C. Model Jaringan Komputer
Rekayasa Jaringan Komputer seperti halnya konsep engineering pada umumnya, terdekomposisi atas banyak komponen penting yang membentuknya, yaitu: perangkat lunak, firmware, rekayasa chip, perangkat keras, dan sinyal listrik untuk komunikasi.
Jaringan komputer dikembangkan dengan tujuan agar sebuah komputer (host) dapat berkomunikasi dengan komputer lain. Ketika akan berkomunikasi, dua komputer memerlukan protokol atau aturan tertentu, seperti juga manusia menggunakan bahasa tertentu untuk berkomunikasi.
Untuk mempermudah pemahaman komunikasi antar komputer dalam jaringan yang kompleks, jaringan komputer dituliskan dalam model jaringan komputer. Model jaringan komputer berisi protokol dan aturan yang digunakan untuk komunikasi. Model ini terbagi dalam bentuk tingkat/lapisan/layer abstraksi yang memiliki fungsi tertentu, seperti manusia yang memiliki beberapa sistem untuk menunjang kehidupannya yaitu kerangka tubuh, sistem pernafasan, sistem saraf, otot, dan lain sebagainya.
Pada arsitektur model jaringan yang berlapis ini, suatu proses/pekerjaan komunikasi antar komputer yang utuh dipecah dalam tugas-tugas kecil. Setiap tugas kecil akan dikerjakan oleh lapisan tertentu. Arsitektur model jaringan berlapis tampak pada Gambar 4.2. Setiap lapisan memiliki protokol dan aturan tersendiri, memiliki fungsionalitas khusus dan saling independen. Tiap tugas yang dikerjakan oleh lapisan pada komputer pengirim (host) juga akan dikerjakan oleh lapisan peer (peer layer) di komputer penerima (remote). Secara keseluruhan semua fungsionalitas jaringan komputer dilaksanakan pada lapisan-lapisan ini.
Keterkaitan antar lapisan diwujudkan dalam bentuk data yang diambil dari satu lapisan, diproses jadi output yang dikirimkan ke lapisan di bawahnya. Lapisan berikutnya pun melakukan hal yang sama. Pada lapisan paling bawah pada remote komputer proses dilakukan sebaliknya, output akan dikirim ke lapisan di atasnya.
Setiap lapisan pada model jaringan ini memiliki protokol, metode, dan prosedur yang dibutuhkan untuk mengeksekusi tugas yang diberikan.
- OSI Model
Open System Interconnection (OSI) Model adalah model yang diciptakan oleh “International Organization for Standardization (ISO)” untuk mengatur standar protokol dan format data yang berbeda dari banyak perusahaan penyedia jaringan komputer.
Model ini menyediakan kerangka yang terbuka dan standar untuk sistem komunikasi melalui jaringan komputer. Model ini menggunakan model lapisan yang terdiri atas 7 lapisan.
- Application Layer
Lapisan ini bertanggung jawab untuk menyediakan antarmuka ke pengguna aplikasi. Protokol yang digunakan pada lapisan ini adalah protokol yang berinteraksi langsung dengan pengguna, seperti Hypertext Transfer Protocol (HTTP), File Transfer Protocol (FTP), Domain Name Services (DNS), dan lain sebagainya.
- Presentation Layer
Lapisan ini mendefinisikan format dan mentranslasikan data yang akan ditransmisikan oleh aplikasi melalui jaringan dari pengirim ke penerima. Protokol yang digunakan pada lapisan ini adalah Secure Socket Layer (SSL), Transport Layer Security (TLS), Remote Desktop Protocol (RDP), dan lain sebagainya.
- Session Layer
Lapisan ini mendefinisikan koneksi antar dua komputer saat dimulai, dipelihara, dan diakhiri yang disebut dengan sesi. Sebagai contoh, setelah otentikasi pengguna/kata sandi selesai, komputer jarak jauh mempertahankan sesi ini untuk sementara waktu dan tidak meminta otentikasi lagi dalam rentang waktu tertentu. Contoh protokol pada lapisan ini adalah NetBIOS (IBM), Point-to-point Tunneling Protocol (PPTP), dan lain sebagainya.
- Transport Layer
Lapisan ini bertanggung jawab untuk pengiriman end-to-end antara pengirim dan penerima, seperti memecah data ke dalam paket-paket data, memberikan nomor urut ke paket-paket tersebut sehingga dapat disusun kembali pada komputer penerima.
Selain itu, pada lapisan ini juga diciptakan acknowledgement sebagai penanda sukses tidaknya pengiriman data. Protokol pada lapisan ini adalah User Datagram Protocol (UDP) dan Transmission Control Protocol (TCP). Lapisan ini memiliki kemampuan transfer data yang andal dan transparan antara pengirim dan penerima. Lapisan ini juga melakukan multiplexing, pengendalian aliran, dan error checking data.
- Network Layer
Lapisan ini bertanggung jawab untuk pengalamatan host pengirim dan penerima secara unik pada jaringan. Protokol pada lapisan ini adalah Internet Protocol (IP) yang menciptakan IP Address, ARP, ICMP, dan lain sebagainya.
- Data Link Layer
Lapisan ini bertanggung jawab untuk membaca dan menulis data dari dan ke jalur komunikasi, mengelompokkan data dalam frame, melakukan error checking dan correction, control flow, serta melakukan pengalamatan perangkat keras (MAC Address).
Lapisan ini juga menentukan operasi perangkat jaringan seperti hub, switch, bridge, dan lain sebagainya pada level 2. Protokol pada lapisan ini seperti Point-to-Point Protocol (PPP), dan lain sebagainya.
- Physical Layer
Lapisan ini mendefinisikan perangkat keras pada transmisi jaringan seperti Network Interface Card (NIC), repeater, hub, dan lain sebagainya. Lapisan ini menentukan bagaimana cara sinkronisasi bit, arsitektur jaringan seperti Ethernet, topologi jaringan dan sistem pengkabelan.
Pengiriman data dalam bentuk bit (biner) juga menjadi tanggung jawab lapisan ini, termasuk encoding.
Contoh Penggunaan Lapisan OSI pada Pengiriman Data
- Lapisan aplikasi menerima informasi yang akan dikirimkan dari pengguna, sebagai contoh pengiriman email.
- Informasi akan ditranslasikan dengan menggunakan protokol Simple Mail Transfer Protocol (SMTP) dengan cara aman (SSL) ke lapisan presentasi.
- Sesi pengiriman dari pengirim ke penerima akan diciptakan dan dipertahankan pada waktu tertentu melalui lapisan sesi. Informasi yang melewati tiga lapisan ini disebut dengan Protocol Data Unit (PDU).
- Lapisan transport akan mentransformasi data ke bentuk lain yang disebut dengan segmen.
- Segmen akan ditransformasikan menjadi packet data pada lapisan jaringan.
- Pada lapisan data link, packet data akan diubah menjadi frame.
- Frame selanjutnya akan mengalir ke lapisan physical dan diubah menjadi format bit, dan ditransmisikan dalam bentuk aliran bit (bit stream) arus listrik, gelombang elektromagnetik, gelombang cahaya, dan sebagainya.
- Proses transformasi dari satu lapisan ke lapisan berikutnya dilakukan dengan penambahan header khusus dengan proses enkapsulasi yang dilakukan berulang yang kemudian dikirim ke penerima melalui media transmisi pada jaringan.
- Setelah data sampai di penerima, proses yang terjadi adalah kebalikannya. Bit stream akan diubah menjadi informasi, header akan dibuang satu persatu dari lapisan terbawah ke lapisan di atasnya yang disebut proses de-enkapsulasi.
Transmission Control Protocol/Internet Protocol (TCP/IP)
TCP/IP adalah protokol dan standar komunikasi data yang digunakan pada jaringan internet. Protokol ini merupakan protokol yang paling banyak digunakan.
Protokol TCP/IP dikembangkan pada awal 1980-an sebagai protokol yang menghubungkan komputer-komputer dan jaringan yang membentuk jaringan internet yang luas (WAN). TCP/IP membentuk jaringan terbuka dan independen terhadap mekanisme transport jaringan fisik yang digunakan.
TCP/IP menggunakan cara pengalamatan sederhana yang dinamakan IP address yang dapat menghubungkan jutaan komputer dengan sistem yang heterogen (seperti Windows, UNIX, Linux, dan lain-lain). Protokol TCP/IP merupakan kumpulan protokol (protocol suite) yang terdiri atas banyak protokol yang didukung perangkat lunak yang biasa disebut TCP/IP stack.
Keunggulan TCP/IP adalah standar protokol yang terbuka, sehingga tersedia secara bebas dan dikembangkan independen terhadap perangkat keras komputer maupun sistem operasi apapun. Karena didukung secara meluas, TCP/IP sangat ideal untuk menyatukan bermacam perangkat keras dan perangkat lunak, walaupun tidak berkomunikasi lewat internet.
Contoh Cara Kerja TCP/IP
Pengiriman data antara komputer pengirim dan penerima dalam suatu jaringan yang memiliki banyak komputer memerlukan alamat tujuan dan perantara untuk perjalanan bit stream yang akan dikirimkan. Internet Protocol (IP) akan menjamin data sampai ke tempat tujuan secara aman dan tepat.
Saat seorang pengguna internet mengirim data ke komputer lain, protokol TCP/IP mulai diikuti. TCP membagi data menjadi paket-paket data kecil, menambahkan beberapa informasi untuk error checking, dan IP menambahkan label yang berisikan informasi alamat pada paket tersebut.
Paket-paket data dalam bentuk bit stream dikirim menuju perangkat tujuan yang dapat melalui jalur yang berbeda. Perangkat perantara seperti router dapat digunakan untuk mencari jalur tercepat menuju perangkat tujuan. Router juga digunakan untuk membantu pengaturan beban lalu lintas jaringan sehingga beban dapat terbagi rata.
Saat paket-paket data dengan TCP/IP sampai pada perangkat tujuan, alamat IP akan dibuka dari daftar pengiriman. Paket data akan disusun kembali sesuai dengan urutan jika paket data tidak corrupted. Saat perangkat penerima mengetahui ada data yang corrupted, perangkat akan meminta kiriman data ulang.
Pada TCP/IP juga terdapat perangkat khusus yang disebut gateway yang memungkinkan berbagai tipe jaringan berkomunikasi dengan internet. Internet menjadi jaringan global.