Cisco Fundamental : Model Jaringan Layer

Layered Model – Keuntungan

            Untuk menggambarkan interaksi antara berbagai protocol, digunakan model layer. Layered model menggambarkan operasi yang terjadi pada tiap layer (lapisan) dan interaksinya. Keuntungan menggunakan layered model ialah:

1.      Membantu dalam desain protocol, karena protocol yang beroperasi pada layer spesifik, memiliki aturan tersendiri dan interface (antar muka) tertentu bagi layer atas atau bawahnya.

2.      Mendukung kompetisi, karena produk dari berbagai vendor dapat bekerja bersama.

3.      Menghindari perubahan teknologi satu layer, karena mempengaruhi layer lain.

4.      Menyediakan bahasa yang sama untuk mendeskripsikan fungsi dan kapabilitas jaringan.

Layered Model – protocol dan referensi

            Ada 2 jenis dasar model jaringan :

1.      Model protocol

2.      Model referensi

            Model protocol menyediakan model yang mendekati struktur dari suatu protocol suite. Bentuk hirarkis dari protocol suite umumnya merepresentasikan semua fungsionalitas yang dimiliki. Termasuk dalam model protocol ialah TCP/IP. Model ini mendeskripsikan dengan spesifik fungsi yang terjadi pada tiap layer.

            Model referensi adalah model yang menyediakan referensi umum untuk mempertahankan konsistensi bagi semua tipe protocol dan layanan jaringan. Model referensi tidak dimaksudkan sebagai spesifikasi implementasi atau memiliki detail yang cukup. Tujuan utama dari model referensi ialah membantu pemahaman fungsi dan proses yang terkait. Open System Interconnection (OSI) model adalah model paling umum digunakan sebagai referensi, digunakan untuk desain, spesifikasi operasi dan troubleshooting.

            Meskipun model TCP/IP dan OSI adalah 2 model yang sering digunakan, dapat digunakan atau dibuat model lain yang sesuai dengan kondisi. Pada dasarnya, karena standarisasi, semua desainer (vendor) diharuskan mengkomunikasikan produk atau layanan mereka dalam dua model tersebut.

TCP/IP model

            Model protocol layer pertama yang dibuat tahun 1970an disebut dengan model internet. Mendefinisikan 4 kategori fungsi yang harus dilakukan agar komunikasi sukses. Karena arsitektur dari protocol suite TCP/IP mengikuti model tersebut, model internet kemudian secara umum disebut sebagai model TCP/IP. 

            Kebanyakan model protocol menjelaskan urutan protocol yang spesifik secara vendor, namun model TCP/IP adal model terbuka (open standard), tidak ada perusahaan yang mengontrol definisinya. Definisi dari standar ini didiskusikan terbuka pada forum dan dokumentasi terbuka yang sering disebut RFC (Request for Comments).

TCP/IP model – proses komunikasi

            Model TCP/IP mendeskripsikan fungsionalitas dari protocol yang menyusun TCP/IP protocol suite. Protokol-protokol ini diimplementasi baik pada host pengirim maupun penerima dan berinteraksi untuk menyediakan pengiriman data end to end melalui jaringan. Berikut adalah langkah lengkapnya :

1.      Pembuatan data pada layer aplikasi pengirim.

2.      Segmentasi dan enkapsulasi data saat data tersebut turun ke protocol yang lebih bawah.

3.      Pengiriman data melalui media (sesuai dengan jenis media) pada network access layer.

4.      Transportasi data melalui internetwork, yang terdiri dari media dan alat perantara (intermediary).

5.      Penerimaan data oleh network access layer penerima.

6.      Dekapsulasi dan penyusunan data saat naik ke protocol yang lebih tinggi.

7.      Memberikan data yang telah diproses pada layer aplikasi penerima.

TCP/IP model – PDU dan enkapsulasi

            Saat data turun dari satu layer ke layer yang lain, dalam perjalanannya untuk dikirim, masing-masing layer (protocol) menambahkan informasi pada data tersebut. Hal ini disebut dengan proses enkapsulasi. Format dari data yang dihasilkan oleh tiap layer disebut dengan PDU (Protocol Data Unit).

            Dalam proses enkapsulasi, PDU dari layer yang sebelumnya dienkapsulasi lagi oleh layer yang bersangkutan. Masing-masing PDU pada layer yang berbeda memiliki nama yang berbeda. Meskipun tidak ada konvensi penamaan universal, disini digunakan nama berdasarkan protocol yang ada. 

Data à Application layer PDU

Segment à Transport Layer PDU

Packet à Internetwork layer PDU

Frame à Network layer PDU

Bits à PDU saat mengirim data melalui media

TCP/IP model – proses kirim dan terima

            Saat mengirim pesan melalui jaringan, stack protocol pada host beroperasi dari atas ke bawah (sebaliknya jika proses menerima dari bawah ke atas). Berikut contoh pengiriman data dari web server ke browser di client :

1.      Protocol aplikasi, dalam hal ini adalah HTTP, mengirim data halaman web ke layer transport.

2.      Pada transport layer, data besar tersebut disegmentasi, tiap segmen diberikan label informasi disebut header, berisi tentang proses yang akan menerima data ini pada host penerima. Juga berisi data agar segmen yang ada dapat disusun ulang.

3.      Transport layer mengirim segmen ke internet layer, dimana protocol IP diimplementasi. Di sini tiap segmen dienkapsulasi dengan IP header yang berisi alamat sumber dan tujuan.

4.      Berikutnya paket IP dikirim ke network access layer. Di sini Ethernet protocol digunakan untuk mengenkapsulasi paket. PDU yang dihasilkan ialah frame yang memiliki header (berisi halaman fisik) dan trailer (berisi cek parity).

5.      Frame yang ada diencode sesuai dengan media yang digunakan NIC dari server.

            Proses terima oleh client merupakan kebalikan dari proses kirim:

1.      Bit diubah menjadi frame.

2.      Header dan trailer frame diambil, menjadi paket lalu dikirim ke layer atas.

3.      Header paket diambil, menjadi segmen lalu dikirim ke layer atas.

4.      Header segmen diambil, lalu disusun ulang dan data dikirim ke application layer.

OSI Model

            OSI model pada awalnya didesain oleh International Organization for Standardization (ISO) untuk menyediakan framework untuk membangun sistem suite protocol yang terbuka, terlepas dari dependensi produk.

            Sayangnya karena kecepatan penetrasi internet dengan TCP/IP yang cepat, perkembangan suite protocol OSI menjadi tertinggal. Meskipun demikian beberapa protocol yang dikembangkan berdasarkan spesifikasi OSI digunakan secara luas.

            Sebagai model referensi, OSI model menyediakan daftar yang detail dari fungsi dan service yang dapat terjadi pada tiap layer. Juga interaksi antar layer. Catatan: jika model TCP/IP menggunakan nama maka OSI model menggunakan nomor.

 

1.      Physical à mengatur fungsi teknis untuk pengiriman bit melalui media.

2.      Data link à mengatur cara mengirim data frame antar perangkat.

3.      Network à memberikan layanan untuk pertukaran data antar perangkat yang dikenali.

4.      Transport à memberikan layanan segmentasi, transport dan penyusunan data

5.      Session à memberikan layanan pertukaran data antar aplikasi.

6.      Presentation à memberikan layanan representasi data yang ditransfer antar aplikasi.

7.      Application à mengatur format data yang dikirim berdasarkan karakteristik aplikasi.

TCP/IP model dan OSI – perbandingan

Sumber : Cisco Fundamental, Joko Christian, M. Kom