Lapisan Jaringan
Lapisan jaringan, atau OSI Layer 3, menyediakan layanan untuk mengizinkan
perangkat akhir bertukar data di seluruh jaringan. Untuk mencapai transportasi
end-to-end ini, lapisan jaringan menggunakan empat proses dasar:
- Enkapsulasi - Lapisan jaringan mengenkapsulasi unit data protokol (PDU) dari lapisan transport ke dalam paket. Proses enkapsulasi menambahkan informasi header IP, seperti alamat IP dari host sumber (pengiriman) dan tujuan (penerima).
- Routing - Lapisan jaringan menyediakan layanan untuk mengarahkan paket ke host tujuan di jaringan lain. Untuk melakukan perjalanan ke jaringan lain, paket tersebut harus diproses oleh router. Peranan router adalah memilih jalur terbaik dan paket langsung menuju host tujuan dalam sebuah proses yang dikenal sebagai routing. Sebuah paket dapat melewati banyak perangkat perantara sebelum mencapai host tujuan. Setiap router sebuah paket melintasi untuk mencapai host tujuan disebut hop.
- De-enkapsulasi - Ketika paket tiba di lapisan jaringan host tujuan, host akan memeriksa header IP dari paket. Jika alamat IP tujuan dalam header cocok dengan alamat IP-nya sendiri, header IP akan dihapus dari paket. Setelah paket di-enkapsulasi oleh lapisan jaringan, Layer 4 PDU yang dihasilkan dilewatkan ke layanan yang sesuai pada lapisan transport.
Tidak seperti lapisan transport (OSI Layer 4), yang mengelola transport data
antara proses yang berjalan pada masing-masing host, protokol lapisan jaringan
menentukan struktur paket dan pengolahan yang digunakan untuk membawa data dari
satu host ke host lain.
Protokol Lapisan Jaringan
Ada beberapa
protokol lapisan jaringan yang ada. Namun, seperti yang ditunjukkan pada
gambar, hanya ada dua protokol lapisan jaringan yang umum diterapkan:
- Protokol Internet versi 4 (IPv4)
- Protokol Internet versi 6 (IPv6)
Catatan: Protokol lapisan
jaringan lawas tidak ditunjukkan pada gambar dan tidak dibahas dalam kursus
ini.
Encapsulating IP
IP mengenkapsulasi segmen lapisan transport atau data lainnya dengan
menambahkan header IP. Header ini digunakan untuk mengirimkan paket ke host
tujuan. Header IP tetap sama dari saat paket tersebut meninggalkan host sumber
sampai tiba di host tujuan.
Proses encapsulating data layer by layer memungkinkan layanan pada lapisan yang
berbeda berkembang dan berskala tanpa mempengaruhi lapisan lainnya. Ini berarti
segmen lapisan transport dapat dengan mudah dikemas oleh IPv4 atau IPv6 atau
oleh protokol baru yang mungkin dikembangkan di masa depan.
Router dapat menerapkan protokol lapisan jaringan yang berbeda ini untuk
beroperasi secara bersamaan melalui jaringan. Perutean yang dilakukan oleh
perangkat perantara ini hanya mempertimbangkan isi header paket lapisan
jaringan. Dalam semua kasus, bagian data dari paket, yaitu, lapisan transport
yang dienkapsulasi PDU, tetap tidak berubah selama proses lapisan
jaringan.
Karakteristik IP
IP didesain sebagai protokol dengan overhead rendah. Ini hanya menyediakan
fungsi yang diperlukan untuk mengirimkan paket dari sumber ke tujuan melalui
sistem jaringan yang saling terkait. Protokol ini tidak dirancang untuk melacak
dan mengelola aliran paket. Fungsi-fungsi ini, jika diperlukan, dilakukan oleh protokol
lain di lapisan lain, terutama TCP pada Layer 4.
- IP - tanpa koneksi
IP tidak terhubung, artinya tidak ada sambungan end-to-end khusus
yang dibuat sebelum data dikirim.
IP tidak memerlukan pertukaran informasi kontrol awal untuk membuat koneksi
end-to-end sebelum paket diteruskan. IP juga tidak memerlukan field tambahan di
header untuk menjaga koneksi yang mapan. Proses ini sangat mengurangi biaya
overhead IP. Namun, tanpa koneksi end-to-end yang sudah ada sebelumnya,
pengirim tidak sadar apakah perangkat tujuan ada dan berfungsi saat mengirim
paket, atau mereka tidak sadar jika tujuannya menerima paket, atau apakah
mereka dapat mengakses dan membaca paket .
- IP - Best Effort Delivery
Angka tersebut menggambarkan karakteristik pengiriman IP yang tidak dapat
diandalkan atau best-effort. Protokol IP tidak menjamin bahwa semua paket yang
dikirimkan sebenarnya diterima.
Jika paket out-of-order dikirim, atau paket hilang, maka aplikasi yang
menggunakan data, atau layanan lapisan atas, harus menyelesaikan masalah ini.
Hal ini memungkinkan IP berfungsi dengan sangat efisien. Dalam paket protokol
TCP / IP, keandalan adalah peran lapisan transport.
- IP - Media Mandiri
IP beroperasi secara independen dari media yang membawa data pada lapisan bawah
tumpukan protokol. Seperti yang ditunjukkan pada gambar, paket IP dapat
dikomunikasikan sebagai sinyal elektronik melalui kabel tembaga, seperti sinyal
optik melalui serat, atau tanpa kabel sebagai sinyal
radio. Ini adalah tanggung jawab lapisan data link OSI
untuk mengambil paket IP dan mempersiapkannya untuk transmisi melalui media
komunikasi. Ini berarti bahwa pengangkutan paket IP tidak terbatas pada media
tertentu.
Header paket
IPv4
Header paket IPv4 terdiri dari field-field yang berisi informasi penting
tentang paket. Bidang ini berisi bilangan biner yang diperiksa oleh proses
Layer 3. Nilai biner dari masing-masing field mengidentifikasi berbagai setting
dari paket IP.
Bidang
penting di header IPv4 meliputi:
Versi -
Berisi nilai biner 4 bit yang diatur ke 0100 yang mengidentifikasi ini sebagai
paket versi IP 4.
- Differentiated Services atau DiffServ (DS) - Dahulu disebut bidang Type of Service (ToS), bidang DS adalah bidang 8-bit yang digunakan untuk menentukan prioritas masing-masing paket. Enam bit paling penting dari bidang DiffServ adalah Differentiated Services Code Point (DSCP) dan dua bit terakhir adalah bit Explicit Congestion Notification (ECN).
- Time-to-Live (TTL) - Berisi nilai biner 8 bit yang digunakan untuk membatasi masa pakai paket. Pengirim paket menetapkan nilai TTL awal, dan itu akan berkurang satu kali setiap paket diproses oleh router.
- Protokol - Field digunakan untuk mengidentifikasi protokol tingkat berikutnya. Nilai biner 8 bit ini menunjukkan tipe payload data yang dibawa oleh paket, yang memungkinkan lapisan jaringan melewati data ke protokol lapisan atas yang sesuai.
Alamat IPv4
Sumber - Berisi nilai biner 32-bit yang mewakili alamat IPv4 sumber dari paket.
Alamat IPv4 sumber selalu alamat unicast.
Destination
IPv4 Address - Berisi nilai biner 32-bit yang mewakili alamat IPv4 tujuan
paket. Alamat tujuan IPv4 adalah unicast, multicast, atau alamat broadcast.
Keputusan Host Forwarding
Peran lain
dari lapisan jaringan adalah mengarahkan paket antar host. Host dapat mengirim
paket ke:
- Itself - Host dapat melakukan ping sendiri dengan mengirimkan paket ke alamat IPv4 khusus 127.0.0.1, yang disebut sebagai antarmuka loopback. Ping antarmuka loopback menguji tumpukan protokol TCP / IP di host.
- Host lokal - Ini adalah host pada jaringan lokal yang sama dengan host pengirim. Host berbagi alamat jaringan yang sama.
- Remote host - Ini adalah host pada jaringan jarak jauh. Host tidak berbagi alamat jaringan yang sama.
Gateway
standar
Gateway
default adalah perangkat jaringan yang dapat mengarahkan lalu lintas ke
jaringan lain. Ini adalah router yang bisa mengarahkan lalu lintas keluar dari
jaringan lokal.
Jika Anda
menggunakan analogi bahwa jaringan itu seperti sebuah ruangan, maka gateway
defaultnya seperti pintu. Jika Anda ingin pergi ke ruangan lain atau jaringan
Anda perlu menemukan pintu.
- Menggunakan Default Gateway
Tabel routing host biasanya akan menyertakan gateway default. Host menerima
alamat IPv4 dari gateway default baik secara dinamis dari Dynamic Host
Configuration Protocol (DHCP) atau dikonfigurasi secara manual.
Rute default
adalah rute atau jalur yang akan ditempuh komputer saat mencoba menghubungi
jaringan jarak jauh.
- Tabel Routing Host
Pada host Windows, perintah print atau netstat -r rute dapat digunakan untuk
menampilkan tabel routing host. Kedua perintah menghasilkan output yang sama.
Keluarnya mungkin tampak luar biasa pada awalnya, tapi cukup mudah dimengerti.
Memasukkan perintah netstat -r atau perintah cetak rute setara, menampilkan
tiga bagian yang terkait dengan koneksi jaringan TCP / IP saat ini:
- Daftar Antarmuka - Mencantumkan alamat Kontrol Akses Media (MAC) dan nomor antarmuka yang ditetapkan dari setiap antarmuka berkemampuan jaringan pada host, termasuk Ethernet, Wi-Fi, dan adaptor Bluetooth.
- Tabel Rute IPv4 - Menampilkan semua rute IPv4 yang diketahui, termasuk koneksi langsung, jaringan lokal, dan rute default lokal.
- Tabel Rute IPv6 - Menampilkan semua rute IPv6 yang diketahui, termasuk koneksi langsung, jaringan lokal, dan rute default lokal.
Router adalah Komputer
Ada banyak
jenis router infrastruktur yang tersedia. Sebenarnya, router Cisco dirancang
untuk memenuhi kebutuhan berbagai jenis bisnis dan jaringan:
- Cabang - Teleworkers, usaha kecil, dan situs cabang berukuran sedang. Termasuk Cisco Integrated Services Routers (ISR) G2 (generasi ke-2).
- WAN - Bisnis besar, organisasi, dan perusahaan. Meliputi Cisco Catalyst Series Switches dan Cisco Agregation Services Routers (ASR).
- Penyedia Layanan - Penyedia layanan besar. Termasuk Cisco ASR, Cisco CRS-3 Carrier Routing System, dan router Seri 7600.
- Router CPU dan OS
CPU membutuhkan sebuah OS untuk menyediakan routing dan fungsi switching. Cisco
Internetwork Operating System (IOS) adalah perangkat lunak sistem yang
digunakan untuk sebagian besar perangkat Cisco terlepas dari ukuran dan jenis
perangkatnya. Ini digunakan untuk router, switch LAN, titik akses nirkabel
kecil, router besar dengan puluhan antarmuka, dan banyak perangkat
lainnya.
2. Memori Router
Secara khusus, router Cisco menggunakan empat jenis memori:
- RAM - Ini adalah memori volatile yang digunakan pada router Cisco untuk menyimpan aplikasi, proses, dan data yang dibutuhkan untuk dieksekusi oleh CPU.
- ROM - Memori non-volatile ini digunakan untuk menyimpan instruksi operasional penting dan IOS terbatas.
- NVRAM - Memori non-volatile ini digunakan sebagai storage permanen untuk file konfigurasi startup (startup-config).
- Flash - Memori komputer yang tidak mudah menguap ini digunakan sebagai penyimpanan permanen untuk iOS dan file terkait sistem lainnya seperti file log, file konfigurasi suara, file HTML, konfigurasi cadangan, dan lainnya. Saat router di-reboot, iOS disalin dari flash ke RAM.
good post (y)
BalasHapus