1.MODEL OSI
Model referensi jaringan terbuka OSI atau OSI Reference Model for open networking adalah sebuah model arsitektural jaringan yang dikembangkan oleh badan International Organization for Standardization (ISO) di Eropa pada tahun 1977. OSI sendiri merupakan singkatan dari Open System Interconnection. Model ini disebut juga dengan model "Model tujuh lapis OSI" (OSI seven layer model).
Sebelum munculnya model referensi OSI, sistem jaringan komputer sangat tergantung kepada pemasok (vendor). OSI berupaya membentuk standar umum jaringan komputer untuk menunjang interoperatibilitas antar pemasok yang berbeda. Dalam suatu jaringan yang besar biasanya terdapat banyak protokol jaringan yang berbeda. Tidak adanya suatu protokol yang sama, membuat banyak perangkat tidak bisa saling berkomunikasi.
Model referensi ini pada awalnya ditujukan sebagai basis untuk mengembangkan protokol-protokol jaringan, meski pada kenyataannya inisatif ini mengalami kegagalan. Kegagalan itu disebabkan oleh beberapa faktor berikut:
-Standar model referensi ini, jika dibandingkan dengan model referensi DARPA (Model Internet) yang dikembangkan oleh Internet Engineering Task Force (IETF), sangat berdekatan. Model DARPA adalah model basis protokol TCP/IP yang populer digunakan.
-Model referensi ini dianggap sangat kompleks. Beberapa fungsi (seperti halnya metode komunikasi connectionless) dianggap kurang bagus, sementara fungsi lainnya (seperti flow control dan koreksi kesalahan) diulang-ulang pada beberapa lapisan.
-Pertumbuhan Internet dan protokol TCP/IP (sebuah protokol jaringan dunia nyata) membuat OSI Reference Model menjadi kurang diminati.
Pemerintah Amerika Serikat mencoba untuk mendukung protokol OSI Reference Model dalam solusi jaringan pemerintah pada tahun 1980-an, dengan mengimplementasikan beberapa standar yang disebut dengan Government Open Systems Interconnection Profile (GOSIP). Meski demikian. usaha ini akhirnya ditinggalkan pada tahun 1995, dan implementasi jaringan yang menggunakan OSI Reference model jarang dijumpai di luar Eropa.
OSI Reference Model pun akhirnya dilihat sebagai sebuah model ideal dari koneksi logis yang harus terjadi agar komunikasi data dalam jaringan dapat berlangsung. Beberapa protokol yang digunakan dalam dunia nyata, semacam TCP/IP, DECnet dan IBM Systems Network Architecture (SNA) memetakan tumpukan protokol (protocol stack) mereka ke OSI Reference Model. OSI Reference Model pun digunakan sebagai titik awal untuk mempelajari bagaimana beberapa protokol jaringan di dalam sebuah kumpulan protokol dapat berfungsi dan berinteraksi.
OSI Reference Model memiliki tujuh lapis, yakni sebagai berikut
7.Application layer
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.
6.Presentation layer
Berfungsi untuk mentranslasikan data yang hendak ditransmisikan oleh aplikasi ke dalam format 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 Computing (VNC) atau Remote Desktop Protocol (RDP)).
5.Session layer
Berfungsi untuk mendefinisikan bagaimana koneksi dapat dibuat, dipelihara, atau dihancurkan. Selain itu, di level ini juga dilakukan resolusi nama.
4.Transport layer
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 terhadp paket-paket yang hilang di tengah jalan.
3.Network layer
Berfungsi untuk mendefinisikan alamat-alamat IP, membuat header untuk paket-paket, dan kemudian melakukan routing melalui internetworking dengan menggunakan router dan switch layer-3.
2.Data-link layer
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 Address (MAC 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 (MAC).
1.Physical layer
Berfungsi untuk mendefinisikan media transmisi jaringan, metode pensinyalan, sinkronisasi bit, arsitektur jaringan (seperti halnya Ethernet atau Token Ring), topologi jaringan dan pengabelan. Selain itu, level ini juga mendefinisikan bagaimana Network Interface Card (NIC) dapat berinteraksi dengan media kabel atau radio.
2.PERANGKAT LAYER 1 DAN 2 PADA OSI
1.Layer 1 (Physical)
Layer ini adalah layer yang paling sederhana, berkaitan dengan electrical (dan optical) koneksi antar peralatan. Data biner dikodekan dalam bentuk yang dapat ditransmisi melalui media jaringan, sebagai contoh kabel, transceiver dan konektor yang berkaitan dengan layer Physical. Peralatan seperti repeater, hub dan network card adalah berada pada layer ini. Layer Physical mempunyai tugas untuk mentransmisikan serangkaian bit (binary digit) yang merupakan kombinasi dari angka 0 dan 1 melalui media transmisi. Media transmisi disini adalah bisa berupa kabel, gelombang microwave, infra red, fiber optic dsb. Layer ini hanya digunakan sebagai penyedia jalur transmisi saja, tanpa bertanggung jawab jika terjadi kerusakan data. Pada layer ini tidak mendefinisikan media transmisi secara detail, tetapi hanya mendefinisikan bagaimana pola bit - bit dikodekan menjadi sinyal - sinyal yang ditransmisikan.
2.Layer 2 (Data Link)
Layer ini sedikit lebih "cerdas" dibandingkan dengan layer physical, karena menyediakan transfer data yang lebih nyata. Sebagai penghubung antara media network dan layer protocol yang lebih high-level. Layer data link bertanggung-jawab pada paket akhir dari data binari yang berasal dari level yang lebih tinggi ke paket diskrit sebelum ke layer physical, mengirimkan frame (blok dari data) melalui suatu network. Ethernet (802.2 & 802.3), Tokenbus (802.4) dan Tokenring (802.5) adalah protocol pada layer Data-link Layer ini bertugas menyediakan sarana komunikasi dari node ke node dalam jaringan lokal. Ketika layer data link menerima message yang akan ditansmisikan, maka layer ini akan mengubah message tsb menjadi unit - unit yang lebih kecil dan biasanya disebut frame (seringkali disebut paket). Adapaun beberapa format frame antara lain adalah format frame Ethernet II, IEEE 802.3 (IEEE Ethernet), IEEE 802.5 (IEEE Token Ring), X-25 dsb. Layer ini juga menyediakan mekanisme pengalamatan yang memungkinkan frame dikirimkan ke node yang benar atau sesuai dengan alamatnya. Mekanisme pengalamatan yang disediakan pada layer ini salah satunya adalah pengalamatan fisik pada network adapternya. Pada masing - masing network adapter biasanya disediakan sebuah ID atau yang sering disebut Medium Access Control (MAC). Jika sebuah frame akan ditransmisikan, maka frame tersebut dilengkapi dengan address pengirim dan address penerimanya. 3
Selain mekanisme pengalamatan, layer ini juga dilengkapi dengan check error data yang biasanya disebut Frame Check Sequence (FCS). Metode yang umum digunakan untuk check error data biasanya menggunakan metode Cyclic Redudance Checksum (CRC).
3.TCP/IP
TCP/IP (singkatan dari 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 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
Arsitektur TCP/IP tidaklah berbasis model referensi tujuh lapis OSI, tetapi menggunakan model referensi DARPA. Seperti diperlihatkan dalam diagram, TCP/IP merngimplemenasikan arsitektur berlapis yang terdiri atas empat lapis. Empat lapis ini, dapat dipetakan (meski tidak secara langsung) terhadap model referensi OSI. Empat lapis ini, kadang-kadang disebut sebagai DARPA Model, Internet Model, atau DoD Model, mengingat TCP/IP merupakan protokol yang awalnya dikembangkan dari proyek ARPANET yang dimulai oleh Departemen Pertahanan Amerika Serikat.
Setiap lapisan yang dimiliki oleh kumpulan protokol (protocol suite) TCP/IP diasosiasikan dengan protokolnya masing-masing. Protokol utama dalam protokol TCP/IP adalah sebagai berikut:
1.Protokol lapisan aplikasi (Application ) : bertanggung jawab untuk menyediakan akses kepada aplikasi terhadap layanan jaringan TCP/IP. Protokol ini mencakup protokol Dynamic Host Configuration Protocol (DHCP), Domain Name System (DNS), Hypertext Transfer Protocol (HTTP), File Transfer Protocol (FTP), Telnet, Simple Mail Transfer Protocol (SMTP), Simple Network Management Protocol (SNMP), 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).
2.Protokol lapisan antar-host (Transport) : berguna untuk membuat komunikasi menggunakan sesi koneksi yang bersifat connection-oriented atau broadcast yang bersifat connectionless. Protokol dalam lapisan ini adalah Transmission Control Protocol (TCP) dan User Datagram Protocol (UDP).
3.Protokol lapisan internetwork (Internet ) : bertanggung jawab untuk melakukan pemetaan (routing) dan enkapsulasi paket-paket data jaringan menjadi paket-paket IP. Protokol yang bekerja dalam lapisan ini adalah Internet Protocol (IP), Address Resolution Protocol (ARP), Internet Control Message Protocol (ICMP), dan Internet Group Management Protocol (IGMP).
4.Protokol lapisan antarmuka jaringan (Network Interface ) : bertanggung jawab untuk meletakkan frame-frame jaringan di atas media jaringan yang digunakan. TCP/IP dapat bekerja dengan banyak teknologi transport, mulai dari teknologi transport dalam LAN (seperti halnya Ethernet dan Token Ring), MAN dan WAN (seperti halnya dial-up modem yang berjalan di atas Public Switched Telephone Network (PSTN), Integrated Services Digital Network (ISDN), serta Asynchronous Transfer Mode (ATM)).
4.LLC (Sub Layer Logical Link Control)
Sublayer Logical Link Control (LLC) adalah sublayer Data Link kedua. Ia meliputi rule2 (aturan2) yang mengendalikan bagaimana beberapa piranti dan protocol berbagi satu link tunggal dalam suatu jaringan. Sublayer LLC menjalankan tugas-2 berikut:
1. Deteksi Error, saat frame dan bits ditransmisikan melalui jaringan, error bisa saja terjadi. Error komunikasi bisa masuk dalam salah satu dari dua category berikut:
a. Paket yang diharapkan tidak juga nyampai.
b. Paket diterima, akan tetapi berisi data yang corrupt (rusak atau cacat)
Paket-2 yang hilang bisa diidentifikasi melalui nomor urut, dan koreksi dilakukan terkait dengan fitur pengendali aliran. Data rusak dalam suatu paket ditentukan menggunakan satu dari dua metoda berikut: parity bits dan Cyclic Redundancy Check (CRC).
Parity bit digunakan dengan transmisi asynchronous sederhana. Error dideteksi dengan menambahkan sebuah bit extra yang disebut bit parity, di setiap ujung frame. Bit tambahan ini menjamin bahwa jumlah bit 1 yang ganjil dan yang genap dikirim di setiap transmisi. Pemeriksaan error dilakukan dengan menambahkan jumlah bit 1 kedalam frame. Jika jumlahnya tidak ganjil (atau tidak genap jika dipakai parity genap) maka dipastikan terjadi suatu error Cyclic Redundancy Check (CRC) adalah komputasi matematis yang digunakan untuk mendeteksi error dalam komunikasi synchronous. Piranti pengirim menerapkan kalkulasi kepada data yang akan ditransmisikan. Hasilnya ditambahkan kepada paket. Begitu data diterima oleh piranti penerima maka ia melakukan metoda yang sama. Jika data CRC ini berbeda, maka dianggap bahwa suatu error terjadi saat transmisi. Gambar berikut ini menjelaskan gambaran sederhana proses diatas, proses sesungguhnya sebenarnya sangat kompleks.
2. Mengendalikan aliran, untuk mencegah transmisi data menjadi mampet atau membanjiri si penerima, sublayer LLC memberikan pengendalian aliran yang memperlambat kecepatan aliran pengiriman data. Ada tiga macam metoda:
a. Acknowledgment, merupakan sinyal pemberitahuan kepada pengirim bahwa paket diterima. Jika sinyal pemberitahuan ini tidak diterima, maka paket dianggap error, dan pengirim akan mengulang pengiriman paket tersebut.
b. Buffering, adalah penyimpanan sementara disisi penerima, jika paket datang, maka paket disimpan sementara di buffering sampai data bisa diproses. Jika paket datang lebih cepat dari paket yang bisa diproses, maka buffer akan tumpah. Berarti data error, dan data perlu dikirim ulang. Cara pengontrolan di sisi penerima bisa dengan sinyal message “not ready”.
c. Windowing, merupakan methoda untuk memaksimalkan data transfer, dan meminimalkan kehilangan data. Sebelum data transfer, pengirim dan penerima melakukan negosiasi lebar window yang akan dipakai yang menunjukkan jumlah paket yang bisa dikirim dengan satuan waktu tertentu dengan satu sinyal acknowledgement. Beberapa protocol menggunakan lebar windows yang dipakai secara dinamis tergantung kondisi kehandalan media transfer.
3. mendukung Multi-protocol, bertindak sebagai buffer atau sebagai penengah antara protocol-2 yang tergantung media – pada bagian bawah, dan protocol-2 layer network bagian atas.
a. Menjalankan beberapa protocol layer-2 diatasnya pada piranti yang sama dan pada saat yang sama.
b. Menjalankan protocol-2 yang sama layer diatasnya pada media transmisi yang berbeda.
Layanan-2 yang berorientasi koneksi (Connection-oriented ) dan layanan tanpa koneksi (connectionless Services)
“Layanan-2 koneksi” adalah istilah yang digunakan untuk menjelaskan fungsi-2 jaringan yang mengendalikan dan mem-verifikasi pesan-2 jaringan dari pengirim dan penerima. Layanan-2 koneksi meliputi item-2 seperti deteksi error, koreksi error, dan pengendalian aliran. Tergantung pada implementasi protocol, layanan-2 koneksi diimplementasikan pada berbagai layer OSI, tidak hanya pada layer Data Link. Suatu protocol sering dijelaskan dalam kaitannya dengan layanan-2 koneksi yang diharapkan atau yang diberikan.
Ada dua klasifikasi yang sering digunakan:
1. Protocol-2 yang berorientasi koneksi, mengasumsikan bahwa data akan hilang selama transmisi, karenanya diperlukan suatu verifikasi bahwa data sampai ke tujuan. Protocol-2 ini relative lebih lambat karena adanya upaya verifikasi data dan juga jaminan pengiriman yang handal antar piranti. Protocol-2 yang berorientasi koneksi ini mensyaratkan bahwa piranti melakukan pembentukan sessi koneksi untuk mentransfer data.
Ada tiga phase dalam proses komunikasi yang berorientasi koneksi ini:
a. Inisialisai sessi (pembentukan koneksi)
b. Sesi perawatan (transfer data)
c. Session pemutusan (pelepasan koneksi)
2. Connectionless protocols (protocol-2 tanpa koneksi)
Protocol-2 tanpa koneksi mengasumsikan bahwa suatu jalur komunikasi yang handal sudah terbentuk antara dua piranti yang berkomunikasi dan juga asumsi bahwa semua data akan terkirim semuanya. Piranti-2 yang sedang berkiriman melanjutkan proses pengiriman tanpa menunggu sinyal acknowledgement (sinyal pemberitahuan). Protocol-2 tanpa koneksi ini bisa mengirim data dengan cepat, karena memang tidak memerlukan tambahan informasi pendgendali extra kepada paket. Jika memang diperlukan suatu sinyal pemberitahuan (acknowledgement), akan dilakukan oleh protocol-2 di layer diatasnya.
Istilah handal dan tidak handal sering digunakan untuk menjelaskan protocol. Protocol yang handal menjamin bahwa data atau paket akan sampai ke tujuan dengan selamat tanpa cacat (orientasi koneksi), sementara protocol yang tidak handal tidak menjamin. Akan tetapi protocol-2 yang tidak handal sering membuahkan hasil pengiriman yang memuaskan dan bisa diprediksi jika menggunakan media transmisi yang bebas error, atau mengandalkan protocol-2 lainnya untuk memberikan jaminan ke handalan pengiriman.
Model protocol TCP/IP mempunyai layer-2 relasi yang boleh dibilang sama dengan model asli dari OSI ini. Kedua layer bagian bawah yaitu layer Physical dan layer Data Link dipetakan sebagai layer Network Access dalam protocol TCP/IP.
5.MAC (Sub Layer Media Access Control)
Sublayer Media Access Control adalah sublayer pertama atau sublayer bawah dari layer Data Link.sublayer memecah data manjadi frame sebelum ditransmisikan, dan memegang address fisikal (MAC address) untuk address jaringan. Piranti seperti Switches dan bridges menggunakan address Data Link untuk mengarahkan data user melalui jaringan menuju ke host tujuan.
Sublayer MAC menangani tiga macam tugas berikut ini:
1. Addressing Physical Device, identifikasikan piranti-2 hardware khusus. Semua piranti di jaringan harus mempunyai address fisikal yang unik. Untuk
jaringan-2 LAN, address fisik ditanamkan kedalam interface card (NIC). Address MAC adalah address hardware 48-bit yang tampak sebagai nomor hexadecimal 12-digit.
2. Media Access, metoda media access memerintahkan bagaimana piranti jaringan menentukan kapan harus mengirim sinyal melalui jaringan, apa yang harus dilakukan jika ada dua piranti jaringan mau mengirim paket pada saat yang bersamaan.
Ada tiga macam metoda access media yang digunakan dalam jaringan komputer.
a. Contention (semua piranti mempunyai akses yang sama)
b. Token-passing (piranti yang mempunyai Token akan mendapatkan akses)
c. Polling (piranti-2 ditentukan nomor urutnya)
3. Topology Logical, menjelaskan bagaimana piranti-2 berjalan dari piranti ke piranti. Topology fisik tertentu dapat mentransmisikan messages dengan lebih dari satu cara, sehingga sesungguhnya anda bisa menggunakan suatu topology logical yang berbeda dari topologi physical dari jaringan anda.
Ada tiga macam topology yang mungkin dibentuk:
a. Physical Bus, Logical Bus
b. Physical Ring, Logical Ring
c. Physical Star, Logical Bus
d. Physical Star, Logical Ring
e. Physical Star, Logical Star
Referensi
