (TCP/IP) adalah
proses tukar-menukar data dari satu komputer ke komputer lain di dalam jaringan Internet. Protokol ini tidaklah dapat berdiri sendiri, karena memang protokol ini berupa kumpulan protokol (protocol suite). Protokol
ini juga merupakan protokol yang paling banyak digunakan saat ini. Data tersebut diimplementasikan dalam bentuk perangkat lunak (software) di
sistem operasi. Istilah yang diberikan kepada perangkat lunak ini adalah TCP/IP stack. Protokol TCP/IP dikembangkan pada akhir dekade 1970-an
hingga awal 1980-an sebagai sebuah protokol standar untuk menghubungkan komputer-komputer dan jaringan untuk membentuk sebuah jaringan yang luas (WAN). TCP/IP merupakan sebuah standar jaringan terbuka yang bersifat independen terhadap mekanisme transport jaringan fisik yang digunakan, sehingga dapat digunakan di mana saja.
Protokol ini menggunakan skema pengalamatan yang sederhana yang disebut sebagai alamat IP (IP Address) yang mengizinkan hingga
beberapa ratus juta komputer untuk dapat saling berhubungan satu sama lainnya di Internet. Protokol ini juga bersifat routable yang berarti
protokol ini cocok untuk menghubungkan sistem-sistem berbeda (seperti M icrosoft Windows dan keluarga UNIX) untuk membentuk jaringan yang heterogen.
Protokol TCP/IP selalu berevolusi seiring dengan waktu, mengingat semakin banyaknya kebutuhan terhadap jaringan komputer dan Internet. Pengembangan ini dilakukan oleh beberapa badan, seperti halnya Internet
Society (ISOC), Internet Architecture Board (IAB), dan Internet
Engineering Task Force (IETF). M acam-macam protokol yang berjalan
di atas TCP/IP, skema pengalamatan, dan konsep TCP/IP didefinisikan dalam dokumen yang disebut sebagai Request for Comments (RFC) yang
dikeluarkan oleh IETF.
Gambar 2.3 Model TCP/IP Layer
Setiap lapisan yang dimiliki oleh kumpulan protokol (protocol suite) TCP/IP
diasosiasikan dengan protokolnya masing-masing.Protokolutama dalam protokol TCP/IP adalah sebagai berikut :
1. Application Layer
Lapisan ini bertanggung jawab dalam rangka menyediakan akses kepada aplikasi terhadap jaringan TCP/IP. Protokol-protokol yang berjalan pada lapisan ini adalah protokol Dynamic Host
Configuration Protocol (DHCP), Domain Name System (DNS),
Hypertext Transfer Protocol (HTTP), File Transfer Protocol (FTP),
Telnet, Simple Mail Transfer Protocol (SM TP), Simple Network
Management Protocol (SNM P dan masih banyak protokol lainnya.
Dalam beberapa implementasi stack protokol, seperti halnya
Microsoft TCP/IP, protokol-protokol lapisan aplikasi berinteraksi
dengan menggunakan antarmuka Windows Sockets (Winsock) atau
NetBIOS over TCP/IP (NetBT).
•DHCP
DHCP (DynamicHost Configuration Protocol) adalah
protocol yang berbasis arsitektur client/server yang dipakai
untuk memudahkan pengalokasian alamat IP dalam satu jaringan. Sebuah jaringan lokal yang tidak menggunakan DHCP harus memberikan alamat IP kepada semua komputer secara manual.
(http://id.wikipedia.org/wiki/Dynamic_Host_Configuration_Protocol)
•DNS
DNS (Domain Name System) adalah sebuah sistem yang
menyimpan informasi tentang nama host maupun nama domain dalam bentuk basis data tersebar (distributed database) di dalam
jaringan komputer, misalkan: Internet. DNS menyediakan alamat IP untuk setiap nama host dan mendata setiap server
transmisi surat (mail exchange server) yang menerima surat
elektronik (email) untuk setiap domain.
(http://id.wikipedia.org/wiki/Domain_Name_System)
•HTTP
HTTP (Hypertext Transfer Protocol) adalah protokol yang
dipergunakan untuk mentransfer dokumen dalam World Wide
Web (WWW). Protokol ini adalah protokol ringan, tidak
berstatus dan generik yang dapat dipergunakan berbagai macam tipe dokumen. HTTP adalah sebuah protokol meminta atau menjawab antara client dan server. Sebuah client HTTP seperti
web browser, biasanya memulai permintaan dengan membuat
hubungan TCP/IP ke port tertentu di host yang jauh (biasanya
port 80).
(http://id.wikipedia.org/wiki/Hypertext_Transfer_Protocol)
•FTP
FTP (Transfer Protocol) adalah sebuah protokol Internet
yang berjalan di dalam lapisan aplikasi yang merupakan standar untuk pentransferan file komputer antar mesin-mesin dalam
sebuah internetwork. FTP merupakan salah satu protokol
Internet yang paling awal dikembangkan, dan masih digunakan hingga saat ini untuk melakukan download dan upload
berkas-berkas komputer antara client FTP dan server FTP.
(http://id.wikipedia.org/wiki/File_Transfer_Protocol)
•TELN ET
Telnet (Telecommunication Network) adalah sebuah
protokol jaringan yang digunakan di koneksi Internet atau Local
Area Network (LAN). TELNET dikembangkan pada 1969 dan
distandarisasi sebagai IETF STD 8, salah satu standar Internet pertama. TELNET memiliki beberapa keterbatasan yang
dianggap sebagai risiko keamanan. (http://id.wikipedia.org/wiki/Telnet).
•S MTP
SM TP (Simple Mail Transfer Protocol) merupakan salah
satu protokol yang umum digunakan untuk pengiriman surat elektronik di Internet. Protokol ini dipergunakan untuk mengirimkan data dari komputer pengirim surat elektronik ke
server surat elektronik penerima.
2. Transport Layer
Lapisan ini bertanggung jawab dalam rangka membuat komunikasi antar dua host, dengan menggunakan cara membuat sebuah sesi connection-oriented atau menyebarkan sebuah
connectionless broadcast. Protokol-protokol yang berjalan pada
lapisan ini adalah protokol Transmission Control Protocol (TCP)
dan User Datagram Protocol (UDP).
•TCP
TCP/IP (Transmission Control Protocol/Internet Protocol)
adalah standar komunikasi data yang digunakan oleh komunitas internet dalam proses tukar-menukar data dari satu komputer ke komputer lain di dalam jaringan Internet. Protokol ini tidaklah dapat berdiri sendiri, karena memang protokol ini berupa kumpulan protokol (protocol suite). Protokol ini menggunakan
skema pengalamatan yang sederhana yang disebut sebagai alamat IP (IP Address) yang mengizinkan hingga beberapa ratus juta
komputer untuk dapat saling berhubungan satu sama lainnya di Internet.
•UDP
UDP(User Datagram Protocol) adalah salah satu protokol
lapisan transpor TCP/IP yang mendukung komunikasiyang
connectionless antara host-host dalam jaringan yang menggunakan
TCP/IP. Hal ini berarti bahwa suatu paket yang dikirim melalui jaringan dan mencapai komputer lain tanpa membuat suatu koneksi.
3. Internet Layer
Lapisan ini bertanggung jawab dalam melakukan routing dan pembuatan paket IP (dengan menggunakan teknik
encapsulation).Protokol-protokol yang berjalan pada lapisan ini
adalah Internet Protocol (IP), Address Resolution Protocol (ARP),
Internet Control Message Protocol (ICM P), serta Internet Group
Management Protocol (IGM P).
•IP
IP (Internet Protocol) adalah protokol lapisan jaringan
(network layer dalam OSI Reference Model) atau protokol lapisan
internetwork (internetwork layer dalam DARPA Reference Model)
yang digunakan oleh protokol TCP/IP untuk melakukan pengalamatan dan routing paket data antar host-host di jaringan
komputer berbasis TCP/IP. Protokol IP merupakan salah satu protokol kunci di dalam kumpulan protokol TCP/IP. Sebuah paket IP akan membawa data aktual yang dikirimkan melalui jaringan dari satu titik ke titik lainnya. M etode yang digunakannya adalah
connectionless yang berarti ia tidak perlu membuat dan
memelihara sebuah sesi koneksi.
(http://id.wikipedia.org/wiki/Internet_Protocol)
•ARP
ARP (Address Resolution Protocol) adalah sebuah
protokol dalam TCP/IP protocol suite yang bertanggungjawab
dalam melakukan resolusi alamat IP ke dalam alamat Media
Access Control (M AC) Address . ARP didefinisikan di dalam RFC
826. Ketika sebuah aplikasi yang mendukung teknologi protokol jaringan TCP/IP mencoba untuk mengakses sebuah host TCP/IP
dengan menggunakan alamat IP, maka alamat IP yang dimiliki oleh host yang dituju harus diterjemahkan terlebih dahulu ke
dalam M AC Address agar frame-frame data dapat diteruskan ke
tujuan dan diletakkan di atas media transmisi (kabel, radio, atau cahaya), setelah diproses terlebih dahulu oleh Network Interface
Card (NIC). Hal ini dikarenakan NIC beroperasi dalam lapisan
dan menggunakan alamat fisik daripada menggunakan alamat logis untuk melakukan komunikasi data dalam jaringan.
(http://id.wikipedia.org/wiki/Address_Resolution_Protocol)
•ICMP
Internet Control Message Protocol (ICM P) adalah salah
satu protokol inti dari keluarga protokol internet. ICMP utamanya digunakan oleh sistem operasi komputer jaringan untuk mengirim pesan kesalahan yang menyatakan, sebagai contoh, bahwa komputer tujuan tidak bisa dijangkau.
ICMP berbeda tujuan dengan TCP dan UDP dalam hal ICMP tidak digunakan secara langsung oleh aplikasi jaringan milik pengguna. salah satu pengecualian adalah aplikasi ping yang mengirim pesan ICM P Echo Request (dan menerima Echo Reply)
untuk menentukan apakah komputer tujuan dapat dijangkau dan berapa lama paket yang dikirimkan dibalas oleh komputer tujuan. (http://id.wikipedia.org/wiki/Internet_Control_M essage_Protocol)
•IGMP
Internet Group Management Protocol (disingkat menjadi
IGM P) adalah salah satu protokol jaringan dalam kumpulan protokol Transmission Control Protocol/Internet Protocol
(TCP/IP) yang bekerja pada lapisan jaringan yang digunakan untuk menginformasikan router-router IP tentang keberadaan
group-group jaringan multicast. Sekali sebuah router mengetahui
bahwa terdapat beberapa host dalam jaringan yang terhubung secara lokal yang tergabung ke dalam group multicast tertentu,
router akan menyebarkan informasi ini dengan menggunakan
protokol IGM P kepada router lainnya dalam sebuah internetwork
sehingga pesan-pesan multicast dapat diteruskan kepada router
yang sesuai. IGM P kemudian digunakan untuk memelihara keanggotaan group multicast di dalam subnet lokal untuk sebuah
alamat IP multicast.
(http://id.wikipedia.org/wiki/Internet_Group_M anagement_Protoc ol)
4. Network Access Layer
Lapisan ini bertanggung jawab dalam meletakan
frame-frame data di atas media jaringan. Protokol yang berjalan dalam
lapisan ini adalah beberapa arsitektur jaringan lokal (seperti halnya
Ethernet atau TokenRing), serta layanan teknologi WAN seperti
Public Switched Telephone Network (PSTN), Integrated Services
Digital Network (ISDN), Frame Relay, dan Asynchronous Transfer
Mode (ATM ), Serial Line Internet Protocol (SLIP), Point-to-Point
•ATM
Asynchronous Transfer Mode (ATM ) adalah protokol
jaringan yang berbasis sel, yaitu paket-paket kecil yang berukuran tetap (48 byte data + 5 byte header). Protokol lain yang berbasis
paket, seperti IP dan Ethernet, menggunakan satuan data paket yang
berukuran tidak tetap. Kata asynchronous pada ATM berarti
transfer data dilakukan secara asinkron, yaitu masing-masing pengirim dan penerima tidak harus memiliki clock yang
tersinkronisasi.
(http://id.wikipedia.org/wiki/Asynchronous_Transfer_M ode)
•Frame Relay
Frame relay adalah protokol packet-switching yang
menghubungkan perangkat-perangkat telekomunikasi pada satu
Wide Area Network (WAN). Protokol ini bekerja pada lapisan Fisik
dan Data Link pada model referensi O SI.
(http://id.wikipedia.org/wiki/Frame_relay)
•IS DN
Integrated Services Digital Network (ISDN). Pada
transfer data dengan kecepatan lebih tinggi melalui saluran telepon reguler. ISDN memungkinkan kecepatan transfer data hingga 128.000 bps (bit per detik).
•S LIP
Suatu standard yang keluar pada awal tahun 1990 untuk menggunakan jalur telepon biasa (jalur serial) dan sebuah modem untuk menghubungkan komputer seperti situs internet sesungguhnya SLIP telah digantikan oleh PPP.
•PPP
Point-to-Point Protocol (PPP) adalah sebuah protokol
enkapsulasi paket jaringan yang banyak digunakan pada Wide Area
Network (WAN). Protokol ini merupakan standar industri yang
berjalan pada lapisan data-link dan dikembangkan pada awal tahun
1990-an sebagai respons terhadap masalah-masalah yang terjadi pada protokol Serial Line Internet Protocol (SLIP), yang hanya
mendukung pengalamatan IP statis kepada para kliennya. Dibandingkan dengan pendahulunya (SLIP), PPP didefinisikan pada RFC 1661 dan RFC 1662.
2.3 Internet Protocol (IP)
Internet Protocol adalah adalah protokol lapisan jaringan atau
protokol lapisan internetwork yang digunakan oleh protokol TCP/IP untuk
melakukan pengalamatan dan routing paket data antar host-host di jaringan
komputer berbasis TCP/IP. Didesain untuk interkoneksi sistem komunukasi komputer pada jaringan packet switched. Pada jaringan TCP/IP, sebuah
komputer diidentifikasi dengan alamat IP. Tiap-tiap komputer memiliki alamat IP yang unik, masing-masing berbeda satu sama lainnya. Hal ini dilakukan agar mencegah kesalahan pada transfer data. Terkahir, protokol data akses berhubungan langsung dengan media fisik. Secara umum protocol ini bertugas untuk menangani pendeteksian kesalahan pada transferdata.
Salah satu hal yang penting dalam IP, dalam pengiriman informasi adalah metode pengalamatan pengirim dan penerima. Saat ini terdapat standar pengalamatan yang sudah digunakan yaitu IPv4 dengan alamat terdiri dari 32 bit.
2.3.1 Pengalamatan IP
Pengalamatan bertujuan bagaimana supaya data yang dikirim sampai pada mesin yang sesuai dan bagaimana hal tersebut dapat dilakukan oleh operator dengan mudah. Untuk itu maka data dari suatu
komputer tersebut data akan disampaikan ke user atau proses yang sesuai.
Di jaringan IPv4, alamat IP mengunakan nomor sebanyak 32 bit, biasanya ditulis sebagai nomor empat 8-bit di ungkapkan dalam bentuk desimal dan terpisah oleh titik. Contoh alamat IP adalah 10.0.17.1, 192.168.1.1 atau 172.16.5.23. Jika anda memerinci setiap alamat IP mungkin, alamat IP akan mencakup dari 0.0.0.0 sampai 255.255.255.255. Ini menghasilkan jumlah total sebanyak lebih dari empat milyar alamat IP yang mungkin (255 x 255 x 255 x 255 = 4.228.250.625), walaupun banyak dari alamat tersebut di reserved untuk maksud khusus dan tidak digunakan pada
mesin / komputer. M asing-masing alamat IP dapat digunakan sebagai penunjuk yang unik untuk membedakan satu mesin dengan mesin lain di jaringan.
Pengalamatan IPv4 terbagi dalam lima kelas (Cisco System, 2005), yaitu :
1. Kelas A
Alamat-alamat kelas A diberikan untuk jaringan skala besar. Nomor urut bit tertinggi di dalam alamat IP kelas A selalu diset dengan nilai 0 (nol). Tujuh bit berikutnya untuk melengkapi oktet pertama akan membuat sebuah network identifier. 24 bit
sisanya (atau tiga octet terakhir) merepresentasikan host identifier.
Ini mengizinkan kelas A memiliki hingga 126 jaringan, dan 16,777,214 host tiap jaringannya. Alamat IP pada kelas A dimulai dari 1.0.0.0 sampai dengan 126.255.255.255. Alamat dengan oktet
awal 127 tidak diizinkan, karena digunakan untuk mekanisme
Interprocess Communication (IPC) di dalam mesin yang
bersangkutan.
2. Kelas B
Alamat-alamat kelas B dikhususkan untuk jaringan skala menengah hingga skala besar. Dua bit pertama di dalam oktet pertama alamat IP kelas B selalu diset ke bilangan biner 10. 14 bit berikutnya (untuk melengkapi dua oktet pertama), akan membuat sebuah network identifier. 16 bit sisanya (dua oktet terakhir)
merepresentasikan host identifier. Kelas B dapat memiliki 16,384
network, dan 65,534 host untuk setiap network-nya. Alamat IP pada kelas A dimulai dari 128.0.0.0 sampai dengan
192.167.255.255.
3. Kelas C
Alamat IP kelas C digunakan untuk jaringan berskala kecil. Tiga bit pertama di dalam oktet pertama alamat kelas C selalu diset ke nilai biner 110. 21 bit selanjutnya (untuk melengkapi tiga oktet pertama) akan membentuk sebuah network identifier. 8 bit
sisanya (sebagai oktet terakhir)akan merepresentasikan host
network, dan 254 host untuk setiap network-nya. Alamat IP pada kelas A dimulai dari 192.168.0.0 sampai dengan 223.255.255.255.
4. Kelas D
Alamat IP kelas D disediakan hanya untuk alamat-alamat
IP multicast, sehingga berbeda dengan tiga kelas di atas. Empat bit
pertama di dalam IP kelas D selalu diset ke bilangan biner 1110. 28
bit sisanya digunakan sebagai alamat yang dapat digunakan untuk
mengenali host. Untuk lebih jelas mengenal alamat ini, lihat pada bagian alamat multicast IPv4.
5. Kelas E
Alamat IP kelas E disediakan sebagai alamat yang bersifat "eksperimental" atau percobaan dan dicadangkan untuk digunakan pada masa depan. Empat bit pertama selalu diset kepada bilangan biner 1111. 28 bit sisanya digunakan sebagai alamat yang dapat digunakan untuk mengenali host.
2.3.2 Pemakaian IP
Selain pembagian IP lewat alamat, alamat IP juga dibagi menjadi dua macam berdasarkan pemakaiannya di internet (Cisco System, 2005), yaitu :
1. Private IP Address
Untuk host-host di dalam sebuah organisasi yang tidak
membutuhkan akses langsung ke internet, alamat-alamat IP yang bukan duplikat dari alamat publik yang telah ditetapkan mutlak dibutuhkan. Untuk mengatasi masalah pengalamatan ini, para desainer internet mereservasikan sebagian ruangan alamat IP dan menyebut bagian tersebut sebagai ruangan alamat pribadi. Alamat IP yang berada di dalam ruangan alamat pribadi dikenal juga dengan alamat pribadi atau Private Address. Karena di antara
ruangan alamat publik dan ruangan alamat pribadi tidak saling melakukan overlapping, maka alamat pribadi tidak akan
menduplikasi alamat publik, dan tidak pula sebaliknya. Sebuah jaringan yang menggunakan alamat IP privat disebut juga dengan jaringan privat atau private network.
Ruangan alamat pribadi yang ditentukan di dalam RFC 1918 didefinisikan di dalam beberapa blok alamat berikut :
• 10.0.0.0/8 (Kelas A)
Jaringan pribadi (private network) 10.0.0.0/8 merupakan
sebuah network identifier kelas A yang mengizinkan alamat IP
yang valid dari 10.0.0.1 hingga 10.255.255.254. Jaringan pribadi 10.0.0.0/8 memiliki 24 bit host yang dapat digunakan untuk skema subnetting di dalam sebuah organisasi privat.
• 172.16.0.0/12 (Kelas B)
Jaringan pribadi 172.16.0.0/12 dapat diinterpretasikan sebagai sebuah block dari 16 network identifier kelas B atau sebagai sebuah ruangan alamat yang memiliki 20 bit yang dapat ditetapkan sebagai host identifier, yang dapat digunakan
dengan menggunakan skema subnetting di dalam sebuah
organisasi privat. Alamat jaringan privat 17.16.0.0/12 mengizinkan alamat-alamat IP yang valid dari 172.16.0.1 hingga 172.31.255.254.
• 192.168.0.0/16 (Kelas C)
Jaringan pribadi 192.168.0.0/16 dapat diinterpretasikan sebagai sebuah block dari 256 network identifier kelas C atau sebagai
sebuah ruangan alamat yang memiliki 16 bit yang dapat ditetapkan sebagai host identifier yang dapat digunakan dengan
organisasi privat. Alamat jaringan privat 192.168.0.0/16 dapat mendukung alamat-alamat IP yang valid dari 192.168.0.1
hingga 192.168.255.254.
• 169.254.0.0/16 (IP privat dalam beberapa sistem operasi)
Alamat jaringan ini dapat digunakan sebagai alamat privat karena memang Internet Assigned Numbers Authority (IANA)
mengalokasikan untuk tidak menggunakannya. Alamat IP yang mungkin dalam ruang alamat ini adalah 169.254.0.1 hingga 169.254.255.254, dengan alamat subnet mask 255.255.0.0. Alamat ini digunakan sebagai alamat IP privat otomatis dalam Windows, disebut dengan Automatic Private Internet Protocol
Addressing (APIPA).
2. Public IP Address
Alamat publik adalah alamat-alamat yang telah ditetapkan oleh Inter NIC dan berisi beberapa buah network identifier yang
telah dijamin unik. Ketika beberapa alamat publik telah ditetapkan, maka beberapa rute dapat diprogram ke dalam sebuah router sehingga lalu lintas data yang menuju alamat publik tersebut dapat mencapai lokasinya. Di internet, lalu lintas ke sebuah alamat publik tujuan dapat dicapai, selama masih terkoneksi dengan internet.
Alamat IP secara global dialokasikan dan di distribusikan
oleh Regional Internet Registrar (RIR) ke Internet Service Provider
(ISP). ISP kemudian memberikan blok IP yang lebih kecil kepada pelanggan mereka sesuai keperluan. Sebenarnya semua pemakai Internet mendapatkan alamat IP mereka dari ISP. Alamat IP ini di kenal sebagai Alamat IP Publik. Alamat public IP address adalah
semua alamat IP selain private IP address dan IP loopback
(127.0.0.0 s/d 127.25.255.255).
Terdapat beberapa aturan dasar dalam menentukan network ID dan
host ID yang hendak digunakan, yaitu :
• Network ID tidak boleh sama dengan 127
Karena digunakan untuk keperluan loopback. Loopback adalah
alamat IP yang digunakan komputer untuk menunjuk dirinya sendiri.
• Network ID dan Host ID tidak boleh sama dengan 255 (seluruh bit di set 1)
Jika hal ini dilakukan, network ID dan host ID tersebut akan
diartikan sebagai alamat broadcast ID, yang artinya alamat
yang mewakili seluruh anggota jaringan. Pengiriman paket ke alamat broadcast akan menyebabkan paket didengar oleh
• Network ID dan Host ID tidak boleh 0
Alamat IP dengan host ID 0 diartikan sebagai alamat network.
Alamat network adalah alamat yang digunakan untuk menunjuk
satu jaringan, dan tidak menunjuk suatu host.
• Host ID harus unik sdalam satu network
Dalam satu network tidak boleh ada dua host yg memiliki host
ID yang sama.
2.4 Routing Protocol
Routing Protocol adalah proses yang digunakan router untuk menyampaikan
paket ke jaringan tujuan. Routing Protocol adalah metode yang digunakan
router untuk saling menukar informasi routing dan menyediakan koneksi
dengan internet. Aturan ini dapat di berikan secara dynamic ke sebuah router
dari router yang lain, atau dapat juga diberikan secara static ke router oleh
seorang administrator. Routing berbeda dengan bridging. Perbedaan utama
antara keduanya yaitubridging berlangsung pada layer 2 (Data Link Layer)
dari model OSI, sedangkan routing berlangsung di layer 3 (Network Layer).
Sebuah router membuat keputusan untuk menruskan paket
keputusan yang tepat, router harus mempelajari bagaimana caranya untuk
mencapai jaringan yang lokasinya jauh.
Ketika sebuah router menggunakan router dynamic, informasi ini
dipelajari dari router yang lain. Ketika routing static digunakan,
administrator jaringan harus mengkonfigurasi informasi mengenai jaringan
secara manual.
2.4.1 Static Routing
Administrator sendiri yang menentukan secara manual
jalur terbaik untuk mencapai jaringan tujuan dari jaringan asal.
Static Routing merupakan metode routing yang paling sederhana.
Karena static route di konfigurasi secara manual,
administrator jaringan harus menambah dan menghapus route jika
terjadi perubahan pada topologi jaringan. Pada jaringan yang besar, proses maintenance terhadap routing table akan memerlukan
banyak waktu.
Static routing jarang digunakan pada jaringan yang besar
karena kesulitan maintenance terhadap routing table ini. Akan
bersama-sama dengan dynamic routing, misalnya jika policy jaringan
mangharuskan traffic melalui route tertentu.
2.4.2 Dynamic Routing
Karena static routing dikonfigurasi secara manual,
administrator jaringan harus menambahkan dan menghapus static
route jika ada perubahan topologi. Oleh karena itu digunakanlah
dynamic routing.
Beberapa contoh dari dynamic routing protocol antara lain
yaitu :
• Routing Information Protocol (RIP)
• Interior Gateway Routing Protocol (IGRP)
• Enhanced Interior Gateway Routing Protocol (EIGRP)
• Open Shortest-Path First (OSPF)
• Border Gateway Protocol (BGP)
2.4.3 Autonomous System
Autonomous System (AS) adalah suatu kelompok yang
terdiri dari satu atau lebih IP Prefix yang terkoneksi yang dijalankan
yang didefinisikan dengan jelas. AS diperlukan bila suatu jaringan terhubung ke lebih dari satu AS yang memiliki kebijakan routing yang berbeda. Contoh yang paling sering dijumpai adalah: jaringan yang terhubung kepada dua upstream atau lebih ataupun eXchange Point, peering dengan jaringan lokal pada eXchange Point.
Autonomous System Numbe (ASN) adalah nomor two-byte unik yang
diasosiasikan dengan AS. A SN digunakan sebagai pengidentifikasi yang memungkinkan A S untuk saling menukar informasi routing dinamik dengan A S yang lain. Protokol-protokol routing yang
berjalan dalam sebuah jaringan oleh sebuah organisasi atau AS disebut Interior Gateway Protocol (IGP). Sedangkan protocol
routing yang berjalan diantara dua jaringan yang berbeda dan
dikontrol oleh dua organisasi atau AS yang berbeda adalah Exterior
Gateway Protocol (BGP).
2.4.4 Distance Vector Routing Protocol
Routing ini menggunakan algoritma Bellman-Ford.
Dimana tiap router pada jaringan memiliki informasi jalur mana yang terpendek untuk menghubungi segmen berikutnya. Kemudian antar router akan saling mengirimkan informasi tersebut, dan akhirnya jalur yang lebih pendek akan lebih sering dipilih untuk menjadi jalur menuju ke host tujuan.Protokol yang menggunakan algoritma ini yaitu RIP.
Gambar 2.6 Konsep Distance Vektor
2.4.5 Link State Routing Protocol
Routing ini menggunakan teknik link state, dimana artinya
roundtrip dan sebagainya. Kemudian antar router akan saling
menukar informasi, nilai yang paling efisien yang akan diambil sebagai jalur dandi entri ke dalam table routing. Informasi state yang ditukarkan disebut Link State Advertisement (LSA). Dengan
menggunakan algoritma pengambilan keputusan Shortest Path First
(SPF), informasi LSA tersebut akan diatur sedemikian rupa hingga membentuk suatu jalur routing. Routing protokol yang menggunakan algoritma ini adalah O SPF
.
Gambar 2.7 Konsep Link-State
2.4.6 Contoh Routing Protocol
1. Routing Information Protocol (RIP)
Routing protocol yang menggunakan algoritma distance
pada tahun 1969 dan merupakan algoritma routing yang
pertama pada ARPANET. RIP yang merupakan routing
protokol dengan algoritma distance vector, yang
menghitungjumlah hop (count hop) sebagai routing metric.
Jumlah maksimum dari hop yang diperbolehkan adalah 15 hop.
Tiap RIP router saling tukar informasi routing tiap 30
detik,melalui UDP port 520. Untuk menghindari loop routing,
digunakan teknik split horizon withpoison reverse. RIP
merupakan routing protocol yang paling mudah untuk di
konfigurasi.RIP memiliki 3 versi yaitu RIPv1, RIPv2, RIPng.
• RIPv1
RIPv1 didefinisikan pada RFC 1058,
dimanamenggunakan classful routing, tidak
menggunakan subnet. Tidak mendukung Variable
Length Subnet Mask (VLSM ).
• RIPv2
RIPv2 hadir sekitar tahun 1994, dengan memperbaiki kemampuan akan ClasslessInter-Domain Routing.
Didefinisikan pada RFC 2453.
• RIPng
RIPng merupakan protokol RIP untuk IPv6. Didefinisikan pada RFC 2080.
2. Interior Gateway Routing Protocol (IGRP)
Interior Gateway Routing Protocol (IGRP) adalah routing
milik Cisco. IGRP merupakan protokol routing distance vector.
Seleksi jalurnya menggunakan metrik campuran berupa
bandwidth, load, delay dan realibility. IGRP menukung 255 hop
count. Routing update, secara default, akan dikirim secara
broadcast setiap 90 detik. Routing update berisi semua tabel
routing pengirim. Dibutuhkan nomor AS unik ketika
mengimplementasikan IGRP pada sebuah jaringan. IGRP memiliki 3 jenis route, yaitu :
1. Interior – rute-rute antar subnet-subnet jaringan yang
menempel pada interface router. Jika jaringan yang
menempel pada interface router belum di-subnet, IGRP
tidak akan memasang rute-rute interior.
2. System – rute-rute ke jaringan AS. Rute-rute sytem tidak
mencantumkan informasi subnet.
3. Exterior - rute-rute ke jaringan-jaringan luar AS yang
mempertimbangkan ketika gerbang tempat pembuangan terakhir (gateway of last resort) diidentifikasi.
Gambar 2.8 Jenis-jenis Rute Pada IGRP
Walaupun IGRP telah memperbaiki sedikit kelemahan pada RIPv1, tetapi IGRP tidak mendukung VLSM dan CIDR. Oleh karena itu, Cisco telah membuat EIGRP untuk memperbaiki masalah ini.
3. Enhanced Interior Gateway Routing Protocol (EIGRP)
EIGRP merupakan routing protocol yang dibuat CISCO.
EIGRP termasuk routing protocol dengan algoritma hybrid.
EIGRP menggunakan beberapa terminologi, yaitu :
1. Successor : istilah yang digunakan untuk jalur yang
digunakan untuk meneruskan paket data.
2. Feasible Successor : istilah yang digunakan untuk jalur
yang akan digunakan untuk meneruskan data apabila
3. Neighbor table : istilah yang digunakan untuk tabel yang berisi alamat dan interface untuk mengakses ke router
sebelah
4. Topology table : istilah yang digunakan untuk tabel yang
berisi semua tujuan dari router sekitarnya.
5. Reliable transport protocol : EIGRP dapat menjamin urutan
pengiriman data.
Perangkat EIGRP bertukar informasi hello packet untuk
memastikan daerah sekitar. Pada bandwidth yang besar router
saling bertukar informasi setiap 5 detik, dan 60 detik pada
bandwidth yang lebih rendah.
4. Open Shortest-Path First (OSPF)
OSPF merupakan routing protocol berbasis link state,
termasuk dalam interior Gateway Protocol (IGP).
M enggunakan algoritma Dijkstra untuk menghitung Shortest
Path First (SPF). M enggunakan cost sebagai routing metric.
Setelah antar router bertukar informasi maka akanterbentuk
database link state pada masing-masing router. M enggunakan
metode M D5 untuk autentikasi antar router sebelum menerima
Link-state Advertisement (LSA). Router dalam broadcast
mendeteksi satu sama lainnya. Pendeteksian dilakukan dengan mendengarkan “Hello Packet”. Hal inidisebut 2 way state.
Router OSPF mengirimkan “Hello Packet” dengan cara unicast
dan multicast. Alamat multicast 224.0.0.5 dan 224.0.0.6
digunakan O SPF, sehingga OSPF tidak menggunakan TCP atau UDP melainkan IP protocol 89.
Gambar 2.9 Area pad a OSPF
5. Border Gateway Protocol (BGP)
Border Gateway Protocol (BGP) adalah inti dari protokol
routing internet. Protocol ini yang menjadi backbone dari
jaringan internet dunia. BGP dijelaskan dalam RFC 4271. RFC 4276 menjelaskan implementasi report pada BGP-4. RFC 4277
menjelaskan hasil ujicoba penggunaan BGP-4. Ia bekerja dengan cara memetakan sebuah tabel IP network yang menunjuk ke jaringan yg dapat dicapai antar Autonomous
System (AS). Hal ini digambarkan sebagai sebuah protokol path
vector. BGP tidak menggunakan metrik IGP tradisional, tapi membuat routing decision berdasarkan path, network policies,
dan atau ruleset. BGP versi 4 masih digunakan hingga saat ini .
BGP mendukung Class Inter-Domain Routing dan
menggunakan route aggregation untuk mengurangi ukuran tabel
routing.
Gambar 2.10 BGP
2.5 Topologi Jaringan
Topologi jaringan mendeskripsikan struktur dari suatu jaringan. Topologi jaringan terbagi menjadi 2 jenis yaitu topologi fisik dan topologi logik. Topologi fisik adalah topologi jaringan yang memberikan gambaran tentang jalur kabel atau media, sedangkan topologi logik lebih menjelaskan bagaimana suatu media diakses untuk pengiriman data. Secara umum,
topologi fisik terbagi menjadi beberapa jenis ( Cisco Systems, 2006), seperti:
1. Topologi Bus
Topologi bus menghubungkan komputer yang satu dengan
yang lain secara berantai ( daisy-chain ) dengan perantaraan suatu
kabel yang umumnya berupa kabel tunggaljenis koaksial.
Gambar 2.11 Topologi Bus
Topologi ini umumnya tidak menggunakan suatu peralatan aktif untuk menghubungkan komputer, oleh sebab itu ujung-ujung kabel koaksial harus ditutup dengan tahanan (termination resistor )
untuk menghindarkan pantulan yang dapat menimbulkan gangguan yang menyebabkan kemacetan jaringan.
2. Topologi Star
Topologi star (bintang ) menghubungkan semua komputer
pada suatu perangkat jaringan seperti hub atau switch. Hub atau
switch berfungsi untuk menerima sinyal-sinyal dari suatu komputer
dan meneruskannya ke komputer lain. Untuk hub sedikit berbeda
karena sinyal yang diterima akan diteruskan ke semua komputer yang berhubungan dengan hub.
Gambar 2.12 Topologi Star
3. Topologi Ring
Jaringan dengan topologi ring ini mirip dengan topologi
bus, hanya ujung-ujungnya saling berhubungan membentuk suatu lingkaran.Topologi ring ini diperkenalkan oleh perusahaan IBM
Gambar 2.13 Topologi Ring
4. Topologi Mesh
Topologi ini menghubungkan satuh host ke semua host
yang berada di jaringannya. Begitu juga dengan host yang kedua,
juga terhubung ke semua host lainnya. Keunggulan topologi ini
adalah jaringan yang reliable, karena bila satu path atau line
terputus, tidak akan mempengaruhi jaringan karena masih tersedia
path-path lainnya dalam pengiriman data.
5. Topologi logik
M enjelaskan bagaimana host–host dapat saling
berkomunikasi melalui media. Dua jenis topologi logik yang sering digunakan ( Cisco Systems, 2006 ) adalah :
1. Broadcast
Topologi logik secara broadcast menjelaskan bahwa
setiap host mengirimkan data ke semua host lainnya yang berada
di jaringannya. Tidak ada aturan yang mengatur jalannya data di jaringan. Teknik ini lebih dikenal dengan istilah first come first
serve. Salah satu teknologi yang menggunakan teknik ini adalah
teknologi ethernet.
2. Token Passing
Teknik ini mengatur jalannya data dan pemakaian jaringan dengan cara mengirimkan sebuah token–electronic secara
sekuensial ke setiap host. Ketika host mendapatkan token–
electronic ini, maka host ini berhak untuk menggunakan jaringan
untuk mengirim data. Bila telah selesai menggunakan jaringan,
token – electronic kembali dikirimkan ke host-host lainnya.
Teknologi yang menggunakan teknik ini adalah Token Ring dan
2.6 Jenis-Jenis Media
1. Kabel UTP
Kabel UTP ( Unshielded Twisted Pair ) adalah kabel
LAN yang paling banyak dipakai saat ini. Jenis kabel ini mudah dalam pemasangan, tidak mahal, dan memiliki kinerja yang baik. UTP yang digunakan untuk jaringan saat ini adalah UTP kategori 5 yang dapat mendukung transmisi data sebesar 100 mbps dengan jarak maksimal 100 meter. Untuk menambah jarak jangkauan dapat dengan menggunakan repeater, hub, bridge atau
switch. UTP terdiri dari 4 pasang kabel yang dipilin untuk
mengurangi interferensi. Dalam pemasangannya UTP dihubungkan dengan menggunakan jack RJ – 45 menurut susunan warna yang
ditentukan. Ada 3 macam susunan kabel UTP yaitu: straight,
crossover, dan rollover ( console ). Kabel straight digunakan untuk
menghubungkan peralatan yang tidak sejenis, contoh : komputer dengan hub. Kabel crossover untuk menghubungkan peralatan yang
sejenis, contoh : komputer dengan komputer. Sedangkan kabel
rollover untuk mengatur setting peralatan, contoh : router.
2. Kabel Coaxial
Kabel coaxial adalah kabel yang pertama kali
digunakan untuk LAN. Saat ini masih digunakan, walaupun banyak yang telah berganti dengan twisted – pair. Saat ini kabel coaxial
banyak juga digunakan sebagai kabel televisi. Kabel coaxial dapat
mendukung transmisi data hingga 10 mbps dengan jarak mencapai 500 meter. Tetapi harganya sedikit lebih mahal daripada UTP, dan pemasangannya sulit.
3. Fiber Optic
Biasanya digunakan untuk pengkabelan backbone. Kabel
ini menggunakan berkas cahaya sebagai penghantar data. Kabel
fiber optic tidak terpengaruh oleh aliran listrik maupun medan
magnet, memiliki kecepatan tinggi dan dapat mencapai jarak yang jauh tanpa kehilangan data. Kabel fiber optic jauh lebih mahal jika
dibandingkan dengan kabel tembaga biasa, memerlukan peralatan yang lebih mahal, dan pemasangannya sulit.
4. Wireless
Wireless menggunakan media gelombang radio sebagai
penghantar data. Untuk pengoperasiannya, diperlukan suatu unit
receiver dan transmitter. Terdapat beberapa standar untuk operasi
wireless, di antaranya adalah 802.11a, 802.11b, 802.11g. Frekuensi
yang sering digunakan dalam transmisi wireless antara lain 2,4 GHz
( bebas lisensi ) dan 5 GHz. Kecepatan yang dapat dicapai oleh transmisi wireless adalah 54 M bps.
2.7 Perangkat Jaringan
1. Modems
Modem (modulators-demodulators) adalah perangkat yang
digunakan untuk mengirimkan sinyal digital melalui line telepon
analog. Dengan demikian, sinyal digital yang dikonversi oleh
modem menjadi sinyal analog dari frekuensi–frekuensi yang
berbeda dan dikirimkan ke sebuah modem pada lokasi penerima.
Modem penerima melakukan transformasi balik dan menyediakan
sebuah keluaran digital ke perangkat yang terhubung dengan sebuah
modem, biasanya komputer.
2. Hub
Hub adalah perangkat yang menghubungkan multiple LAN
secara bersama–sama. Hub juga berperan sebagai penguat sinyal.
Hub tidak melakukan packet filtering atau fungsi–fungsi
pengalamatan yang lain.
3. Bridge
Bridge adalah perangkat yang digunakan untuk
menghubungkan dua atau lebih host atau network secara bersama–
sama. Bridge bekerja hanya pada physical dan link layer dan
menggunakan alamat Medium Access Control (M AC) untuk
jaringan adalah menyimpan dan meneruskan frame di antara segmen yang terhubung. Sebuah bridge dapat memiliki lebih dari
dua ports, artinya lebih dari dua elemen jaringan dapat
dikombinasikan untuk berkomunikasi satu dengan lainnya dengan menggunakan sebuah bridge.
4. Switch
Switch secara umum memiliki peran yang lebih baik
dibanding dengan hub. Switch memiliki kemampuan untuk
membaca paket yang datang kemudian mengirim mereka ke tujuan yang semestinya. Frame dapat hilang jika host yang dituju
unreachable atau disconnected.
5. Router
Router adalah perangkat penghubung yang dapat
mengirimkan paket melalui segmen LAN yang benar di mana tujuannya berada. Router menghubungkan segmen LAN pada lapisan network dari OSI layer untuk komunikasi komputer–ke
komputer. Jaringan yang dihubungkan oleh router dapat
6. Gateway
Gateway bekerja pada transport dan session layer, pada
model OSI. Gateway digunakan ketika berhadapan dengan
mulitprotocol transport layer dan di atasnya.
2.8 Multiprotocol Label Switching (MPLS )
2.8.1 Pendahuluan
Riset dan inovasi dalam teknologi telekomunikas i dikembangkan atas dorongan kebutuhan mewujudkan jaringan informasi yang menyediakan layanan yang beraneka ragam, memiliki kap asitas t inggi s esuai kebutuhan yang berkembang, mudah diaks es dari mana dan kap an s aja serta t erjangkau harganya. J aringan yang memenuhi kebutuhan itu adalah jaringan broadband yaug menghantarkan data paket dengan
secara efis ien, scalable, memungkinkan diferens iasi dalam satu
sistem. serta mampu diaks es secara mobile.
MPLS merupakan salah satu bentuk konvergensi vertikal dalam topologi jaringan. M PLS menjanjikan banyak harapan untuk peningkatan performansi jaringan paket tanpa harus menjadi rumit seperti ATM .
2.8.2 Packet Forwarding pada jaringan IP Tradisional Versus MPLS
Pada jaringan IP tradisional, routing protocol digunakan untuk mendistribusikan layer 3 routing information. Proses penerusan paket adalah berdasarkan alamat tujuan. Oleh karena itu, ketika sebuah paket diterima oleh router, maka router akan
mendeterminasikan next-hop address menggunakan alamat IP tujuan
dengan informasi yang terdapat pada tabel routing. Proses ini akan terns berulang pada tiap loncatan (router) dari sumber ke tujuan.
Gambar 2.15 Operasi IP Forwarding Tradisional
Berdasarkan gambar 2.15 proses penerusan paket adalah sebagai berikut:
1. R4 menerima sebuah paket data yang ditujukan untuk jaringan 172.16.10.0
2. R4 mencari rate untuk jaringan 172.16.10.0 pada label routing dan paket diteruskan ke next-hop, router R3.
3. R3 menerima paket data tersebut dengan tujuan 172.16.10.0 mencari rute untuk jaringan 172.16.10.0. dan meneruskannya ke router R2.
4. R2 menerima paket data tersebut dengan tujuan 172.16.10.0 mencari rute untuk jaringan 172.16.10.0. dan meneruskannya ke router R1.
5. Karena router Rl terhubung langsung ke jaringan 172.16.10.0, Rl akan meneruskan paket tersebut ke interface yang tepat.
Sedangkan pada jaringan M PLS, paket data diteruskan berdasarkan label. Label mungkin akan berkoresponden dengan alamat IP tujuan atau dengan parameter lainnya, misalnya kelas-kelas QoS dan alamat sumber.
Gambar 2.16 Operasi Packet Forwarding Pada Jaringan MPLS
Berdasarkan gambar 2.16, proses penerusan paket adalah sebagai berikut :
1. R4 menerima sebuah paket data dan jaringan 172.16.10.0 dan mengidentifikasi bahwa rute ke tujuan adalah MPLS enabled. Oleh karena itu, R4 meneruskan paket tersebut ke next-hop router R3 setelah memakaikan sebuah label L3 pada paket tersebut.
2. R3 menerima labeled packet tersebut dengan label L3 dan menukar L3 dengan L2 dan meneruskan paket tersebut ke R2. 3. R2 menerima labeled packet tersebut dengan label L2 dan
menukar L2 dengan LI dan meneruskan paket tersebut ke Rl. 4. Rl adalah border router di antara jaringan berbasis IP dan M PLS;
oleh karena itu, Rl melepaskan label pada paket dan meneruskan paket IP tersebut ke jaringan 172.16.10.0.
2.8.3 Arsitektur MPLS
Fungsionalitas MPLS dibagi menjadi dua bagian utama blok arsitektur, yaitu:
1. Control Plane - bertanggung jawab dalam hal yang berhubungan
dengan pengidentifikasian kemampuan untuk mencapai tujuan. Oleh karena itu. control plane, terdiri dari semua informasi pada
layer 3. Contoh fungsi control plane adalah pertukaran informasi
protokol routing, seperti OSPF dan BGP. Selain itu, semua fungsi
yang berhubungan dengan pertukaran label antara router-router
tetangga.
2. Data Plane - bertugas untuk meneruskan paket-paket data.
Paket-paket di sini bisa berarti Paket-paket IP layer 3 atau labeled IP packet.
Informasi pada data plane, seperti label values, adalah berasal
dari control panel. Pertukaran informasi antara router-router
tetangga akan memetakan jaringan tujuan ke labels pada control
plane, yang akan digunakan untuk meneruskan data plane
Gambar 2.17 Control Plane dan Data Plane Pada Router
2.8.4 Istilah-Istilah Dalam MPLS
Beberapa istilah penting dalam M PLS yang akan
digunakan terus dalam skripsi ini, yaitu :
1. Forwarding Equivalent Class (FEC) - merupakan sekumpulan paket-paket yang akan mendapatkan perlakuan forwarding yang
sama (melewati jalur yang sama).
2. MPLS Label Switch Router (LSR) - bertugas dalam label
switching; LSR menerima labeled packet dan menukar label
tersebut dengan outgoing label dan meneruskan labeled packet
baru tersebut dari interface yang tepat. Berdasarkan lokasinya
dalam domain M PLS, LSR bisa bertugas dalam label imposition
(addition, disebut juga push) atau pun label disposition (removal,
3. MPLS Edge-Label Switch Router (E-LSR) – sebuah LSR pada perbatasan domain MPLS. Ingress E-LSR bertugas dalam label
imposition dan meneruskan paket melalui jaringan
MPLS-enabled. Egress E-LSR bertugas dalam label disposition dan
meneruskan paket IP ke tujuan.
Gambar 2.18 LSR dan E-LSR
4. MPLS Label Switched Path (LSP) – jalur pengiriman paket dari
sumber ke tujuan pada jaringan M PLS-enabled
5. Upstream and Downstream – konsep dari upstream dan
downstream merupakan poros untuk memahami operasi dari
sebuah domain M PLS.
Gambar 2.19 Upstream dan Downstream
Sebuah label M PLS terdiri dari bagian-bagian berikut ini:
1. 20-bit label value – nomor yang ditetapkan oleh router untuk
mengidentifikasikan prefix yang diminta.
2. 3-bit experimental field – mendefinisikan QoS yang
diberikan pada FEC yang telah diberi label.
3. 1-bit bottom-of-stack indicator – jika E-LSR menambahkan
lebih dari satu label pada sebuah paket IP, maka akan
indicator bertugas untuk mengenal apakah sebuah label yang
dijumpai merupakan label terbawah dalam label stack.
Gambar 2.20 MPLS Label Stack
4. 8-bit Time-to-Live field – memiliki fungsi yang sama dengan
IP TTL, di mana paket akan dibuang jika TTL sebuah paket
adalah 0. Ketika sebuah labeled packet melewati sebuah
LSR, nilai TTL-nya akan dikurangi 1.
2.8.5 Operasi Pada MPLS
Implementasi M PLS untuk data forwarding melibatkan 4
1. MPLS Label Assignment
Sebuah label diberikan kepada jaringan-jaringan IP yang
bisa dicapai oleh sebuah router dan kemudian ditambahkan pada
paket-paket IP yang akan diteruskan ke jaringan IP tersebut. IP
routing protocol memberi jaminan reachability ke jaringan
tujuan. Proses yang sama perlu diimplementasikan oleh router
atau peralatan yang berada dalam domain M PLS untuk
mempelajari label yang diberikan ke jaringan tujuan oleh router
tetangga. Label Distribution Protocol (LDP or TDP) memberi
dan menukar label antar LSR tetangga dalam domain M PLS
diikuti dengan session establishment. Telah dibahas sebelumnya
bahwa label bisa diberikan secara global (per router) atau per
interface pada sebuah router.
2. MPLS LDP or TDP Session Establishment
Ada 4 kategori dari LDP messages:
a. Discovery messages – memberitahukan dan memperpanjang
kehadiran LSR dalam jaringan.
b. Session messages – membangun, memelihara, dan
memutuskan sesi antara LSR.
c. Advertisement messages - memasang label mapping pada
d. Notification Messages – berhubungan dengan signal errors.
Semua LDP messages mengikuti format type, length, value (TLV). LDP menggunakan protocol TCP pada port 646, dan LSR yang memiliki LDP router ID tertinggi akan membuka sebuah hubungan pada ke port 646 ke LSR lainnya:
a. Sesi LDP dimulai ketika sebuah LSR mengirim hello
messages secara periodic (menggunakan multicast UDP pada
alamat 224.0.0.2) pada interfaces yang mendukung MPLS
forwarding. Jika terdapat LSR lain yang terhubung pada
interface tersebut, maka LSR yang terhubung langsung akan
mencoba untuk membangun sesi dengan pengirim hello
messages. LSR dengan router ID tertinggi akan menjadi LSR
yang aktif. LSR ini akan mencoba membuka koneksi TCP dengan LSR pasif lainnya pada port 646.
b. LSR aktif kemudian akan mengirim sebuah initialization
messages ke LSR pasif, yang berisi informasi seperti session
keepalive time, metode distribusi label, panjang maksimum
PDU, dan ID LDP penerima, dan jika deteksi loop diaktifkan.
c. LSR pasif akan mengirim keepalive message ke LSR aktif
d. LSR aktif akan mengirim keepalive ke LDP LSR pasif, dan
sesi LDP dimulai. Pada waktu jeda ini, label-FEC mapping
bisa ditukar antar LSR.
3. MPLS Label Distribution
M etode-metode distribusi label yang digunakan pada M PLS
adalah sebagai berikut:
a. Downstream on demand — metode ini mengizinkan LSR
untuk langsung meminta sebuah label mapping dari
downstream next-hoprouter-nya.
b. Unsolicited downstream – metode ini mengizinkan sebuah
LSR untuk mendistribusikan ke upstream LSR yang belum
meminta secara eksplisit.
4. MPLS Label Retention
Jika sebuah LSR mendukung metode liberal label
retention, maka dia akan memelihara pengikatan antara sebuah
label dengan sebuah prefix tujuan, yang diterima dari LSR
downstream yang bukan merupakan next-hop router untuk
tujuan tersebut. Jika sebuah LSR mendukung metode
conservative label retention, maka dia akan memutuskan ikatan
yang diterima dari LSR downstream yang bukan merupakan
next-hop router untuk sebuah prefix tujuan. Oleh karena itu,
dengan metode liberal retention, sebuah LSR bisa hampir segera
memulai meneruskan labeled packet setelah IGP convergence, di
mana jumlah label yang diurus untuk tujuan tertentu sangat besar, sehingga memakan memory. Dengan menggunakan
conservatieve label retention, label-label yang diurus merupakan
label-label dari LDP atau TDP tetangga yang telah sail, sehingga
nienghemat memory.
2.8.6 Frame-Mode MPLS
Dalam cara ini, router yang menjalankan M PLS menukar
paket-paket IP dengan labeled packet satu sama lain dalam sebuah
domain MPLS. Konektivitas pada Data Link Layer dalam
Ethernet, atau ATM. ATM rnenggunakan cell untuk mentransmisikan
paket-paket IP.
Gambar 2.22 Frame-Mode MPLS Forwarding
Gambar 2.22 menggambarkan penerusan sebuah paket
data dengan tujuan 172.16.10.0 melewati domain M PLS, di mana
E-LSR R4 memasang label L3 (next-hoplabel yang dipelajari dari LSR
downstream) dan meneruskan labeled packet ke LSR downstream
R3. R3 menukar ingress label L3 untuk egress label L2. Pada L2,
ingress label L2 memetakan ke implicit-null label. Oleh karena itu,
LSR R2 melepaskan top label (L2) dan meneruskan paket IP yang
2.8.7 Cell-Mode MPLS
Ketika menggunakan ATM untuk menghubungkan peralatan, M PLS menggunakan cells, bukan frame. Cells digunakan untuk
menstranspor informasi data plane. Ketika label ATM digunakan
pada inti M PLS, mode operasinya disebut cell-mode MPLS.
Gambar 2.23 Data Plane Operation Cell-Mode MPLS
Operasi data plane pada cell-modeMPLS adalah sebagai berikut:
1. Ketika sebuah paket data ditujukan ke jaringan 172.16.10.0 diterima di R2, R2 akan memasang sebuah outgoing
label 1/L3 dan meneruskan ke downstream ATM LSR A2 yang
2. LSR A2 akan melakukan pencarian LFIB dan menggantikan top
label 1/L3 dengan next-hop label 1/L2 dan meneruskan cells ke
ATM LSR Al.
3. LSR Al juga melakukan pencarian LFIB dan menggantikan top
label dengan next-hop label 1/Ll dan meneruskannya ke ATM
E-LSR Rl. Perhatikan bahwa berbeda dengan frame-mode MPLS,
LSR 2-hop di belakang tidak melepaskan top label, melainkan
meneruskannya ke E-LSR. Oleh karena itu, ketika sedan g menerima cells tersebut, ATM E-LSR akan melepaskan label
-nya dan melakukan pencarian untuk mengidentifikasikan jalur ke jaringan tujuan 172.16.10.0/24, yang terkoneksi secara langsung.
2.9 Virtual Private Network MPLS (VPN MPLS )
2.9.1 Pendahuluan
Teknologi M PLS sudah banyak diadopsi oleh para service
provider (SP) untuk diimplementasikan dengan VPN untuk
menghubungkan antarcabang perusahaan. Di sini akan dijelaskan sedikit fondasi dan menunjukkan bagaimana cara untuk menyediakan layanan VPN ke pelanggan.
2.9.2 Kategori VPN
VPN pada umumnya digunakan oleh SP untuk
menggunakan infrastruktur fisik dalam mengimplementasikan
point-to-point links antar cabang perusahaan. Jaringan pelanggan
yang diimplementasi dengan VPN akan terdiri dari kawasan jelas di bawah pengawasan pelanggan yang disebut dengan customer sites
yang terhubung satu sama lain melalui jaringan SP. Biaya pengimplementasian tergantung pada jumlah site yang akan
dihubungkan.
Frame Relay dan ATM merupakan teknologi pertama yang mengadopsi VPN. Pada umumnya, VPN terdiri dari 2 wilayah, yaitu :
1. Jaringan customer, terdiri dari router-router pada setiap site
pelanggan yang disebut dengan customer edge (CE) router.
2. Jaringan provider, digunakan oleh SP untuk menawarkan
dedicated point-to-point links melalui jaringannya. Router yang
terhubung langsung dengan CE disebut dengan provider edge
(PE) router. Selain itu juga terdapat router pada jaringan
tulang-punggungnya yang disebut dengan provider (P) router.
Berdasarkan partisipasi SP terhadap routing di
1. Overlay VPN - Pada model ini provider menghubungkan
antarcabang perusahaan dengan menggunakan jaringan pribadi yang emulated, provider tidak mencampuri proses routing di sisi
pelanggan. Provider hanya bertugas untuk menyediakan layanan
data dengan menggunakan virtual point-to-point links yang
dikenal dengan istilah Layer 2 Virtual Circuit.
Gambar 2.24 Overlay VPN
2. Peer-to-Peer VPN – Dikembangkan untuk mengatasi kelemahan
pada model Overlay dan mengoptimalkan transportasi data
melewati jaringan tulang punggung SP. Oleh karena itu, SP juga ikut aktif dalam proses routing di sisi pelanggan. M odel ini tidak
Gambar 2.25 Peer-to-Peer VPN
2.9.3 Arsitektur dan Terminologi VPN MPLS
Pada arsitektur VPN MPLS, edge router membawa
informasi routing pelanggan dan mengoptimalkan proses routing
pada pelanggan, sedangkan data diteruskan ke cabang-cabang pemisahan melalui jaringan tulang punggung SP yang berbasiskan MPLS. M odel VPN M PLS juga mencegah pengalamatan yang tumpang-tindih atau overlapping.
Domain jaringan VPN MPLS, seperti jaringan VPN
tradisional, terdiri dari jaringan pelanggan dan provider. M odel jaringan VPN M PLS mirip dengan model peer-to-peer VPN. Bagaimanapun juga, traffic pelanggan terisolasi pada router PE yang sama yang menyediakan konektivitas ke dalam jaringan SP bagi banyak pelanggan. Komponen-komponen dari jaringan VPN MPLS dapat dilihat pada gambar 2.25.
Gambar 2.26 Arsitektur Jaringan VPN MPLS
Komponen-komponen utama arsitektur VPN M PLS adalah :
1. Jaringan pelanggan, biasanya merupakan wilayah kekuasaan pelanggan. Jaringan pelanggan untuk Customer A adalah CEl-A dan CE2-CEl-A bersama dengan peralatan-peralatan yang terdapat pada sisi 1 dan 2 Customer A.
2. Router CE, merupakan router yang terdapat pada jaringan
pelanggan yang terhubung langsung dengan jaringan SP. Pada gambar 2.25, router-router CE Customer A adalah CEl-A dan
CE2-A, dan router-router CE Customer B adalah CE1-B dan
CE2-B.
3. Jaringan provider, merupakan wilayah kekuasaan provider
yang -terdiri dari router-router PE dan P. Jaringan ini
