Bab 1

Dasar-dasar TCP/IP

Materi ini menjelaskan apa dan bagaimana jaringan TCP/IP secara menyeluruh meliputi konsep, arsitektur, protokol, IP Address dan subnetmask, routing, domain name service, aplikasi, desain, implementasi, management dan trouble shooting, yang dimulai dari sejarah lahirnya protokol TCP/IP. Selain itu, diberikan juga beberapa contoh kasus untuk lebih memahami konsep-konsep yang diterangkan seperti routing, desain IP Address jaringan dan integrasi berbagai tipe jaringan dengan menggunakan TCP/IP.

Dasar-dasar TCP/IP

Tujuan

Setelah mengikuti materi ini, peserta diharapkan dapat memahami jaringan TCP/IP dan dapat menggunakannya sebagai bekal dalam perencanaan, pembangunan dan pemeliharaan jaringan TCP/IP beserta aplikasinya.

2 Pendahuluan

2.1 Sejarah Lahirnya TCP/IP

Pada tahun 1969 DARPA (Defence Advanced Research Projects Agency) mendanai riset dan pembuatan jaringan paket switching eksperimental yang diberinama ARPANET. Karena dinilai sukses dan banyak organisasi lain yang menghubungkan diri dengan jaringan ini, maka pada tahun 1975 ia menjadi jaringan yang bersifat operasional. Sementara itu ARPANET terus bertambah besar sehingga protokol yang digunakan pada waktu itu tidak mampu lagi menampung jumlah node yang semakin banyak. Oleh karena itu DARPA mendanai pembuatan protokol komunikasi yang lebih umum, yakni TCP/IP. Ia diadopsi menjadi standard ARPANET pada tahun 1983.

Untuk memudahkan proses konversi, DARPA juga mendanai suatu proyek yang mengimplementasikan protokol ini ke dalam BSD UNIX, sehingga dimulailah perkawinan antara UNIX dan TCP/IP. Sejak tahun itu istilah internet mulai populer, karena terjadi perubahan administratif pada ARPANET, yang dipecah menjadi MILNET dan ARPANET kecil, kemudian ditambah dengan bergabungnya NFS (National Science Foundation) / NSFNET. Pada awalnya internet digunakan untuk menunjukan jaringan yang menggunakan internet protocol (IP) tapi dengan semakin berkembangnya jaringan, istilah ini sekarang sudah berupa istilah generik yang digunakan untuk semua kelas jaringan. internet (dengan huruf i kecil) sekarang biasanya digunakan orang untuk menunjuk pada koleksi sembarang jaringan fisik terpisah yang saling dihubungkan dengan protokol yang sama untuk membentuk jaringan logic. Sedangkan Internet (dengan huruf I besar) digunakan untuk menunjuk pada komunitas jaringan komputer worldwide yang saling dihubungkan dengan protokol TCP/IP.

2.2 Keutamaan TCP/IP

TCP/IP tidak tumbuh menjadi besar begitu saja dengan sendirinya, atau karena Departemen Pertahanan (DoD) Amerika Serikat memandatkan penggunaannya. Satu hal yang paling penting dan menjadi kunci sukses digunakannya TCP/IP pada Internet adalah, ia muncul pada waktu yang tepat dan merupakan protokol pertama yang dapat memenuhi kebutuhan komunikasi data pada saat itu. Selain itu, sebagai protokol yang dirancang untuk internetworking, TCP/IP jelas memiliki berbagai kelebihan yang membuat TCP/IP digunakan oleh kebanyakan komunitas pengguna jaringan. Keunggulan-keunggulan ini meliputi beberapa hal, antara lain :

n Open Protocol Standards sehingga tersedia secara luas. Semua orang bisa men-develop perangkat lunak untuk dapat berkomunikasi menggunakan protokol ini. Hal ini membuat pemakaian TCP/IP meluas dengan sangat cepat, terutama dari sisi pengadopsian oleh berbagai sistem operasi dan aplikasi jaringan. Akibatnya, walaupun TCP/IP bukanlah standard protokol yang dikeluarkan oleh badan standard dunia seperti ISO (International Standard Organizations), TCP/IP menjadi standard de facto karena terbukti lebih banyak dipakai di seluruh dunia.

n Tidak tergantung pada perangkat keras jaringan tertentu sehingga TCP/IP cocok untuk menyatukan bermacam macam network, misalnya Ethernet, token ring, dial-up line, X-25 net dan lain lain. Hal merupakan keunggulan utama TCP/IP, terutama dalam membentuk Wide Area Network yang memang terdiri dari berbagai macam perangkat keras, sistem operasi dan media komunikasi.

n Cara pengalamatan bersama, memungkinkan devais pada TCP/IP (bisa berupa komputer, router, atau lebih umum dengan istilah host) untuk mengidentifikasi secara unik devais yang lain dalam seluruh jaringan, walaupun jaringannya sebesar jaringan worldwide Internet. Setiap komputer yang tersambung dengan jaringan TCP/IP (Internet) akan memiliki address yang hanya dimiliki olehnya.

3 Arsitektur & Protokol Jaringan TCP/IP

Dalam arsitektur jaringan komputer, kita mengenal adanya lapisan-lapisan ( layer ) yang memiliki tugas spesifik. Setiap lapisan memiliki protokol tersendiri sesuai fungsi yang telah didefinisikan bagi lapisan tersebut. International Standard Organization ( ISO ) telah mengeluarkan suatu standard untuk arsitektur jaringan komputer yang dikenal dengan nama Open System Interconnection ( OSI ). Standard ini terdiri dari 7 lapisan protokol yang menjalankan fungsi komunikasi antara 2 komputer. Namun dalam jaringan TCP/IP, hanya didefinisikan 5 lapisan seperti yang dapat kita lihat pada Gambar 1-1 berikut :

Arsitektur OSI Arsitektur TCP/IP

Gambar 1-1 Perbandingan Arsitektur Jaringan Komputer OSI dan TCP/IP

Perbedaan ini tidaklah bersifat ekstrim, karena sebenarnya fungsi-fungsi beberapa lapisan pada suatu sistem telah tercakup dalam satu lapisan pada sistem yang lain. Untuk lebih jelasnya, mari kita lihat satu persatu fungsi setiap lapisan secara umum dan protokol yang dipakai pada tiap lapisan pada TCP/IP.

Lapisan Fisik ( Physical Layer ) merupakan lapisan terbawah yang mendefinisikan besaran fisik seperti media komunikasi, tegangan / arus, interface RS-232 dsb. Lapisan ini dapat berbeda-beda pada setiap jaringan, sesuai dengan media komunikasi yang dipergunakan. Kelebihan jaringan TCP/IP terutama adalah karena sifatnya yang sangat fleksibel dalam implementasi, yakni dapat mengintegraikan berbagai jaringan dengan media fisik yang berbeda-beda.

Lapisan kedua adalah Network Access Layer ( identik dengan Lapisan Data Link layer pada OSI ). Pada lapisan ini, didefinisikan bagaimana penyaluran data dalam bentuk frame-frame data pada media fisik yang digunakan secara handal. Lapisan ini biasanya memberikan servis untuk deteksi dan koreksi kesalahan dari data yang ditransmisikan. Beberapa contoh protokol yang digunakan pada lapisan ini adalah X.25 jaringan publik, Ethernet untuk jaringan Etehernet, AX.25 untuk jaringan Paket Radio dsb.

Lapisan ketiga adalah Internet Layer ( Network Layer pada OSI ). Jika lapisan pertama dan kedua hanya mengatur komunikasi antara dua pihak secara langsung, maka pada lapisan ini didefinisikan pula bagaimana hubungan dapat terjadi antara dua pihak yang berada pada jaringan yang berbeda. Pada jaringan Internet yang terdiri atas puluhan juta host dan ratusan ribu jaringan lokal, lapisan ini bertugas untuk menjamin agar suatu paket yang dikirimkan dapat menemukan tujuannya dimana pun berada. Oleh karena itu, lapisan ini memiliki peranan penting terutama dalam mewujudkan internetworking yang meliputi wilayah luas (worldwide Internet). Beberapa tugas penting pada lapisan ini adalah:

n Addressing, yakni melengkapi setiap datagram dengan alamat Internet dari tujuan. Alamat pada protokol inilah yang dikenal dengan Internet Protocol Address ( IP Address). Karena pengalamatan (addressing) pada jaringan TCP/IP berada pada level ini (software), maka jaringan TCP/IP independen dari jenis media dan komputer yang digunakan.

n Routing, yakni menentukan ke mana datagram akan dikirim agar mencapai tujuan yang diinginkan. Fungsi ini merupakan fungsi terpenting dari Internet Protocol (IP). Sebagai protokol yang bersifat connectionless, proses routing sepenuhnya ditentukan oleh jaringan. Pengirim tidak memiliki kendali terhadap paket yang dikirimkannya untuk bisa mencapai tujuan. Router-router pada jaringan TCP/IP lah yang sangat menentukan dalam penyampaian datagram dari penerima ke tujuan.

Lapisan keempat adalah Transport Layer, yang mendefinisikan cara-cara untuk melakukan pengiriman data antara end to end host secara handal. Lapisan ini menjamin bahwa informasi yang diterima pada sisi penerima adalah sama dengan informasi yang dikirimkan pada pengirim. Untuk itu, lapisan ini memiliki beberapa fungsi penting antara lain :

n Flow Control. Pengiriman data yang telah dipecah menjadi paket-paket tersebut harus diatur sedemikian rupa agar pengirim tidak sampai mengirimkan data dengan kecepatan yang melebihi kemampuan penerima dalam menerima data.

n Error Detection. Pengirim dan penerima juga melengkapi data dengan sejumlah informasi yang bisa digunakan untuk memeriksa data yang dikirimkan bebas dari kesalahan. Jika ditemukan kesalahan pada paket data yang diterima, maka penerima tidak akan menerima data tersebut. Pengirim akan mengirim ulang paket data yang mengandung kesalahan tadi. Dengan demikian, data dijamin bebas dari kesalahan (error free) pada saat diteruskan ke lapisan aplikasi. Konsekuensi dari mekanisme ini adalah timbulnya delay yang cukup berarti. Namun selama aplikasi tidak bersifat real-time, delay ini tidak menjadi masalah, karena yang lebih diutamakan adalah data yang bebas dari kesalahan.

Pada TCP/IP, protokol yang dipergunakan adalah Transmission Control Protocol ( TCP ) atau User Datagram Protocol ( UDP ). TCP dipakai untuk aplikasi-aplikasi yang membutuhkan keandalan data, sedangkan UDP digunakan untuk aplikasi yang membutuhkan panjang paket yang pendek dan tidak menuntut keandalan yang tinggi. TCP memiliki fungsi flow control dan error detection dan bersifat connection oriented. Sebaliknya pada UDP yang bersifat connectionless tidak ada mekanisme pemeriksaan data dan flow control, sehingga UDP disebut juga unreliable protocol. Untuk beberapa hal yang menyangkut efisiensi dan penyederhanaan, beberapa aplikasi memilih menggunakan UDP sebagai protokol transport. Contohnya adalah aplikasi database yang hanya bersifat query dan response, atau aplikasi lain yang sangat sensitif terhadap delay seperti video conference. Aplikasi seperti ini dapat mentolerir sedikit kesalahan (gambar atau suara masih bisa dimengerti), namun akan tidak nyaman untuk dilihat jika terdapat delay yang cukup berarti.

Lapisan kelima adalah Application Layer. Sesuai namanya, lapisan ini mendefinisikan aplikasi-aplikasi yang dijalankan pada jaringan. Karena itu, terdapat banyak protokol pada lapisan ini, sesuai dengan banyaknya aplikasi TCP/IP yang dapat dijalankan. Contohnya adalah SMTP ( Simple Mail Transfer Protocol ) untuk pengiriman electronic mail, FTP (File Transfer Protocol) untuk transfer file, HTTP (Hyper Text Transfer Protocol) untuk aplikasi multimedia WWW (World Wide Web), NNTP (Network News Transfer Protocol) untuk distribusi news group dan masih banyak yang lain. Setiap aplikasi pada umumnya menggunakan protokol TCP dan IP, sehingga keseluruhan keluarga protokol ini dinamai dengan TCP/IP.

3.1 Mekanisme Pengiriman dan Penerimaan Paket Data

Lapisan-lapisan dan protokol yang ada di dalamnya pada arsitektur jaringan TCP/IP menggambarkan fungsi-fungsi dalam komunikasi antara dua buah komputer. Setiap lapisan menerima data dari lapisan di atas atau dibawahnya, memproses data tersebut sesuai fungsi protokol yang ada padanya dan meneruskannya ke lapisan berikutnya.

Apakah yang terjadi ketika dua komputer berkomunikasi ? Untuk lebih memahami proses yang terjadi ketika dua buah komputer berhubungan, mari kita lihat Gambar 1-2.

Gambar 1-2 Proses Enkapsulasi Data

Terjadi aliran data antara pengirim dan penerima melalui lapisan-lapisan tadi. Pada pengirim, aliran data adalah dari atas ke bawah. Data dari user maupun suatu aplikasi dikirimkan ke Lapisan Transport dalam bentuk paket-paket dengan panjang tertentu. Protokol menambahkan sejumlah bit pada setiap paket sebagai header yang berisi informasi mengenai urutan segmentasi untuk menjaga integritas data dan bit-bit pariti untuk deteksi dan koreksi kesalahan.

Dari Lapisan Transport, data yang telah diberi header tersebut diteruskan ke Lapisan Network / Internet. Protokol pada lapisan ini juga menambahkan header yang berisi informasi alamat tujuan, alamat pengirim dan informasi lain yang dibutuhkan untuk melakukan routing. Selain itu, diambil pula keputusan routing, yakni ke network yang mana (lewat interface mana) data akan dikirimkan, jika terdapat lebih dari satu interface pada host. Pada lapisan ini juga dapat terjadi segmentasi data, karena panjang paket yang akan dikirimkan harus disesuaikan dengan kondisi media komunikasi pada network yang akan dilalui.

Setelah itu, data diteruskan ke Lapisan Network Access (Data Link). Lapisan ini mengolah data menjadi frame-frame, menambahkan informasi keandalan dan address pada level link. Protokol pada lapisan ini menyiapkan data dalam bentuk yang paling sesuai untuk dikirimkan melalui media komunikasi tertentu.

Setelah itu, barulah Lapisan Fisik mengirimkan data dalam bentuk besaran-besaran listrik/fisik seperti tegangan, arus, gelombang radio maupun cahaya, sesuai media yang digunakan.

Pada penerima, proses pengolahan data berlangsung dari lapisan paling bawah ke lapisan paling atas. Sinyal yang diterima pada lapisan fisik akan diubah dalam bentuk data (logic). Protokol pada link layer akan memeriksa integritas data pada level link dan mencopot header yang ditambahkan protokol link layer pada pengirim, jika tidak ada kesalahan pada data.

Selanjutnya data diteruskan ke lapisan network. Pada lapisan ini, address tujuan dari paket data yang diterima akan diperiksa. Jika address tujuan merupakan address host yang bersangkutan, maka header lapisan network akan dicopot dan data akan diteruskan ke lapisan yang diatasnya. Namun jika tidak, data akan di forward ke network tujuannya, sesuai dengan informasi routing yang dimiliki.

Pada lapisan Transport, kebenaran data akan diperiksa kembali, menggunakan informasi header yang dikirimkan oleh pengirim. Jika tidak ada kesalahan, paket-paket data yang diterima akan disusun kembali sesuai urutannya pada saat akan dikirim dan diteruskan ke lapisan aplikasi pada penerima.

Proses yang dilakukan tiap lapisan tersebut dikenal dengan istilah enkapsulasi data. Enkapsulasi ini sifatnya transparan. Maksudnya, suatu lapisan tidak perlu mengetahui ada berapa lapisan yang ada di atasnya maupun di bawahnya. Masing-masing hanya mengerjakan tugasnya. Pada pengirim, tugas ini adalah menerima data dari lapisan diatasnya, mengolah data tersebut sesuai dengan fungsi protokol, menambahkan header protokol dan meneruskan ke lapisan di bawahnya.

Pada penerima, tugas ini adalah menerima data dari lapisan di bawahnya, mengolah data sesuai fungsi protokol, mencopot header protokol tersebut dan meneruskan ke lapisan di atasnya.

4 Internet Protocol

Internet Protocol merupakan kunci dari jaringan TCP/IP, karena semua aplikasi jaringan TCP/IP pasti bertumpu kepada Internet Protocol agar dapat berjalan dengan baik. Oleh karena itu, mempelajari protokol IP dan karakteristiknya merupakan hal yang mutlak diperlukan bagi siapa saja yang ingin menguasai teknologi TCP/IP secara keseluruhan.

IP merupakan protokol pada lapisan network yang bersifat connectionless. Dengan sifat ini, setiap paket data yang dikirim oleh pengirim ke penerima dalam suatu sesi hubungan akan dirouting secara independen. Penentuan rute yang akan ditempuh oleh paket IP (disebut juga datagram) dilakukan oleh setiap router yang dilewati datagram tersebut. Uniknya, penentuan rute ini dilakukan untuk setiap datagram secara independen. Dengan demikian, keseluruhan datagram yang dikirim dari sejak awal pembukaan hubungan sampai akhir dapat memiliki rute yang berbeda dari pengirim ke penerima. Akibatnya, ada kemungkinan datagram tersebut tiba di penerima dalam urutan yang berbeda dengan urutan pada saat pengiriman.

IP juga didesain untuk dapat melewati berbagai media komunikasi yang memiliki karakteristik dan kecepatan yang berbeda-beda. Pada jaringan Ethernet, panjang satu datagram akan lebih besar dari panjang datagram pada jaringan publik yang menggunakan media jaringan telepon, atau pada jaringan wireless. Perbedaan ini semata-mata untuk mencapai throughput yang baik pada setiap media. Pada umumnya, semakin cepat kemampuan transfer data pada media tersebut, semakin besar panjang datagram maksimum yang digunakan. Akibat dari perbedaan ini, datagram IP dapat mengalami fragmentasi ketika berpindah dari media kecepatan tinggi ke kecepatan rendah (misalnya dari LAN Ethernet 10 Mbps ke leased line menggunakan Point-to-Point Protocol dengan kecepatan 64 kbps). Pada router/host penerima, datagram yang ter-fragmen ini harus disatukan kembali sebelum diteruskan ke router berikutnya, atau ke lapisan transport pada host tujuan. Hal ini menambah waktu pemrosesan pada router dan menyebabkan delay.

Protokol IP juga dikenal sebagai “best effort” protocol. Hal ini karena IP tidak memberi jaminan bahwa suatu datagram akan sampai ke tujuan dengan selamat. IP hanya memberi jaminan untuk melakukan usaha terbaik (best effort) agar datagram dapat sampai ke tujuan. Suatu datagram bisa saja tidak sampai dengan selamat ke tujuan karena beberapa hal berikut:

n Adanya bit error pada saat pentransmisian datagram pada suatu medium

n Router yang dilewati mendiscard datagram karena terjadinya kongesti dan kekurangan ruang memori buffer

n Putusnya rute ke tujuan untuk sementara waktu akibat adanya router yang down

n Terjadinya kekacauan routing, sehingga datagram mengalami looping

Seluruh sifat yang diuraikan pada tulisan di atas, jika ditinjau dari sisi lain, sebenarnya merupakan konsekuensi dari keunggulan protokol IP. Keunggulan ini berupa kemampuan menggabungkan berbagai media komunikasi dengan karakteristik yang berbeda-beda, fleksibel dengan perkembangan jaringan, dapat merubah routing secara otomatis jika suatu rute mengalami kegagalan, dsb. Namun demikian, untuk mencapai kelebihan-kelebihan ini, ada sisi efisiensi protokol yang harus dikorbankan. Misalnya, untuk dapat merubah routing secara dinamis, dipilih mekanisme routing yang ditentukan oleh kondisi jaringan dan elemen-elemen jaringan (router). Selain itu, proses routing juga harus dilakukan untuk setiap datagram, tidak hanya pada permulaan hubungan. Atau untuk mengantisipasi kemungkinan terjadinya fragmentasi, harus ada informasi mengenai fragmentasi pada header setiap datagram. Jadi, akan selalu ada trade-off antara fleksibilitas dan efisiensi, sebagaimana adanya tawar menawar antara kemudahan bagi pengguna dan kompleksitas bagi perancang suatu sistem. Marilah kita perhatikan struktur header dari protokol IP beserta fungsinya masing-masing.

Setiap protokol memiliki bit-bit ekstra diluar informasi/data yang dibawanya. Selain informasi, bit-bit ini juga berfungsi sebagai alat kontrol. Dari sisi efisiensi, semakin besar jumlah bit ekstra ini, maka semakin kecil efisiensi komunikasi yang berjalan. Sebaliknya semakin kecil jumlah bit ekstra ini, semakin tinggi efisiensi komunikasi yang berjalan. Disinilah dilakukan trade-off antara keandalan datagram dan efisiensi. Sebagai contoh, agar datagram IP dapat menemukan tujuannya, diperlukan informasi tambahan yang harus dicantumkan pada header ini.

Untuk lebih mendalami fungsi-fungsi yang ada pada protokol IP, perlu diketahui susunan header protokolnya. Struktur header datagram protokol IP dapat dilihat pada gambar berikut.

Gambar 1-3 Header Datagram pada Protokol IP

Setiap field dalam protokol IP memiliki fungsi yang spesifik. Untuk penyederhanaan, kita akan membahsa beberapa field penting saja, yaitu :

4.1 Time-to-Live

Field Time-to-Live (TTL) berisi jumlah maksimum hop yang dilewati oleh suatu datagram. Nilai maksimum field ini adalah 255. Nilai TTL akan dikurangi satu oleh router setiap kali datagram diforward dari satu network ke network lain. Jika nilai TTL telah habis (0), maka datagram tidak akan diforward lagi ke jaringan lain.

Fungsi TTL juga untuk mencegah terjadinya looping terus-menerus jika terjadi kesalahan routing. Seandainya tidak ada mekanisme TTL untuk “mematikan” datagram, maka terjadinya looping akan memberatkan jaringan karena router yang terlibat akan terus memproses datagram.

4.2 Source Address dan Destination Address

Isi masing-masing field ini cukup jelas, yakni alamat pengirim dan alamat penerima dari datagram. Masing-masing field terdiri dari 32 bit, sesuai panjang IP Address yang digunakan dalam Internet. Destination address merupakan field yang akan dibaca oleh setiap router untuk menentukan kemana paket IP tersebut akan diteruskan untuk mencapai destination address tersebut.

Struktur IP Address ini secara lebih jelas akan diuraikan pada bagian berikut.

5 IP Address

IP Address terdiri dari 32 bit, yang biasanya dalam penulisan dibagi atas 4 segmen (8 bit tiap segmen). Variasi address yang dapat digunakan host dalam jaringan TCP/IP, jika direpresentasikan dalam bilangan biner adalah dari 00000000.00000000.00000000.00000000 sampai dengan 11111111.11111111.11111111.11111111. Jadi, jaringan TCP/IP secara teoritis mampu mengintegrasikan sebanyak 2³² (4 milyar lebih) komputer. Pada kenyataannya ada address-address khusus yang dipakai untuk keperluan tertentu, sehingga tidak boleh dipakai oleh host.

5.1 Pembagian Kelas Address

IP Address yang berjumlah 4 milyar lebih itu diklasifikasikan menjadi beberapa kelas tertentu. Pembagian kelas-kelas ini ditujukan untuk mempermudah alokasi IP Address, baik untuk host/jaringan tertentu maupun untuk keperluan tertentu. Untuk memudahkan pembacaan dan penulisan, IP Address biasanya direpresentasikan dalam bilangan desimal. Jadi, range address di atas dapat diubah menjadi address 0.0.0.0 sampai address 255.255.255.255. Nilai desimal dari IP Address inilah yang dikenal dalam pemakaian sehari-hari. Beberapa contoh IP Address adalah:

44.132.1.20

167.205.9.35

202.152.1.250

Ilustrasi IP Addres dalam desimal dan biner dapat dilihat pada Gambar 1-4 berikut :

Gambar 1-4 IP Address dalam Bilangan Desimal dan Biner

IP Address dapat dipisahkan menjadi 2 bagian, yakni bagian network (bit-bit network/network bit) dan bagian host (bit-bit host/host bit). Network bit berperan dalam identifikasi suatu network dari network yang lain, sedangkan host bit berperan dalam identifikasi host dalam suatu network. Jadi, seluruh host yang tersambung dalam jaringan yang sama memiliki network bit yang sama. Sebagian dari bit-bit bagian awal dari IP Address merupakan network bit/network number, sedangkan sisanya untuk host. Garis pemisah antara bagian network dan host tidak tetap, bergantung kepada kelas network. Ada 3 kelas address yang utama dalam TCP/IP, yakni kelas A, kelas B dan kelas C. Perangkat lunak Internet Protocol menentukan pembagian jenis kelas ini dengan menguji beberapa bit pertama dari IP Address. Penentuan kelas ini dilakukan dengan cara berikut :

n Jika bit pertama dari IP Address adalah 0, address merupakan network kelas A. Bit ini dan 7 bit berikutnya (8 bit pertama) merupakan network bit sedangkan 24 bit terakhir merupakan host bit. Dengan demikian hanya ada 128 network kelas A, yakni dari nomor 0.xxx.xxx.xxx sampai 127.xxx.xxx.xxx, tetapi setiap network dapat menampung lebih dari 16 juta host (256³). Sebagai ilustrasi dapat dilihat pada Gambar 1-5.

Gambar 1-5 Struktur IP Address Kelas A

n Jika 2 bit pertama dari IP Address adalah 10, address merupakan network kelas B. Dua bit ini dan 14 bit berikutnya (16 bit pertama) merupakan network bit sedangkan 16 bit terakhir merupakan host bit. Dengan demikian terdapat lebih dari 16 ribu network kelas B (64 x 256), yakni dari network 128.0.xxx.xxx - 191.255.xxx.xxx. Setiap network kelas B mampu menampung lebih dari 65 ribu host (256²). Ilustrasinya dapat dilihat pada Gambar 1-6 berikut.

Gambar 1-6 Struktur IP Address Kelas B

n Jika 3 bit pertama dari IP Address adalah 110, address merupakan network kelas C. Tiga bit ini dan 21 bit berikutnya (24 bit pertama) merupakan network bit sedangkan 8 bit terakhir merupakan host bit. Dengan demikian terdapat lebih dari 2 juta network kelas C (32 x 256 x 256), yakni dari nomor 192.0.0.xxx sampai 223.255.255.xxx. Setiap network kelas C hanya mampu menampung sekitar 256 host. Ilustrasinya dapat dilihat pada Gambar 1-7.

Gambar 1-7 Struktur IP Address Kelas C

Kelas berikutnya dari IP Address adalah kelas D dan E. Kelas D merupakan IP Address yang dialokasikan sebagai multicast address. Alokasi nomor untuk address multicast ini adalah dari 224.0.0.0 sampai dengan 239.255.255.255. Kelas address ini akan dibicarakan lebih dalam pada bagian berikut, karena kelas inilah yang digunakan sebagai address pada multicast backbone untuk aplikasi video conference. Sedangkan kelas E merupakan sisanya (240.0.0.0 sampai 255.255.255.255) yang dialokasikan untuk eksperimen. Sebelum membahas multicast address, akan dibahas lebih dahulu beberapa address khusus untuk tujuan tertentu.

5.2 Address Khusus

Selain address yang dipergunakan untuk pengenal host, ada beberapa jenis address yang digunakan untuk keperluan khusus dan tidak boleh digunakan untuk pengenal host. Address tersebut adalah:

Network Address. Address ini digunakan untuk mengenali suatu network pada jaringan Internet. Misalkan untuk host dengan IP Address kelas B 167.205.9.35. Tanpa memakai subnet, network address dari host ini adalah 167.205.0.0. Address ini didapat dengan membuat seluruh bit host pada 2 segmen terakhir menjadi 0. Tujuannya adalah untuk menyederhanakan informasi routing pada Internet. Router cukup melihat network address (167.205) untuk menentukan ke router mana datagram tersebut harus dikirimkan.

Contoh untuk kelas C, network address untuk IP address 202.152.1.250 adalah 202.152.1.0. Analogi yang baik untuk menjelaskan fungsi network address ini adalah dalam pengolahan surat pada kantor pos. Petugas penyortir surat pada kantor pos cukup melihat kota tujuan pada alamat surat (tidak perlu membaca seluruh alamat) untuk menentukan jalur mana yang harus ditempuh surat tersebut. Pekerjaan “routing” surat-surat menjadi lebih cepat. Demikian juga halnya dengan router di Internet pada saat melakukan routing atas datagram.

Broadcast Address. Address ini digunakan untuk mengirim/menerima informasi yang harus diketahui oleh seluruh host yang ada pada suatu network. Seperti diketahui, setiap datagram IP memiliki header alamat tujuan berupa IP Address dari host yang akan dituju oleh datagram tersebut. Dengan adanya alamat ini, maka hanya host tujuan saja yang memproses datagram tersebut, sedangkan host lain akan mengabaikannya. Bagaimana jika suatu host ingin mengirim datagram kepada seluruh host yang ada pada networknya ? Tidak efisien jika ia harus membuat replikasi datagram sebanyak jumlah host tujuan. Pemakaian bandwidth akan meningkat dan beban kerja host pengirim bertambah, padahal isi datagram-datagram tersebut sama. Oleh karena itu, dibuat konsep broadcast address. Host cukup mengirim ke alamat broadcast, maka seluruh host yang ada pada network akan menerima datagram tersebut. Konsekuensinya, seluruh host pada network yang sama harus memiliki broadcast address yang sama dan address tersebut tidak boleh digunakan sebagai IP Address untuk host tertentu.

Jadi, sebenarnya setiap host memiliki 2 address untuk menerima datagram : pertama adalah IP Addressnya yang bersifat unik dan kedua adalah broadcast address pada network tempat host tersebut berada.

Broadcast address diperoleh dengan membuat bit-bit host pada IP Address menjadi 1. Jadi, untuk host dengan IP address 167.205.9.35 atau 167.205.240.2, broadcast addressnya adalah 167.205.255.255 (2 segmen terakhir dari IP Address tersebut dibuat berharga 11111111.11111111, sehingga secara desimal terbaca 255.255). Jenis informasi yang dibroadcast biasanya adalah informasi routing.

Multicast Address. Kelas address A, B dan C adalah address yang digunakan untuk komunikasi antar host, yang menggunakan datagram-datagram unicast. Artinya, datagram/paket memiliki address tujuan berupa satu host tertentu. Hanya host yang memiliki IP address sama dengan destination address pada datagram yang akan menerima datagram tersebut, sedangkan host lain akan mengabaikannya. Jika datagram ditujukan untuk seluruh host pada suatu jaringan, maka field address tujuan ini akan berisi alamat broadcast dari jaringan yang bersangkutan. Dari dua mode pengiriman ini (unicast dan broadcast), muncul pula mode ke tiga. Diperlukan suatu mode khusus jika suatu host ingin berkomunikasi dengan beberapa host sekaligus (host group), dengan hanya mengirimkan satu datagram saja. Namun berbeda dengan mode broadcast, hanya host-host yang tergabung dalam suatu group saja yang akan menerima datagram ini, sedangkan host lain tidak akan terpengaruh. Oleh karena itu, dikenalkan konsep multicast. Pada konsep ini, setiap group yang menjalankan aplikasi bersama mendapatkan satu multicast address. Struktur kelas multicast address dapat dilihat pada Gambar 1-8 berikut.

Gambar 1-8 Struktur IP Address Kelas Multicast Address

Untuk keperluan multicast, sejumlah IP Address dialokasikan sebagai multicast address. Jika struktur IP Address mengikuti bentuk 1110xxxx.xxxxxxxx.xxxxxxxx.xxxxxxxx (bentuk desimal 224.0.0.0 sampai 239.255.255.255), maka IP Address merupakan multicast address. Alokasi ini ditujukan untuk keperluan group, bukan untuk host seperti pada kelas A, B dan C. Anggota group adalah host-host yang ingin bergabung dalam group tersebut. Anggota ini juga tidak terbatas pada jaringan di satu subnet, namun bisa mencapai seluruh dunia. Karena menyerupai suatu backbone, maka jaringan muticast ini dikenal pula sebagai Multicast Backbone (Mbone).

5.3 Subnetting

Untuk beberapa alasan yang menyangkut efisiensi IP Address, mengatasi masalah topologi network dan organisasi, network administrator biasanya melakukan subnetting. Esensi dari subnetting adalah “memindahkan” garis pemisah antara bagian network dan bagian host dari suatu IP Address. Beberapa bit dari bagian host dialokasikan menjadi bit tambahan pada bagian network. Address satu network menurut struktur baku dipecah menjadi beberapa subnetwork. Cara ini menciptakan sejumlah network tambahan, tetapi mengurangi jumlah maksimum host yang ada dalam tiap network tersebut.

Subnetting juga dilakukan untuk mengatasi perbedaan hardware dan media fisik yang digunakan dalam suatu network. Router IP dapat mengintegrasikan berbagai network dengan media fisik yang berbeda hanya jika setiap network memiliki address network yang unik. Selain itu, dengan subnetting, seorang Network Administrator dapat mendelegasikan pengaturan host address seluruh departemen dari suatu perusahaan besar kepada setiap departemen, untuk memudahkannya dalam mengatur keseluruhan network.

Suatu subnet didefinisikan dengan mengimplementasikan masking bit (subnet mask ) kepada IP Address. Struktur subnet mask sama dengan struktur IP Address, yakni terdiri dari 32 bit yang dibagi atas 4 segmen. Bit-bit dari IP Address yang “ditutupi” (masking) oleh bit-bit subnet mask yang aktif dan bersesuaian akan diinterpretasikan sebagai network bit. Bit 1 pada subnet mask berarti mengaktifkan masking ( on ), sedangkan bit 0 tidak aktif ( off ). Sebagai contoh kasus, mari kita ambil satu IP Address kelas A dengan nomor 44.132.1.20. Ilustrasinya dapat dilihat Tabel 1-1 berikut :

Tabel 1-1 Subnetting 16 bit pada IP Address kelas A

Dengan aturan standard, nomor network IP Address ini adalah 44 dan nomor host adalah 132.1.20. Network tersebut dapat menampung maksimum lebih dari 16 juta host yang terhubung langsung. Misalkan pada address ini akan akan diimplementasikan subnet mask sebanyak 16 bit 255.255.0.0.( Hexa = FF.FF.00.00 atau Biner = 11111111.11111111.00000000.00000000 ). Perhatikan bahwa pada 16 bit pertama dari subnet mask tersebut berharga 1, sedangkan 16 bit berikutnya 0. Dengan demikian, 16 bit pertama dari suatu IP Address yang dikenakan subnet mask tersebut akan dianggap sebagai network bit. Nomor network akan berubah menjadi 44.132 dan nomor host menjadi 1.20. Kapasitas maksimum host yang langsung terhubung pada network menjadi sekitar 65 ribu host.

Subnet mask di atas identik dengan standard IP Address kelas B. Dengan menerapkan subnet mask tersebut pada satu network kelas A, dapat dibuat 256 network baru dengan kapasitas masing-masing subnet setara network kelas B. Penerapan subnet yang lebih jauh seperti 255.255.255.0 ( 24 bit ) pada kelas A akan menghasilkan jumlah network yang lebih besar ( lebih dari 65 ribu network ) dengan kapasitas masing-masing subnet sebesar 256 host. Network kelas C juga dapat dibagi-bagi lagi menjadi beberapa subnet dengan menerapkan subnet mask yang lebih tinggi seperti untuk 25 bit (255.255.255.128), 26 bit (255.255.255.192), 27 bit ( 255.255.255.224) dan seterusnya.

Subnetting dilakukan pada saat konfigurasi interface. Penerapan subnet mask pada IP Address akan mendefinisikan 2 buah address baru, yakni Network Address dan Broadcast Address. Network address didefinisikan dengan menset seluruh bit host berharga 0, sedangkan broadcast address dengan menset bit host berharga 1. Seperti yang telah dijelasakan pada bagian sebelumnya, network address adalah alamat network yang berguna pada informasi routing. Suatu host yang tidak perlu mengetahui address seluruh host yang ada pada network yang lain. Informasi yang dibutuhkannya hanyalah address dari network yang akan dihubungi serta gateway untuk mencapai network tersebut. Ilustrasi mengenai subnetting, network address dan broadcast address dapat dilihat pada Tabel 1-2. Dari tabel dapat disimpulkan bagaimana nomor network standard dari suatu IP Address diubah menjadi nomor subnet / subnet address melalui subnetting.

IP Address	Network Address Standard	Subnet Mask	Interpretasi	Broadcast Address
44.132.1.20	44.0.0.0	255.255.0.0(16 bit)	Host 1.20 pada subnet 44.132.0.0	44.132.255.255
81.150.2.3	81.0.0.0	255.255.255.0 (24 bit)	Host 3 pada subnet 81.50.2.0	81.50.2.255
167.205.2.100	167.205.0.0	255.255.255.128 (25 bit)	Host 100 pada Subnet 167.205.2.0	167.205.2.127
167.205.2. 130	167.205.0.0	255.255.255.192 (26 bit)	Host 2 pada subnet 167.205.2.128	167.205.2.191

Tabel 1-2 Beberapa kombinasi IP Address, Netmask dan network number

Subnetting hanya berlaku pada network lokal. Bagi network di luar network lokal, nomor network yang dikenali tetap nomor network standard menurut kelas IP Address.

Sebagai penutup bagian ini,mari kita bahas suatu contoh kasus yang merupakan "kisah nyata" pembagian IP Address. Tugas ini merupakan kewajiban network administrator dalam merencanakan jaringan TCP/IP yang akan dibangun. Dalam contoh ini, Bapak Onno W. Purbo di ITB telah mendapat alokasi IP address dari NIC berupa satu buah kelas B, dengan nomor IP Address 167.205.xxx.xxx. Jika diimplementasikan dalam suatu jaringan saja (flat), maka dengan IP Address ini kita dapat membuat satu network dengan kapasitas 65.000 host lebih !!!. Karena letak fisik jaringan tersebar dan tingkat kongesti yang akan sangat tinggi, tidak mungkin menghubungkan seluruh komputer dalam kampus ITB hanya dengan menggunakan satu buah jaringan saja (flat). Maka dilakukan segmentasi jaringan sesuai letak fisiknya. Segmentasi ini tidak hanya pada level fisik (media), namun juga pada level logik (network layer), yakni pada level IP. Segmentasi pada level nework membutuhkan segmentasi pada IP Address yang akan digunakan. Untuk itu, dilakukan proses pendelegasian IP Address kepada masing-masing jurusan, fakultas dan lembaga lain yang memiliki LAN dan akan diintegrasikan dalam suatu jaringan kampus yang besar. Contoh delegasi IP Address kelas B 167.205.xxx.xxx yang dilakukan adalah sebagai berikut :

n IP Address 167.205.0.xxx di reserve

n IP Address 167.205.1.xxx dialokasikan kepada jurusan A

n IP Address 167.205.2.xxx dialokasikan kepada jurusan B dan C

n IP Address 167.205.3.xxx dialokasikan kepada jurusan D,

n dst.

Pembagian ini didasari oleh jumlah komputer yang terdapat pada suatu jurusan dan prediksi peningkatan populasinya untuk beberapa tahun kemudian. Hal ini dilakukan semata-mata karena IP Address bersifat terbatas, sehingga pemanfaatannya harus diusahakan seefisien mungkin.

Dalam pembagian ini, seorang network administrator di suatu lembaga mendapat alokasi IP Address 167.205.9.xxx. Alokasi ini setara dengan satu buah kelas C karena sama-sama memiliki kapasitas 256 IP Address, yakni dari 167.205.9.0 sampai dengan 167.205.9.255. Dalam melakukan pembagian ini, ia menemukan beberapa fakta :

n Setiap LAN pada masing-masing bagian pada umumnya memiliki komputer tidak lebih dari 30 buah.

n Terdapat kurang dari 7 buah LAN di lembaga yang ia bawahi

Berdasarkan fakta tersebut, ia membagi 256 buah IP address itu menjadi 8 segmen. Karena pembagian ini berbasis bilangan biner, pembagian hanya dapat dilakukan untuk kelipatan pangkat 2, yakni dibagi 2, dibagi 4, 8, 16, 32 dst. Jika kita tinjau secara biner, maka kita mendapatkan :

n Jumlah bit host dari subnet 167.205.9.xxx adalah 8 bit (segmen terakhir). Jika hanya akan diimplementasikan menjadi satu jaringan, maka jaringan tersebut dapat menampung sekitar 256 host.

n Jika ia ingin membagi menjadi 2 segmen, maka bit pertama dari 8 bit segmen terakhir IP Address di tutup (mask) menjadi bit network, sehingga masking keseluruhan menjadi 24 + 1 = 25 bit. Bit untuk host menjadi 7 bit. Ia memperoleh 2 buah sub network, dengan kapasitas masing-masing subnet 128 host. Subnet pertama akan menggunakan IP Address dari 167.205.9.(0-127), sedangkan subnet kedua akan menggunakan IP Address 167.205.9.(128-255).

Tabel 1-3 Pembagian 256 IP Address menjadi 2 segmen

n Karena ia ingin membagi menjadi 8 segmen, maka ia harus mengambil 3 bit pertama ( 2³ = 8) dari 8 bit segmen terakhir IP Address untuk di tutup (mask) menjadi bit network, sehingga masking keseluruhan menjadi 24 + 3 = 27 bit. Bit untuk host menjadi 5 bit. Dengan masking ini, ia memperoleh 8 buah sub network, dengan kapasitas masing-masing subnet 32 (=2⁵) host. Ilustrasinya dapat dilihat pada Tabel 1-4 berikut.

Tabel 1-4 Pembagian 256 IP Address menjadi 8 segmen

n Setelah melakukan pembagian IP Address di atas, barulah dilakukan pendelegasian IP Address kepada bagian / departemen yang berada di bawah pengaturan network administrator. Biasanya, LAN-LAN yang ada pada tiap bagian / departemen tersebut dihubungkan melalui suatu jaringan backbone. Untuk itu, satu segmen dialokasikan sebagai IP Address backbone, sementara segmen lainnya didelegasikan kepada LAN di setiap bagian / departemen.

6 IP Routing

Routing merupakan tugas terpenting yang dilakukan oleh IP. Sebagaimana kita ketahui, jumlah host yang dapat dihubungkan pada jaringan TCP/IP sangat banyak dan tergabung dalam berbagai jaringan komputer, yang tersebar di seluruh dunia. Ditambah lagi, perkembangan jaringan TCP/IP sangat cepat. Dibutuhkan mekanisme routing yang dapat mengintegrasikan berjuta-juta komputer itu, dengan tingkat fleksibilitas yang tinggi. Perubahan atau penambahan pada topologi jaringan hendaknya tidak memerlukan modifikasi dari sistem routing yang ada. Untuk mengakomodasi kebutuhan ini, dikembangkan beberapa protokol routing pada keluarga jaringan TCP/IP.

Dalam kacamata routing, jaringan sebesar Internet dimodelkan terbagi atas sejumlah autonomous system yang terpisah. Masing-masing autonomous system mempunyai cara tesendiri untuk mengatur dan mengendalikan jaringannya, termasuk pemilihan router dan protokol yang akan digunakan untuk melakukan routing pada sistemnya. Protokol routing yang digunakan dalam suatu autonomous system merupakan kelompok Interior Routing Protocol. Sedangkan protokol yang digunakan untuk routing antar autonomous system termasuk dalam Exterior Routing Protocol. Ada berbagai protokol routing yang dipakai di Internet untuk kedua jenis protokol routing ini. Di antaranya Routing Information Protocol (RIP), Open Shortest Path First (OSPF), Exterior Gateway Protokol (EGP) dan Border Gateway Protocol (BGP). Untuk mendapatkan perbandingan cara kerja multicast router yang melakukan forwarding multicast IP, perlu dibahas sedikit mengenai cara kerja routing serta salah satu protokol routing yang paling umum di Internet, yaitu RIP.

6.1 Hop

Suatu datagram yang dikirimkan dari pengirim ke penerima akan melalui suatu jalan (path), yang tersusun atas sejumlah hop yang berurutan. Satu hop adalah jarak antara 2 buah host/router yang terhubung langsung pada media yang sama. Jadi, host yang terhubung langsung pada LAN yang sama, atau host yang terhubung melalui saluran point-to-point dikatakan berjarak satu hop. Namun jika host yang dituju hanya dapat dicapai dengan bantuan forwarding dari sebuah router, maka jarak menjadi 2 hop. Hop ini menjadi suatu parameter atau satuan jarak dalam mengukur panjangnya rute untuk mencapai tujuan. Dengan satuan hop juga, dapat dipilih rute tersingkat antara beberapa rute yang bisa digunakan untuk mencapai host tujuan. Rute tersingkat dapat didefinisikan secara sederhana sebagai rute yang memiliki hop paling sedikit. Perhatikan Gambar 1-11.

Gambar 1-11 Pemilihan Rute Berdasarkan Jumlah Hop

Gambar 1-11 memberikan ilustrasi keadaan jaringan dan pemilihan rute berdasarkan jumlah hop. Perhatikan bahwa ada sejumlah host yang juga berfungsi sebagai router (host 1, host 2, host 3, host 5 dan host 6). Masing-masing router maupun host yang berfungsi sebagai router ini memiliki lebih dari satu interface untuk mengakses jaringan, sehingga mengintegrasikan dua atau lebih jaringan.

Untuk berhubungan dengan host 4, host 1 memiliki 2 buah pilihan rute. Rute pertama mulai dari host 1 - network B - host 2 - network C - host 3 - network D - host 4. Pada rute ini terdapat 3 buah hop seperti yang ditunjukkan oleh garis lengkung pada gambar. Rute kedua mulai dari host 1 - network A - router 1 - network E - router 2 - network F - host 5 - network G - host 6 - network D - host 4. Rute kedua menempuh 5 hop. Dengan demikian host 1 akan mengambil rute pertama sebagai pilihan. Jika host 1 akan mengirim datagram ke suatu host yang ada pada network D, maka datagram tersebut akan dikirim ke host 2 melalui network B, bukan ke router 1 melalui network A.

6.2 Metric

Bagaimana host 1 mengetahui bahwa host 4 dapat dicapai melalui host 2 dengan 3 hop, atau melalui router 1 dengan 5 hop ? Informasi ini disampaikan oleh masing-masing gateway yang terhubung langsung dengan host 1, yakni host 2 melalui network B dan router 1 melalui network A. Dalam informasi ini, terdapat parameter metric yang menunjukkan jumlah hop. Asal mula informasi ini sendiri berasal dari router yang tersambung langsung pada network tujuan. Dalam kasus di atas, network tujuan adalah network D, tempat host 1 berada.

Host 3 merupakan gateway pada network D. Dengan menggunakan protokol routing (RIP), host 3 mengirimkan informasi routing ke alamat broadcast pada network C. Isi informasi kira-kira berbunyi : saya bisa menghubungi network D dengan 1 hop. Berdasarkan informasi ini, seluruh host (termasuk host 2) pada network C akan meng-update tabel routing masing-masing, dengan menambahkan entry : network D bisa dihubungi lewat host 3 dengan 2 hop.

Selanjutnya, host 2 yang tersambung langsung ke host 1 melalui saluran point-to-point (network B) juga akan memberikan informasi berupa tabel routing yang dimilikinya kepada host 1. Host 2 akan mengirim informasi routing kepada host 1 yang isinya kira-kira :

- saya bisa menghubungi network C dengan 1 hop

- saya bisa menghubungi network D dengan 2 hop

Informasi pertama adalah network yang terhubung langsung dengan host 2, sedangkan informasi kedua berdasarkan informasi yang diterimanya dari host 3.

Berdasarkan informasi ini, host 1 akan meng-update tabel routingnya dengan menambahkan entry :

- network C bisa dihubungi lewat host 2 dengan 2 hop

- network D bisa dihubungi lewat host 2 dengan 3 hop

Dengan cara yang sama, rute kedua (garis lengkung sebelah bawah pada Gambar 1-11) akan menghasilkan informasi kepada host 1 bahwa network D juga bisa dihubungi lewat router 1 dengan 5 hop.

Dalam meng-update tabel routingnya, host yang menjalankan protokol RIP memiliki panduan yang baku. Jika ia menerima rute ke suatu network yang belum tercantum pada tabel routingnya, maka tabel routing akan di-update. Namun jika rute ke network tersebut telah ada, maka rute baru yang diterimanya akan dibandingkan. Apabila rute baru memiliki metric lebih besar atau sama dengan rute lama, maka rute lama tetap akan dipakai. Namun jika metric rute yang baru lebih kecil dari rute lama, maka rute lama akan digantikan oleh rute yang baru.

6.3 Routing Dinamik

Suatu rute bisa saja tidak dapat lagi digunakan untuk mencapai network tujuan karena berbagai sebab. Kembali ke Gambar 1-9, misalkan jaringan Ethernet (network C) mengalami kerusakan. Host 1 tidak akan bisa menggunakan rute melalui host 2 untuk mencapai host 4. Padahal, terdapat satu rute lagi (melalui router 1) untuk mencapai host 4. Jika terjadi kegagalan pada rute pertama, harus ada suatu cara agar host 1 dapat mengalihkan rute ke host 4 melalui router 1 secara otomatis.

Untuk mengatasi hal di atas, informasi routing harus senantiasa dibroadcast oleh router dalam periode waktu tertentu. Setiap host atau router juga harus menjaga tabel routingnya masing-masing agar senantiasa mendapat update dari router lainnya. Untuk RIP, jika periode waktu broadcast setiap router adalah t detik, maka setiap entry pada tabel routing memiliki waktu time out sebesat 4 kali t.

Untuk membahas mekanisme pengalihan routing secara dinamis, Gambar 1-11 kembali memberikan kasus yang baik. Host 3 akan membroadcast informasi routingnya setiap t detik ke network C. Dengan demikian, host 2 tetap mendapatkan rute ke network D melalui host 3. Karena host 2 juga mengirimkan informasi routingnya ke pada network B, maka host 1 pun juga mendapat rute ke network D melalui host 2. Sekarang misalkan jaringan Ethernet network C mengalami kerusakan. Host 2 tidak lagi mendapat update dari host 3 untuk rute ke network D. Setelah waktu timeout terlewati, rute ke network D melalui host 3 akan dihapus dari tabel routingnya. Akibatnya, host 1 juga tidak lagi mendapat update dari host 2 untuk rute ke network D. Rute tersebut akan terhapus begitu waktu timeout tercapai.

Dengan terhapusnya rute ke network D melalui host 2, rute ke network D melalui router 1 akan diterima sebagai rute baru, walaupun metricnya 5. Dengan demikian, setiap datagram yang ditujukan ke network D akan dialihkan ke router 1 secara otomatis. Network operator tidak perlu melakukan perubahan routing secara manual. Seluruhnya dikerjakan sendiri oleh router dengan menggunakan protokol routing.

Jika network C kembali berfungsi normal, host 1 akan mendapatkan kembali informasi rute ke network D melalui host 2. Rute ini memiliki metric 3, sehingga rute ke network D kembali dipilih melalui host 2. Jadi, protokol routing ini menjamin bahwa rute yang dipilih senantiasa merupakan rute yang tersingkat.

Protokol RIP juga memiliki kelemahan. Parameter hop tidak menjamin secara mutlak untuk mendapatkan rute tersingkat. RIP tidak memasukkan delay jaringan sebagai parameter pengukuran rute. Rute dengan jumlah hop yang lebih banyak bisa saja lebih cepat jika keseluruhan hop terdiri atas jaringan berkecepatan tinggi. Untuk itu, terdapat protokol routing lain yang memasukkan parameter kondisi jaringan (link state) ini sebagai satuan jarak, serta ada juga yang memasukkan kombinasi kedua parameter ini untuk mendapatkan hasil yang lebih baik. Protokol routing yang bekerja berdasarkan pertimbangan link state ini adalah Hello dan OSPF.

7 Domain Name System

Setiap Network Interface yang terhubung ke TCP/IP Network diidentifikasi melalui IP Address. Suatu nama ( disebut host name ) juga dapat diberikan kepada setiap device yang memiliki IP Address ( Server, Router, Terminal dsb.). Perangkat lunak jaringan tidak memerlukan nama untuk berhubungan. Namun demikian, manusia sebagai pengguna network memerlukannya karena lebih mudah diingat dan diketik dengan tepat dibandingkan nomor (IP Address) yang dipergunakan komputer. Penamaan setiap komputer yang terhubung ke network sangat membantu manusia dalam berhubungan satu sama lain.

Pada Internet, setiap mesin diberi nama yang informatif. Dengan melihat nama suatu mesin, minimal orang dapat membayangkan di mana mesin berada atau servis apa yang diberikannya. Bentuk hostname yang dipakai pada Internet mirip dengan IP Address, yakni terdiri dari beberapa segmen. Setiap segmen berupa nama / singkatan yang memberi informasi. Hubungan setiap segmen berupa hirarki / tingkatan. Segmen disebelah kiri lebih spesifik dari segmen di sebelah kanan, atau berada dalam domain nama yang ada di kanan. Perhatikan contoh hostname dari salah satu mesin yang ada di lingkungan Institut Teknologi Bandung ini :

ns1.itb.ac.id

Interpretasi dari nama di atas adalah suatu mesin yang diberi nama ns1, sesuai fungsinya sebagai Name Server. Mesin ini berada di itb, yang tergabung dalam domain ac (academic) dan seluruhnya berada dalam domain id (Indonesia). Singkatnya, mesin ns1 berada dalam domain itb.ac.id. Jenis organisasi lain di Indonesia lainnya adalah go (lembaga pemerintah), co (lembaga komersial) dan org (selain di atas / organisasi swadaya masyarakat). Perhatikan Gambar 1-10 sebagai ilustrasi sistem penamaan ini.

Gambar 1-10 Struktur penamaan suatu hostname

Top Level Domain yang dipakai pada Internet adalah singkatan nama negara (geografis). Beberapa contoh lain untuk ini adalah :

ca Kanada

fr Perancis

jp Jepang

nl Belanda

th Thailand

uk Inggris

Khusus penamaan di Amerika Serikat, Top Level Domain yang dipakai berdasarkan organisasi, seperti contoh berikut :

com organisasi komersial

edu institusi pendidikan

gov lembaga pemerintahan

mil organisasi militer

net organisasi pensupport network

org organisasi lain yang tidak tergolong kelompok di atas

Manusia lebih mudah menggunakan dan mengingat nama, karena sifatnya yang informatif tadi. Namun demikian, komunikasi komputer pada TCP/IP menghendaki nomor-nomor IP Address sebagai alamat untuk mengenali suatu mesin. Oleh karena itu, diperlukan suatu proses mapping antara hostname dan IP Address. Jika kita ingin berhubungan dengan komputer bernama image.itb.ac.id, maka komputer tempat kita berada harus mengetahui nomor IP Address dari image.itb.ac.id. Langkah pertama yang dilakukan adalah melihat pada file database pada komputer itu sendiri. Jika pada file database lokal ada baris berikut:

image.itb.ac.id IN A 167.205.22.121

maka komputer dengan cepat mengetahui IP Address yang akan dituju dan dari tabel routing dapat diketahui kemana paket harus dikirimkan.

Untuk memungkinkan suatu komputer dapat berhubungan dengan komputer di manapun di Internet, sangat sulit dan tidak efisien bila seluruh komputer memiliki seluruh daftar hostname yang ada di dunia. Oleh karena itu, disediakan host-host yang memberi layanan untuk mapping hostname. Mesin seperti ini dikenal dengan sebutan Name Server / Domain Name Server. Sesuai namanya, wewenang suatu Name Server dapat dibagi-bagi menurut Domain Name yang dibawahinya. Misalkan ada Name Server yang memegang Top Level Domain *.id. Idealnya, Name Server ini memiliki daftar IP Address dan hostname dari setiap komputer yang ada di Indonesia. Tetapi tentu saja ada keterbatasan untuk mengetahui IP Address dan hostname dari mesin-mesin yang berada di lingkungan instansi tertentu yang lebih kecil. Untuk data yang lebih spesifik, misalnya *.ac.id atau *.itb.ac.id, Name Server ini dapat berhubungan dengan Name Server yang membawahi domain. tersebut.

Jika suatu komputer meminta layanan sebuah Name Server, jawaban langsung dikirimkan jika data tersebut ada padanya. Jika tidak, Name Server tersebut akan meminta kepada mesin Name Server lain yang lebih mengetahui. Jika jawaban telah diterima, data tersebut akan dikirim kepada host yang meminta kepadanya tadi. Selain itu, data baru tersebut langsung ditambahkan pada databasenya sendiri agar jika kemudian ada yang meminta data tersebut, dapat langsung dilayani tanpa meminta lagi kepada Name Server lainnya.