JARINGAN KOMPUTER

Oleh :�Condro Wibawa

Universitas Gunadarma

SATUAN ACARA PERKULIAHAN

M1 - Pengenalan Jaringan Komputer

M2 - Topologi Jaringan dan Jaringan Berdasar Area

M3 - Perangkat Jaringan dan Media Transmisi

M4 - Protokol, Model Referensi

M5 - Physical Layer

M6 - Data Link Layer

M7 - Network dan Transport Layer

M8 - Session, Presentation, Application Layer

M9 - IP dan Netmask

M10 - Kuis

M11 - Ujian Tengah Semester

M12 - Parallel Processing and Grid Computing

M13 - Cloud Computing

M14 - Wireless Technology

M15 - Internet of Things

M16 - Ujian Akhir Semester

M7.1

NETWORK LAYER

CAPAIAN PEMBELAJARAN

1. Mahasiswa memahami lapisan network dalam model referensi OSI
2. Mahasiswa mampu menjelaskan cara kerja lapisan network
3. Mahasiswa mampu menyebutkan peralatan dan protocol yang bekerja pada lapisan network

​

Recall Memory…

Di pertemuan sebelumnya kita sudah membahas tentang datalink layer, layer kedua pada Model Referensi OSI

Bisakah kalian menjelaskan kembali :�1. Definisi Datalink Layer�2. Cara Kerja Datalink Layer

3. Perangkat dan Protocol yang bekerja

pada Datalink Layer ?

MODEL REFERENSI OSI

OSI Reference Model

Mendeskripsikan semua device dan protocol yang berhubungan dengan transmisi bit data dari dan ke jaringan

Mendeskripsikan metode pertukaran dataframe antar media/device

Menyediakan layanan pertukaran data antara network/jaringan

Menyediakan layanan untuk segmen data dan menggabungkan kembali data yang diterima dari jaingan

Menyediakan layanan untuk disajikan ke presentation layer dan mengelola pertukaran data

Menyediakan layanan untuk representasi data secara umum untuk dibaca oleh application layer

Menyediakan layanan untuk end to end user.

Perbandingan Layer dalam OSI Layer dan TCP/IP Layer

NETWORK LAYER FUNDAMENTAL

Network Layer

merupakan layer ketiga pada OSI Layer

​

Network layer bertugas untuk mengirimkan data dari dan ke

end user dalam jaringan��Dalam kerjanya, Network Layer menggunakan pengalamatan logic, sehingga bisa fleksibel terhadap device yang berbeda-beda.

Sekilas perjalanan data adalah sbb:

​

1. Data dari user akan dipecah/segmented oleh bagian Transport Layer
2. Ketika masuk ke Network Layer, segmen data akan disisipi oleh informasi Network, sehingga istilahnya berubah menjadi packet data.
3. Informasi yang disisipkan terutama adalah mengenai Addressing : alamat pengirim dan penerima dalam bentuk alamat logic (IP Address)
4. Ketika masuk ke Datalink Layer, paket data akan diubah menjadi bentuk frame, agar bisa diakses oleh physical layer.
5. Frame ketika masuk ke Physical Layer akan diubah/diencode menjadi bentuk signal yang merepresentasikan bit. Misal : sinyal listrik, gelombang radio, atau sinyal optic.
6. Sinyal ditransmisikan melalui media transmisi.

Siklus Data

Network Layer bisa dianalogikan sebagai Pos Man (Pak Pos/Kurir) dalam kehidupan nyata. ��Ketika menerima paket, Pos Man akan mengecek alamat yang diberikan. �Pos Man kemudian akan mencari rute yang paling efisien untuk mencapai alamat tersebut.��Network/Jaringan bisa diibarakan jalan-jalan. Dimana terdapat banyak titik, rute, persimpangan, dll.�Network Layer bertugas mencari rute yang paling cepat dari semua kemungkinan rute yang ada.

Cara Kerja Network Layer

CARA KERJA

Terdapat empat proses dasar pada Network Layer, yaitu :

1. Encapsulation
2. Addressing
3. Routing
4. De-Encapsulation

Proses Dasar Pada Network Layer

Encapsulation

1. Ketika Network Layer menerika segmen data dari Transport Layer, maka Network Layer akan menambahkan informasi Header yang berisi antara lain : alamat pengirim dan alamat penerima.
2. Selanjutnya segmen data + header ini akan di-encapsulasi kembali dan berubah namanya menjadi Packet Data

1. Addressing adalah metode pengalamatan logic pada jaringan.
2. Pengalamatan Logic artinya alamat ini adalah alamat konsep/virtual/software, bukan alamat fisik (MAC Address).
3. Kenapa demikian ?�Agar Network Layer tidak terbebani dengan penggunaan device/perangkat yang bervariasi dan berubah-ubah.�Contoh :�Device A dengan MAC Address XXX diberi alamat logic 192.16.0.1.�Ketika nanti Device A rusak dan diganti dengan Device B dengan MAC Address YYY, maka alamat logicnya tetap sama 192.168.0.1�

Addressing

1. Paket Data dikirim ke alamat logic : 192.168.0.1 atas nama Condro Wibawa.
2. Network Layer akan mengirimkan paket data tersebut hingga ketemu Network yang dimaksud.
3. Ketika sampai di depan kompleks (alamat Network), Network Layer akan menyerahkan paketnya ke Datalink layer.
4. Datalink layer yang akan menyeragkan paket itu ke alamat fisik (B1/02).

Addressing

1. Ketika alamat Condro Wibawa pindah ke B1/04, maka alamat logic nya tetap sama yaitu 192.168.0.1
2. Paket data juga diserahkan ke datalink layer yang sama.
3. Datalink layer yang akan melanjutkan paket data tersebut ke alamat Condro Wibawa yang baru yaitu di B1/04.

Addressing

1. Routing adalah mekanisme untuk mengirimkan packet data dari satu host ke host lain di dalam network atau antar network.
2. Proses pengiriman packet antar jaringan dilakukan oleh sebuah device yaitu Router.
3. Seringkali untuk mencapai alamat tujuan, packet data harus melewati beberapa network yang berbeda-beda.
4. Tugas router adalah memilih jalur yang akan dilewati packet data hingga ke alamat tujuan.
5. Pada contoh, untuk mengakses alamat web : www.gunadarma.ac.id,�setidaknya harus melewati 12 titik/gateway/network yang berbeda.

Routing

1. Ketika packet diterima dari sebuah jaringan, maka Datalink Layer dari host penerima akan mengecek apakah IP Header pada Packet Data sama dengan IP Header dari host tersebut.
2. Untuk mengecek informasi header ini, maka packet data perlu dibongkar (di-Enkapsulasi).
3. Jika cocok, maka informasi Header tersebut akan dibuang, sehingga packet data akan berubah kembali menjadi segmen data dan siap diolah oleh Transport Layer.

De-Encapsulation

NETWORK LAYER PROTOCOL

1. Terdapat beberapa Protocol yang bekerja pada Network Layer, akan tetapi yang umum digunakan adalah :�Internet Protocol versi 4 (IPv4) dan�Internet Protocol versi 6 (IPv6)
2. Beberapa protocol yang lainnya adalah :�Novell Internetwork Packet Exchange (IPX)�Appple Talk

​

Protocol pada Network Layer

Internet Protocol (IP)

Tiga Konsep utama dari IP adalah :

• Connectionless
• Best Effort (Unreliable)
• Media Independent

Connectionless

Pada saat mengirimkan data, tidak perlu ada koneksi ke destination host.

Best Effort (Unreliable)

Paket data dikirimkan dengan tidak ada garansi bahwa paket diterima/tidak, lengkap/tidak, dll

Media Independent

Tidak tergantung dengan device/perangkat/media transimisi yang digunakan

1. IPv4 adalah protocol yang digunakan sejak tahun 1983 dan merupakan protocol yang dipakai sejak awal kemunculan internet.
2. IPv4 masih mendominasi dibanding dengan protocol lain sejenis (termasuk IPv6)
3. IP akan menyisipakn informasi header ke dalam segmen data sehingga menjadi packet data unit (pdu).
4. Struktur PDU terdiri dari dua yaitu : Header dan Payload.
5. Header berisi informasi mengenai network dan Payload berisi segmen data (termasuk actual data).
6. Beberapa informasi yang perlu kita tahu dalam Header adalah : Version, Time to Live (TtL), dan Source Address dan Destination Address

Internet Protocol versi 4 (IPv4)

IP ADDRESS (v4)

1. IP Address mengacu pada alamat source dan destination.
2. Pada implementasinya, IP Address selalu digunakan bersama dengan Subnet Mask. IP Address digunakan untuk merujuk pada device/perangkat. Subnet Mask digunakan untuk mengetahui alamat Network.
3. IP Address dan Subnet Mask terdiri dari 32 bit data yang dibagi menjadi 4 segmen, masing-masing 8 bit.
4. Network Address didapatkan dengan mengoperasikan IP Address dan Subnet Mask dengan operasi AND.

​

* lebih lanjut mengenai IP Address dan Subnet Mask akan dibahas pada materi terpisah.

​

Internet Protocol versi 4 (IPv4)

IPv6 adalah protocol pada lapisan network yang diharapkan dapat menggantikan IPv4.

​

Kenapa perlu diganti ?

Internet Protocol versi 6 (IPv6)

Limited IP Address

Dengan berkembangnya teknologi dan maraknya internet, IP Address pada IPv4 dirasa kurang. IPv4 hanya mampu menangani 2^32 (4,294,967,296) device, sedangkan IPv6 mampua menangani 2^128 (340,282,366,920,938,463,463,374,607,431,768,211,456)devices.

Improve Packet Handling

Proses pengiriman paket data pada IPv4 dirasa terlalu banyak informasi header sehingga memakan memori, sehingga pada IPv6 hal ini diperbaiki.

Eliminate NAT

Karena keterbatasan IP Address, pada IPv4 untuk mengkoneksikan antar jaringan digunakan NAT. Pada IPv6, tidak diperlukan lagi, karena jumlah IP Address lebih dari cukup.

Internet Protocol versi 6 (IPv6)

IP ADDRESS (v6)

1. IP Address terdiri dari 128 bits yang dibagi menjadi 8 segmen (masing-masing segmen 16 bit).
2. Untuk mempermudah, tiap segmen dikonversi dari binary ke hexadecimal.
3. Jumlah IP Address yang bisa ditangani adalah 2^128 atau 340,282,366,920,938,463,463,374,607,431,768,211,456 devices.

​

Internet Protocol versi 6 (IPv6)

Translasi dari IPv4 ke IPv6 Address

​

​

​

Internet Protocol versi 6 (IPv6)

LEBIH LANJUT TENTANG ROUTING

Dalam Network, paket data bisa dikirimkan melalui 3 mekanisme, yaitu :

1. Host to Itself

Selain memiliki IP Address yang unik, host juga memiliki IP Address special yang digunakan untuk Loopback ke dirinya sendiri, yaitu : 127.0.0.1 (semua IP 127.0.0.0/8). Fungsi ini biasanya digunakan untuk development/testing.

2. Host to Local Host

Localhost adalah host yang berada di dalam 1 network yang sama. Maka, ketika data dikirimkan, tidak perlu keluar network.

3. Host to Remote Host

Remote Host adalah host yang berada di luar Network. Sehingga ketika paket data dikirimkan, perlu berkomunikasi dengan Network Host. Saat inilah kita memerlukan proses Routing, oleh karenanya perlu Router.

Bagaimana Routing Bekerja

1. Katakanlah data akan dikirimkan dari PC1 ke Remote Network.
2. Maka, paket data dari PC1 harus dikirimkan ke Gateway, dalam hal ini adalah R1 terlebih dahulu. Kenapa? Karena PC1 tidak tahu alamat fisik dari Remote Host. Yang tahu adalah R1. Maka diserahkan dulu ke R1.
3. Setelah itu, R1 akan meneruskan paket data ke Remote Host, berbekal “kamus” atau Routing Table yang ia miliki.

​

* Lebih lanjut tentang routing akan dibahas pada materi IP Address dan Subnet Mask.

Bagaimana Routing Bekerja

1. Untuk melakukan tugas routing ini diperlukan sebuah perantara/device yang disebut dengan Router.
2. Router sejatinya adalah komputer., sehingga memiliki OS, CPU, RAM, dan ROM. Akan tetapi bentuk fisiknya tidak harus seperti komputer “umum”.
3. Router bisa berbentuk :
1. Computer biasa
2. Device/perangkat khusus seperti Switch
3. Access Point

​

Bagaimana Routing Bekerja

Rangkuman :

1. Network Layer adalah layer ketiga dari OSI Layer yang bertugas untuk mengirmkan data dari source ke destination dari jaringan.
2. Network Layer menggunakan pengalamatn logic sehingga independen dari device/perangkat.
3. Empat proses utama dari Network Layer : Encapsulation, Addressing, Routing, dan De-Encapsulation.
4. Protocol yang bekerja pada Network Layer adalah Internet Protocol (IP) yang berada dalam TCP/IP Suites yang dikembangkan oleh ISOC (IETF).
5. Internet Protocol yang banyak digunakan adalah IPv4, dan sedang dikembangkan ke IPv6.
6. Pada IPv4, IP Address terdiri dari 32 bits data yang dibagi ke dalam 4 segmen masing-masing 8 bit. Sedangkan pada IPv6, IP Address terdiri dari 32 bits yang dibagi ke dalam 8 segmen masing-masing 16 bits.
7. Proses pengiriman data pada Network Layer dibagi menjadi tiga jenis yaitu : to Itseltf, to Localhost, to Remote Host.
8. Ketika mengirim data ke Remote Host (Network Berbeda), maka diperlukan perangkat yang bernama Router. Router yang akan meneruskan data ke Network tujuan.
9. Router adalah sebuah komputer, tapi bentuknya bisa : komputer biasa atau perangkat khusus

Ada pertanyaan

?

Daftar Referensi :

​

1. http://cisco.num.edu.mn/CCNA_R&S1/course/module6/index.html#6.1.1.1

​

​

​

​

​

​

​

Kunjungi Pula :

​

1. Instagram : @pak.condro
2. Web : http://condro_wibawa.staff.gunadarma.ac.id/
3. Blog : https://pakcondro.blogspot.com/
4. Youtube : pojokan