Kini kita memasuki gerbang modul Model Jaringan Komputer. Modul ini akan mengupas tuntas mengenai model jaringan komputer, protokol jaringan, dan juga komunikasi data. Terdapat dua model jaringan yang acap dijadikan referensi oleh seluruh dunia, yakni Model OSI dan Model TCP/IP. Jelas keduanya memiliki perbedaan yang kentara, mulai dari fungsinya hingga susunan protokol di dalamnya.
Protokol adalah seperangkat aturan yang menentukan bagaimana data ditransmisikan antara perangkat yang berbeda dalam jaringan. Kita akan pelajari lebih dalam soal ini nanti. Untuk saat ini, mari fokus ke model jaringan komputer.
Belajar model jaringan komputer adalah titik awal yang baik untuk memahami cara kerja sistem komunikasi di suatu jaringan. Namun, sebelum melangkah lebih jauh untuk memasuki dunia model jaringan, kita mesti kenal dahulu dengan pengertiannya. Apa sih model jaringan itu?
Model jaringan komputer sejatinya menjelaskan tentang arsitektur, komponen, dan desain yang digunakan untuk membangun komunikasi antara sistem sumber dan tujuan. Model jaringan (networking model) juga kerap disebut sebagai protocol stacks, protocol suites, atau network stacks.
Secara historis, ada banyak model jaringan komputer yang tersebar dan digunakan oleh beberapa perusahaan serta organisasi guna memenuhi kebutuhan mereka, termasuk Systems Network Architecture (SNA-IBM), AppleTalk, Novell Netware, dan Open System Interconnection (OSI).
Catatan: ISO merupakan singkatan dari International Organization for Standardization), sedangkan ITU adalah International Telecommunication Union.
Akan tetapi, sebagian besar model jaringan komputer tersebut kini telah lenyap dan usang karena popularitas model TCP/IP. TCP/IP merupakan singkatan dari Transmission Control Protocol/Internet Protocol, ia mewakili rangkaian protokol yang digunakan pada hampir semua sistem komunikasi modern.
TCP/IP telah menjadi model jaringan komputer yang lazim saat ini dan merupakan bahasa internet. Dengan kata lain, ia adalah sistem komunikasi inti dari World Wide Web yang memungkinkan setiap perangkat yang terhubung ke internet dapat saling berkomunikasi satu sama lain secara bersamaan.
Oleh sebab itu, di modul Model Jaringan komputer ini kita hanya akan berfokus pada model TCP/IP. Kendati begitu, model OSI juga akan dibedah sekilas untuk menambah wawasan dan poin referensi. tutorial mikrotik
Model OSI
Model OSI (Open Systems Interconnection) adalah model jaringan komputer teoretis yang diusulkan untuk menstandardisasi komunikasi antara perangkat melalui jaringan. Yang dimaksud teoritis adalah model ini tidak ada implementasi praktis. Ia hanyalah model konseptual yang menjelaskan bagaimana aplikasi dapat bekerja melalui jaringan.
Meskipun merupakan model konseptual, model OSI tetap penting untuk dipahami. Model OSI acap digunakan dan diajarkan dalam akademik atau oleh berbagai organisasi sertifikasi jaringan. Hampir tidak ada materi pendidikan jaringan yang lengkap tanpa memahami dasar-dasar model OSI.
Model OSI memiliki 7 layer yang menggambarkan bagaimana perangkat berkomunikasi satu sama lain. Saat seseorang mengirim data, data tersebut akan berjalan dari layer ketujuh (application layer) sampai layer pertama (physical layer). Perhatikan tanda panah di sebelah kiri.
Di sisi penerima data, data yang tadi dikirim akan masuk dari lapisan pertama (physical layer) dan berjalan sampai ke lapisan ketujuh (application layer), hingga akhirnya diterima sang penerima. Perhatikan tanda panah di sebelah kanan.
Itu adalah proses komunikasi data yang terjadi pada model OSI secara sederhana. Nantinya, di beberapa modul ke depan, kita akan mempelajarinya lebih dalam. Untuk sekarang, mari kita bedah setiap layer dari model OSI ini agar dapat memahaminya lebih lanjut.
Application Layer (Layer 7)
Application layer adalah layer ketujuh dari Model OSI. Layer ini merupakan satu-satunya layer yang berinteraksi langsung dengan data dari pengguna. Sebagai contoh, saat Anda membuka situs web www.initialboard.com, application layer-lah yang bertanggung jawab untuk menyiapkan permintaan yang akan dikirim melalui jaringan.
Satu hal penting yang perlu Anda ingat soal application layer adalah aplikasi bukan termasuk bagian dari application layer. Jadi, dalam hal ini, browser yang digunakan untuk membuka sebuah website bukanlah bagian dari application layer.
Application layer hanyalah hal-hal yang diandalkan oleh sebuah aplikasi untuk membuat data dapat tersaji dengan baik. Misalnya, HTTP (akan kita pelajari nanti), header, dan cookie adalah bagian dari application layer; sementara aplikasi bukan. Protokol yang biasanya beroperasi pada layer ini adalah HTTP, FTP, SMTP, dll.
Presentation Layer (Layer 6)
Presentation layer bertanggung jawab untuk mengonversi data agar sistem yang menggunakan format data yang berbeda dapat bertukar informasi.
Di sisi pengirim data, layer ini bertugas untuk hal-hal seperti enkripsi (encryption), kompresi (compression), dan pengodean (encoding) data. Sementara itu, di sisi penerima, layer ini bertugas untuk hal-hal semacam dekripsi (decryption), dekompres atau membalikkan kompresi (decompression), dan dekode (decoding) data.
Session Layer (Layer 5)
Session layer bertanggung jawab untuk membuka, menjaga, dan menutup sesi komunikasi alias session. Session adalah pertukaran informasi sementara dan interaktif antara dua atau lebih perangkat (atau antara komputer dan pengguna) yang saling berkomunikasi.
Layer ini membantu implementasi autentikasi, otorisasi, dan sinkronisasi bekerja dengan baik. Misalnya, saat login ke website Dicoding, Anda akan tetap dalam status login sampai akhirnya Anda melakukan logout. Contoh lain, saat Anda menonton video di Youtube, session layer memastikan timestamp dari audio dan video yang diterima dalam urutan yang sesuai.
Layer ini juga bertanggung jawab atas checkpoint. Sebagai contoh, jika Anda mengirim file berukuran 500 MB, session layer mungkin akan menetapkan checkpoint setiap 10 megabyte. Apabila session tetiba terhenti, session tersebut dapat dilanjutkan dari checkpoint terakhir. Jadi, alih-alih mengirim seluruh file lagi dari awal, data akan dikirim dari checkpoint terakhir, misal dari 300 MB sehingga bisa menghemat waktu.
Transport Layer (Layer 4)
Transport layer adalah tempat di mana data dipecah menjadi bagian-bagian yang lebih kecil, disebut juga sebagai segment.
Transport layer memiliki tanggung jawab untuk memastikan keandalan pengiriman segment data di jaringan. Data yang dikirim mestilah terkirim tanpa corrupt (rusak). Jika tidak, data tersebut akan dikirim ulang.
Selain itu, layer ini juga bertugas untuk menetapkan port sumber (source port) dan port tujuan (destination port) ke setiap segment. Port dalam kasus ini dapat dianggap sebagai beberapa input ke saluran jaringan (network channel) yang sama.
Protokol yang beroperasi pada transport layer adalah TCP dan UDP.
Network Layer (Layer 3)
Network layer bertugas untuk memecah segment ke dalam paket (packet).
Sebuah packet memiliki dua bagian:
- Header : Berisi informasi tentang paket itu sendiri.
- Body : Data aktual yang sedang dikirim.
Di network layer, perangkat lunak jaringan akan menyertakan header (IP header) ke setiap packet saat dikirim melalui Internet. Di sisi penerima, perangkat lunak jaringan dapat menggunakan header ini untuk memahami bagaimana cara menangani packet tersebut.
Header berisi informasi tentang konten, sumber, dan tujuan dari setiap packet (mirip seperti menstempel amplop dengan alamat pengirim dan tujuan). Informasi-informasi tersebut antara lain: IP address tujuan, ukuran total packet, indikasi apakah paket telah terfragmentasi (dipecah menjadi bagian yang lebih kecil lagi) dalam perjalanan, dan hitungan berapa banyak jaringan yang telah dilalui packet.
Sebagai informasi, IP address sederhananya adalah suatu alamat yang digunakan untuk mengidentifikasi koneksi komputer ke jaringan secara unik. Sederhananya, Anda bisa menganggap IP address sebagai alamat rumah.
Ketika Anda ingin mengirim surat kepada kawan lama, tentu poin penting yang perlu dicantumkan adalah alamat rumahnya, bukan? Dengan begitu, petugas pos akan semakin mudah dalam memproses surat Anda dan memastikan bahwa surat terkirim ke alamat yang sesuai.
Data Link Layer (Layer 2)
Data link layer bertanggung jawab untuk memecah packet ke dalam frame.
Selain itu, data link layer juga akan menetapkan source MAC address dan destination MAC address ke masing-masing frame.
Bagi Anda yang belum familier, MAC (Media Access Control) address adalah pengidentifikasi unik yang tertanam dalam network card atau network interface control untuk digunakan sebagai alamat jaringan. MAC address juga akrab dikenal sebagai alamat fisik dari perangkat jaringan. Tentu jelas berbeda dengan IP address yang mengidentifikasi koneksi perangkat di jaringan.
Anda bisa menganggap MAC address sebagai identitas unik dari diri Anda, seperti nama, jenis kelamin, dll. Jika pada analogi sebelumnya IP address adalah alamat rumah, dalam kasus ini MAC address adalah nama lengkap Anda. Dengan begitu, petugas pos akan mengirim ke alamat yang benar dan orang yang tepat.
Physical Layer (Layer 1)
Layer terakhir dari model OSI adalah physical layer yang melibatkan semua perangkat keras, seperti router, kabel, dan switch. Di layer ini, frame diubah menjadi aliran bit (1 dan 0) dan kemudian dikirim ke penerima.
Nah, kini Anda sudah mengetahui apa itu model OSI beserta ketujuh layer-nya. Tak masalah jika saat ini Anda masih bingung karena selanjutnya kita akan rangkum semuanya dengan sebuah contoh yang mudah dipahami. Katakanlah Anda mengirim pesan di sebuah aplikasi perpesanan, Slack misalnya.
Ketika Anda menekan Enter atau klik tombol kirim, Slack akan meneruskan pesan tersebut ke application layer. Kemudian, Application layer akan memilih protokol HTTP dan menyiapkan request sesuai yang diperlukan.
Selanjutnya, data tersebut akan dikirim ke presentation layer. Di layer inilah data akan dikemas dalam format yang sesuai (misal dienkripsi dan dikompres) untuk nantinya dikirim melintasi jaringan.
Kemudian, data akan diteruskan ke session layer. Session layer akan mengatur sesi dan meneruskan data ke transport layer.
Transport layer kemudian akan memecah data menjadi segment yang lebih kecil dan menetapkan port untuk masing-masing segment.
Segment tersebut selanjutnya akan dipecah menjadi packet di network layer. Setiap paket juga akan diberikan source IP dan destination IP.
Setelah itu, data link layer akan memecah packet ke dalam frame dan menetapkan MAC address ke masing-masing frame.
Akhirnya, data akan sampai ke physical layer di mana frame akan diubah menjadi bit (1 dan 0).
Nah, pada titik ini, proses di sisi pengirim telah selesai dan data akan diteruskan ke sisi penerima. Data tersebut kemudian akan masuk dengan urutan sebaliknya dari physical layer.
Di physical layer, aliran bit (1 dan 0) akan dikonversi ke frame, lalu diberikan ke data link layer.
Selepas itu, data link layer akan mengubah frame menjadi packet dan memberikannya ke network layer.
Network layer kemudian akan mengubah packet menjadi segment dan memberikannya ke transport layer.
Selanjutnya, transport layer akan merakit kembali segment untuk dijadikan data utuh dan memberikannya ke session layer.
Lalu, session layer akan menutup sesi jika diperlukan dan meneruskan data ke presentation layer.
Presentation layer akan melakukan dekripsi dan dekompres data, lantas memberikannya ke application layer.
Terakhir, application layer akan memasukkan data ke dalam aplikasi dan kemudian akan ditampilkan kepada pengguna.
Jika divisualisasikan, perjalanan data akan seperti ini:
Sekarang Anda sudah semakin paham bagaimana model OSI bekerja, kan? Selanjutnya, kita akan menilik model TCP/IP yang merupakan model jaringan komputer paling populer dan standar dari internet saat ini.
Model TCP/IP
Model TCP/IP diusulkan pertama kali untuk menstandardisasi komunikasi antarperangkat di jaringan. Lantas, apa bedanya dengan model OSI? Seperti yang dibahas sebelumnya model OSI merupakan model teoretis dan tidak memiliki implementasi praktis, sementara model TCP/IP lebih praktis dan digunakan hingga saat ini. Perbedaan lainnya adalah model OSI memiliki 7 layer, sedangkan model TCP/IP hanya memiliki 5 layer
Di beberapa sumber, mungkin Anda akan menemukan adanya model TCP/IP yang memiliki 4 layer. Model TCP/IP dengan 4 layer (kerap juga disebut sebagai original TCP/IP model) dikembangkan oleh Departemen Pertahanan Amerika Serikat. Model ini memiliki 4 layer dan didefinisikan di dalam RFC 1122 yang dirilis kala itu pada tahun 1989. Layer yang dimilikinya antara lain: application layer, transport layer, internet layer, dan link layer.
Kini model tersebut telah diperbarui dengan memiliki 5 layer. Model TCP/IP terbaru ini memecah layer paling bawah (link layer) menjadi dua, yakni data link layer dan physical layer. Model ini juga mengubah nama internet layer menjadi network layer. Jadi, kelima layer tersebut adalah application layer, transport layer, network layer, data link layer, dan physical layer.
Mungkin sekarang Anda bertanya-tanya, “Kenapa model TCP/IP terbaru memecah link layer menjadi dua layer: data link layer dan physical layer?”
Jadi, begini. Pada masa itu, kita tidak memiliki banyak opsi untuk terkoneksi ke jaringan, mentok-mentok hanya kabel dengan spesifikasi tertentu saja. Hal itu membuat tidak masuk akal untuk memecah koneksi fisik (physical connection) dari pengiriman data (data delivery). Bandingkan dengan masa kini, kita memiliki Ethernet, Wi-Fi, Fiber optic, dan masih banyak lainnya. Oleh sebab itu, sekarang kita memecahnya menjadi 2 layer (data link layer dan physical layer) alih-alih 1 (hanya link layer).
Sebelum lanjut, kita sepakati dulu yuk. Saat kita menyebutkan model TCP/IP, yang dimaksud adalah model TCP terbaru dengan 5 layer, bukan yang original. Setuju? Oke, mari kita lanjut.
Sekarang mari kita bandingkan kembali antara model OSI dengan model TCP/IP. Jika Anda perhatikan dengan saksama, application layer, presentation layer, dan session layer pada model OSI telah diganti dengan application layer saja di model TCP/IP. Selain itu, setiap layer-nya masih sama.
Di setiap lapisan model TCP/IP, terdapat serangkaian protokol tertentu yang digunakan untuk membantu komunikasi melalui jaringan. Tabel di bawah ini menunjukkan urutan layer, nama layer, dan protokol yang digunakan.
Mari kita bahas satu per satu.
Application layer (Layer 5)
Application layer dalam model TCP/IP menggabungkan sebagian besar fungsi yang dilakukan oleh session layer dan presentation layer dari model OSI.
Ada banyak protokol yang hadir di layer ini, seperti HTTP (Hypertext Transfer Protocol) yang memungkinkan Anda menjelajahi web, SMTP (Simple Mail Transfer Protocol) untuk mengirim dan menerima email, FTP (File Transfer Protocol) untuk pengiriman file, SSH (Secure Shell) untuk remote login, DNS (Domain Name System) untuk sistem penamaan website, DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol) untuk pemberian alamat IP otomatis, dan masih banyak lainnya.
Transport layer (Layer 4)
Perangkat lunak jaringan biasanya dibagi menjadi kategori client dan server. Aplikasi client memulai request (permintaan) data dan perangkat lunak server melakukan response (menjawab) atas permintaan tersebut melalui jaringan.
Sebuah komputer bisa jadi menjalankan beberapa aplikasi client secara bersamaan, misal menjalankan program email dan web browser di satu PC yang sama. Di sisi lain, satu komputer juga bisa menjalankan beberapa layanan server sekaligus, contohnya mungkin menjalankan email server dan web server di komputer server yang sama.
Kendati demikian, sebuah email akan berakhir di aplikasi email dan halaman web akan berakhir di browser. Kalau dipikir-pikir, kenapa bisa begitu ya? Hal ini bisa terjadi salah satunya berkat peran transport layer.
Transport layer bertanggung jawab untuk memilah program client dan server mana yang seharusnya mendapatkan data. Protokol yang digunakan di layer ini adalah TCP (Transmission Control Protocol) dan UDP (User Datagram Protocol).
Perbedaan besar antara keduanya adalah TCP menyediakan mekanisme untuk memastikan bahwa data dikirimkan dengan andal, sementara UDP tidak. Ini karena TCP adalah protokol berorientasi koneksi (connection-oriented) yang oleh karenanya ia menyediakan pengiriman data yang andal (reliable data delivery). Di sisi lain, UDP merupakan protokol yang tidak memiliki koneksi (connectionless) sehingga pengiriman datanya tak dapat diandalkan (unreliable data delivery). Kita akan pelajari perbedaan keduanya lebih lanjut di submodul berikutnya.
Intinya, baik TCP maupun UDP, keduanya bertanggung jawab untuk memastikan bahwa data sampai ke aplikasi yang tepat yang berjalan di komputer yang sesuai.
Network layer (Layer 3)
Network layer memungkinkan jaringan yang berbeda untuk berkomunikasi satu sama lain melalui perangkat yang dikenal sebagai router. Layer ini bertanggung jawab untuk mengirimkan data ke seluruh kumpulan jaringan.
Pikirkan ketika perangkat di jaringan rumah Anda terhubung dengan server di internet. Layer inilah yang membantu untuk mendapatkan data di antara dua lokasi tersebut.
Protokol yang paling umum digunakan pada lapisan ini dikenal sebagai IP atau Internet Protocol. IP adalah jantung dari internet dan hampir semua jaringan di seluruh dunia.
Data link layer (Layer 2)
Layer kedua dalam model TCP/IP dikenal sebagai data link layer. Data link layer bertanggung jawab untuk mendefinisikan cara umum untuk menafsirkan sinyal sehingga perangkat jaringan dapat berkomunikasi satu sama lain.
Banyak protokol yang hadir di layer ini, tetapi yang paling umum dikenal sebagai Ethernet dan WiFi.
Physical layer (Layer 1)
Serupa dengan namanya, layer ini mewakili perangkat fisik yang menghubungkan komputer di jaringan, termasuk spesifikasi untuk kabel jaringan dan konektor yang menghubungkan perangkat, serta spesifikasi yang menjelaskan bagaimana sinyal dikirim melalui koneksi tersebut. Contohnya adalah 10 Base T (standar untuk mengimplementasikan jaringan berbasis teknologi Ethernet) dan 802.11 (standar jaringan wireless atau Wi-Fi).
Jika Anda masih kebingungan soal layer yang ada di model TCP/IP, anggaplah layer itu seperti aspek-aspek yang ada di proses pengiriman paket.
Mudahkan memahaminya? Di modul selanjutnya kita akan mengenal setiap protokol jaringan yang ada di masing-masing layer pada model TCP/IP. Penasaran, bukan? Yuk, kita meluncur ke modul selanjutnya!