BAB 2 LANDASAN TEORI 2.1 Jaringan Komputerthesis.binus.ac.id/doc/Bab2/2009-2-00212-IF BAB...

of 59/59
8 BAB 2 LANDASAN TEORI 2.1 Jaringan Komputer Jaringan komputer merupakan sebuah sistem yang terdiri dari komputer dan perangkat jaringan lainnya yang saling berhubungan satu sama lain untuk mencapai suatu tujuan yang sama. Jaringan ini dapat bersifat permanen (selalu terkoneksi) ataupun sementara (koneksi ada ketika dibutuhkan) (http://id.wikipedia.org/wiki/Jaringan_komputer , 2009). Tujuan dari jaringan komputer antara lain adalah untuk membagi sumber daya (contohnya hardware, software, file), berkomunikasi (contohnya e-mail, instant messaging, video conference), dan akses informasi (contohnya web browsing) sehingga membantu menciptakan efisiensi dan optimasi dalam bekerja atau beraktivitas. 2.1.1 Peralatan Jaringan Komputer Berdasarkan Cisco Certified Network Associate Curriculum (2008), terdapat tujuh peralatan utama yang umum digunakan dalam jaringan, yaitu: 1. Modem Modem digunakan untuk mengubah informasi digital menjadi sinyal analog. Modem mengubah tegangan bernilai biner menjadi sinyal analog dengan melakukan encoding data digital ke dalam frekuensi carrier. Modem yang umum digunakan dihubungkan pada jalur telepon, oleh karena itu modem ini mampu memodulasi data digital ke dalam sinyal
  • date post

    18-Mar-2019
  • Category

    Documents

  • view

    213
  • download

    0

Embed Size (px)

Transcript of BAB 2 LANDASAN TEORI 2.1 Jaringan Komputerthesis.binus.ac.id/doc/Bab2/2009-2-00212-IF BAB...

8

BAB 2

LANDASAN TEORI

2.1 Jaringan Komputer

Jaringan komputer merupakan sebuah sistem yang terdiri dari komputer

dan perangkat jaringan lainnya yang saling berhubungan satu sama lain untuk

mencapai suatu tujuan yang sama. Jaringan ini dapat bersifat permanen (selalu

terkoneksi) ataupun sementara (koneksi ada ketika dibutuhkan)

(http://id.wikipedia.org/wiki/Jaringan_komputer, 2009).

Tujuan dari jaringan komputer antara lain adalah untuk membagi sumber

daya (contohnya hardware, software, file), berkomunikasi (contohnya e-mail,

instant messaging, video conference), dan akses informasi (contohnya web

browsing) sehingga membantu menciptakan efisiensi dan optimasi dalam bekerja

atau beraktivitas.

2.1.1 Peralatan Jaringan Komputer

Berdasarkan Cisco Certified Network Associate Curriculum (2008),

terdapat tujuh peralatan utama yang umum digunakan dalam jaringan, yaitu:

1. Modem

Modem digunakan untuk mengubah informasi digital menjadi sinyal

analog. Modem mengubah tegangan bernilai biner menjadi sinyal analog

dengan melakukan encoding data digital ke dalam frekuensi carrier.

Modem yang umum digunakan dihubungkan pada jalur telepon, oleh

karena itu modem ini mampu memodulasi data digital ke dalam sinyal

9

berspektrum suara. Proses tersebut disebut modulasi. Modem juga dapat

mengubah kembali sinyal analog yang termodulasi menjadi data digital,

sehingga informasi yang terdapat di dalamnya dapat dimengerti oleh

komputer. Proses ini disebut demodulasi.

2. Repeater

Repeater merupakan network device yang digunakan untuk memperkuat

kembali sinyal komunikasi jaringan. Setelah melalui media transmisi,

sinyal dapat mengalami atenuasi. Repeater bertugas untuk memperkuat

kembali sinyal tersebut sehingga dapat ditransmisikan lebih jauh. Repeater

tidak melakukan pengambilan keputusan apapun mengenai pengiriman

sinyal.

3. Hub

Hub menghubungkan semua komputer yang terhubung ke LAN. Hub tidak

mampu menentukan tujuan, hanya mentransmisikan sinyal ke setiap line

yang terkoneksi dengannya dengan menggunakan mode half-duplex.

4. Bridge

Bridge mengatur transmisi data dalam jaringan berdasarkan Media Access

Control (MAC) address yang berada pada layer 2 model OSI, yaitu data

link layer. Bridge harus meneruskan frame broadcast. Bridge membagi

collision domain tetapi tidak membagi broadcast domain.

5. Switch

Switch menghubungkan semua komputer yang terhubung ke LAN, sama

seperti hub. Perbedaannya adalah switch dapat beroperasi dengan mode

10

full-duplex dan mampu mengalihkan jalur dan memfilter informasi ke dan

dari tujuan yang spesifik.

6. Router

Router menggunakan routing protocol untuk menentukan jalan yang

terbaik untuk paket-paket (berdasarkan alamat Internet Protocol). Sehingga

di setiap port yang dimiliki sebuah router harus memiliki alamat IP yang

berbeda jaringan. Router bekerja pada layer ketiga model OSI. Router

membagi collision domain dan broadcast domain.

7. Communication Server

Communication server mengkonsentrasikan komunikasi pengguna dial-in

dan remote access.

Gambar 2.1 Simbol Peralatan Jaringan

11

2.2 Klasifikasi Jaringan Komputer

2.2.1 Berdasarkan Topologi Jaringan

Topologi pada dasarnya adalah peta dari sebuah jaringan yang

menetukan bagaimana cara meletakan node pada jaringan dan bagaimana cara

mengaksesnya. Berdasarkan Cisco Certified Network Associate Curriculum

(2008), topologi jaringan terbagi menjadi dua, yaitu physical topology dan

logical topology. Physical topology menjelaskan bagaimana susunan dari

kabel dan komputer dan lokasi dari semua komponen jaringan. Sedangkan

logical topology menjelaskan bagaimana informasi atau aliran data dalam

jaringan.

2.2.1.1 Physical Topology

Phisical topology merupakan topologi yang susunannya dibentuk

berdasarkan kabel dan medianya. Physical topolgy terbagi menjadi:

1. Bus

Topologi bus seringkali digunakan ketika jaringannya

berukuran kecil, simpel, atau bersifat sementara. Sangat

sederhana dalam instalasi, dan ekonomis dalam hal biaya.

Tipikal dari jaringan bus, kabel hanya satu atau lebih, tanpa

adanya alat tambahan yang menguatkan sinyal atau

melewatkannya terus dari komputer ke komputer. Topologi

bus merupakan topologi yang pasif. Ketika satu komputer

mengirim sinyal up (dan down), semua komputer dalam

jaringan menerima informasi, tetapi hanya satu komputer

12

yang menyetujui informasi tersebut, sedangkan komputer

yang lainnya akan menghiraukan pesan tersebut. Topologi

dari jaringan bus menggunakan broadcast channel yang

berarti setiap komputer atau peralatan yang terhubung dapat

mendengar setiap pengiriman dan semuanya memiliki

prioritas yang sama dalam menggunakan jaringan untuk

mengirimkan data.

2. Ring

Penempatan kabel yang digunakan dalam topologi ring

menggunakan desain yang sederhana. Pada topologi ring,

setiap komputer terhubung ke komputer selanjutnya, dengan

komputer terakhir terhubung ke komputer yang pertama.

Tetapi sayangnya, jika akan dilakukan penambahan atau

pengurangan komputer dalam jaringan tentu saja akan

mengganggu keseluruhan jaringan. Topologi ring digunakan

dalam jaringan yang memiliki performance tinggi, jaringan

yang membutuhkan bandwidth untuk fitur yang time-sensitive

seperti video dan audio, atau ketika performance dibutuhkan

saat komputer yang terhubung ke jaringan dalam jumlah yang

banyak.

3. Star

Dalam topologi star, semua kabel dihubungkan dari

komputer-komputer ke lokasi pusat (central location), dimana

semuanya terhubung ke suatu alat yang bekerja di layer 1 atau

13

2. Topologi star digunakan dalam jaringan yang padat, ketika

endpoint dapat dicapai langsung dari lokasi pusat, kebutuhan

untuk perluasan jaringan, dan membutuhkan kehandalan yang

tinggi. Topologi ini menggunakan lebih banyak kabel

daripada bus dan karena semua komputer dan perangkat

terhubung ke central point. Jadi bila ada salah satu komputer

atau perangkat yang mengalami kerusakan maka tidak akan

mempengaruhi yang lainnya.

4. Extended Star

Menggabungkan beberapa topologi star menjadi satu. Hub

atau switch yang dipakai untuk menghubungkan beberapa

komputer pada satu jaringan dihubungkan lagi ke hub atau

switch utama dengan menggunakan topologi star.

5. Hierarchical

Dibuat mirip dengan topologi extended star tetapi pada sistem

jaringan yang dihubungkan dapat mengontrol arus data.

6. Mesh

Setiap host memiliki hubungan langsung dengan semua host

lainnya dalam jaringan. Topologi ini juga merefleksikan

internet yang memiliki banyak jalur ke satu titik.

14

Gambar 2.2 Physical Topologies

2.2.1.2 Logical Topology

Logical topology menentukan bagaimana host dapat saling

berkomunikasi antar medium. Ada 2 macam logical topology yang sering

digunakan yaitu:

1. Broadcast

Metode ini menandakan setiap host mengirimkan datanya ke

seluruh host lainnya yang berada pada medium jaringan yang

sama dan menganut prinsip first come, first serve.

2. Token Passing

Metode ini bekerja dengan cara menandakan sebuah token

kepada setiap host yang digilir secara berurutan, dan hanya

host yang yang memegang token tersebut yang diberi hak

untuk mengirimkan data.

15

2.2.2 Berdasarkan Luas Yang Dicakup

Berdasarkan Cisco Certified Network Associate Curriculum (2008),

jaringan komputer berdasarkan dari luas area yang dicakup, dibagi menjadi

tiga, yaitu:

1. Local Area Network (LAN)

Jaringan LAN adalah jaringan yang menghubungkan beberapa

komputer dalam suatu local area (biasanya dalam satu gedung

atau antar gedung). Biasanya digunakan di dalam rumah,

perkantoran, perindustrian, universitas atau akademik, rumah sakit

dan daerah yang sejenis. Jaringan LAN memiliki jarak dibawah 10

km. LAN mempunyai ukuran yang terbatas, yang berarti bahwa

waktu transmisi pada keadaan terburuknya terbatas dan dapat

diketahui sebelumnya. Dengan mengetahui keterbatasannya dapat

menyebabkan adanya kemungkinan untuk menggunakan jenis

desain tertentu. Hal ini juga memudahkan manajemen jaringan.

Contoh skema jaringan LAN dapat dilihat pada gambar 2.3.

16

Gambar 2.3 Contoh Skema Jaringan LAN

LAN seringkali menggunakan teknologi transmisi kabel tunggal.

LAN tradisional beroperasi pada kecepatan 10-100 Mbps (mega

bit/detik) dengan delay rendah (puluhan mikro second) dan

mempunyai faktor kesalahan yang kecil. LAN modern dapat

beroperasi pada kecepatan yang lebih tinggi, sampai ratusan

megabit/detik.

2. Metropolitan Area Network (MAN)

MAN pada dasarnya merupakan versi LAN yang berukuran lebih

besar dan biasanya memakai teknologi yang sama dengan LAN.

MAN merupakan pilihan untuk membangun jaringan komputer

antar kantor dalam suatu kota. MAN dapat mencakup perusahaan

yang memiliki kantor-kantor yang letaknya berdekatan dan MAN

17

mampu menunjang data dan suara, bahkan bisa disambungkan

dengan jaringan televisi kabel. Jaringan ini memiliki jarak dengan

radius 10-50 km. Didalam jaringan MAN hanya memiliki satu

atau dua buah kabel yang fungsinya untuk mengatur paket data

melalui kabel output. Contoh skema MAN dapat dilihat pada

gambar 2.4.

Gambar 2.4 Contoh Skema Jaringan MAN

3. Wide Area Network (WAN)

WAN adalah sebuah jaringan yang memiliki jarak yang sangat

luas karena radiusnya mencakup sebuah negara dan benua atau

biasa dibilang juga gabungan dari beberapa MAN. Pada sebagian

18

besar WAN, komponen yang dipakai dalam berkomunikasi

biasanya terdiri dari dua komponen, yaitu kabel transmisi dan

elemen switching. Kabel transmisi berfungsi untuk memindahkan

bit-bit dari suau komputer ke komputer lainnya, sedangkan elemen

switching disini adalah sebuah komputer khusus yang digunakan

untuk menghubungkan dua buah kabel transmisi atau lebih. Saat

data yang dikirimkan sampai ke kabel penerima, elemen switching

harus memilih kabel pengirim untuk meneruskan paket-paket data

tersebut. Contoh skema WAN dapat dilihat pada gambar 2.5.

Gambar 2.5 Contoh Skema Jaringan WAN

19

2.3 Protokol Jaringan

Menurut Steinke (2003), agar dapat saling berkomunikasi satu sama lain,

komputer-komputer yang terhubung dalam suatu jaringan harus mempunyai satu

set peraturan yang sama. Peraturan-peraturan tersebut, disebut dengan protokol.

Pada mulanya, setiap vendor jaringan membuat protokolnya masing-masing,

sehingga sebuah badan internasional yang dikenal sebagai International

Organization for Standardization (ISO), menstandarisasikan protokol model

Open Systems Interconnection (OSI). Saat ini protokol-protokol yang umumnya

digunakan adalah TCP/IP namun IPX dan AppleTalk juga banyak digunakan.

2.3.1 Model OSI

Model Open System Interconnection (OSI) dikeluarkan pada tahun

1984 oleh International Organization for Standardization (ISO). Menurut

Kozierok (2005), model OSI menyediakan kerangka logika terstruktur

bagaimana proses komunikasi data berinteraksi melalui jaringan. Standar ini

dikembangkan untuk industri komputer agar komputer dapat berkomunikasi

pada jaringan yang berbeda secara efisien. Model OSI secara keseluruhan

terbagi kedalam 7 lapisan atau layer dimana masing-masing layer memiliki

fungsi jaringan yang spesifik, antara lain:

1. Application Layer (Layer 7)

Layer yang paling dekat dengan user ini adalah penghubung

utama antara aplikasi yang berjalan pada satu komputer dengan

resources network yang membutuhkan akses padanya, dimana

20

protokol seperti FTP, telnet, SMTP, POP3 dijalankan pada layer

ini.

2. Presentation Layer (Layer 6)

Layer ini berfungsi sebagai tempat format dan struktur data.

Presentation layer menterjemahkan berbagai macam format data

menjadi format yang diinginkan. Presentation layer juga

memastikan informasi yang dikirim diterima oleh application

layer pada sistem yang lain.

3. Session Layer (Layer 5)

Fungsi utama dari layer ini adalah untuk menciptakan (establish),

mempertahankan (maintain), dan memutuskan (terminate)

hubungan komunikasi (session) antara dua host.

4. Transport Layer (Layer 4)

Fungsi utama dari layer ini adalah melakukan enkapsulasi

segmentasi dan unsegmentasi pada paket data sebelum diteruskan

ke layer berikutnya. Selain itu, transport layer juga berfungsi

sebagai flow control, error detection, dan error recovery.

5. Network Layer (Layer 3)

Pada layer ini, sebuah segment dienkapsulasi menjadi sebuah

paket. Network layer bertugas untuk routing, dimana

memungkinan data untuk di-forward melewati sebuah logical

internetwork. Pengalamatan jaringan secara logis dilakukan di

layer ini. Peralatan yang bekerja pada layer ini adalah router.

21

6. Data Link Layer (Layer 2)

Layer ini mendefinisikan format data yang akan dikirim melalui

jaringan fisik dan mengindikasikan bagaimana media fisik

tersebut diakses, termasuk pengalamatan fisik yang disebut Media

Access Control (MAC) address, error handling, dan flow control.

Pada layer ini, sebuah paket dienkapsulasi dalam sebuah frame

yang dilengkapi dengan error handling dan flow control. Flow

control memastikan host sumber tidak akan melewati kemampuan

host penerima. Switch dan bridge merupakan peralatan yang

bekerja pada layer ini. Layer ini juga terbagi menjadi dua layer,

antara lain: Logical Link Control (LLC) dan Media Access

Control (MAC) sublayer. LLC sublayer memungkinkan beberapa

protokol layer 3 untuk saling berkomunikasi dalam physical data

link yang sama. MAC sublayer menspesifikasikan alamat MAC

yang secara unik menandai suatu peralatan dalam jaringan.

7. Physical Layer (Layer 1)

Pada layer ini, sebuah frame dikirim dalam bit-bit melalui media

fisik dengan mendefinisikan semua spesifikasi fisik dan elektris

untuk semua peralatan meliputi level tegangan, spesifikasi kabel

dan panjang maksimumnya, tipe konektor dan timing. Fungsi

utama dari layer ini adalah bertanggung jawab untuk

mengaktifkan dan mengatur physical interface dari jaringan

komputer, memodulasi data digital antara peralatan yang

digunakan user dengan signal yang berhubungan. Peralatan yang

22

termasuk dalam physical layer antara lain hub, repeater, dan

modem (CSU/DSU).

Gambar 2.6 OSI Model

Gambar 2.7 Komunikasi Antar OSI Layers

23

2.3.2 Model TCP/IP

Menurut Kozierok (2005), Transmission Control Protocol/Internet

Protocol (TCP/IP) adalah satu set standar aturan komunikasi data yang

digunakan dalam proses transfer data dari satu komputer ke komputer lain di

dalam jaringan komputer tanpa melihat perbedaan jenis hardware. Model

TCP/IP merupakan hasil eksperimen dan pengembangan terhadap ARPANET,

sebuah packet-switching network milik Departemen Pertahanan Amerika

Serikat. Model ini biasa disebut sebagai Internet protocol suite.

Protocol suite ini terdiri atas banyak protokol dan telah ditetapkan

sebagai standar bagi Internet oleh International Architecture Board (IAB).

Model TCP/IP digambarkan seperti gambar berikut:

Gambar 2.8 Model TCP/IP

Seperti pada arsitektur OSI, arsitektur TCP/IP menggunakan prinsip

layering, dimana fungsi-fungsi komunikasi dibagi atas beberapa layer. Tiap

layer bertanggung jawab atas sebagian fungsi, ia melayani layer di atasnya

24

dan bergantung pada layer di bawahnya untuk melakukan fungsi yang lebih

primitif. Layer-layer pada arsitektur TCP/IP:

1. Application Layer

Layer ini berada paling atas dalam arsitektur TCP/IP. Layer ini

melingkupi representasi data, encoding, dan dialog control.

Protokol yang bekerja pada layer ini antara lain File Transfer

Protocol (FTP), Hypertext Transfer Protocol (HTTP), Simple

Mail Transfer Protocol (SNMP), Domain Name System (DNS),

Trivial File Transfer Protocol (TFTP), Telnet, Simple Network

Management Protocol (SNMP).

2. Transport Layer

Layer ini bertanggung jawab atas masalah reliabilitas, flow

control, dan error correction, membuat logical connection antara

source dan destination. Protokol yang mengatur layer ini adalah

Transfer Control Protocol (TCP). TCP membagi informasi dari

layer aplikasi menjadi segmen. Selain TCP, protokol yang bekerja

pada layer ini adalah User Paket Protocol (UDP).

3. Internet Layer

Layer ini bertugas membagi segmen TCP menjadi paket dan

mengirimnya ke network tujuan. Paket mencapai network tujuan

secara bebas, tidak terikat oleh jalur yang diambil. Proses

pemilihan jalur terbaik dan packet switching terjadi pada layer ini.

Protokol yang mengatur layer ini adalah Internet Protocol (IP).

Beberapa protokol lain yang bekerja pada layer ini adalah Internet

25

Control Message Protocol (ICMP), Address Resolution Protocol

(ARP), Reverse Address Resolution Protocol (RARP).

4. Network Access Layer

Layer ini berada paling bawah dalam arsitektur TCP/IP. Layer ini

bertanggung jawab atas semua komponen physical dan logical

yang diperlukan untuk membuat link, mencakup physical interface

antar device, menentukan karakteristik media transmisi, sifat-sifat

sinyal, dan data rate. Protokol yang bekerja pada layer ini antar

lain, Serial Line Internet Protocol (SLIP), Point-to-Point Protocol

(PPP), Ethernet, FastEthernet, Fiber Distributed Data Interface

(FDDI), Asynchronous Transfer Mode (ATM), Frame relay, Wi-

Fi, dan Token Ring.

Gambar 2.9 Perbandingan OSI dan TCP/IP Model

26

2.4 Internet Protocol version 4 (IPv4)

Menurut Kozierok (2005), IPv4 adalah sebuah jenis pengalamatan

jaringan yang digunakan di dalam protokol jaringan TCP/IP yang menggunakan

protokol IP versi 4. Panjang totalnya adalah 32-bit, dan secara reoritis dapat

mengalamati hingga 232 host komputer di dunia. Alamat IPv4 umumnya

diekspresikan dalam notasi desimal bertitik (dotted-decimal notation), yang dibagi

kedalam empat buat oktet berukuran 8-bit sehingga nilainya berkisar antara 0

hingga 255.

2.4.1 IPv4 Addressing

Alamat IP yang dimiliki oleh sebuah host dapat dibagi dengan

menggunakan subnet mask jaringan kedalam dua buah bagian, yakni:

1. Network Identifier/NetID atau network address (alamat jaringan)

yang digunakan khusus untuk mengidentifikasikan alamat jaringan

di mana host berada. Dalam banyak kasus, sebuah alamat network

identifier adalah sama dengan segmen jaringan fisik dengan

batasan yang dibuat dan didefinisikan oleh router IP. Meskipun

demikian, ada beberapa kasus di mana beberapa jaringan logis

terdapat di dalam sebuah segmen jaringan fisik yang sama dengan

menggunakan sebuah praktek yang disebut sebagai multinetting.

Semua sistem di dalam sebuah jaringan fisik yang sama harus

memiliki alamat network identifier yang sama. Network

identifier juga harus bersifat unik dalam sebuah internetwork. Jika

semua node di dalam jaringan logis yang sama tidak

27

dikonfigurasikan dengan menggunakan network identifier yang

sama, maka terjadilah masalah yang disebut dengan routing error.

Alamat network identifier tidak boleh bernilai 0 atau 255.

2. Host Identifier/HostID atau Host address (alamat host) yang

digunakan khusus untuk mengidentifikasikan alamat host (dapat

berupa workstation, server atau sistem lainnya yang berbasis

teknologi TCP/IP) di dalam jaringan. Nilai host identifier tidak

boleh bernilai 0 atau 255 dan harus bersifat unik di dalam network

identifier/segmen jaringan di mana ia berada.

Alamat IPv4 terbagi menjadi beberapa jenis, yakni sebagai berikut:

1. Alamat Unicast, merupakan alamat IPv4 yang ditentukan untuk

sebuah antarmuka jaringan yang dihubungkan ke

sebuah internetwork IP. Alamat unicast digunakan dalam

komunikasi point-to-point atau one-to-one.

2. Alamat Broadcast, merupakan alamat IPv4 yang didesain agar

diproses oleh setiap node IP dalam segmen jaringan yang sama.

Alamat broadcast digunakan dalam komunikasi one-to-everyone.

3. Alamat Multicast, merupakan alamat IPv4 yang didesain agar

diproses oleh satu atau beberapa node dalam segmen jaringan

yang sama atau berbeda. Alamat multicast digunakan dalam

komunikasi one-to-many.

Dalam RFC 791 (http://www.ietf.org/rfc/rfc791, 1981), alamat IP

versi 4 dibagi ke dalam beberapa kelas, dilihat dari oktet pertamanya, seperti

terlihat pada tabel 2.1. Sebenarnya yang menjadi pembeda kelas IP versi 4

28

adalah pola biner yang terdapat dalam oktet pertama (utamanya adalah bit-bit

awal/high-order bit), tapi untuk lebih mudah mengingatnya, akan lebih cepat

diingat dengan menggunakan representasi desimal.

Tabel 2.1 Pembagian Kelas Dalam IPv4

Kelas Alamat IP

Oktet Pertama (desimal)

Oktet Pertama (biner)

Digunakan Oleh

Kelas A 1 126 0xxx xxxx Alamat unicast untuk jaringan skala besar

Kelas B 128 191 1xxx xxxx Alamat unicast untuk jaringan skala menengah hingga skala besar

Kelas C 192 223 110x xxxx Alamat unicast untuk jaringan skala kecil

Kelas D 224 239 1110 xxxx Alamat multicast (bukan alamat unicast)

Kelas E 240 255 1111 xxxx Direservasikan, umumnya digunakan sebagai alamat percobaan (eksperimen); (bukan alamat unicast)

1. Kelas A

Alamat-alamat kelas A diberikan untuk jaringan skala besar.

Nomor urut bit tertinggi di dalam alamat IP kelas A selalu diset

dengan nilai 0 (nol). Tujuh bit berikutnya untuk melengkapi oktet

pertama akan membuat sebuah network identifier. 24 bit sisanya

(atau tiga oktet terakhir) merepresentasikan host identifier. Ini

mengizinkan kelas A memiliki hingga 126 jaringan, dan

16,777,214 host tiap jaringannya. Alamat dengan oktet awal 127

tidak diizinkan, karena digunakan untuk mekanisme Interprocess

Communication (IPC) di dalam mesin yang bersangkutan.

29

2. Kelas B

Alamat-alamat kelas B dikhususkan untuk jaringan skala

menengah hingga skala besar. Dua bit pertama di dalam oktet

pertama alamat IP kelas B selalu diset ke bilangan biner 10. 14

bit berikutnya (untuk melengkapi dua oktet pertama), akan

membuat sebuah network identifier. 16 bit sisanya (dua oktet

terakhir) merepresentasikan host identifier. Kelas B dapat

memiliki hingga 16,384 jaringan, dan 65,534 host untuk setiap

jaringannya.

3. Kelas C

Alamat IP kelas C digunakan untuk jaringan berskala kecil. Tiga

bit pertama di dalam oktet pertama alamat kelas C selalu diset ke

nilai biner 110. 21 bit selanjutnya (untuk melengkapi tiga oktet

pertama) akan membentuk sebuah network identifier. 8 bit sisanya

(sebagai oktet terakhir) akan merepresentasikan host identifier. Ini

memungkinkan pembuatan total 2,097,152 buah jaringan, dan 254

host untuk setiap jaringannya.

4. Kelas D

Alamat IP kelas D disediakan hanya untuk alamat-alamat IP

multicast, sehingga berbeda dengan tiga kelas di atas.

Empat bit pertama di dalam IP kelas D selalu diset ke bilangan

biner 1110. 28 bit sisanya digunakan sebagai alamat yang dapat

digunakan untuk mengenali host.

30

5. Kelas E

Alamat IP kelas E disediakan sebagai alamat yang bersifat

eksperimental atau percobaan dan dicadangkan untuk digunakan

pada masa depan. Empat bit pertama selalu diset kepada bilangan

biner 1111. 28 sisanya digunakan sebagai alamat yang dapat

mengenali host.

2.4.2 Struktur Header Paket IPv4

Menurut Javvin Technologies (2005), paket-paket data dalam

protokol IPv4 dikirimkan dalam bentuk datagram. Sebuah paket IPv4 terdiri

atas header IP dan muatan IP (payload). Header IP menyediakan dukungan

untuk memetakan jaringan (routing), identifikasi muatan IP, ukuran header IP

dan paket IP, dukungan fragmentasi, dan juga IP options. Sedangkan payload

IP berisi informasi yang dikirimkan. Payload IP memeliki ukuran bervariasi,

berkisar dari 8 byte hingga 65515 byte. Sebelum dikirimkan di dalam saluran

jaringan, paket IP akan dibungkus (encapsulation) dengan header protokol

lapisan antarmuka jaringan dan trailer-nya, untuk membuat sebuah frame

jaringan. Setiap paket terdiri dari beberapa field yang memiliki fungsi

teersendiri dan memeliki informasi yang berbeda-beda. Pada gambar 2.10

dapat dilihat struktur dari paket IPv4.

31

Gambar 2.10 Struktur Paket IPv4

Header IPv4 terdiri atas beberapa field sebagai berikut:

1. Version

Mengindikasikan versi IP yang digunakan. Field ini berukuran 4-

bit. Jika field version berbeda dengan versi IP yang digunakan

oleh node penerima, maka paket akan ditolak.

2. IP Header Length

Berisi total panjang dari informasi header yang berukuran 32-bit

3. Type of Service

Menspesifikasikan layanan yang diharapkan oleh paket

bersangkutan. Berukuran 8-bit yang terdiri atas bit-bit untuk

prioritas, waktu delay, dan karakteristik-karakteristik reliabilitas

lainnya.

4. Total Length

Merupakan panjang total dari paket IP, yang mencakup header IP

dan muatannya. Field ini berukuran 16-bit atau 2 bytes.

32

5. Identification

Mengidentifikasi nilai yang berupa sequence number, yang

ditetapkan pengirim paket untuk membantu reassembly fragment

diagram. Berukuran 16-bit.

6. Flags

Field flags mempunyai ukuran 3-bit, tetapi hanya dua low-order

bit yang mengontrol fragmentasi. Satu bit menetapkan apakah

paket dapat difragmentasi atau tidak, dan bit yang lain menetapkan

apakah paket merupakan fragment yang terakhir dari rangkaian

paket-paket fragment.

7. Fragment Offset

Digunakan untuk mengidentifikasikan offset dimana fragment

yang bersangkutan dimulai, dihitung dari permulaan muatan IP

yang belum dipecahdan berukuran 13-bit.

8. Time to Live

Field yang menspesifikasi jumlah hop yang dapat dilalui oleh

paket. Jumlah hop ini akan berkurang satu setiap kali paket

melintasi router. Ketika nilainya mencapai nol, maka paket akan

dibuang.

9. Protocol

Mengindikasi protokol upper-layer mana, seperti TCP atau UDP,

yang menerima paket-paket setelah IP processing selesai

dilakukan. Field ini mempunyai ukuran 8-bit.

33

10. Header Checksum

Membantu dalam memastikan integritas header IPv4. Field ini

berukuran 16-bit. Header checksum memberikan kapabilitas

checksum untuk header (pengecekan error).

11. Source Address

Mengandung alamat IP dari sumber host yang mengirimkan paket

IP tersebut. Field ini berukuran 32-bit.

12. Destination Address

Mengandung alamat IP tujuan kemana paket IP tersebut akan

dikirim. Field ini berukuran 32-bit.

13. Options

Memungkin IP untuk mendukung bermacam-macam pilihan,

seperti contohnya security.

14. Padding

Bit-bit 0 tambahan yang ditambahkan kedalam field ini untuk

memastikan header IPv4 tetap berukuran multiple 32-bit.

15. Data

Berisi informasi upper-layer. Panjang variabel sampai dengan 64

Kb.

2.5 Internet Protocol version 6 (IPv6)

Menurut Siil (2008), berbeda dengan IPv4 yang memiliki panjang 32-bit,

alamat IPv6 yang dikenal juga dengan Internet Protocol next generation (IPng)

34

memiliki panjang 128-bit dengan total alamat yang dapat ditampung hingga 2128

(3,4 * 1038) alamat. Total alamat yang sangat besar ini bertujuan untuk

menyediakan ruang alamat yang tidak akan habis dalam beberapa masa kedepan,

dan membentuk infstruktur routing yang disusun secara hierarkis, sehingga

mengurangi kompleksitas proses routing dalam tabel routing. IPv6 memiliki tipe

alamat anycast yang dapat digunakan untuk pemilihan route secara efisien. Selain

itu IPv6 juga dilengkapi dengan mekanisme penggunaan alamat secara local yang

memungkinkan terwujudnya instalasi secara plug&play, serta menyediakan

platform bagi cara baru penggunaan internet, seperti dukungan terhadap aliran data

secara real-time, pemilihan provider, mobilitas host, end-to-end security, maupun

konfigurasi otomatis.

2.5.1 Alasan Penggunaan IPv6

Menurut Minoli dan Kouns (2008), ada beberapa alasan mengapa kita

perlu bermigrasi ke IPv6 atau IPng sebagai protokol internet generasi

mendatang, yaitu:

1. Jumlah ketersediaan alamat IPv4 yang semakin terbatas.

2. Jutaan perangkat-perangkat baru menjadi IP aware.

3. Diperkirakan antara tahun 2010-2012 alamat pada IPv4 akan habis

digunakan.

4. Mengurangi ukuran tabel routing.

5. Menyederhanakan protokol, untuk mengijinkan router memproses

paket lebih cepat.

35

6. Adanya kebutuhan akan konfigurasi yang lebih simpel pada

protokol IP.

7. Menyediakan keamanan yang lebih baik (autentikasi dan privasi)

dibanding IPv4

8. Lebih memperhatikan jenis layanan, khususnya kebutuhan akan

penghantar data real-time (Quality of Service).

9. Membantu multicasting dengan mengijinkan scope untuk

dispesifikasikan.

10. Memungkinkan host untuk berpindah-pindah tempat tanpa harus

mengubah alamatnya.

11. Memungkinkan protokol untuk dikembangkan dimasa yang akan

datang

12. Memungkinkan protokol baru dan protokol lama untuk dapat

berdampingan dalam beberapa tahun mendatang.

2.5.2 Fitur-Fitur IPv6

Berdasarkan RFC 2460 (http://www.ietf.org/rfc/rfc2460, 1998),

sebagai teknologi penerus atau biasa disebut sebagai pengganti IPv4, dalam

standarnya IPv6 mempunyai berbagai fitur baru yang selain mengatasi

berbagai kerterbatasan pengalamatan menggunakan IPv4 juga menambah

beberapa kemampuan baru. Beberapa fitur IPv6 antara lain sebagai berikut:

1. Format Header Baru

Header pada IPv6 memiliki format yang baru yang didesain untuk

menjaga agar overhead header minimum. Hal ini dapat dilakukan

36

dengan menghilangkan field-field yang tidak diperlukan serta

beberapa field opsional yang ditempatkan setelah header IPv6.

Akan tetapi header pada IPv4 dan IPv6 sama sekali tidak

interoperabel. IPv6 bukan merupakan superset dari fungsionalitas

yang kompatibel dengan IPv4. Maka itu, suatu host atau router

harus mengimplementasikan kedua protokol IPv4 dan IPv6 agar

dapat mengenal dan memproses format header keduanya. Header

IPv6 sendiri besarnya hanya dua kali lebih besar daripada header

IPv4, meskipun alamat IPv6 empat kali lebih besar daripada

alamat IPv4 (128-bit dan 32-bit).

2. Jumlah Alamat yang Jauh Lebih Besar

IPv6 memiliki 128-bit atau 16 byte untuk masing-masing alamat

IP source dan destination. Meskipun secara logika 128-bit telah

dapat menampung sekitar 3,4 * 1038 kemungkinan kombinasi,

tetapi pada IPv6 juga dapat diimplementasikan berbagai level

subnetting dan alokasi alamat dari backbone internet ke subnet

individual atau organisasi. Baru sebagian kecil dari sekian banyak

alamat yang dapat dipakai dalam IPv6, sehingga masih tersedia

cukup banyak alamat untuk penggunaan dimasa mendatang.

Dengan tersedianya sedemikian banyak alamat yang dapat

digunakan, maka teknik konversi alamat seperti NAT tidak lagi

dibutuhkan.

37

3. Pengalamatan Secara Efisien dan Hierarkis

Alamat global dari IPv6 yang digunakan pada porsi IPv6 di

internet, didesain untuk menciptakan infastruktur routing yang

efisien, hierarkis, dan mudah dipahami oleh pengembang. Pada

jaringan IPv6, router backbone memiliki tabel routing yang lebih

kecil berdasarkan infastruktur dari ISP.

4. Konfigurasi Alamat Secara Stateless dan Stateful

Pada teknologi IPv6, sebuah node yang memerlukan alamat bisa

secara otomatis mendapatkannya (alamat global) dari IPv6

ataupun cukup dengan mengkonfigurasi dirinya sendiri dengan

alamat IPv6 tertentu (alamat link local) tanpa perlu adanya DHCP

server seperti pada IPv4. Hal ini juga akan memudahkan

konfigurasi dan penting bagi kesuksesan teknologi pengalamatan

masa depan, karena di internet masa depan akan semakin banyak

node yang terkokneksi. Perangkat rumah tangga, bahkan manusia

pun bisa saja akan memiliki alamt IP. Tentu saja ini membutuhkan

persyaratan kesederhaan dalam konfigurasinya. Mekanisme

konfigurasi otomatis pada IPv6 ini akan memudahkan tiap host

untuk mendapatkan alamat, menemukan tetangga dan router

default, bahkan menggunakan lebih dari satu router default untuk

redudansi dan efisiensi.

38

5. Built-in Security

Jika pada IPv4 fitur IPsec hanya bersifat optional, maka pada IPv6

fitur IPsec ini menjadi spesifikasi standar. IPsec memberikan

dukungan terhadap keamanan jaringan yang diperlukan dan

menawarkan interoperabilitas antara implementasi IPv6 yang

berbeda.

6. Dukungan QoS yang Lebih Baik

Field baru yang ada pada header IPv6 mendefinisikan bagaimana

trafik ditangani dan diidentifikasi. Indentifikasi trafik merupakan

field Flow Label pada header IPv6 yang memungkinkan router

mengidentifikasi dan memberikan perlakuan spesial terhadap

paket yang ditransmisikan dari source ke destination. Dikarenakan

trafik di identifikasi di header IPv6, maka dukungan QoS dapat

tetap diimplementasikan meskipun payload paket terenkripsi

melalui IPsec.

7. Protokol Baru Untuk Interaksi Neighboring Node

Protokol Neighboring Discovery pada pada Ipv6 merupakan

serangkaian pesan Internet Control Message Protokol untuk IPv6

(ICMPv6) yang mengatur interaksi antar node yang bertetangga

untuk node-node yang berada dalam link yang sama. Neighbor

Discovery ini menggantikan Address Resolution Protokol yang

berbasis broadcast, ICMPv4 Router Discovery, dan ICMPv4

Redirect Message dengan multicast dan unicast yang lebih efisien

yaitu Neighbor Discovery.

39

8. Ekstesibilitas

IPv6 dapat dengan mudah ditambahkan fitur baru dengan

menambahkan header ekstensi setelah header IPv6. Tidak seperti

opsi yang ada pada IPv4, yang hanya mendukung 40 bytes opsi,

ukuran dari header ekstensi IPv6 ini hanya terbatasi oleh ukuran

dari paket IPv6 itu sendiri.

2.5.3 Struktur Paket IPv6

Berdasarkan RFC 2460 (http://www.ietf.org/rfc/rfc2460, 1998),

dalam penyusunan header IPv6, nilai pemrosesan header-nya diupayakan

menjadi kecil untuk mendukung komunikasi data yang lebih real-time.

Misalnya, alamat awal dan akhir menjadi dibutuhkan pada setiap paket.

Sedangkan pada header IPv4 ketika paket dipecah-pecah, ada field untuk

menyimpan urutan antar paket. Namun field tersebut tidak terpakai ketika

paket tidak dipecah-pecah. Struktur paket IPv6 sendiri terdiri dari beberapa

bagian, yaitu:

1. Header IPv6

Header IPv6 ini akan selalu ada dengan ukuran yang tetap yaitu

40 bytes. Header ini merupakan penyederhanaan dari header IPv4

dengan menghilangkan bagian yang tidak diperlukan atau jarang

digunakan dan menambahkan bagian yang menyediakan

dukungan yang lebih bagus untuk komunikasi masa depan yang

sebagian besar dalam trafik real-time.

40

2. Extension Header

Header dan extension header pada IPv6 menggantikan header dan

option pada IPv4. Tidak seperti option pada IPv4, extension

header IPv4 tidak memiliki ukuran maksimum dan dapat diperluas

umtuk melayani kebutuhan komunikasi data di IPv6. Jika pada

header IPv4 semua option akan dicek dan diproses hanya jika ada,

maka pada extension header IPv6 hanya ada satu yang harus

diproses yaitu Hop-by-Hop option. Hal ini meningkatkan

kecepatan pemrosesan header IPv6 dan meningkatkan kinerja

forwading.

3. Upper Layer Protocol Data Unit (PDU)

PDU biasanya terdiri atas header protokol upper-layer beserta

payload-nya (contohnya pesan-pesan ICMPv6, pesan UDP, atau

segmen TCP). Payload paket IPv6 merupakan kombinasi header-

header extension IPv6 dan upper-layer PDU.

Gambar 2.11 Struktur Paket IPv6

41

2.5.4 Struktur Header IPv6

Seperti sudah diketahui sebelumnya bahwa berdasarkan RFC 2460

(http://www.ietf.org/rfc/rfc2460, 1998), header IPv6 memiliki ukuran sebesar

40 bytes. Dua field-nya, source address dan destination address masing-

masing menggunakan 16 bytes (128-bit) sehingga tersisa 8 bytes untuk

keperluan informasi header umum. Berikut ini pada gambar 2.12 dan 2.13

adalah perbandingan struktur header IPv4 dan IPv6:

Gambar 2.12 Struktur Header IPv4

42

Gambar 2.13 Struktur Header IPv6

Struktur header IPv6 mengalami perampingan dari struktur header

IPv4. Beberapa field dihilangkan dan digantikan dengan field yang baru.

Field-field yang dihilangkan tesebut adalah:

1. Header Length

Field Header Length dihilangkan karena tidak berperan lagi dalam

header dengan ukuran panjang tetap. Pada IPv4, panjang

43

minimum header adalah 20 bytes, tetapi jika beberapa opsi

ditambahkan, filed ini dapat berkembang dari 4 bytes hingga 60

bytes. Dengan demikian, informasi tentang panjang total header

merupakan isu yang penting dalam IPv4. Sedangkan dalam IPv6,

hal ini tidak berlaku karena opsi-opsi digantikan oleh peran

header-header extension.

2. Identification, Flags, dan Fragment Offset

Field Identification, field Flags, dan field Fragment Offset (dalam

IPv4 header) berperan dalam fragmentasi paket. Fragmentasi

terjadi ketika sebuah paket berukuran besar dikirim melintasi

jaringan yang hanya mendukung ukuran paket lebih kecil. Dalam

kasus ini, router IPv4 membagi paket kedalam potongan-potongan

lebih kecil lalu mem-forward multi paket tersebut serentak. Pada

host tujuan, paket-paket disusun dan dipadukan kembali

sebagaimana semula. Jika ternyata salah satu paket mengalami

error, keseluruhan transmisi harus dibentuk ulang, dimana hal ini

sangat tidak efisien. Pada IPv6, penanganan seperti ini dilakukan

host-host dengan mempelajari ukuran Path Maximum

Transmission Unit (MTU) melalui prosedur yang dinamakan Path

MTU Discovery. Jika host pengirim ingin memfragmentasi sebuah

paket, ia melakukannya melalui penggunaan header extension.

Router-router IPv6 di sepanjang path tidak perlu lagi melakukan

fragmentasi sebagaimana yang terjadi dalam IPv4.

44

3. Header Checksum

Field Header Checksum dihilangkan untuk meningkatkan

kecepatan. Jika router-router tidak lagi harus mengecek dan

mengupdate checksum-checksum, maka pemrosesan akan menjadi

lebih cepat.

4. Type of Service

Field Type of Service digantikan dengan Traffic Class. IPv6

menjalankan mekanisme berbeda untuk menangani preferensi-

preferensi. Type of Service digunakan untuk memreprentasikan

proses layanan (service) bersangkutan, reliabilitasnya,

keluarannya, waktu delay, dan security.

Field-field pada IPv6 dijelaskan secara singkat sebagai berikut:

1. Version

Field 4-bit yang menunjukkan versi internet protokol, yaitu 6.

2. Traffic Class

Field 4-bit yang menunjukkan nilai prioritas. Field ini

memungkinkan pengirim paket mengidentifikasi prioritas yang

diinginkan untuk paket yang dikirimkan, relatif terhadap paket-

paket lain yang dari pengirim yang sama.

3. Flow Label

Field 24-bit yang digunakan oleh pengirim untuk memberi label

pada paket-paket yang membutuhkan penanganan khusus dari

router IPv6, seperti quality of service yang bukan default,

misalnya service-service yang bersifat real-time.

45

4. Payload Length

Field ini mengindikasikan panjang IPv6 payload atau panjang data

yang dibawa setelah IP header. Field Payload Length

memasukkan header-header extension dan upper layer PDU.

Dengan size field sebesar 16-bit, IPv6 payload mencapai 65,535

bytes. Untuk payload lebih dari 65,535 bytes, field Payload Length

diset menjadi nol dan opsi Jumbo Payload digunakan dalam

header extension Hop-by-Hop Options.

5. Next Header

Field 8-bit yang berfungsi mengidentifikasi header berikut yang

mengikuti header IPv6 utama.

6. Hop Limit

Field ini mengindikasikan jumlah link maksimum dimana paket

IPv6 dapat berjalan sebelum dibuang. Size field ini adalah 8-bit

dan similiar dengan field TTL dalam IPv4. Saat Hop Limit bernilai

nol, pesan Time Exceeded ICMPv6 dikirim ke alamat sumber dan

paket dibuang.

7. Source Address

Field dengan size sebesar 128-bit, fungsinya untuk menunjukkan

alamat pengirim paket.

8. Destination Address

Field dengan size 128-bit, menunjukkan alamat penerima paket.

Pengurangan dan perubahan pilihan IP header ini bertujuan untuk

mengurangi beban kerja router. Option Fragment Offset dan

46

header checksum dihilangkan karena proses fragmentasi paket dan

perhitungan checksum tidak perlu dilakukan di router tetapi antara

node pengirim dan penerima. Sehingga delay akibat fragmentasi

paket dapat dikurangi. Penambahan flow label dan modifikasi

Traffic Class bertujuan untuk mengatur aliran data sehingga

diperoleh QoS tertentu. Sedangkan modifikasi TTL adalah untuk

mentukan hop limit. Nilai pada kolom hop limit akan dikurangi

satu jika paket melewati nodew yang berrfungsi mem-forward

paket. Jika nilai hop limit sudah mencapai batas nilai nol maka

paket akan dibuang.

2.5.5 Extention Header IPv6

Menurut Hagen (2006), dalam IPv6, informasi layer internet opsional

dikodekan dalam layer yang berbeda yang bisa ditempatkan diantara header

IPv6 dan header upper layer dalam suatu paket. Terdapat beberapa extension

header yang seperti itu, masing-masing dibedakan oleh Next Header Value.

Paket IPv6 bisa sama sekali tidak membawa extension header, bisa juga

membawa satu atau lebih extension header, masing-masing diidentifikasikan

dalam area Next Header yang sebelumnya. Extension header memungkinkan

paket IPv6 untuk membawa semua informasi yang dibutuhkan oleh paket,

tetapi hanya paket yang dibutuhkan saja yang akan dibawa.

47

Gambar 2.14 Struktur Extension Header IPv6

Berdasarkan RFC 2460 (http://www.ietf.org/rfc/rfc2460, 1998),

terdapat tujuh extension header yang harus didukung oleh node-node IPv6:

1. Hop-by-Hop Options Header

Header opsi Hop-by-Hop digunakan untuk membawa informasi

opsional yang harus diuji setiap node sepanjang alur pengiriman

paket, seperti Router Alert dan Jumbo Payload. Header ini

dikenali oleh nilai nol dari Next Header dalam header IPv6.

2. Routing Header

Header ini digunakan oleh pengirim paket IPv6 untuk

mendaftarkan antara satu atau lebih node yang bisa dilalui paket

ke arah tujuan. Fungsi ini sangat mirip dengan opsi Source Route

pada IPv4. Header ini diidentifikasikan oleh nilai 43 dari Next

Header pada header sebelumnya.

3. Fragment Header

Header ini digunakan oleh pengirim IPv6 untuk mengirim paket

yang lebih besar yang tidak cukup dalam path MTU. Fragment

Header diidentifikasikan oleh nilai 44 pada Next Header.

Apabila suatu paket yang dikirimkan terlalu besar untuk

dimasukkan kedalam MTU yang alurnya menuju penerima, suatu

48

node bisa membagi paket tersebut menjadi beberapa fragmen dan

mengirim masing-masing fragmen tersebut kedalam paket yang

terpisah, untuk kemudian fragmen-fragmen tersebut disatukan

kembali di sisi penerima.

4. Authentication Header

Header ini memberi layanan autentikasi data (mencocokkan node

pengirim paket), integritas data (memastikan data tidak

termodifikasi selama transit), juga proteksi anti-replay (menjamin

bahwa paket-paket yang ditangkap tidak ditransmisikan dan diakui

sebagai data valid). Header ini merupakan bagian dari security

architecture untuk protokol internet. Akan tetapi, header

extension Authentication tidak memberikan layanan kerahasiaan

data seperti halnya pada enkripsi, Authentication digunakan

dengan header Encapsulating Security Payload (ESP.)

5. Encapsulating Security Payload (ESP) Header dan Trailer

Header ESP dan Trailer menawarkan kemampuan kerahasiaan

data, authentikasi data, dan integritas data untuk paket

terenkapsulasi.

6. Destination Options Header

Header ini digunakan untuk membawa informasi opsional yang

harus diuji hanya oleh node penerima. Nilai dari identifikasinya

adalah 60.

49

7. No Next Header

Nilai 59 dalam field Next Header dari header sebelumnya

mengindikasikan bahwa tidak ada header lagi.

RFC 1883 (http://www.ietf.org/rfc/rfc1883, 1995) juga menentukan

urutan extension header. Peraturan yang tidak diubah adalah header options

Hop-by-Hop harus berada setelah header IPv6 agar dapat segera ditemukan

dengan mudah oleh node transit yang harus memeriksanya. Urutan extension

header yang direkomendasikan adalah sebagai berikut:

1. IPv6 Header

2. Hop-by-Hops Options

3. Destination Options (hanya jika node transit mengindikasikan

pada Routing Header bahwa header tersebut harus diperiksa)

4. Routing

5. Fragment

6. Authentication

7. Encapsulation Security Payload (ESP)

8. Destination Options (hanya jika node tujuan harus memeriksa

header tersebut)

9. Upper Layer Header

2.6 Pengalamatan Pada IPv6

Berdasarkan RFC 4291 (http://www.ietf.org/rfc/rfc4291, 2006), protokol

IPv6 menyediakan ruang alamat sebesar 128-bit yaitu empat kali lipat ruang

alamat yang disediakan IPv4. Format alamat yang ada juga berbeda dengan format

50

alamat pada IPv4. Berbeda dengan IPv4, IPv6 yang disediakan sebagai pengenal

pada satu atau lebih interface dibedakan atas empat tipe yaitu:

1. Unicast Address (One-to-One)

2. Multicast Address (One-to-Many)

3. Anycast Address

4. Reserved

Tabel 2.2 Pembagian Ruang Alamat Pada IPv6

Allocation Prefix (binary) Fraction of Address Space Reserved 0000 0000 1/256

Unassigned 0000 0001 1/256 Reserved for NSAP Allocation 0000 001 1/128 Reserved for IPX Allocation 0000 010 1/128

Unassigned 0000 011 1/128 Unassigned 0000 1 1/32 Unassigned 0001 1/16 Unassigned 001 1/8

Provider based Unicast Address 010 1/8 Unassigned 011 1/8

Reserved for Neutral-Interconnect- Based Unicast Addresses 100 1/8

Unassigned 101 1/8 Unassigned 110 1/8 Unassigned 1110 1/16 Unassigned 1111 0 1/32 Unassigned 1111 10 1/64 Unassigned 1111 1101 1/128 Unassigned 1111 1110 1/512

Link Local Use Addresses 1111 1110 10 1/1024 Site Local Use Addresses 1111 1110 11 1/1024

Multicast Addresses 1111 1111 1/256

51

2.6.1 Alamat Unicast

Tipe alamat ini digunakan untuk komunikasi satu lawan satu, dengan

menunjuk satu host. Unicast address dibagi menjadi beberapa format yaitu:

1. Global Unicast Address

Format alamat ini digunakan untuk merepresentasikan struktur

bertingkat untuk pengalokasian alamat ruang IPv6. Contoh

penggunaan alamatnya untuk penggunaan alamat provider atau

alamat geografis.

Gambar 2.15 Format Alamat Global Unicast

2. Link Local Address

Format alamat ini digunakan didalam satu link saja. Yang

dimaksud link disini adalah jaringan lokal yang saling tersambung

pada satu level. Alamat ini dibuat secara otomatis oleh host yang

belum mendapat alamat global, terdiri dari 10+n-bit prefix yang

dimulai dengan FE80 dan field sepanjang 118-n-bit yang

52

menunjukkan nomer host. Link Local Address digunakan pada

pemberian alamat IP secara otomatis.

Gambar 2.16 Format Alamat Link Local

3. Site Local Address

Format alamat ini setara setara dengan private address, yang

dipakai terbatas didalam site saja. Alamat ini dapat diberikan

bebas, asal hanya digunakan didalam site tersebut, namun tidak

bisa mengirimkan paket dengan tujuan ke alamat ini dari luar site

tersebut.

Gambar 2.17 Format Alamat Site Local

53

4. Loopback Address

Node Ipv6 menggunakan loopback address untuk mengirim paket

ke dirinya sendiri dan tidak dapat digunakan sebagai alamat

sumber untuk paket yang dikirim keluar node. Loopback address

dinotasikan dengan 0:0:0:0:0:0:0:1 atau ::1.

5. Unspesified Address

Alamat 0:0:0:0:0:0:0:0 disebut unspesified address dan tidak

pernah digunakan sebagai alamat sumber dari suatu node, kecuali

jika node tersebut belum mempunya alamt IPv6 tetap.

6. Compatible Address

Format ini digunakan oleh node IPv4 atau IPv6 yang

berkomunikasi menggunakan IPv6 dengan protokol IPv4 dan

IPv6. Dinotasikan dengan formula 0:0:0:0:0:0:w.x.y.z (w.x.y.z

adalah representasi dotted-decimal alamat IPv4).

2.6.3 Alamat Multicast

Tipe pengalamat ini digunakan untuk komunikasi satu lawan banyak

dengan menunjuk host dari group. Alamat multicast ini pada IPv4

didefinisikan sebagai kelas D, sedangkan pada IPv6 ruang yang 8-bit

pertamanya dimulai dengan FF disediakan untuk alamat multicast. Ruang

ini kemudian dibagi-bagi lagi untuk menentukan range berlakunya. Kemudian

blockcast address pada IPv4 yang alamat bagian host-nya didefinisikan

sebagai 1, pada IPv6 sudah termasuk di dalam alamat multicast ini. Alamat

blockcast untuk komunikasi dalam segmen yang sama yang dipisahkan oleh

54

gateway, sama halnya dengan alamat multicast dibagi berdasarkan range

tujuan.

Gambar 2.18 Format Alamat Multicast

2.6.4 Alamat Anycast

Tipe pengalamatan yang menunjuk host dari group, tetapi paket yang

dikirim hanya pada satu host saja. Pada pengalamat jenis ini, sebuah alamat

diberikan kepada beberapa host, untuk mendefinisikan kumpulan node. Jika

ada paket yang dikirim ke alamat ini, maka router akan mengirim paket

tersebut ke host terdekat yang memiliki alamat anycast yang sama. Dengan

kata lain pemilik paket menyerahkan kepada router tujuan yang paling cocok

bagi pengirim paket tersebut.

Pemakaian alamat anycast misalnya terhadap beberapa server yang

memberikan layanan seperti DNS (Domain Name Server). Dengan

memberikan alamat anycast yang sama pada server-server tersebut, jika ada

paket yang dikirim oleh client ke alamat ini, maka router akan memilih server

yang terdekat dan mengirimkan paket tersebut ke server tersebut. Sehingga,

beban terhadap server dapat terdistribusi secara merata. Bagi alamat anycast

ini tidak disediakan ruang khusus. Jika terhadap beberapa host diberikan

55

sebuah alamat yang sama, maka alamat tersebut dianggap sebagai alamat

anycast.

2.6.5 Reserved

Tipe pengalamatan ini dipersiapkan untuk digunakan bagi keperluan

dimasa yang akan datang.

2.7 Format Alamat IPv6

Berdasarkan RFC 4291 (http://www.ietf.org/rfc/rfc4291, 2006), dalam

alamat IPv6, alamat 128-bit akan dibagi kedalam delapan blok berukuran 16-bit,

yang dapat dikonversikan kedalam bilangan heksadesimal berukuran empat digit.

Setiap blok bilangan heksadesimal tersebut akan dipisahkan dengan tanda titik dua

(:). Karenanya format notasi yang digunakan oleh IPv6 juga sering disebut dengan

colon-hexadecimal format, berbeda dengan IPv4 yang menggunkan dotted-

decimal format. Berikut ini adalah contoh alamat IPv6 dalam bentuk bilangan

biner:

0010000111011010000000001101001100000000000000000010111100111011000000101010101000000000

Untuk menterjemahkannya kedalam bentuk notasi colon-hexadecimal format,

angka-angka biner diatas harus dibagi kedalam delapan buah blok berukuran 16-

bit:

0010000111011010 0000000011010011 0000000000000000 0010111100111011 0000001010101010 0000000011111111 1111111000101000 1001110001011010

56

Lalu, setiap blok berukuran 16-bit tersebut harus dikonversikan kedalam bilangan

heksadesimal dan setiap bilangan heksadesimal tersebut dipisahkan dengan

menggunakan tanda titik dua (:). Hasil konversinya adalah sebagai berikut:

21DA:00D3:0000:2F3B:02AA:00FF:FE28:9C5A

2.7.1 Penyederhanaan Format Alamat IPv6

Format alamat IPv6 juga dapat disederhanakan lagi dengan

menghilangkan angka nol pada awal setiap blok yang berukuran 16-bit dengan

menyisakan satu digit terakhir. Dengan membuang angka nol, alamat diatas

dapat disederhanakan menjadi:

21DA:D3:0:2F3B:2AA:FF:FE28:9C5A

Konversi pengalamatan IPv6 juga mempunyai penyederhanaan

alamat yang lebih jauh lagi, yakni dengan membuang karakter nol pada

sebuah alamat yang mempunyai banyak angka nol nya. Jika sebuah alamat

IPv6 direpresentasikan dengan notasi colon-hexadecimal format dan

mengandung beberapa blok 16-bit dengan angka nol, maka alamat tersebut

dapat disederhanakan dengan menggunakan tanda dua buah titik dua (::).

Untuk menghindari kebingungan, penyederhanaan alamat IPv6 dengan cara

ini sebaiknya hanya digunakan sekali saja dalam satu alamat, karena

memungkinkan nantinya pengguna tidak dapat menentukan berapa banyak bit

nol yang direprensentasikan oleh setiap tanda dua titik dua (::) yang terdapat

57

dalam alamat tersebut. Tabel berikut mengilustrasikan cara penggunaan hal

ini:

Tabel 2.3 Penyederhanaan Alamat IPv6

Alamat Asli Alamat Asli yang Disederhanakan Alamat Setelah

Dikompres FE80:0000:0000:0000:02AA:00FF:FE9A:4CA2 FE80:0:0:0:2AA:FF:FE9A:4CA2 FE80::2AA:FF:FE9A:4CA2

FF02:0000:0000:0000:0000:0000:0000:0002 FF02:0:0:0:0:0:0:2 FF02::2

Untuk menentukan berapa banyak bit bernilai nol yang dibuang (dan

digantikan dengan tanda dua titik dua) dalam sebuah alamat IPv6, dapat

dilakukan dengan menghitung berapa bayak blok yang tersedia dalam alamat

tersebut, yang kemudian dikurangkan dengan angka delapan, dan angka

tersebut dikalikan dengan enam belas. Sebagai contoh, alamat FF02::2 hanya

mengandung dua blok alamat (blok FF02 dan blok 2). Maka jumlah bit yang

dibuang adalah (8-2)*16 = 96 buah bit.

2.7.2 Ipv6 Prefix (Netmask)

Dalam IPv4, sebuah alamat dalam notasi dotted-decimal format dapat

direpresentasikan dengan menggunakan angka prefix yang merujuk kepada

subnet mask. IPv6 juga memiliki angka prefix, tapi tidak digunakan untuk

merujuk kepada subnet mask, karena memang IPv6 tidak mendukung subnet

mask.

Prefix adalah sebuah bagian dari alamat IP, dimana bit-bit memiliki

nilai-nilai yang tetap atau bit-bit tersebut merupakan bagian dari sebuah rute

58

atau subnet identifier. Prefix dalam IPv6 direpresentasikan dengan cara yang

sama seperti halnya prefix alamat IPv4, yaitu [alamat]/[angka panjang prefix].

Panjang prefix menentukan jumlah bit terbesar paling kiri yang membuat

prefix subnet, sebagai contoh, prefix sebuah alamat IPv6 direpresentasikan

sebagai 3FFE:2900:D005:F28B::/64. 64-bit pertama dari alamat tersebut

dianggap sebagai prefix alamat, semetara 64-bit sisanya dianggap sebagai

interface ID.

Jika pada IPv4 mengenal pembagian kelas IP menjadi kelas A, B, dan

C, maka pada IPv6 juga dilakukan pembagian kelas berdasarkan format prefix

(FP), yaitu format bit awal alamat. Sebagai contoh pada alamat

3FFE:10:0:0:0:FE56:0:0/60, jika diperhatikan empat bit awal pada angka

heksa 3 format prefix-nya untuk empat bit awal adalah 0011 (yaitu nilai

heksa 3 dalam biner).

Secara keseluruhan IPv6 memiliki perbedaan yang cukup signifikan dari

IPv4, dimana IPv6 memiliki kelebihan-kelebihan dari IPv4 yang diciptakan untuk

menjawab kekurangan yang terdapat pada IPv4. Tabel berikut menunjukkan

beberapa perbedaan dari fungsi dan penggunaan pada masing-masing protokol.

59

Tabel 2.1 Perbandingan IPv4 dan IPv6

IPv4 IPv6

Alamat Panjang 32-bit (4 bytes). Alamat

terdiri dari sebuah network dan

host portion, yang bergantung

pada kelas alamat. Jumlah total

alamatnya adalah 232.

Penulisannya menggunakan

bilangan desimal.

Panjang 128-bit (16 bytes).

Bentuk dasarnya 64-bit untuk

network number dan 64-bit

untuk host number. Jumlah

total alamatnya adalah 2128.

Penulisannya menggunakan

bilangan heksa desimal.

Address Resolution

Protocol (ARP)

ARP digunakan pada IPv4 untuk

menemukan physical address,

seperti MAC dan link address.

IPv6 memasukkan fungsi ini

kedalam IP itu sendiri sebagai

bagian dari algoritma stateless

autoconfiguration dan

neighbor discovery

menggunakan ICMPv6,

sehingga tidak ada hal

semacam ARPv6.

Tipe alamat Unicast, multicast, dan

broadcast

Unicast, multicast, dan anycast

Konfigurasi Konfigurasi harus dilakukan

pada sistem yang baru di install

agar dapat berkomunikasi

dengan sistem lain.

Konfigurasi berdasarkan fungsi

yang dibutuhkan, tidak harus

selalu dilakukan. Interface IPv6

dapat melakukan konfigurasi

otomatis.

Internet Control

Message Protocol

(ICMP)

ICMP digunakan pada IPv4

untuk komunikasi informasi

jaringan.

Memiliki kesamaan, dengan

tambahan tipe dan pengkodean

baru untuk mendukung

neighbor discovery dan fungsi

yang berhubungan.

60

IPv4 IPv6

Internet Group

Management

Protocol (IGMP)

Digunakan oleh router IPv4

untuk menemukan host yang

menginginkan jalur khusus

untuk multicast group tertentu,

dan digunakan oleh host IPv4

untuk memberitahu router IPv4

akan adanya penerimaan

multicast group pada host.

Digantikan oleh MLD

(Multicast Listener Discovery)

yang menggunakan ICMPv6 .

IP header Panjangnya antara 20-60 bytes,

tergantung pada IP options-nya

Panjangnya 40 bytes. Tidak ada

IP options. Lebih sederhana

dari header IPv4.

IP header protocol

byte

Code protokol pada transport

layer atau payload paket.

Sama seperti dengan IPv4,

kecuali arsitekturnya lebih

mudah untuk menentukan

header selanjutnya, yang

kemungkinan adalah transport

header, extension header, atau

ICMPv6.

Network Address

Translation (NAT)

Teknologi pada IPv4 yg

memungkinkan satu IP public

dapat digunakan oleh banyak

host.

IPv6 tidak membutuhkan NAT

karena jumlah alamatnya yang

sangat besar.

Node info query Tidak ada Network tool yang bekerja

seperti ping, yang

memungkinkan query antara

sesama IPv6 dan dengan IPv4

Renumbering Dilakukan dengan konfigurasi

manual

Salah satu elemen penting pada

IPv6 yang bersifat otomatis,

terutama pada prefix /48.

61

2.8 Metode Transisi IPv4 ke IPv6

Menurut Amoss, Minoli, dan Kazem (2007) ada tiga macam metode

trasisi atau migrasi dari IPv4 ke IPv6, yaitu dual stack, tunneling, dan translasi

protokol. Penelitian ini hanya melingkupi metode dual stack dan tunneling

khususnya tunneling 6to4.

2.8.1 Dual Stack

Dengan mekanisme ini memungkinkan baik protokol IPv4 maupun

IPv6 ada dalam device dan network yang sama. Host yang menggunakan dual

stack memiliki alamat IPv4 dan alamat IPv6 sehingga dapat dijangkau oleh

host-host IPv4 dan host-host IPv6. Aplikasi upper layer IPv6 atau IPv4

memilih alamat mana yang akan digunakan tergantung pada node mana yang

ingin menggunakan aplikasi tersebut, apakah node IPv4 atau node IPv6.

Gambar 2.19 Mekanisme Dual Stack

62

Routing table IPv6 memiliki infrastruktur routing yang sama dengan

IPv4. Transisi IPv6 dengan menggunakan cara dual stack relatif lebih mudah

dibanding cara transisi lainnya, karena bagi administrator jaringan yang tentu

saja telah mengerti bagaimana mengkonfigurasi IPv4 pada sebuah networking

device, menambahkan satu protokol dan mengkonfigurasinya tentu saja akan

lebih mudah. Logika routing table pada sebuah network adalah sama, baik

untuk protokol IPv4 maupun IPv6. Perbedaan di antara keduanya hanya

sebatas perbedaan pada command, sama seperti perbedaan command untuk

setiap platform Operating System yang berbeda di dalam networking device.

Oleh karena itu, waktu yang dibutuhkan untuk mengkonfigurasi IPv4 relatif

lebih singkat, hanya untuk mempelajari command-command IPv6 baru.

Selain itu, bagi praktisi jaringan, dual stack dipandang lebih

memberikan jaminan network tetap berjalan. Jika konfigurasi IPv6 gagal,

network di mana protokol IPv6 dikonfigurasi tidak akan berhenti total dan

tidak harus menunggu sampai konfigurasi IPv6 sukses. Dengan adanya

konfigurasi routing IPv4, network tetap akan bisa berfungsi menggunakan

protokol IPv4.

2.8.2 Tunneling

Tunneling merupakan suatu cara dimana paket-paket IPv6 akan

dienkapsulasi dengan menggunakan header dari IPv4. Dengan

mengenkapsulasi paket IPv6 di dalam header paket IPv4, paket-paket data

dari jaringan atau node IPv6 bisa dikirimkan melintasi jaringan IPv4. Dengan

cara ini, node-node IPv6 tidak bisa menggunakan aplikasi IPv4 pada jaringan

63

IPv4 dan terbatas hanya pada aplikasi IPv6 pada end point/end tunnel. Router

atau host di tiap ujung tunnel harus mempunyai satu alamat IPv4. Gambar di

bawah menunjukkan struktur paket yang digunakan dalam mekanisme

tunneling.

Gambar 2.20 Struktur Header Paket 6to4 Tunneling

Dalam tunneling, ada dua macam tunnel, yaitu static tunnel dan

dynamic tunnel. Static tunnel harus dikonfigurasikan secara manual, dan tidak

membutuhkan IP address yang khusus, sedangkan dynamic tunnel tidak perlu

dikonfigurasikan secara khusus, dan memerlukan IP address yang khusus,

misalnya: IPv6 mapped IPv4 address, 6to4 address, Isatap address, dan

Teredo address.

Static tunnel digunakan antara lain untuk permanen link dari IPv6

intranet melalui backbone IPv4, dan link dari IPv6 intranet ke IPv6 provider.

Tunnel end point dari cara ini, secara manual dikonfigurasikan oleh

administrator dan memiliki konfigurasi yang tetap. Dengan cara ini, node-

node IPv6 dalam jaringan tersebut tidak mengetahui akan keberadaan tunnel

tersebut.

64

Secara umum, infrastruktur tunneling meliputi: router-ke-router,

host-ke-router/router-ke-host, dan host-ke-host. Infrastruktur ini bisa dilihat

pada gambar 2.17.

Gambar 2.17 Infastruktur Tunneling

Pada pembahasan selanjutnya, hanya akan diuji atau dibahas

konfigurasi tunneling host-ke-router/router-ke-host dengan menggunakan

mekanisme tunneling 6to4. Konfigurasi host-ke-router/router-ke-host sesuai

65

dengan namanya, menghubungkan satu router dual stack (IPv6/IPv4) dengan

dua host yang menggunakan IPv6.

Contoh dari host-ke-router/router-ke-host tunneling adalah jaringan

IPv6 yang melakukan tunneling melintasi infrastruktur IPv4 untuk mencapai

IPv6 Internet, dua domain routing IPv6 yang melakukan tunneling melalui

IPv4 Internet melewati sebuah 6to4 relay router.

2.8.3 Tunneling 6to4

Tunnel end point (router atau device networking yang berhubungan

langsung dengan jaringan) harus merupakan node dual stack, yakni memiliki

baik protokol IPv4 maupun IPv6. Node yang merupakan tunnel end point

harus memiliki alamat IPv4, karena alamat IPv4 tersebut merupakan alamat

end point bagi tunnel yang akan dibentuk di antara kedua tunnel end point

(node dual stack).

Metode tunneling 6to4 memerlukan alamat khusus 6to4 selain

kedua alamat global IPv4 endpoint tunnel. Alamat 6to4 menggunakan prefix

address global yaitu 2002:wwxx:yyzz::/48, di mana wwxx:yyzz adalah

representasi colon-hexadecimal alamat publik IPv4 (w.x.y.z) yang ditetapkan

untuk sebuah host.

Gambar 2.18 Format Alamat 6to4 Tunneling

66

Meskipun memiliki kelebihan dapat menghubungkan dua jaringan

IPv6 yang terisolasi melalui infrastruktur IPv4, metode tunneling 6to4 masih

memiliki kekurangan. Dikarenakan metode tunneling 6to4 memerlukan

alamat IPv4 router/node end point, maka tunneling 6to4 bergantung pada

alamat IPv4 tersebut agar koneksi tetap terjaga. Jika router end point

mengganti alamat IPv4-nya, maka keseluruhan alamat 6to4 internal network

juga harus diganti dan disesuaikan dengan alamat IPv4 router end point yang

baru.