D atalink dan Network Layer

Datalink dan Network Layer

Pendahuluan

Pelajari standar dan teknologi Ethernet

OSI Layer

User

Aplikasi

Presentasi

Sesi

Transport

Network

Data Link

Physical

Peer To Peer

Komunikasi HorisontalAplikasi

Presentasi

Sesi

Transport

Network

Data Link

Physical

Aplikasi

Presentasi

Sesi

Transport

Network

Data Link

Physical

Service Access Point (SAP)

Transport

Network

Data Link

Service Access Point

Service Access Point

Header

Enkapsulasi Header untuk specific Layer

Berisi informasi untuk protokol pada Layer tersebut

Header dan Data dikirim ke Layer di bawahnya

DATAHeader +

DATA

Menuju Layer dibawah

Dekapsulasi

Informasi (Header) dibaca oleh Layer, kemudian DATA diteruskan ke Layer diatasnya

DATAHeader

Di LAYER yang sama, komunikasi terjadi

Melalui pertukaran HEADER dari Layer tersebut

(disebut sebagai PEER TO PEER communication)

Menuju

Layer diatas

H3

Paket

H4

Segmen

Segmen, Paket, Frame

DATA

H4

Segmen

DATA

H2

Frame

H3

PaketH2

Frame

Physical Layer Bitstream (aliran data bit per bit dari satu

simpul ke simpul lainnya)

Data Link Layer

Hardware Address diperlukan untuk komunikasi antar simpul

Bentuk Hardware Address tergantung teknologi yang digunakan

Layer 2 Address (L2 Address)

Frame Relay –DLCIATM – VPI/VCIToken Ring – MAC AddressEthernet – MAC Address

A B C

HW-ADDRESS HW-ADDRESS HW-ADDRESS

Network Layer Komunikasi menggunakan L3 Address sebagai

identitas Simpul Layer 3 Address disebut sebagai Logical

Address yang akan diubah menjadi L2-Address User umumnya cukup dengan mengenal L3-

Address Contoh L3 Address adalah IP-Address, IPX

Address (Netware) Routing terjadi pada Layer 3, berdasarkan L3

Address (RIP, BGP, OSPF, dll)

Transport Layer

Identitas Layer 4 pada TCP/IP dinyatakan dengan Nomor PORT

Fungsi dari Transport Layer: Flow Control Multiplexing Virtual Circuit Management Error Checking dan Recovery

Session Layer

Mengendalikan sesi antar Simpul Contoh

RPC (Remote Procedure Call) NetBIOS NFS (Network File System)

Presentation Layer Melakukan Coding, Formatting, Conversion,

Encryption dan bersifat transparan pada User

Format Data – JPEG, GIF Encrypted Data – Hashing Data Compression – ZIP ASCII – EBCDIC Conversion (EBCDIC coding

character di Mainframe)

Application Layer

Aplikasi berbasis protokol tersebut, misalnya pada protokol TCP/IP:

FTPTELNETSMTPHTTP

Network Layer

Pendahuluan Fungsi utama dari layer network adalah

pengalamatan dan routing Routing merupakan fungsi yang

berrtanggung jawab membawa data melewati sekumpulan jaringan dengan cara memilih jalur terbaik untuk dilewati data

Pengalamatan pada layer network merupakan pengalamatan secara logical

Pengalamatan Logik

Biasa disebut dengan IP Address (nomor IP)

Nomor IP diperlukan oleh perangkat lunak untuk mengidentifikasi komputer pada jaringan

Namun nomor identitas yang sebenarnya diatur oleh NIC (Network Interface Card) atau kartu Jaringan yang juga mempunyai nomor unik.

Pengalamatan di Komputer

Isbat Uzzin

Jl. Bendul Merisi No 19A

Surabaya 60111

Nama PengirimAlamat PengirimKode Pos Pengirim

• Prinsip pengalamatan sama dengan Pos• Kode pos akan membawa surat ke kantor pos

terdekat. Selanjutnya jalan dan nomor rumah akan membawa surat ke rumah.

Pengalamatan Komputer

Seperti Pengalamatan Pos, kombinasi dari Alamat Rumah dan Kode Pos

Pengalamatan Jaringan merupakan kombinasi dari Pengalamatan Fisik (MAC Address) dan Pengalamatan Logik (IP Address)

Pengalamatan Komputer

Layer 2 (Ethernet) dan Layer 3 (IP) Addresses dibutuhkan: Layer 2 / MAC address

Ada pada NIC Tidak pernah berubah Identitas nyata dari perangkat

Layer 3 / Protocol address Di set dengan software (Sist. Operasi) Bisa berubah jika kita berpindah tempat

Mana MAC Address Mana IP Address?

Skema IP Addressing

IP Addresses terdiri 32 bits.

32 bit dibagi menjadi 4 bagian setiap bagian terdiri dari 8 bit.

Untuk kemudahan dikonversi menjadi desimal.

Protokol IP

Internet Protocol mengirim paket data secara unreliable atau disebut sebagai connectionless.

Unreliable artinya Protocol tidak memberikan jaminan atas keberhasilan pengiriman paket tersebut

Nomor IP

IP Address versi 4 (IPv4) terdiri atas 32 bit. Dari 32 bit ini dibagi 2.

Bagian pertama identitas jaringan Network ID Bagian kedua Host-ID

Class A :

Network Id Host Id (24 bit)

0xxx xxxx xxxx xxxx xxxx xxxx xxxx xxxx

Class B :


10xx xxxx xxxx xxxx xxxx xxxx xxxx xxxx

Class C :


110x xxxx xxxx xxxx xxxx xxxx xxxx xxxx

Class IP

CLASS Prefix Jumlah Jaringan

Jumlah Host

A 1-126 126 16.777.214

B 128 - 191 16.384 65.534

C 192 - 223 2.097.152 254

Netmask

Pemisahan network-id dan host-id dengan netmask

network-id binary 1 host-id binary 0.

Netmask Natural:

A: 11111111 00000000 00000000 00000000 = 255.0.0.0

B: 11111111 11111111 00000000 00000000 = 255.255.0.0

C: 11111111 11111111 11111111 00000000 = 255.255.2555.0

Alamat Broadcast dan Jaringan

Memberi informasi kepada jaringan, bahwa layanan tertentu exist

Mencari informasi di jaringan

iMac iMac iMac

iMac

192.168.1.0

192.168.1.1

sadewa

Jenis Broadcast

Local Broadcast alamat khusus 255.255.255.255, yang

berarti mengirim paket untuk seluruh simpul di jaringan lokal

Directed Broadcast alamat 192.168.1.255, yaitu mengirim

paket ke seluruh simpul yang berada pada jaringan 192.168.1.0

Jangkauan Nomor IP satu jaringan

Network-ID: 192.168.1.0 Nomor IP pertama: 192.168.1.1 Nomor IP terakhir: 192.168.1.254 Nomor IP broadcast: 192.168.1.255

Private IP-Address

Class A: 10.0.0.0 sampai dengan 10.255.255.255

Class B (16 network): 172.16.0.0 sampai dengan

172.31.255.255

Class C (256 network): 192.168.0.0 sampai dengan

192.168.255.255

Latihan Nomor Jaringan

Protokol ARP

Address Resolution Protocol (ARP) ARP melakukan broadcast untuk mencari

Hardware Address dari sebuah nomor IP tertentu

Broadcast:

Who know 192.168.1.3 tell 192.168.1.17

Reverse Address Resolution Protocol (RARP)

Host mempunyai MAC tanpa IP Address Host menggunakan RARP melakukan

broadcast ke Boot Server atau DHCP Server dengan MAC address sebagai identitas

Server memberikan response berupa IP Address ke Host tersebut

Host menggunakan IP Address yang diberikan Server tersebut sebagai identitas di jaringan

Internet Control Message Protocol (ICMP)

ICMP diperlukan secara internal oleh IP untuk memberikan informasi tentang error yang terjadi antara Host. ► Destination unreachable (Host or Port) ► Network unreachable ► Time Exceeded ► Parameter Problem ► dan lain lain

Protocol Stack TCP/IP Protocol Stack TCP/IP lahir dari Defense

Advanced Research Projects Agency (DARPA) pada tahun 1969, jauh sebelum model OSI dipublikasikan

ProsesAPLIKASI

TRANSPORT

IP

PortsSCTP TCP UDP

InternetLayer

Network Interface

Logical Address

HardwareAddress

Technology LAN

Technology WAN

Layer Aplikasi Aplikasi menentukan alamat tujuan, memilih

jenis transport dan port tujuan ► Alamat tujuan (nomor IP target) ► Jenis Transpor ► Port tujuan (aplikasi target)

Ketiga komponen ini membentuk Socket. Software developer harus menciptakan socket

terlebih dahulu sebelum dapat melakukan transmisi data.

Socket

Target tujuan : 172.16.1.1 Protokol : TCP (telnet) Port : 23 172.16.1.1

Telnet Server (telnetd) port 23

Client: telnet 172.16.1.1

Port Mapping

APLIKASI

TCP

IP

Ports

InternetLayer

Network Interface

Logical Address

HardwareAddress

Technology LAN

Technology WAN

FT

P20,21

SS

H

22

SM

TP

25

Tel

net

23

HT

TP

80

Telnet

IP

Technology LAN

Technology WAN

FT

P

20,21

SS

H

22

SM

TP

25

Tel

net

23

HT

TP

80

ServerClient

IP

Technology LAN

Technology WAN

3762

Komunikasi medium

User Datagram Protocol (UDP)

UDP mengirim data (message) ke Host lain pada jaringan tanpa harus lebih dahulu membangun hubungan komunikasi

Pola ini disebut sebagai komunikasi connectionless (atau message oriented data transfer protocol).

UDP Header

IP

Technology LAN

Technology WAN

Day

time

13

DN

S

53

RP

C

111

TF

TP

69

NT

P

123

ServerClient

IP

Technology LAN

Technology WAN

Komunikasi medium

UDP

Soure Port Destination Port

16 bits 16 bits

Total Length checksumDATA

UDP HEADER

Contoh: tftp 172.16.1.1

IP

Technology LAN

Technology WAN

Day

time

13

DN

S

53

RP

C

111

TF

TP

69

NT

P

123

ServerClient

IP

Technology LAN

Technology WAN

7265

Komunikasi medium

UDP

7265 69

16 bits 16 bits

80 31“HALLO APA Khabar” ?

L4-Header

Transmission Control Protocol (TCP)

Source Port Destination Port

16 bits 16 bits

HLEN Window Size

checksum Urgent Pointer

Sequence Number

Acknowledge Number

Revd Control

TCP FLAG

Bit TCP-Flag Deskripsi

1 URG Nilai dari urgent pointer – valid

2 ACK Nilai di Ack Number – valid

3 PSH Push data – prioritas

4 RST Koneksi harus di RESET

5 SYN Sinkhronisasi nomor

6 FIN Terminasi hubungan

Intepretasikan TCP flag0 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0

HLENGTH = ________________

URG = on - off

ACK = on - off

PSH = on - off

RST = on - off

SYN = on - off

FIN = on - off

3-Way Handshake

IP

Technology LAN

Technology WAN

teln

etd

23

ServerClient: telnet 172.16.1.1

IP

Technology LAN

Technology WAN

9100

Komunikasi medium

TCP

9100 23

* *

* *

100

*

* SYN

9100 23

* *

* *

100

*

* SYN

23 9100

* *

* *

300

101

* ACK,SYN

9100 23

* *

* *

101

301

* ACK

Skenario membangun hubungan

9100 23

* *

* *

800

*

* FIN

23 9100

* *

* *

*

801

* ACK

9100 23

* *

* *

*

1201

* ACK

23 9100

* *

* *

1200

*

* FIN

Skenario Menutup Hubungan

Transfer Data (TCP) Data transfer dikendalikan dengan

menggunakan mekanisme sliding window

Client

t

Server

Seq=100

Ack=101

Seq=101

Ack=102

Seq=102

Ack=103

Seq=103

Ack=104

Client Server

Seq=100

Seq=101

Seq=102

Seq=103

Ack=105

Seq=104

Client

t

Server

Seq=100

Seq=101

Seq=102

Seq=103

Ack=102

Seq=104

Seq=102

Ack=105

Window Size=5

PUSH data

BUFFER

Sender

BUFFER

Receiver

Upper Layer

Paketdata

transmisi

PSH digunakan oleh Sender untuk mendahuluipaket data ke Upper Layer (menghindari Buffering)

Urgent Data

TCP-flag URG menjelaskan kepada receiver, bahwa data yang dikirim adalah sangat penting, sehingga harus didahulukan.

Nilai pada Urgent Pointer membantu aplikasi untuk mengidentifikasikan paket data tersebut.

Stream Control Transmission Protocol (SCTP)

SCTP merupakan keluarga baru TCP/IP yang didisain untuk aplikasi Internet seperti multi media, IP Telephony,

SCTP memadukan fitur terbaik dari TCP dan UDP sebagai reliable message oriented protocol

Sender Receiver

Data Stream

Association

Hubungan anrata Sender dan Receiver tidak disebut sebagai connection, melainkan sebagai association.

Ide dari association akan terlihat manfaatnya bila sebuah komputer mempunyai lebih dari 1 network interface (disebut sebagai multihoming )

Sender Receiver

Data Stream

association 1

association 2

association 3

Multihoming Service SCTP mengijinkan multiple IP address untuk mencapai

tujuan. Multiple IP ini menggunakan lebih dari satu network interface, yang disebut sebagai multihoming.

Stream data melewati channel eth0 dan eth1. SCTP menggunnakan SI (Stream Identifier) untuk membedakan stream yang dipakai.

`eth0

eth1

Data Chunk

Source Port Dest. Port

HLgth Window size

checksum Urgent pointer

Seq nr

Ack nr

* Flg


Verification tag

checksum

DATA (bytes)

Control chunks

DATA chunks

TCP HEADER SCTP HEADER

Data Chunk Pada contoh terdapat 3 pecahan data. Setiap

unit data mempunyai identitas berupa TSN (Transmission Sequence Number), besar TSN adalah 32 bits. Seperti pada TCP, TSN analogi dengan tcp sequence number.

Setiap Stream mempunyai bagian data yang diidentifikasikan dengan SSN (stream sequence number), merupakan nomor urut yang berlaku pada stream tersebut.


Verification tag

checksum

Control chunks

Data dari aplikasi no 1

Data dari aplikasi no 2

Data dari aplikasi no 3Data chunks

Data Chunks( 1 Stream)


Verification tag

checksum

Control chunks

SI=1 TSN=1 SSN=1

SI=1 TSN=2 SSN=2

SI=1 TSN=3 SSN=3

Data Chunks (2 Streams)

SCTP HEADER

Control Chunks

SI=1,TSN=100, SSN=0

SI=1,TSN=101, SSN=1

SI=1,TSN=102, SSN=2

SCTP HEADER

Control Chunks

SI=1,TSN=103, SSN=3

SI=2,TSN=104, SSN=0

SI=2,TSN=105, SSN=1

SCTP HEADER

Control Chunks

SI=2,TSN=107, SSN=2

SI=1,TSN=108, SSN=5

SCTP HEADER

Control Chunks

SI=2,TSN=109, SSN=3

PAKET 1 PAKET 2 PAKET 3 PAKET 4

SI=1,TSN=106, SSN=4

SI=2,TSN=110, SSN=4

SI=2,TSN=111, SSN=5

SI=1,TSN=112, SSN=6

D atalink dan Network Layer

Documents

Transcript of D atalink dan Network Layer