Jaringan Komputer

• Membawa paket dari pengirim ke penerima

• Disisi pengirim, membungkus paket kedalam datagram

• Disisi penerima, menerima paket dan menyampaikan ke transport layer

• Protokol network layer dalam setiap host, router

• Router memeriksa field header semua datagram IP yang melewatinya.

networkdata linkphysical

networkdata linkphysical

networkdata linkphysical

networkdata linkphysical

networkdata linkphysical

networkdata linkphysical

networkdata linkphysical

networkdata linkphysical

applicationtransportnetworkdata linkphysical

applicationtransportnetworkdata linkphysical

• forwarding: memindahkan paket dari input router ke output router yang tepat

• routing: menentukan rute yang harus diambil paket dari sumber ke tujuan

– Routing algorithms

1

23

0111

value in arrivingpacket’s header

routing algorithm

local forwarding tableheader value output link

0100010101111001

3221

Interplay between routing and forwarding

Lingkungan protokol network layer

fig 5-1

Agar paket dapat mencapai tujuannya, maka dibutuhkan pengalamatan, sama seperti surat biasa.

Untuk IP, pengalamatan menggunakan 4 suku byte:

A.B.C.D

Yang masing-masing suku diwakili oleh satu byte.

Jl. Veteran 24 207.23.175.2

11001111.00010111.10101111.00000010

• Semua komputer yang berada dalam satu segmen TCP/IP harus memiliki NetID yang sama.

• Tidak ada dua komputer yang memiliki satu HostID yang sama.

• Semua komputer pada jaringan yang sama, harus memiliki subnet mask yang sama.

• IP address memiliki 32 bit angka biner yang merupakan logical address. Terbagi menjadi 4 segmen, masing-masing segmen 8 bit. Masing-masing segmen dipisah dengan tanda titik.

• IP address bersifat unique, artinya tidak ada device, station, host atau router yang memiliki IP address yang sama.

• Setiap alamat IP memiliki makna netID dan hostID. Netid adalah pada bit-bit terkiri dan hostid adalah bit-bit selain netid (terkanan).

Internet Protocol (IP)

IP address: 32-bit identifier for host, router interface interface: connection between host/router and physical link

router’s typically have multiple interfaceshost may have multiple interfacesIP addresses associated with each interface

223.1.1.1

223.1.1.2

223.1.1.3

223.1.1.4 223.1.2.9

223.1.2.2

223.1.2.1

223.1.3.2223.1.3.1

223.1.3.27

223.1.1.1 = 11011111 00000001 00000001 00000001

223 1 11

Jumlah Kelas Alamat Internet

Bit pertama akan menentukan nilai 8 bit pertama dari masing – masing kelas.Jumlah bit yang menjadi Network ID akan menentukan jumlah jaringan yang dihasilkan dari masing – masing kelas.Jumlah bit yang menjadi Host ID akan menentukan jumlah Host yang bisa dialokasikan pada suatu jaringan yang menggunakan kelas tertentu.Bit – bit yang menjadi Network ID dan Host ID akan menentukan NetMask yang digunakan.

Jika bit pertama dari IP Address adalah 0.Bit ini dan 7 bit berikutnya (8 bit pertama) merupakan bit network.24 bit terakhir merupakan bit host.Dengan demikian jumlah jaringan ada 128, yakni dari nomor 0.xxx.xxx.xxx sampai 127.xxx.xxx.xxx, tapi dalam praktiknya hanya ada 126 karena jaringan nomor 0.xxx.xxx.xxx dan 127.xxx.xxx.xxx masuk dalam kategori IP khusus yang tidak boleh digunakan.Satu network dapat menampung 16.777.216 host ( 256 x 256 x 256 ) (xxx adalah variabel, nilainya dari 0 s/d 255), tapi dalam prakteknya tiap jaringan dapat menampung 16.777.214 host karena ada 2 alamat IP khusus pada tiap jaringan yang tidak boleh digunakan sebagai alamat IP yaitu 0-127.0.0.0 ( IP terendah disebut juga Network Address ) dan 0-127.255.255.255 ( IP tertinggi dan Broadcast Address ).

2 bit pertama dari IP Address adalah 10.Dua bit ini dan 14 bit berikutnya (16 bit pertama) merupakan bit network.16 bit terakhir merupakan bit host.Dengan demikian terdapat 16.384 jaringan kelas B (64 x 256), yakni dari network 128.0.xxx.xxx - 191.255.xxx.xxx.Setiap jaringan kelas B mampu menampung 65.536 host ( 256 x 256), tapi dalam prakteknya tiap jaringan dapat menampung 65.534 host karena ada 2 alamat IP khusus pada tiap jaringan yang tidak boleh digunakan sebagai alamat IP yaitu 128-191.0-255.0.0 ( IP terendah disebut juga Network Address ) dan 128-191.0-255.255.255 ( IP tertinggi dan Broadcast Address ).

3 bit pertama dari IP Address adalah 110.Tiga bit ini dan 21 bit berikutnya (24 bit pertama) merupakan bit network.8 bit terakhir merupakan bit host.Dengan demikian terdapat 2.097.152 jaringan (32 x 256 x 256), yakni dari nomor 192.0.0.xxx sampai 223.255.255.xxx.Setiap network kelas C hanya mampu menampung sekitar 256 host, tapi dalam prakteknya tiap jaringan dapat menampung 256 host karena ada 2 alamat IP khusus pada tiap jaringan yang tidak boleh digunakan sebagai alamat IP yaitu 192-223.0-255.0-255.0 ( IP terendah disebut juga Network Address ) dan 192-223.0-255.0-255.255 ( IP tertinggi dan Broadcast Address ). Ilustrasinya dapat dilihat pada gambar 4.

Gambar. Kelas-Kelas dalam notasi desimal

• Semua bit dari Network ID tidak boleh semuanya 0– Hal ini terjadi pada IP kelas A karena 8 bit pertama IP kelas A terendah adalah 0

• 8 bit pertama dari IP tidak boleh menggunakan angka 127– Hal ini terjadi pada IP kelas A dimana 8 bit pertama tertinggi adalah 127. IP

dengan 8 bit pertama 127 secara otomatis akan digunakan sebagai loopback (memanggil dirinya sendiri ).

• Tidak boleh menggunakan address khusus – Network Address (semua bit host 0)– Broadcast Address (semua bit host 1)– Tidak boleh menggunakan alamat 0.0.0.0 (alamat dirinya sendiri)

• IP persediaan yang disediakan secara internasinal :– A : 10.0.0.0 – 10.255.255.255/8 (16,777,216 hosts) – B : 172.16.0.0 – 172.31.255.255/12 (1,048,576 hosts) – C : 192.168.0.0 – 192.168.255.255/16 (65,536 hosts)

Mengidentifikasi Network ID dan Host IDMengecek suatu IP apakah termasuk dalam jaringan atau tidak

A set of IP address assignments

Tabel routing diupdate dengan 3 entry. Setiap entry berisi base address dan subnet maskAddress C : 11000010 00011000 00000000 00000000 Mask C : 11111111 11111111 11111000 00000000 Address E : 11000010 00011000 00001000 00000000 Mask D : 11111111 11111111 11111100 00000000 Address O : 11000010 00011000 00010000 00000000 Mask O : 11111111 11111111 11110000 00000000

Apa yang terjadi ketika ada paket yang datang pada router dengan alamat 194.24.17.4 yang jika direpresentasikan dalam 32 bit string biner : 11000010 00011000 00010001 00000100 ?Lakukan operasi AND dengan Mask C, didapat : 11000010 00011000 00010000 00000000, ini tidak cocok dengan base address CambridgeLakukan operasi AND dengan Mask E, didapat : 11000010 00011000 00010000 00000000, ini tidak cocok dengan base address EdinburghLakukan operasi AND dengan Mask O, didapat : 11000010 00011000 00010000 00000000, cocok dengan base address Oxford, maka paket akan dikirim ke alamat dalam jaringan tersebut.

CIDR: Classless InterDomain RoutingPembagian subnet alamat dengan panjang yang diinginkanFormat alamat : a.b.c.d/x ,dimana x adalah jumlah bit bagian subnet alamat

11001000 00010111 00010000 00000000

subnetpart

hostpart

200.23.16.0/23

• Alasan subnetting : – Teknologi berbeda– Terbatasnya teknologi– Unjuk kerja jaringan

• What’s a subnet ?– Teknik pemecahan jaringan

menjadi subjaringan– Alokasi host dalam jaringan

menjadi berkurang– Jumlah jaringan yang

dikelola semakin banyak (sesuai jumlah sub)

223.1.1.1

223.1.1.2

223.1.1.3

223.1.1.4 223.1.2.9

223.1.2.2

223.1.2.1

223.1.3.2223.1.3.1

223.1.3.27

network consisting of 3 subnets

LAN

Recipe• Untuk menentukan subnet,

lepaskan setiap interface dari router yang diikuti, buat pula untuk jaringan yang diisolasi. Setiap jaringan yang diisolasi disebut subnet.

223.1.1.0/24223.1.2.0/24

223.1.3.0/24

Subnet mask: /24

How many? 223.1.1.1

223.1.1.3

223.1.1.4

223.1.2.2223.1.2.1

223.1.2.6

223.1.3.2223.1.3.1

223.1.3.27

223.1.1.2

223.1.7.2

223.1.7.1223.1.8.2223.1.8.1

223.1.9.1

223.1.9.2

• Dasar yang perlu diketahui : Alamat 223.1.1.0/24

– 223.1.1.0 – Network Address– 223.1.1.255 – Broadcast Address– 255.255.255.0 - Netmask– 223.1.1.4 – Salah satu IP

• Langkah-langkah :– H adalah jumlah bit host dalam

jaringan awal– x : bit yang di-mask– Jumlah subnet : 2x-2– Jumlah maks host per subnet : 2H-

x -2

– Blok subnet :kelipatan 2H-x

Alamat awal : 223.1.1.0/24• Jumlah bit host H=8• Tambahkan 2 pada jumlah subjaringan :

3+2 = 5• Bentuk binernya : 101 ada 3 bit yang

harus dimask (x=3)• Mask belum di sub :

11111111.11111111.11111111.00000000

• Mask sudah di sub : 11111111.11111111.11111111.11100000

• Jumlah subnet : 23-2 = 6• Jumlah maksimal host per subnet : 28-3-

2 = 32-2 = 30• Blok subnet : 28-3 = 32

223.1.1.0/24

Akan dibagi menjadi 3 subjaringan

Q: How does host get IP address?

• hard-coded by system admin in a file– Wintel: control-panel->network->configuration-

>tcp/ip->properties– UNIX: /etc/rc.config

• DHCP: Dynamic Host Configuration Protocol: dynamically get address from as server– “plug-and-play”

(more in next chapter)

Initial motivation: Space alamat 32-bit akan habis teralokasikan.

Priority: identifikasi prioritas diantara datagram dalam flowFlow Label: identifikasi datagrams dalam “flow.” yang sama (concept “flow” tidak terdefinisi dengan baik).Next header: identifikasi protokol upper layer untuk data

Tidak semua router dapat diupgrade simultanTidak ada “flag days”Bagaimana akan mengoperasikan dalam jaringan yang menggunakan router IPv4 dan IPv6 saja

Tunneling: IPv6 membawa payload seperti pada IPv4 datagram diantara router IPv4

Routing algorithm: menentukan rute dan mengelolatabel routing

Properti yang dibutuhkan bagi algoritma routing:1. correctness2. simplicity3. robustness with respect to failures and changing conditions4. stability of the routing decisions5. fairness of the resource allocation6. optimality of the packet travel times

Routing Algorithm

Sumber informasi tabel RoutingSumber informasi tabel Routing

ManualTabel dibuat oleh adminBerguna dalam jaringan kecilBerguna jika rute tidak pernah berubah

Automatic routingSoftware membuat/mengganti tabelDiperlukan dalam jaringan besarAda perubahan rute ketika kegagalan terjadi

Static (nonadaptive) RoutingTabel routing tidak berubah menurut kondisi jaringan

Adaptive Routing• centralized routing : satu node mengkalkulasi tabel routng• isolated routing : tidak menukar informasi dengan node

yang lain• distributed routing : node menukar informasi dan membuat

keputusan routing sendiri

Sumber informasi tabel Routing

The first 5 steps used in computing the shortest path from A to D. The arrows indicate the working node.