Bab Bab 88Teknologi Network LayerTeknologi Network Layer

Bab Bab 88Teknologi Network LayerTeknologi Network Layer

Abdillah, MITAbdillah, MIT

Peralatan Layer 3Yang termasuk dalam peralatan layer 3 adalah router, IP address dan router interface atau port. Router adalah sebuah alat yang meneruskan paket data antar jaringan berdasar pada IP address. Router memiliki kemampuan untuk membuat keputusan memilih lintasan terbaik untuk pengiriman data pada jaringan. Router dapat digunakan untuk menghubungkan jaringan yang terpisah dan mengakses internet.

Proses ANDHost menggunakan proses AND untuk menentukan apakah host tujuan berada dalam network/subnet yang sama dengannya atau tidak. Pertama, host sumber akan membandingkan antara IP address-nya dengan subnet mask-nya sendiri. Hasilnya adalah network address dimana host tsb berada. Kemudian host sumber akan membandingkan IP address host tujuan dengan subnet mask host tujuan. Hasilnya menunjukkan network address tujuan. Jika network address sumber dan network address tujuan sama, mereka akan berkomunikasi secara langsung. Jika tidak sama maka host akan berkomunikasi melalui router atau mereka tidak dapat berkomunikasi.

ARPUntuk dapat berkomunikasi, host yang mengirim paket memerlukan IP address dan MAC address dari host tujuan.  Ketika host mencoba berkomunikasi dengan host lain yang IP addressnya diketahui, ia haarus menentukan MAC addressnya. Address Resolution Protocol (ARP) adalah protokol yang bisa mendapatkan MAC address. ARP memungkinkan sebuah host menemukan MAC address host lain yang telah diketahui IP addressnya.

ARP RequestJika sebuah host ingin mengirim data ke host lain, ia harus mengetahui IP address dan MAC address tujuannya. Jika ia tidak mengetahui MAC address tujuannya, host akan memulai proses yang disebut ARP request dan mengirimnya ke seluruh host di jaringan menggunakan MAC broadcast address. Broadcast address dalam skema MAC memiliki heksadesimal yang nilainya F seluruhnya. Maka sebuah MAC broadcast address akan memiliki bentuk FF-FF-FF-FF-FF-FF.

Tabel ARPSebuah paket data harus mengandung IP address dan MAC address tujuan. Jika salah satunya tidak ada, data tidak akan diteruskan dari layer3 ke layer di atasnya. Oleh sebab itu host memiliki tabel yang memetakan IP address seluruh host lain yang terhubung ke jaringan yang sama dengan MAC address yang bersesuaian. Tabel ARP adalah bagian dari memory RAM, dimana chached memory secara otomatis diupdate dalam setiap host. Kapanpun sebuah host ingin mengirim data, ia menggunakan informasi yang ada pada tabel ARP.

Metode Penugasan IP AddressSetelah menentukan skema pengalamatan sebuah jaringan, Network Administrator harus memilih metode penugasan IP address kepada host-host. Terdapat dua macam metode penugasan IP address, penugasan statis dan dinamis. Penugasan statis berarti harus mendatangi setiap host dan menugaskan IP address satu persatu. Metode ini memerlukan dokumentasi yang teliti karena masalah akan timbul jika terdapat duplikasi IP address. Penugasan dinamis berarti menggunakan protokol layer 3 untuk menugaskan IP address kepada host.

Pengalamatan DinamisTerdapat beberapa pilihan protokol untuk ini:1. Reverse Address Resolution Protocol (RARP)

Protokol ini melekatkan MAC address ke IP address dan membutuhkan sebuah server RARP untuk menjawab RARP request.

2. BOOTstrap Protocol (BOOTP)Sebuah device menggunakan BOOTP ketika dihidupkan untuk mendapatkan IP address.

3. Dynamic Host Configuration Protocol (DHCP)Protokol ini memerlukan sebuah rentang IP address pada sebuah server DHCP.

RARPSebuah host dapat memperoleh sebuah IP address dengan mengirim permintaan RARP (RARP request). Karena host belum mengetahui IP address dan MAC address server RARP, host akan mengirim request ke seluruh host lain dengan menggunakan limited broadcast address (255.255.255.255). Server RARP akan mengirim 32 bit IP address langsung kepada host yang mengirim RARP request. Host menggunakan RARP ketika startup.

BOOTPBerbeda dengan ARP, server BOOTP menggunakan broadcast sehingga setiap host akan menerima paket BOOTP. Jika host yang mengirim request mengenali MAC address-nya sendiri dalam alamat tujuan, maka ia akan mengambil dan menggunakan IP address, default gateway dan server address dalam paket. Sama halnya dengan RARP, host menggunakan BOOTP ketika startup.

DHCPDHCP membolehkan sebuah host mendapatkan secara cepat tanpa melalui startup. Ketika host mulai terhubung ke jaringan, ia akan menghubungi server DHCP dan meminta sebuah address. Server DHCP memilihkan sebuah IP address dan memasukkan ke host. Dengan DHCP seluruh konfigurasi komputer dapat diperoleh dalam satu paket termasuk subnet mask.

Routed ProtocolProtokol yang menyediakan support terhadap Layer 3 disebut routed protocol atau routable protocol. IP adalah sebuah routed protocol Layer 3, oleh karena itu IP dapat dirutekan melintasi internet. Selain dari IP terdapat beberapa routed protocol lain, misalnya IPX/SPX dan AppleTalk. Selain routed protocol terdapat pula protokol yang tidak mensupport Layer 3 dan dikategorikan sebagai non-routable protocol. Protokol jenis ini yang paling umum digunakan adalah NetBEUI. NetBEUI adalah protokol yang kecil, cepat dan efisien akan tetapi terbatas ruang kerjanya dalam satu segmen saja.

Karakteristik Routed ProtocolUntuk dapat dirutekan sebuah protokol harus memilki kemampuan untuk menugaskan sebuah network address dan host address untuk setiap host. IP membutuhkan Anda menyediakan alamat yang lengkap termasuk subnet mask. Network address diperoleh dengan cara melakukan proses AND antara host address dan subnet mask. Protokol lain seperti IPX hanya membutuhkan penugasan sebuah network address karena IPX menggunakan MAC address untuk menugaskan sebuah host address.

Routing ProtocolRouting protocol menentukan lintasan yang diikuti oleh routed protocol untuk sampai ke tujuan. Terdapat dua jenis routing protocol, Exterior Gateway Protocol (EGP) dan Interior Gateway Protocol (IGP). IGP merutekan data di dalam sebuah autonomous system, misalnya Routing Information Protocol (RIP), Interior Gateway Routing Protocol (IGRP), Enhanced Interior Gateway Routing Protocol (EIGRP), dan Open Shortest Path First (OSPF). EGP merutekan data antara autonomous system, misalnya Border Gateway Protocol (BGP).

Routing TableRouting table adalah tabel informasi rute yang memetakan network address dan alamat router yang bisa mengantarkan paket ke network tsb. Bagaimana cara informasi rute masuk ke dalam routing table pertama kali? Network administrator dapat memasukkan informasi ke router secara manual. Manual entry dalam routing table disebut static route. Atau, router dapat mempelajari informasi tsb, sambil jalan, satu sama lain. Routing protocol memungkinkan setiap router yang saling terhubung memetakan lokasi router yang lain secara otomatis dalam sebuah jaringan atau di internet. Metode ini disebut dynamic routes.

Routing Information ProtocolRouters menggunakan routing protocol untuk saling betukar routing table dan berbagi informasi routing. Protokol yang paling umum digunakan adalah Routing Information Protocol (RIP). RIP menghitung jarak ke sebuah host tujuan berdasar pada jumlah lompatan (hop) yang harus dilewati sebuah paket. RIP memungkinkan sebuah router memperbarui routing tablenya dalam interval waktu yang dapat diprogram, biasanya setiap 30 detik. Kelemahannya router harus selalu terhubung ke jaringan sehingga menimbulkan kepadatan lalu lintas yang besar.

Konsep Distance VectorRIP memungkinkan router menentukan lintasan pengiriman data dengan menggunakan konsep distance-vector. Jarak antara dua router disebut satu hop. Jika sebuah lintasan memiliki jarak 4 hop berarti data yang melewati lintasan tsb harus melewati 4 router sebelum sampai ke tujuan. Jika terdapat lebih dari satu lintasan, maka lintasan dengan jumlah hop paling sedikit akan dipilih oleh router. Jarak maksimum yang dapat dikirim RIP adalah 15 hop. Jika lebih maka jaringan tujuan dianggap unreachable (tidak dapat dicapai).

IGRPInterior Gateway Routing Protocol (IGRP) adalah routing protocol yang dikembangkan oleh Cisco Systems, Inc., sehingga mereka dianggap sebagai routing protocol Cisco. IGRP dikembangkan secara khusus untuk mengatasi masalah yang berhubungan dengan routing dalam jaringan yang sangat besar melebihi kemampuan routing protocol lain. IGRP adalah protokol distance-vector, namun dalam menentukan lintasan terbaik ia juga mempertimbangkan faktor lain seperti bandwidth, load, delay, dan reliability.

EIGRP

Sama seperti IGRP, EIGRP adalah routing protocol yang dikembangkan oleh Cisco Systems, Inc., EIGRP adalah versi yang lebih modern dari IGRP. Secara khusus, EIGRP menyediakan efisiensi pengoperasian yang superior dan mengombinasikan kelebihan dari protokol link-state dengan protokol distance-vector.

OSPF

OSPF means "open shortest path first". A better description, however, might be "determination of optimum path", because this Interior Gateway Protocol actually uses several criteria to determine the best route to a destination. These criteria include cost metrics, which factor in such things as route speed, traffic, reliability, and security.

Referensi

• Douglas E. Comer, Internetworking with TCP/IP, Third Edition, Prentice Hall International, Inc., 1995

• Lammle,Todd., CCNA Study Guide, Third Edition, Sybex Network Press, 2002