.TM
.TL
Wide Area Network menggunakan TCP/IP
.AU
Onno W. Purbo, YC1DAV/VE3
.AI
Department of Electrical Engineering
University of Waterloo
Waterloo, Ontario
CANADA N2L 3G1
.AB
Prinsip kerja jaringan protokol TCP/IP dijelaskan secara garis besar. Beberapa aplikasi yang umum digunakan pada jaringan komputer TCP/IP akan diketengahkan. Kemungkinan mengembangkan Wide Area Network (WAN) juga akan diterangkan.
.AE
.NH
Pendahuluan.
.PP
Pada saat ini banyak protokol dikembangkan untuk membentuk jaringan komputer. Kompetisi antar perusahaan komputer seperti DEC, IBM dll menelurkan berbagai standart jaringan komputer. Hal ini menimbulkan kesulitan terutama jika akan dilakukan interkoneksi antar berbagai jenis komputer dalam wilayah yang luas.
.PP
Berawal dari sekitar tahun 70-an Department of Defence di Amerika Serikat memelopori pengembangan protokol jaringan komputer yang tidak terikat sama sekali atas jenis komputer maupun media komunikasi yang digunakan. Protokol yang dikembangkan diberi nama InterNet Protocol (pada \fInetwork layer\fP) [1]dan Transmission Control Protocol (pada \fItransport layer\fP) [2] atau disingkat TCP/IP. Berbagai protokol tambahan kemudian dikembangkan untuk mengatasi berbagai masalah dalam jaringan TCP/IP. Jaringan komputer menggunakan TCP/IP kini lebih dikenal sebagai jaringan InterNet. Tampak bahwa jaringan InterNet berkembang dari kebutuhan dan implementasi di medan. Jaringan ini terus disempurnakan. Saat ini TCP/IP merupakan standard pada sistem operasi UNIX dengan disertakan socket library untuk programmer di UNIX mengaccess langsung ke TCP socket. Semua standard yang digunakan pada jaringan TCP/IP dapat diperoleh secara cuma-cuma dari berbagai komputer di InterNet.
.PP
Selain TCP/IP sebetulnya keluarga protokol yang dikembangkan oleh OSI/ISO seperti X.25/X.75/X.400 juga mulai digunakan oleh beberapa institusi. Sayang segala informasi tentang protokol ini harus dibeli oleh kita ke ISO. Hal ini menyebabkan perkembangan ISO/OSI tersendat tidak seperti TCP/IP. Untuk jangka panjang, kemungkinan TCP/IP akan menjadi standart dunia jaringan komputer. Dalam artikel ini akan dijelaskan prinsip kerja TCP/IP.


.NH
Lapisan protokol di jaringan komputer.
.PP
Secara umum lapisan protokol dalam jaringan komputer dapat dibagi atas tujuh lapisan. Lapisan ini dapat dilihat pada gambar satu. Dari lapisan terbawah hingga tertinggi dikenal \fIphysical layer\fP, \fIlink layer\fP, \fInetwork layer\fP, \fItransport layer\fP, \fIsession layer\fP, \fIpresentation layer\fP dan \fIapplication layer\fP. Masing-masing lapisan mempunyai fungsi masing-masing dan tidak tergantung antara satu dengan lainnya.
.PP
Dari ketujuh lapisan ini hanya \fIphysical layer\fP yang merupakan perangkat keras selebihnya merupakan perangkat lunak. \fIphysical layer\fP merupakan media penghubung untuk mengirimkan informasi digital dari satu komputer ke komputer lainnya yang secara fisik dapat kita lihat. Berbagai bentuk perangkat keras telah dikembangkan untuk keperluan ini. Satu diantaranya yang cukup banyak digunakan untuk keperluan jaringan komputer lokal (LAN) adalah ARCnet yang dikembangkan oleh Novell. Untuk keperluan \fIWide Area Network\fP (WAN) dapat kita gunakan media radio atau telepon.
.PP
Untuk mengatur hubungan antara dua buah komputer melalui \fIphysical layer\fP yang ada digunakan protokol \fIlink layer\fP. Pada jaringan paket radio di amatir digunakan \fIlink layer\fP AX.25 (Amatir X.25) yang merupakan turunan CCITT X.25 yang juga digunakan pada Sistem Komunikasi Data Paket (SKDP) oleh PT. INDOSAT dan Perumtel. Dalam artikel terpisah telah dijelaskan lebih detail tentang \fIphysical layer\fP dan \fIlink layer\fP yang dipergunakan pada \fIWide Area Network\fP (WAN) menggunakan teknologi amatir paket radio.
.PP
IEEE sebuah organisasi profesi untuk teknik elektro telah mengembangkan beberapa standart protokol untuk LAN. Berdasarkan rekomendasi IEEE pada LAN yang menggunakan ARCnet (IEEE 802.3) atau Ethernet (IEEE 802.3) digunakan \fIlink layer\fP (IEEE 802.2). Pada LAN \fIToken Ring\fP digunakan \fIphysical layer\fP (IEEE 802.5). Bentuk lain dari LAN yang kurang dikenal adalah \fIToken Bus\fP (IEEE 802.4). Untuk LAN berkecepatan tinggi juga telah dikembangkan sebuah standart yang diturunkan dari IEEE 802.3 yang kemudian dikenal sebagai \fIFiber Data Distributed Interface\fP (FDDI).
.PP
Dalam artikel ini akan difokuskan terutama pada lapisan protokol \fInetwork layer\fP dan \fItransport layer\fP. Sebetulnya ada beberapa keluarga protokol lainnya dalam TCP/IP. Tampak pada gambar 2 pada \fInetwork layer\fP selain IP dikenal juga ICMP (\fIInterNet Control Message Protocol\fP) [3], ARP (\fIAddress Resolution Protocol\fP) [4] dan RARP (\fIReverse Address Resolution Protocol\fP). Pada \fItransport layer\fP digunakan UDP (\fIUser Datagram Protocol\fP) [5] selain TCP. Untuk sementara pembahasan akan dibatasi pada prinsip kerja protokol IP damn TCP. Hal ini karena TCP/IP merupakan protokol yang paling sering digunakan dalam operasi jaringan, protokol lainnya merupakan pelengkap yang membantu jaringan ini bekerja. Perlu dicatat bahwa pada jaringan komputer menggunakan TCP/IP umumnya tiga lapisan teratas dilakukan oleh sistem operasi dari komputer yang digunakan. Khususnya untuk komputer yang menggunakan UNIX telah tersedia library untuk network programming sehingga kita dapat mengembangkan program sendiri dengan mengakses langsung ke soket-soket TCP yang tersedia. Mungkin dilain kesempatan akan dijelaskan lebih lanjut mengenai cara pemprograman soket TCP di UNIX yang dapat diakses menggunakan bahasa C.


.NH
Prinsip kerja InterNet Protokol (IP).
.PP
Fungsi dari InterNet Protokol adalah untuk menyampaikan datagram dari satu komputer ke komputer lain tanpa tergantung pada media kompunikasi yang digunakan. Data dari \fItransport layer\fP dipotong menjadi datagram-datagram yang dapat dibawa oleh IP. Tiap datagram dilepas dalam jaringan komputer dan akan mencari sendiri secara otomatis rute yang harus ditempuh ke komputer tujuan. Hal ini dikenal sebagai transmisi \fIconnectionless\fP. Dengan kata lain, komputer pengirim datagram sama sekali tidak mengetahui apakah datagram akan sampai atau tidak.
.PP
Untuk mengetahui dimana komputer tujuan, setiap komputer dalam jaringan harus diberikan IP address. IP address harus unik untuk setiap komputer, tetapi setiap komputer mungkin mempunyai beberapa IP address. IP address terdiri atas 8 byte data yang mempunyai nilai dari 0-255 yang sering ditulis dalam bentuk [xx.xx.xx.xx] (xx mempunyai nilai dari 0-255).
.PP
Pada header InterNet Protokol selain IP address dari komputer tujuan dan komputer pengirim datagram juga terdapat beberapa informasi lainnya. Informasi ini mencakup jenis dari protokol \fItransport layer\fP yang ditumpangkan diatas IP. \fITime To Live\fP (TTL) berapa lama IP dapat hidup didalam jaringan. Hal ini penting artinya terutama karena IP dilepas di jaringan komputer. Jika karena satu dan lain hal IP tidak berhasil menemukan alamat tujuan maka dengan adanya TTL IP akan mati dengan sendirinya. Disamping itu juga tiap IP yang dikirimkan diberikan identifikasi sehingga bersama-sama dengan IP address komputer pengirim data dan komputer tujuan tiap IP dalam jaringan adalah unik.
.PP
Khususnya untuk pemakai jaringan komputer hal yang terpenting untuk dipahami secara benar-benar adalah konsep IP address. Lembaga yang mengatur IP address adalah Network Information Center (NIC) di Department of Defence di US yang beralamat di hostmaster@nic.ddn.mil. Hal ini penting terutama untuk mengatur routing secara otomatis dan sebagianya. Sebagai contoh jaringan komputer di amatir radio mempunyai IP address kelas yang mempunyai address [44.xx.xx.xx]. Khusus untuk amatir radio di Indonesia IP address yang digunakan adalah [44.132.xx.xx]. Sedangkan penulis di Kanada mempunyai IP address [44.135.80.100]. Hal ini terlihat dengan jelas bahwa IP address sifatnya geografis. Dari IP address penulis dapat dibaca bahwa mesin penulis berada di network 44 di InterNet yang dikenal sabagai AMPRNet. 135 menandakan bahwa penulis berada di Kanada. 80 adalah Ontario propinsi tempat penulis berada, sedang 100 adalah mesin penulis. Dengan konsep IP address rute informasi dalam jaringan komputer dapat dilakukan secara otomatis.
.PP
Tentunya sukar bagi manusia untuk mengingat sedemikian banyak IP address. Untuk memudahkan dikembangkan Domain Name Sistem (DNS). Sebagai contoh mesin penulis di AMPRNet mempunyai nama yc1dav.ve3.ampr.org dengan ekivalensi IP address [44.135.80.100]. Terlihat DNS yang digunakan penulis sangat spesifik dan sangat memudahkan untuk mengerahui bahwa penulis berada di AMPRNet dari kata ampr.org. Mesin tersebut berada di Kanada dan propinsi Ontario dari ve3 sedang yc1dav adalah penulis sendiri. Contoh lain dari DNS adalah sun1.vlsi.waterloo.edu yang merupakan sebuah Sun 3/60 di kelompok VLSI di University of Waterloo, Kanada tempat penulis bekerja. Perlu dicatat bahwa saat ini NIC belum memberikan domain untuk Indonesia.


.NH
Prinsip kerja Transmission Control Protocol (TCP).
.PP
Fungsi utama TCP adalah untuk mengirimkan data dari satu komputer ke komputre lain dengan keandalan tinggi. Dalam hal ini TCP juga yang mendeteksi dan mengoreksi jika ada kesalahan data. Di samping itu, TCP mengatur seluruh proses koneksi antara satu komputer dengan komputer yang lain dalam sebuah jaringan komputer.
.PP
Berbeda dengan IP yang mengandalkan mekanisme \fIconnectionless\fP pada TCP mekanisme hubungan adalah \fIconnection oriented\fP. Dalam hal ini, hubungan secara logik akan dibangun oleh TCP antara satu komputer dengan komputer yang lain. Dalam waktu yang ditentukan komputer yang sedang berhubungan harus mengirimkan data atau \fIacknowledge\fP agar hubungan tetap berlangsung. Jika hal ini tidak sanggup dilakukan maka dapat diasumsikan bahwa komputer yang sedang berhubungan dengan kita mengalami gangguan dan hubungan secara logik dapat diputus.
.PP
TCP mengatur multiplexing dari data yang dikirim/diterima oleh sebuah komputer. Adanya identifikasi pada TCP header memungkinkan multiplexing dilakukan. Hal ini memungkinkan sebuah komputer melakukan beberapa hubungan TCP secara logik. Bentuk hubungan adalah \fIfull duplex\fP, hal ini memungkinkan dua buah komputer saling berbicara dalam waktu bersamaan tanpa harus bergantian menggunakan kanal komunikasi. Untuk mengatasi saturasi (\fIcongestion\fP) pada kanal komunikasi, pada header TCP dilengkapi informasi tentang flow control.
.PP
Hal yang cukup penting untuk dipahami pada TCP adalah \fIport number\fP. Port number menentukan servis apa yang dilakukan oleh lapisan diatas TCP. Nomor-nomor ini telah ditentukan oleh Network Information Center dalam Request For Comment (RFC) 1010 [10]. Contoh untuk aplikasi \fIFile Transfer Protokol\fP (FTP) diatas \fItransport layer\fP TCP digunakan port number 20 dan masih banyak lagi.
.PP
Prinsip kerja dari TCP berdasarkan prinsip \fIclient-server\fP. Server adalah program pada komputer yang secara pasif akan mendengarkan (\fIlisten\fP) port number yang telah ditentukan pada TCP. Sedang client adalah program yang secara aktif akan membuka hubungan TCP ke komputer server untuk meminta servis yang dibutuhkan.
.PP
State diagram kerja TCP diperlihatkan pada gambar 3. Pada state diagram gambar 3, client akan secara aktif membuka hubungan (\fIactive open\fP) dengan mengirimkan sinyal \fISYN\fP (state SYN SENT) ke komputer server tujuan. Jika server menerima sinyal SYN maka server yang saat itu berada pada state LISTEN akan mengirimkan sinyal SYN dan ke dua komputer (client & server) akan ke state ESTAB. Jika servis yang dilakukan telah selesai maka salah client akan mengirimkan sinyal FIN dan komputer client akan berada pada state FIN WAIT sampai sinyal FIN dari server diterima. Pada saat menerima sinyal FIN, server akan ke state CLOSE WAIT hingga hubungan diputus. Akhirnya kedua komputer akan kembali pada state CLOSE.


.NH
Beberapa aplikasi jaringan InterNet.
.PP
Banyak aplikasi yang mungkin dilakukan menggunakan keluarga protokol TCP/IP. Aplikasi yang umum dilakukan adalah pengiriman berita secara elektronik yang dikenal sebagai elektronik mail (e-mail). Untuk ini dikembangkan sebuah protokol Simple Mail Transfer Protocol (SMTP) [6]. Aplikasi lainnya adalah remote login ke komputer yang berjauhan. Hal ini dilakukan dengan menggunakan fasilitas Telnet [7] yang dijalankan diatas \fItransport layer\fP TCP. Untuk melakukan file transfer digunakan File Transfer Protocol (FTP) [8] yang juga dijalankan diatas TCP. Dengan semakin rumitnya jaringan maka manajemen jaringan menjadi penting artinya. Saat ini juga dikembangkan protokol yang khusus digunakan untuk mengatur jaringan dengan nama Simple Network Management Protocol (SNMP) [9]. Masih banyak lagi aplikasi yang dijalankan di atas TCP. Masing-masing aplikasi mempunyai nomor port yang unik.
.PP
Satu hal yang cukup menarik dengan digunakannya protokol TCP/IP adalah kemungkinan untuk menyambungkan beberapa jaringan komputer yang menggunakan media komunikasi berbeda. Dengan kata lain, komputer yang terhubung pada jaringan yang menggunakan ARCnet, Ethernet, Token Ring, SKDP, amatir paket radio dll. dapat berbicara satu dengan lainnya tanpa saling mengetahui bahwa media komunikasi yang digunakan secara fisik berbeda. Hal ini memungkinkan dengan mudah membentuk \fIWide Area Network\fP di Indonesia. Saat ini UNINET yang dipelopori oleh rekan-rekan dari PUSILKOM-UI terasa tersendat-sendat terutama karena tingginya biaya yang harus dikeluarkan untuk komunikasi. Di samping itu, protokol yang digunakan dalam jaringan UNINET saat ini adalah UUCP yang pada dasarnya merupakan protokol yang sangat sederhana. Hal ini tidak memungkinkan UNINET untuk melakukan hal-hal yang hanya mungkin dilakukan oleh TCP/IP seperti manajemen network secara otomatis menggunakan SNMP dan hubungan connectionless seperti yang dilakukan menggunakan IP.
.PP
Dengan adanya teknologi amatir paket radio di dunia amatir radio. Kemungkinan mengembangkan WAN dengan biaya murah di Indonesia menjadi mungkin. UNINET tidak mungkin menggunakan AMPRNet karena amatir paket radio tidak mengenal UUCP. Kalaupun dipaksakan amatir radio harus mengembangkan perangkat lunak yang dibutuhkan dari awal. Penggunaan TCP/IP akan memudahkan internetwoking dengan berbagai network seperti AMPRNet yang pada akhirnya membuka kemungkinan pengembangan WAN biaya mudah, tetapi dengan fasilitas yang jauh lebih baik daripada UUCP.


.NH
Penutup
.PP
Prinsip kerja secara umum jaringan komputer menggunakan keluarga protokol TCP/IP telah diterangkan secara garis besar. Beberapa contoh penggunaan dan kemungkinan untuk membentuk WAN menggunakan TCP/IP telah dijelaskan. Beberapa artikel / buku yang mungkin dapat memberikan informasi yang cukup mendalam tentang prinsip kerja jaringan menggunakan TCP/IP dapat diperoleh pada RFC 1122 [12] dan RFC 1123 [13]. Copy dari RFC dapat diperoleh dari Network Information Center (NIC) yang beralamat di :

.KS
DDN Network Information Center
SRI International
333 Ravenswood Avenue
Menlo Park, CA 94025
U.S.A.
telp: 800-235-3155
.KE

.LP
Bagi kami yang berada diluar negeri, copy RFC dapat kami peroleh secara cuma-cuma dengan melakukan FTP ke NIC.DDN.MIL. Beberapa copy dari RFC dalam bentuk disket telah kami kirim ke Indonesia antara lain ke Ir. A. Mas'ud di PAU Mikroelektronika dan ke Dr. S. Nasserie. Kami berharap artikel ini dapat memberikan gambaran secara umum tentang jaringan InterNet.
.bp
.TL
DAFTAR PUSTAKA

.IP [1]
J. Postel, "RFC 791: Internet Protocol (IP)," InterNet Network Working Group, September 1981.

.IP [2]
J. Postel, "RFC 793: Transmission Control Protocol," InterNet Network Working Group, September 1981.

.IP [3]
J. Postel, "RFC 792: Internet Control Message Protocol," InterNet Network Working Group, September 1981.

.IP [4]
D.C. Plummer, "RFC 826: An Ethernet Address Resolution Protocol," InterNet Network Working Group, November 1982.

.IP [5]
J. Postel, "RFC 768: User Datagram Protocol," InterNet Network Working Group, Agustus 1980.

.IP [6]
J. Postel, "RFC 821: Simple Mail Transfer Protocol," InterNet Network Working Group, Agustus 1982.

.IP [7]
J. Postel dan J. Reynolds, "RFC 854: Telnet Protocol Specification," InterNet Network Working Group, May 1983.

.IP [8]
J. Postel dan J. Reynolds, "RFC 959: File Transfer Protocol (FTP)," InterNet Network Working Group, October 1985.

.IP [9]
J. Case, M. Fedor, M. Schoffstall dan C. Davin, "RFC 1098: A Simple Network Management Protocol," InterNet Network Working Group, April 1989.

.IP [10]
J. Reynolds dan J. Postel, "RFC 1010: Assigned Numbers," InterNet Network Working Group, May 1987.

.IP [12]
R. Braden, "RFC 1122: Requirements for InterNet Hosts - Communication Layers,", InterNet Network Working Group, October 1989.

.IP [13]
R. Barden, "RFC 1123: Requirements for InterNet Hosts - Application and Support," InterNet Network Working Group, October 1989.
.bp
.TL
KETERANGAN GAMBAR

.IP "Gambar 1"
Tujuh lapisan protokol yang digunakan dalam jaringan komputer sesuai dengan rekomendasi yang dikeluarkan oleh OSI/ISO.

.IP "Gambar 2"
Keluarga protokol dalam jaringan komputer yang menggunakan protokol TCP/IP. Tampak bahwa selain TCP/IP juga digunakan beberapa protokol tambahan. Perlu dicatat bahwa protokol yang ditampilkan diatas hanya sebagian saja dari seluruh protokol yang dikenal.

.IP "Gambar 3"
State diagram secara sederhana dari \fITransmission Control Protocol\fP (TCP). Prinsip client-server digunakan dalam interaksi dua buah komputer menggunakan TCP.