Protocol TCP/IP

Nama: Fransiscus Xaverius Gammasto O.

NPM: 10108843

Kelas: 3KA15

Sejarah TCP/IP

Internet Protocol dikembangkan pertama kali oleh Defense Advanced Research Projects Agency ( DARPA) pada tahun 1970 sebagai awal dari usaha untuk mengembangkan protokol yang dapat melakukan interkoneksi berbagai jaringan komputer yang terpisah, yang masing-masing jaringan tersebut menggunakan teknologi yang berbeda. Protokol utama yang dihasilkan proyek ini adalah Internet Protocol (IP). Riset yang sama dikembangkan pula yaitu beberapa protokol level tinggi yang didesain dapat bekerja dengan IP. Yang paling penting dari proyek tersebut adalah Transmission Control Protocol (TCP), dan semua grup protocol diganti dengan TCP/IP suite. Pertamakali TCP/IP diterapkan di ARPANET, dan mulai berkembang setelah Universitas California di Berkeley mulai menggunakan TCP/IP dengan sistem operasi UNIX. Selain Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA) ini yang mengembangkan Internet Protocol, yang juga mengembangkan TCP/IP adalah Department of defense (DOD). 

Istilah-istilah didalam Internet Protocol

Ada beberapa istilah yang sering ditemukan didalam pembicaraan mengenai TCP/IP, yaitu diantaranya :

Host atau end-system, Seorang pelanggan pada layanan jaringan komunikasi. Host biasanya berupa individual workstation atau personal computers (PC) dimana tugas dari Host ini biasanya adalah menjalankan applikasi dan program software server yang berfungsi sebagai user dan pelaksana pelayanan jaringan komunikasi.

Internet, yaitu merupakan suatu kumpulan dari jaringan (network of networks) yang menyeluruh dan menggunakan protokol TCP/IP untuk berhubungan seperti virtual networks.

Node, adalah istilah yang diterapkan untuk router dan host.protocol, yaitu merupakan sebuah prosedur standar atau aturan untuk pendefinisian dan pengaturan transmisi data antara komputer-komputer.

Router, adalah suatu devais yang digunakan sebagai penghubung antara dua network atau lebih. Router berbeda dengan host karena router bisanya bukan berupa tujuan atau data traffic. Routing dari datagram IP biasanya telah dilakukan dengan software. Jadi fungsi routing dapat dilakukan oleh host yang mempunyai dua networks connection atau lebih. 

Overview TCP/IP

Sebagaimana yang telah dikemukakan di atas, TCP/IP juga dikembangkan oleh Department of Defense (DOD). DOD telah melakukan proyek penelitian untuk menghubungkan beberapa jaringan yang didesain oleh berbagai vendor untuk menjadi sebuah networks of networks (Internet). Pada awalnya hal ini berhasil karena hanya menyediakan pelayanan dasar seperti file transfer, electronic mail, remote logon. Beberapa komputer dalam sebuah departemen dapat menggunakan TCP/IP (bersamaan dengan protokol lain) dalam suatu LAN tunggal. Komponen IP menyediakan routing dari departmen ke network enterprise, kemudian ke jaringan regional dan akhirnya ke global internet. Hal ini dapat menjadikan jaringan komunikasi dapat rusak, sehingga untuk mengatasinya maka kemudian DOD mendesain TCP/IP yang dapat memperbaiki dengan otomatis apabila ada node atau saluran telepon yang gagal. Hasil rancangan ini memungkinkan untuk membangun jaringan yang sangat besar dengan pengaturan pusat yang sedikit. Karena adanya perbaikan otomatis maka masalah dalam jaringan tidak diperiksa dan tak diperbaiki untuk waktu yang lama.

Seperti halnya protokol komunikasi yang lain, maka TCP/IP pun mempunyai beberapa layer, layer-layer itu adalah :

1. IP (internet protocol) yang berperan dalam pentransmisian paket data dari node ke node. IP mendahului setiap paket data berdasarkan 4 byte (untuk versi IPv4) alamat tujuan (nomor IP). Internet authorities menciptakan range angka untuk organisasi yang berbeda. Organisasi menciptakan grup dengan nomornya untuk departemen. IP bekerja pada mesin gateaway yang memindahkan data dari departemen ke organisasi kemudian ke region dan kemudian ke seluruh dunia.

2. TCP (transmission transfer protocol) berperan didalam memperbaiki pengiriman data yang benar dari suatu klien ke server. Data dapat hilang di tengah-tengah jaringan. TCP dapat mendeteksi error atau data yang hilang dan kemudian melakukan transmisi ulang sampai data diterima dengan benar dan lengkap.

3. Sockets yaitu merupakan nama yang diberikan kepada subrutin paket yang menyediakan akses ke TCP/IP pada kebanyakan sistem.

Bebrapa hal penting didalam TCP/IP

1. Jaringan Peminta Terendah (Network of Lowest Bidders)

IP dikembangkan untuk membuat sebuah network of networks (Internet). Individual machine dihubungkan ke LAN (ethernet atau Token ring). TCP/IP membagi LAN dengan user yang lain (Novell file server, windows dll). Satu devais menyediakan TCP/IP menghubungkan antara LAN dengan dunia luar.

Untuk meyakinkan bahwa semua tipe sistem dari berbagai vendor dapat berkomunikasi, maka penggunaan TCP/IP distandarkan pada LAN. Dengan bertambahnya kecepatan mikroprossesor, fiber optics, dan saluran telepon digital maka telah menciptakan beberapa pilihan teknologi baru diantaranya yaitu ISDN, frame relay, FDDI, Asynchronous Transfer Mode (ATM).

Rancangan asli dari TCP/IP adalah sebagai sebuah network of networks yang cocok dengan penggunaan teknologi sekarang ini. Data TCP/IP dapat dikirimkan melalui sebuah LAN, atau dapat dibawa dengan sebuah jaringan internal corporate SNA, atau data dapat terhubung pada TV kabel . Lebih jauh lagi, mesin-mesin yang berhubungan pada salah satu jaringan tersebut dapat berkomunikasi dengan jaringan yang lain melalui gateways yang disediakan vendor jaringan .

2. Masalah Pengalamatan

Dalam sebuah jaringan SNA , setiap mesin mempunyai Logical Units dengan alamat jaringan masing-masing. DECNET, Appletalk, dan Novell IPX mempunyai rancangan untuk membuat nomor untuk setiap jaringan lokal dan untuk setiap workstation yang terhubung ke jaringan.

Pada bagian utama pengalamatan lokal network, TCP/IP membuat nomor unik untuk setiap workstation di seluruh dunia. Nomor IP adalah nilai 4 byte (IPv4) dengan konvensi merubah setiap byte ke dalam nomor desimal (0 sampai 255 untuk IP yang digunakan sekarang) dan memisahkan setiap bytes dengan periode. Sebagai contoh misalnya 130.132.59.234.

Sebuah organisasi dimulai dengan mengirimkan electronic mail ke Hostmaster@INTERNIC.NET meminta untuk pembuatan nomor jaringan. Hal ini dimungkinkan bagi hampir setiap orang untuk memperoleh nomor untuk jaringan "small class C" dengan 3 bytes pertama meyatakan jaringan dan byte terakhir menyatakan individual komputer. Organisasi yang lebih besar dapat memperoleh jaringan "Class B" dengan 2 bytes pertama menyatakan jaringan dan 2 bytes terakhir menyatakan menyatakan masing-masing workstation sampai mencapai 64.000 individual workstation. Contoh Jaringan Class B Yale adalah 130.132, jadi semua komputer dengan IP address 130.132.*.* adalah dihubungkan melalui Yale.

Kemudian organisasi berhubungan dengan intenet melalui satu dari beberapa jaringan regional atau jaringan khusus. vendor jaringan diberi nomor pelanggan networks dan ditambahkan ke dalam konfigurasi routing dalam masing-masing mesin.

Tidak ada rumus matematika yang mengubah nomor 192.35.91 atau 130.132 menjadi "Yale University" atau "New Haven". Mesin-mesin yang mengatur jaringan regional yang besar atau routers Internet pusat dapat menentukan lokasi jaringan-jaringan tersebut dengan mencari setiap nomor jaringan tersebut dalam tabel. Diperkirakan ada ribuan jaringan class B dan jutaan jaringan class C. Pelanggan yang terhubung dengan Internet, bahkan perusahaan besar seperti IBM tidak perlu untuk memelihara informasi pada jaringan-jatingan yang lain. Mereka mengirim semua eksternal data ke regional carrier yang mereka langgan, dan regional carrier mengamati dan memelihara tabel dan melakukan routing yang tepat.

3. Subnets

Meskipun pelanggan individual tidak membutuhkan nomor tabel jaringan atau menyediakan eksplisit routing, tapi untuk kebanyakan jaringan class B dapat diatur secara internal sehingga lebih kecil dan versi organisasi jaringan yang lebih sederhana. Biasanya membagi dua byte internal assignment menjadi satu byte nomor departmen dan satu byte Workstation ID.

Enterprise network dibangun dengan menggunakan TCP/IP router box secara komersial. setiap router mempunyai tabel dengan 255 masukan untuk mengubah satu byte nomor departmen menjadi pilihan tujuan ethernet yang terhubung ke salah satu router. Misalnya, pesan ke 130.132.59.234 melalui jaringan regional National dan New England berdasarkan bagian nomor 130.132. Tiba di Yale, 59 department ID memilih ethernet connector . 234 memilih workstation tertentu pada LAN. Jaringan Yale harus diupdate sebagai ethernet baru dan departemen ditambahkan, tapi tidak dipengaruhi oleh perubahan dari luar atau perpindahan mesin dalam departemen.

4. Jalur-jalur tak tentu

Setiap kali sebuah pesan tiba pada sebuah IP router, maka router akan membuat keputusan ke mana berikutnya pesan tersebut akan dikirimkan. Ada konsep satu waktu tertentu dengan preselected path untuk semua traffic. Misalkan sebuah perusahaan dengan fasilitas di New York, Los Angles, Chicago dan Atlanta. Dapat dibuat jaringan dari empat jalur telepon membentuk sebuah loop (NY ke Chicago ke LA ke Atlanta ke NY). Sebuah pesan tiba di router NY dapat pergi ke LA melalui Chicago atau melalui Atlanta. jawaban dapat kembali ke jalan lain.

Bagaimana sebuah router dapat membuat keputusan antara router dengan router? tidak ada jawaban yang benar. Traffic dapat dipetakan dengan algoritma "clockwise" (pergi ke NY ke Atlanta, LA ke chicago). Router dapat menentukan, mengirimkan pesan ke Atlanta kemudian selanjutnya ke ke Chicago. Routing yang lebih baik adalah dengan mengukur pola traffic dan mengirimkan data melalui link yang paling tidak sibuk.

Jika satu saluran telepon dalam satu jaringan rusak, pesan dapat tetap mencapai tujuannya melalui jalur yang lain. Setelah kehilangan jalur dari NY ke Chicago, data dapat dikirim dari NY ke Atlanta ke LA ke Chicago. Dengan begitu maka jalur akan berlanjut meskipun dengan kerugian performance menurun.

Perbaikan seperti ini merupakan bagian tambahan pada desain IP. 

5. Masalah yang Tidak Diperiksa (Undiagnosed Problem)

Jika ada error terjadi, maka dilaporkan ke network authorities. Error tersebut harus dibenarkan atau diperbaiki. IP, didesain untuk dapat tahan dan kuat. Kehilangan node atau jalur adalah hal biasa, tetapi jaringan harus tetap jalan. Jadi IP secara otomatis menkonfigurasi ulang dirinya sendiri bila terjadi sesuatu yang salah. Jika banyak redundancy yang dibangun ke dalam sistem maka komuniksi tetap berlangsung dan terjaga. TCP dirancang untuk memulihkan node atau saluran yang gagal dimana propagasi routing table berubah untuk semua node router. Karena proses updating memerlukan waktu yang lama , TCP agak lambat untuk menginisiasi pemulihan.

6. Mengenai Nomor IP

Setiap perusahaan besar atau perguruan tinggi yang terhubung ke internet harus mempunyai level intermediet network. beberapa router mungkin dikonfigurasi untuk berhubungan dengan bebarapa department LAN. Semua traffic di luar organisasi dihubungkan dengan koneksi tunggal ke jaringan provider regional.

Jadi, pemakai akhir dapat menginstall TCP/IP pada PC tanpa harus tahu jaringan regional . Tiga bagian informasi dibutuhkan :

a. IP address dibuat pada PC

b. Bagian dari IP address (subnet mask) yang membedakan mesin lain dalam LAN yang sama (pesan dapat dikirim secara langsung ) dengan mesin-mesin di departemen lain atao dimanapun di seluruh dunia ( yang dikirimkan ke router mesin)

c. IP address dari router mesin yang menghubungkan LAN tersebut dengan dunia luar.

7. Susunan TCP/IP protocol

Internet pada mulanya didesain dengan dua kriteria utama. Dua kriteria ini mempengaruhi dan membentuk hardware dan software yang digunakan sekarang. Kriteria tersebut : Jaringan harus melakukan komunikasi antara para peneliti di belahan dunia yang berbeda, memungkinkan meraka dapat berbagi dan berkomunikasi mengenai penelitian mereka satu sama lain. Sayangnya, riset memerlukan berbagai komputer dari beragam platform dan arsitektur jaringan yang berbeda untuk keperluan keilmuan. Maka untuk itu diperlukan protocol suite untuk dapat berhubungan dengan berbagai platforms hardware yang berbeda dan bahkan sistem jaringan yang berbeda. Lebih jauh lagi, network harus merupakan jaringan komunikasi yang kuat yang mempunyai kemampuan dapat bertahan dari serangan nuklir. Rancangan ini memebawa ke arah desentralisasi jaringan yang terdiri dari jaringan yang terpisah, lebih kecil, jaringan yang diisolasi yang mempunyai kemampuan otomatis bila diperlukan.

Layer menyediakan level abstrsaksi untuk software dan menaikkan kemampuan menggunakan kembali dan kebebasan platform. Layer-layer tersebut dimaksudkan untuk benar-benar terpisah dari satu sama lain dan juga independen. Layer tersebut tidak mengandalkan informasi detail dari layer yang lain. Arsitektur rancangan ini membuat lebih mudah untuk melakukan pemeliharaan karena layer dapat didesain ulang atau dikembangkan tanpa merusak integritas protokol stack.

TCP/IP protocol suite terdiri dari 4 layers: Applikasi, Transport, Internetwork, dan network interface. Layer tersebut dapat dilihat sebagai hirarki seperti di bawah ini :

Layer Applikasi adalah sebuah aplikasi yang mengirimkan data ke transport layer. Misalnya FTP, email programs dan web browsers.

Layer Transport bertanggung jawab untuk komunikasi antara aplikasi. Layer ini mengatur aluran informasi dan mungkin menyediakan pemeriksaan error. Data dibagi kedalam beberapa paket yang dikirim ke internet layer dengan sebuah header. Header mengandung alamat tujuan, alamat sumber dan checksum. Checksum diperiksa oleh mesin penerima untuk melihat apakah paket tersebut ada yang hilang pada rute.

Layer Internetwork bertanggung jawab untuk komunikasi antara mesin. Layer ini meg-engcapsul paket dari transport layer ke dalam IP datagrams dan menggunakan algoritma routing untuk menentukan kemana datagaram harus dikirim. Masuknya datagram diproses dan diperiksa kesahannya sebelum melewatinya pada Transport layer.

Layer networks interface adalah level yang paling bawah dari susunan TCP/IP. Layer ini adalah device driver yang memungkinkan datagaram IP dikirim ke atau dari pisikal network. Jaringan dapaat berupa sebuah kabel, Ethernet, frame relay, Token ring, ISDN, ATM jaringan, radio, satelit atau alat lain yang dapat mentransfer data dari sistem ke sistem. Layer network interface adalah abstraksi yang memudahkan komunikasi antara multitude arsitektur network.