Protocol (Sistem Terdistribusi)

1. Protokol


Protokol adalah sebuah aturan atau standar yang mengatur atau mengijinkan terjadinya hubungan, komunikasi, dan perpindahan data antara dua atau lebih titik komputer. Protokol dapat diterapkan pada perangkat keras, perangkat lunak atau kombinasi dari keduanya. Pada tingkatan yang terendah, protokol mendefinisikan koneksi perangkat keras. Protocol digunakan untuk menentukan jenis layanan yang akan dilakukan pada internet.
TCP/IP (singkatan dari Transmission Control Protocol/Internet Protocol) Adalah standar komunikasi data yang digunakan oleh komunitas internet dalam proses tukar-menukar data dari satu komputer ke komputer lain di dalam jaringan Internet. Protokol ini tidaklah dapat berdiri sendiri, karena memang protokol ini berupa kumpulan protokol (protocol suite). Protokol ini juga merupakan protokol yang paling banyak digunakan saat ini. Data tersebut diimplementasikan dalam bentuk perangkat lunak (software) di sistem operasi. Istilah yang diberikan kepada perangkat lunak ini adalah TCP/IP stack.
Protokol TCP/IP dikembangkan pada akhir dekade 1970-an hingga awal 1980-an sebagai sebuah protokol standar untuk menghubungkan komputer-komputer dan jaringan untuk membentuk sebuah jaringan yang luas (WAN). TCP/IP merupakan sebuah standar jaringan terbuka yang bersifat independen terhadap mekanisme transport jaringan fisik yang digunakan, sehingga dapat digunakan di mana saja. Protokol ini menggunakan skema pengalamatan yang sederhana yang disebut sebagai alamat IP (IP Address) yang mengizinkan hingga beberapa ratus juta komputer untuk dapat saling berhubungan satu sama lainnya di Internet. Protokol ini juga bersifat routable yang berarti protokol ini cocok untuk menghubungkan sistem-sistem berbeda (seperti Microsoft Windows dan keluarga UNIX) untuk membentuk jaringan yang heterogen.
Protokol TCP/IP selalu berevolusi seiring dengan waktu, mengingat semakin banyaknya kebutuhan terhadap jaringan komputer dan Internet. Pengembangan ini dilakukan oleh beberapa badan, seperti halnya Internet Society (ISOC), Internet Architecture Board (IAB), dan Internet Engineering Task Force (IETF). Macam-macam protokol yang berjalan di atas TCP/IP, skema pengalamatan, dan konsep TCP/IP didefinisikan dalam dokumen yang disebut sebagai Request for Comments (RFC) yang dikeluarkan oleh IETF.

2. FUNGSI PROTOKOL

            Secara umum fungsi protokol adalah menghubungkan pengirim dan penerima dalam berkomunikasi serta dalam bertukar informasi agar dapat berjalan dengan baik dan akurat. Tidak semua protokol memiliki fungsi atau fitur yang sama, tetapi ada juga beberapa protokol yang memiliki fungsi sama meski berada pada tingkat berbeda. Beberapa protokol bergabung dengan protokol lainnya untuk membangun sistem komunikasi yang utuh.

Fungsi protokol secara garis besar adalah sebagai berikut :

• Encapsulation

• Pemisahan dan perakitan kembali

• Connection control (Kontrol koneksi)

• Pengiriman tersusun

• Pengiriman perintah

• Flow Control (alur kontrol)

• Error correction (Kontrol Kesalahan)

• Addressing (Pengalamatan)

• Multiplexing

• Layanan transmisi

Fragmentasi dan Reassembly

            Fragmentasi adalah membagi informasi yang dikirim menjadi beberapa paket data. Proses ini terjadi di sisi pengirim informasi. Reassembly adalah proses menggabungkan lagi paket-paket tersebut menjadi satu paket lengkap. Proses ini terjadi di sisi penerima informasi.

            Penggunaan fragmentasi dan reassemblymenyebabkan jalannya kontrol kesalahan yang lebih efisien karena apabila ada kesalahan pengiriman ulang akan lebih kecil. Selain itu pembagian jaringan lebih adil karena mencegah adanya channel yang memonopoli media transmisi.

            Fragmentasi juga memiliki kekurangan, protokol harus membuat PDU-PDU sebesar mungkin sebab PDU berisi beberapa kontrol informasi yang tak mungkin dipisahkan, pembuatan blok yang lebih kecil juga menyebabkan ongkos pengiriman yang lebih besar. Blok juga memerlukan waktu untuk memprosesnya, makin banyak blok yang dikirim, waktu yang terbuang juga makin banyak.

                 

Encapsulation

            Fungsi dari encapsulation adalah melengkapi informasi yang akan dikirimkan dengan address, kode-kode koreksi, dan lain-lain. Selanjutnya paket data ini dinamakan Frame.

            Data pada umumnya ditransfer dalam blok-blok dan dikendalikan oleh Protocol Data Unit( PDU). Masing-Masing PDU berisi data dan kontrol informasi, sedangkan beberapa PDU lainnya hanya mengendalikan. 

            Ada tiga kategori kontrol dalam enkapsulasi data:

• Alamat, berisi pengirim dan/atau penerima 

• Kode pendekteksian Kesalahan, misalnya memeriksa urutan frame

• Kontrol protokol, Informasi tambahan untuk menerapkan fungsi-fungsi protokol 

Protokol dengan fungsi ini antara lain TFTP, HDLC, frame relay, ATM, AAL5, LLC, IEEE 802.3, dan IEEE 802.11.

Connection Control

            Fungsi dari Connection Control adalah membangun hubungan komunikasi dari transmitter ke receiver termasuk dalam pengiriman data dan mengakhiri hubungan. Pada pemindahan data tanpa sambungan (saat pertama kali sinyal koneksi baru akan dibangun), masing-masing PDU diperlakukan sendiri-sendiri, misalnya datagram.

Terjadi tiga phase saat koneksi terjadi: 

• Penetapan koneksi

• Perpindahan data

• Penghentian koneksi

Flow Control

            Flow Control berfungsi mengatur perjalanan data dari transmitter ke receiver. Dilakukan dengan  menerima kesatuan untuk membatasi jumlah atau tingkat data yang dikirim. Flow control harus memiliki fitur Stop-And-Wait, artinya masing-masing PDU harus diakui sebelum yang dikirim berikutnya. Misalnya saat hardware menunggu akses disk, maka pengiriman data harus dihentikan sementara hingga data yang sudah sampai ditulis di dalam disk. 

Error Control

            Pengiriman data tidak terlepas dari kesalahan, baik dalam proses pengiriman maupun penerimaan. Fungsi error control adalah mengontrol terjadinya kesalahan yang terjadi pada waktu data dikirimkan.

Transmission Service

            Fungsi transmission service adalah memberi pelayanan komunikasi data yang berkaitan dengan prioritas dan keamanan serta perlindungan data. Misalnya pengaturan batas koneksi, prioritas paket, mutu jaringan (dengan mengeset minimum-maksimum gateway timeout), membatasi akses paket, dan sebagainya. Fitur-fitur ini tergantung pada sistem dasar transmisi dan kesatuan tingkat yang lebih rendah.

3. Susunan Protokol dalam OSI 

 

a.               Physical Layer.

Ini adalah layer yang paling sederhana yang berkaitan dengan electrical (dan optical)koneksi antar peralatan. Data biner dikodekan dalam bentuk yang dapat ditransmisimelalui media jaringan, sebagai contoh kabel, transceiver dan konektor yang berkaitandengan layer Physical. Peralatan seperti repeater, hub dan network card adalah berada pada layer ini. Fungsi physical layer antara lain : Untuk mendefinisikan media transmisi jaringan, metode pensinyalan, sinkronisasi bit,arsitektur jaringan (seperti halnya Ethernet atau Token Ring), topologi jaringan dan pengabelan. Selain itu, level ini juga mendefinisikan bagaimana Network InterfaceCard (NIC) dapat berinteraksi dengan media kabel atau radio.  Cotoh dari physical layer : Hub

b.       Data-link layer

Layer ini sedikit lebih “cerdas” dibandingkan dengan layer physical, karenamenyediakan transfer data yang lebih nyata. Sebagai penghubung antara medianetwork dan layer protocol yang lebih high-level, layer data link bertanggung-jawab pada paket akhir dari data binari yang berasal dari level yang lebih tinggi ke paketdiskrit sebelum ke layer physical. Akan mengirimkan frame (blok dari data) melaluisuatu network. Ethernet (802.2 & 802.3), Tokenbus (802.4) dan Tokenring (802.5)adalah protocol pada layer Data-link. Fungsi data-link layer antara lain: Untuk menentukan bagaimana bit-bit data dikelompokkan menjadi format yang disebutsebagai frame. Selain itu, pada level ini terjadi koreksi kesalahan, flow control, pengalamatan perangkat keras (seperti halnya Media Access Control Address (MACAddress), dan menetukan bagaimana perangkat-perangkat jaringan seperti hub, bridge,repeater, dan switch layer 2 beroperasi. Spesifikasi IEEE 802, membagi level inimenjadi dua level anak, yaitu lapisan Logical Link Control (LLC) dan lapisan MediaAccess Control (MAC).

Contoh dari link layer : NIC / LAN Card

c.       Network Layer

Tugas utama dari layer network adalah menyediakan fungsi routing sehingga paketdapat dikirim keluar dari segment network lokal ke suatu tujuan yang berada padasuatu network lain. IP, Internet Protocol, umumnya digunakan untuk tugas ini. Protocollainnya seperti IPX, Internet Packet eXchange. Perusahaan Novell telah memprogram protokol menjadi beberapa, seperti SPX (Sequence Packet Exchange) & NCP (NetwareCore Protocol). Protokol ini telah dimasukkan ke sistem operasi Netware. Fungsi network layer antara lain: Untuk mendefinisikan alamat-alamat IP, membuat header untuk paket-paket, dankemudian melakukan routing melalui internetworking dengan menggunakan router danswitch layer-3. Contoh dari Network Layer : B-router

d.       Transport Layer

Layer transport data, menggunakan protocol seperti UDP, TCP dan/atau SPX(Sequence Packet eXchange, yang satu ini digunakan oleh NetWare, tetapi khususuntuk koneksi berorientasi IPX). Layer transport adalah pusat dari mode-OSI. Layer inimenyediakan transfer yang reliable dan transparan antara kedua titik akhir, layer ini juga menyediakan multiplexing, kendali aliran dan pemeriksaan error sertamemperbaikinya. Fungsi transport layer antara lain: 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 dengansukses (acknowledgement), dan mentransmisikan ulang terhadp paket-paket yanghilang di tengah jalan.  Contoh dari transport layer : B-router

e.       Session Layer

Layer Session, sesuai dengan namanya, sering disalah artikan sebagai prosedur logon pada network dan berkaitan dengan keamanan. Layer ini menyediakan layanan ke dualayer diatasnya, Melakukan koordinasi komunikasi antara entiti layer yangdiwakilinya. Beberapa protocol pada layer ini: NETBIOS: suatu session interface dan protocol, dikembangkan oleh IBM, yang menyediakan layanan ke layer presentationdan layer application. NETBEUI, (NETBIOS Extended User Interface), suatu pengembangan dari NETBIOS yang digunakan pada produk Microsoft networking,seperti Windows NT dan LAN Manager. ADSP (AppleTalk Data Stream Protocol).PAP (Printer Access Protocol), yang terdapat pada printer Postscript untuk akses pada jaringan AppleTalk. Fungsi session layer antara lain: Untuk mendefinisikan bagaimana koneksi dapat dibuat, dipelihara, atau dihancurkan.Selain itu, di level ini juga dilakukan resolusi nama. Dan juga mengendalikan dialogantar aplikasi. Contoh dari Session layer: Gateway.

f.      Presentation Layer

Layer presentation dari model OSI melakukan hanya suatu fungsi tunggal: translasidari berbagai tipe pada syntax sistem. Sebagai contoh, suatu koneksi antara PC danmainframe membutuhkan konversi dari EBCDIC character-encoding format ke ASCIIdan banyak faktor yang perlu dipertimbangkan. Kompresi data (dan enkripsi yangmungkin) ditangani oleh layer ini. Fungsi presentation layer antara lain: Untuk mentranslasikan data yang hendak ditransmisikan oleh aplikasi ke dalam formatyang dapat ditransmisikan melalui jaringan. Protokol yang berada dalam level iniadalah perangkat lunak redirektor (redirector software), seperti layanan Workstation(dalam Windows NT) dan juga Network shell (semacam Virtual Network Computing(VNC) atau Remote Desktop Protocol (RDP)). Contoh dari Pressentation layer: Gateway

g.       Aplication Layer

Layer ini adalah yang paling “cerdas”, gateway berada pada layer ini. Gatewaymelakukan pekerjaan yang sama seperti sebuah router, tetapi ada perbedaan diantaramereka. Layer Application adalah penghubung utama antara aplikasi yang berjalan pada satu komputer dan resources network yang membutuhkan akses padanya. Layer Application adalah layer dimana user akan beroperasi padanya, protocol seperti FTP,telnet, SMTP, HTTP, POP3 berada pada layer Application. Fungsi application layer antara lain: Sebagai antarmuka dengan aplikasi dengan fungsionalitas jaringan, mengatur  bagaimana aplikasi dapat mengakses jaringan, dan kemudian membuat pesan-pesankesalahan. Protokol yang berada dalam lapisan ini adalah HTTP, FTP, SMTP, dan NFS.

Contoh dari Application layer: Gateway