Protokol dan Arsitektur Protokol
Saat dua atau lebih komputer saling dihubungkan melalui sebuah jaringan komunikasi maka untuk dapat saling berkomunikasi diperlukan “bahasa” yang sama. “Bahasa” tersebut merujuk pada protokol. Dengan kata lain, protokol merupakan rangkaian aturan yang membawahi proses pertukaran data diantara dua entity atau merupakan persetujuan semua pihak yang berkomunikasi tentang bagaimana komunikasi tersebut harus dilakukan.
Entity merupakan istilah yang merujuk pada elemen-elemen aktif pada sebuah layer, yang dapat meliputi program-program aplikasi user, program transfer file, sistem managemen data, terminal dan lain-lain. Entity-entity yang berisi layer yang bersesuaian pada mesin yang berlainan disebut peer. Dengan kata lain, peer-lah yang berkomunikasi dengan menggunakan protokol. Seperti dijelaskan diatas, protokol berisi sejumlah aturan yang mengatur format dan arti sebuah frame, paket, atau pesan diantara dua peer-entity dalam sebuah layer. Entity menggunakan protokol agar dapat mengimplementasikan definisi–definisi layanannya. Sebuah entity dapat mengubah protokolnya dengan alasan tertentu.
Elemen kunci sebuah protokoladalah :
• Syntax, meliputi segala sesuatu yang berkaitan dengan format data dan level-level sinyal.
• Semantics, meliputi informasi kontrol untuk koordinasi dan pengendalian kesalahan.
• Timing, meliputi kesesuaian urutan dan kecepatan.
Service dan protokol merupakan dua konsep yang berbeda. Service merupakan kumpulan operasi yang disediakan oleh sebuah layer bagi layer diatasnya. Service menentukan operasi-operasi
yang disiapkan bagi penggunanya, akan tetapi tidak memberitahukan cara operasi-operasi tersebut diimplementasikan. Sevice berhubungan dengan interface yang ada diantara dua layer. Sebaliknya, protokol merupakan aturan yang mengatur format dan arti sebuah frame, paket, atau pesan yang dipertukarkan diantara dua peer entity dalam sebuah layer. Entity menggunakan protokol untuk dapat mengimplementasikan layanannya. Entity mempunyai kebebasan mengubah protokolnya dengan alasan tertentu.
Arsitektur Protokol
Sering kali sistem komunikasi yang digunakan mempunyai fungsi yang berbeda-beda. Misalnya, sistem transfer file yang memiliki modul-modul yang mentransmisikan password, file command dan records. Modul-modul tersebut disusun dalam rangkaian terstruktur. Struktur tersebut disebut sebagai arsitektur protokol. Dengan kata lain, sebuah arsitektur protokol adalah struktur urutan dari hardware dan sotfware yang mendukung pertukaran data diantara sistem dan mendukung aplikasi terdistribusi.
Arsitektur Protokol Sederhana
Untuk mengurangi kerumitan rancangan, sebagian besar jaringan diorganisasikan sebagai suatu tumpukan (layer) atau level. Jumlah, nama, isi, dan fungsi setiap layer dapat berbeda dari jaringan satu dengan lainnya. Akan tetapi, pada semua jaringan, tujuan sebuah layer adalah untuk memberikan layanan kepada layer yang ada di atasnya. Dengan kata lain, arsitektur jaringan merupakan himpunan layer dan protokol. Pada setiap layer, satu protokol atau lebih diterapkan dalam system komunikasi. Karakteristik penting sebuah protokol adalah sebagai berikut.
•
Langsung/tidak langsung
Bila dua sistem menggunakan point-to-point link, entiti-entiti pada sistem dapat dikatakan berkomunikasi secara langsung; yakni kontrol informasi dan data melintas langsung diantara kedua entiti tanpa adanya pengatur lain. Apabila sistem dihubungkan dengan switch jaringan komunikasi, atau mempunyai konfigurasi multipoint, maka tidak akan terjadi komunikasi protokol secara langsung. Kedua entiti yang berkomunikasi harus bergantung pada fungsi entiti-entiti lain untuk dapat saling menukar data. Pada rangkaian jaringan yang lebih luas, dimana dua entiti tidak hanya terhubung jaringan switch akan tetapi terhubung juga secara tidak langsung dengan dua jaringan atau lebih diistilahkan Internet.
• Monolitis/terstruktur
Pada sistem monolitis, task-task komunikasi pada sebuah entiti diperlakukan sebagai sebuah unit. Sehingga semua tugas dilakukan secara mandiri oleh unit tersebut. Misalnya, pada dua unit
yang saling bertukar data, maka semua logic yang berhubungan dengan pertukaran data dilakukan oleh masing-masing unit. Mulai dari koneksi ke jaringan, pemisahan paket data menjadi lebih kecil, dan seterusnya. Sehingga pertukaran data hanya akan terjadi jika entiti yang lain siap menerima data, sebaliknya entiti pengirim data juga siap mengirimkan data. Pada sistem terstruktur, rangkaian protokol yang digunakan mempunyai lapisan-lapisan atau hierarki. Sehingga tugas-tugas tertentu hanya dikerjakan oleh entiti yang lebih rendah tingkatannya, sedangkan entiti yang lebih tinggi tingkatannya hanya menerima service dari entiti yang lebih rendah. Secara tidak langsung, entiti pada tingkat yang lebih tinggi tergantung pada entiti yang lebih rendah untuk menukar data.
• Simetris/tidak simetris
Sebuah protokol bersifat simetris jika dapat melakukan komunikasi antara entiti sejenis. Sedangkan asimetri diterapkan pada protokol yang mempunyai tingkatan lebih tinggi/lebih rendah, misalnya hubungan “client” dan “server”.
• Standar/non standar
Sebuah protokol non standar adalah protokol yang dibuat untuk suatu situasi komunikasi tertentu. Umumnya dirancang untuk model komputer khusus.
Suatu tugas (task) yang dilakukan oleh sebuah protokol dinamakan fungsi.
Fungsi-fungsi protokol dapat dikelompokkan dalam beberapa kategori sebagai berikut.
Setiap PDU (Protocol Data Unit) terdiri dari data dan information control. Information control dikelompokkan dalam tiga ketegori: Address, Error detecting code, dan Protokol control. Proses untuk menambahkan data dan information control ke dalam sebuah PDU disebut enkapsulasi (encapsulation).
• Segmentasi dan Reassembling
Segmentasi merupakan pemecahan data menjadi blok-blok yang berukuran sama. Alasan dilakukannyasegmentasi,antaralain
: oKemampuan jaringan komunikasi menerima ukuran blok.
oEfisiensi Error control. oEfisiensi Flow control. oEfisiensi buffer.
Kerugian dari segmentasi ,antara lain : oOverhead menjadi lebih besar.
oTerjadinya banyak interrupt akibat semakin banyaknya blok yang masuk.
Kebalikan dari segmentasi adalah reassembling. Reassembling adalah pengumpulan kembali sebuah data dari blok-blok yang sudah disegmentasi.
• Connection control
Kontrol koneksi berhubungan dengan metode yang digunakan untuk melakukan pertukaran data antar entiti.
• Ordered delivery
Apabila dua buah entiti pada host yang berlainan berkomunikasi, maka ada kemungkinan paket-paket data tidak tiba secara bersamaan akibat melintasi jalur-jalur yang berlainan. Agar entiti penerima dapat menerima data dengan benar, maka tiap-tiap paket data diberi tanda secara urut.
• Flow control
Flow control merupakan suatu fungsi yang ditujukan untuk membatasi jumlah atau rate data yang dikirim oleh suatu entiti yang mentransmisi. Bentuk flow control yang paling sederhana adalah prosedur stop-andwait.
• Error control
Error control diperlukan untuk menjaga informasi dan data dari kerusakan. Biasanya error control terdiri dari error detection dan transmisi ulang. Untuk error detection, disisipkan kode pendeteksi kesalahan pada paket yang ditransmisikan. Jika dideteksi adanya kesalahan pengiriman oleh receiver, maka paket data tersebut dibuang dan dikirimkan permintaan untuk melakukan transmisi ulang paket data yang dibuang tersebut.
• Addressing
Konsep pengalamatan meliputi hal-hal sebagai berikut.
1. Addressing level (tingkatan pengalamatan), menunjuk pada tempat dimana suatu entiti berada. Umumnya, alamat semacam ini disebut dengan network-level addressing. Contohnya dalam arsitektir TCP/IP disebut dengan alamat IP (IP address) atau dalam OSI
disebutNetworkServiceAccessPoint(NSAP). 2.Addressing scope (jangkauan pengalamatan).
3. Connection identifiers (identifikasi koneksi), konsep ini muncul pada transfer data yang lebih berorientasi koneksi. Pada tranfer data berorientasi koneksi, kadang hanya dipergunakan sebuah namakoneksiselamafasetransferdata.
Keuntungan pengguna anidentifikasi koneksi antaralain :
•Mengurangioverhead.
•Dapat menentukan rute yang jelas(routing).
•Efektif untuk koneksi yang lebih dari satu secara simultan.
• Sekal suatu koneksi dijalankan, ujung sistem mampu mempertahankan informasi kondisi yang berkaitan dengan koneksi tersebut.
4. Addressing mode (mode pengalamatan). Berhubungan dengan rujukan pada sistem tunggal (unicast address) atau port.
• Multiplexing
Multiplexing selain digunakan pada konsep pengalamatan yang
menunjukkan koneksi dari koneksi multiple ke sistem tunggal atau dari sistem tunggal ke port, juga berhubungan dengan pemetaan koneksi dari satu level ke level yang lain.
• Transmission services
Sebuah protokol dapat menyediakan berbagai jenis layanan tambahan kepada entiti-entiti yang menggunakannya. Contohnya :
1. Prioritas: pesan-pesan tertentu, misalnya control massage, diperlukan untuk mendapatkan delay minimum.
2. Mutu layanan: golongan data tertentu membutuhkan laju penyelesaian minimum atau batas penundaan maksimum.
3. Security: kemungkinan dimintanya mekanisme pengamanan atau pembatasan akses. Arsitektur protokol yang paling banyak digunakan adalah suite protocol TCP/IP. Tidak diperlukan interface yang sama pada semua mesin, asalkan setiap mesin dapat menggunakan protokol dengan benar. Daftar protokol yang digunakan oleh sebuah sistem, satu protokol per layer, disebut dengan protokol stack.
