Senin, 17 Maret 2014

Protocol Layer

Protokol merupakan sebuah rule, prosedur dan pengaturan sejumlah operasi peralatan komunikasi data, dalam komunikasi data, aturan-aturan meliputi cara membuka hubungan, mengirim paket data, menginformasi jumlah data yang diterima, dan meneruskan pengiriman data. Protokol dapat diterapkan pada perangkat keras, perangkat lunak atau kombinasi dari keduanya. Pada tingkatan yang terendah, protokol mendefinisikan koneksi perangkat keras.
Prinsip dalam membuat protokol ada tiga hal yang harus dipertimbangkan, yaitu efektivitas, kehandalan, dan Kemampuan dalam kondisi gagal di network. Protokol distandarisasi oleh beberapa organisasi yaitu IETF, ETSI, ITU, dan ANSI.
Tugas yang biasanya dilakukan oleh sebuah protokol dalam sebuah jaringan diantaranya adalah :
1.      Melakukan deteksi adanya koneksi fisik atau ada tidaknya komputer / mesin lainnya.
2.      Melakukan metode “jabat-tangan” (handshaking).
3.      Negosiasi berbagai macam karakteristik hubungan.
4.      Bagaimana mengawali dan mengakhiri suatu pesan.
5.      Bagaimana format pesan yang digunakan.
6.      Yang harus dilakukan saat terjadi kerusakan pesan atau pesan yang tidak sempurna.
7.      Mendeteksi rugi-rugi pada hubungan jaringan dan langkah-langkah yang dilakukan selanjutnya.
8.      Mengakhiri suatu koneksi.

Dalam Model OSI terdapat 7 layer dimana masing-masing layer mempunyai jenis protokol sesuai dengan peruntukannya. Sebuah standar protokol yang dikenal sebagai OSI (Open System Interconection) model dengan aisitrktur sebagai berikut.
Arsitektur OSI dibuat berlapis-lapis dengan fungsi yang berbeda pada setiap lapisannya. Lapisan yang lebih tinggi menyembunyikan kerumitan dari operasi di lapisan yang lebih rendah dan suatu lapisan hanya dapat di akses oleh lapisan yang ada di atasnya atau di bawahnya.Hal tersebut di maksudkan untuk memberi kemudahankepada para pembuat perangkat keras dan perangkat lunak komunikasi dalam mengembangkan berbagai protokol yang berbeda sesuai kebutuhan. Namun tetap mereka harus mematuhi standar yang telah di berikan OSI.

Lapisan layer protokol tersebut dapat di golongkan lebih jauh menjadi:
1.      Low level Layers
2.      Transport Layers
3.      Higher Level Layer

1.      a.      Low level Layers
Yang termasuk Low layers adalah lapisan-lapisan sebagi berikut:
1.      Physical Layer: Spesifikasi dan implementasi dari bit-bit dan proses transmisi dari pengirim ke penerima. Berfungsi untuk mendefinisikan media transmisi jaringan, metode pensinyalan, sinkronisasi bit, arsitektur jaringan (seperti halnya Ethernet atau Token Ring), topologi jaringan dan pengkabelan. Selain itu, level ini juga mendefinisikan bagaimana Network Interface Card (NIC) dapat berinteraksi dengan media kabel atau radio.
2.      Data Link Layer: Bertanggung jawab mengurusi perubahan bit=bit data menjadi frame untuk mengatasi error dan penontrolan pengiriman frame. Befungsi untuk menentukan bagaimana bit-bit data dikelompokkan menjadi format yang disebut sebagai frame. Data link layer melakukan tugasnya dengan meletakkan pola bit khusus pada awal dan akhir dari setiap frame untuk menandai mereka, serta komputasi checksum dengan menjumlahkan semua byte dalam bingkai dengan cara tertentu.
Ketika frame tiba, penerima recomputes checksum dari data dan membandingkan hasilnya dengan checksum mengikuti frame. Jika setuju, frame dianggap benar dan diterima. Jika mereka tidak setuju, penerima meminta pengirim untuk retrasmit itu. Frame ditugaskan nomor urut (di header), sehingga semua orang dapat memberitahukan yang mana.
1.      Network Layer: Mengatur bagaimana paket-paket di arahkan berdasarkan alamat logik. lapisan bertanggung jawab untuk menerjemahkan alamat logis jaringan ke alamat fisik jaringan. Berfungsi untuk mendefinisikan alamat-alamat IP, membuat header untuk paket-paket, dan kemudian melakukan routing melalui internetworking dengan menggunakan router dan switch layer. Lapisan ini juga member identitas alamat, jalur perjalanan pengiriman data, dan mengatur masalah jaringan misalnya pengiriman paket-paket data.
Saat ini, mungkin protokol jaringan yang paling banyak digunakan adalah IP connectionless (Internet Protocol), yang merupakan bagian dari protokol internet. Sebuah paket IP dapat dikirim tanpa pengaturan apapun. Setiap paket IP diarahkan ke tujuan yang independen dari semua orang lain. Tidak ada jalur internal dipilih dan diingat.

1.      b.      Transport Layers
Merupakan lapisan yang memberi fasilitas komunikasi bagi kebanyakan sistem tersebar. Berfungsi untuk memecah data ke dalam paket-paket data serta memberikan nomor urut ke paket-paket tersebut sehingga dapat disusun kembali pada sisi tujuan setelah diterima. Selain itu, pada level ini juga membuat sebuah tanda bahwa paket diterima dengan sukses (acknowledgement), dan mentransmisikan ulang terhadap paket-paket yang hilang di tengah jalan.
Pada lapisan ini terdapat dua macam protokol yang sering digunakan, yaitu:
1.      Transport Control Protocol (TCP) adalah protocol yang connection-oriented, yang berarti komunikasi yang melewatinya membutuhkan handshaking untuk mengatur koneksi end-to-end. Koneksi dapat dibuat dari client ke server, dan kemudian banyak data dapat dikirimkan melalui konesi itu. TCP memiliki karakteristik sebagai berikut:
1.      Connection-oriented merupakan sistem yang akan berkomunikasi harus terlebih dulu saling mengetahui dan sepakat
2.      Reliable, tersedia mekanisme menjamin paket yang rusak atau hilang dikirim ulang
3.      Stream –oriented communication
4.      Membutuhkan sumberdaya komputasi dan jaringan lebih dari UDP
5.      User Datagram Protocol (UDP) adalah protocol connectionless message-based yang lebih sederhana. Di protocol connectionless, tidak ada usaha yang dibuat untuk koneksi end-to-end. Koumikasi dicapai dengan mengirimkan informasi satu arah, dari source ke destination tanpa mengecek untuk melihat apakah tujuan masih ada, atau apakah koneksi disiapkan untuk menerima informasi. Paket UDP melewati jaringan dalam unit-unit yang berdiri sendiri. UDP memiliki karakteristik sebagai berikut:
1.      Connectionless, tidak memerlukan adanya saling mengetahui dan kesepakatan
2.      Unreliable datagram communication, tidak tersedianya mekanisme yang menjamin paket rusak atau dikirim ulang.

Manfaat TCP dibandingkan dengan UDP adalah bahwa ia bekerja andal melalui jaringan apapun. Kelemahan yang jelas adalah bahwa TCP memperkenalkan overhead yang jauh lebih, terutama dibandingkan dengan kasus-kasus di mana jaringan yang mendasarinya sangat handal, seperti dalam sistem area lokal. Ketika kinerja dan kehandalan yang dipertaruhkan, solusi alternatif selalu untuk menggunakan UDP, dan mengkombinasikannya dengan kesalahan tambahan dan kontrol aliran yang dioptimalkan untuk aplikasi tertentu. Kelemahan dari pendekatan ini adalah bahwa pekerjaan pembangunan banyak ekstra perlu dilakukan, tetapi juga bahwa solusi proprietary diperkenalkan, yang mempengaruhi keterbukaan sistem.
Apa yang membuat TCP begitu menarik dalam banyak kasus, adalah bahwa hal itu tidak disesuaikan untuk mendukung jawaban perilaku permintaan sinkron interaksi klien yang paling server. Dalam keadaan normal, ketika pesan tidak tersesat, menggunakan TCP untuk interaksi client server hasil seperti yang ditunjukkan pada gambar 2-4 (a). Pertama, klien memulai setup sambungan, yang dilakukan dengan menggunakan tiga cara protokol jabat tangan, ditampilkan sebagai tiga pesan pertama di gambar 2-4 (a). Protokol ini diperlukan untuk kedua belah pihak untuk mencapai kesepakatan pada urutan penomoran untuk paket yang akan dikirim melalui sambungan. Ketika koneksi telah dibentuk, client mengirimkan permintaannya (pesan 4), langsung diikuti oleh paket memberitahu server untuk menutup koneksi (pesan 5).
Gambar 2-4 (a) Pengoperasian normal TCP. (B) Transaksional TCP
Server merespon dengan segera mengakui bahwa ia menerima permintaan klien, piggybacked dengan pengakuan bahwa koneksi akan clossed bawah (pesan 6). Server kemudian melakukan pekerjaan yang diminta dan mengirimkan jawaban kepada klien (pesan 7), diikuti dengan permintaan untuk melepaskan koneksi juga (pesan 8). Klien hanya perlu merespon dengan pengakuan untuk menyelesaikan komunikasi dengan server (pesan 9).
Jelas, banyak overhead dalam TCP berasal dari benar-benar mengelola koneksi. Ketika TCP digunakan untuk interaksi client server, itu jauh lebih murah untuk menggabungkan pengaturan koneksi dengan segera mengirimkan permintaan, dan seperti bijaksana untuk menggabungkan mengirimkan jawaban dengan menutup koneksi. Protokol yang dihasilkan disebut TCP untuk Transaksi, disingkat T / TCP, dan esensi dari bagaimana ia beroperasi di bawah kondisi normal ditunjukkan pada gambar 2-4 (b).
Apa yang terjadi dalam keadaan normal, adalah bahwa klien mengirimkan pesan tunggal (ditampilkan sebagai pesan 1) yang berisi tiga potongan informasi: permintaan untuk mengatur koneksi, permintaan layanan yang sebenarnya, dan permintaan memberitahu server yang segera bisa merobek turun koneksi sesudahnya.

Server merespon setelah ia dilayani permintaan yang sebenarnya, sehingga dapat mengirim jawaban bersama dengan data yang diperlukan untuk menerima koneksi, dan segera meminta rilis, ditampilkan sebagai pesan pada Gambar 2. 2-4 (b). Sekali lagi, klien hanya perlu mengakui rilis final dari koneksi (pesan 3).

Tidak ada komentar:

Posting Komentar