Pengalamatan dalam Jaringan Komputer

1

Konsep Pengalamatan

2

Untuk dapat berkomunikasi, data dari suatu host (mesin) harus dilewatkan ke jaringan menuju host tujuan, dan dalam host tersebut ke user atau proses yang sesuai.

TCP/IP menggunakan tiga skema untuk memenuhi tugas ini, yaitu:

Addressing (Pengalamatan) hostIP Address yang mengidentifikasi secara unik setiap host di jaringan, sehinggadapatmenjamin data dikirim ke alamat yang benar.

Routing antar network

3

Routing antar networkPengaturan gateway untuk mengirim data ke jaringan dimana host tujuan berada.

� Multiplexing antar layerPengaturan nomor port dan protokol yang mengirim data pada modul software yang benardidalam host.

Ketiga skema sangat pentiing untuk mengirim data antara dua aplikasi yang berkerja sama dalam jaringan TCP/IP.

Application

UDPTCPPort Address

Skema Pengalamatan

. Physical AddressMenyatakan alamat dari suatunode station pada LAN atauWAN, biasanya terdapat padaNIC (Network InterfaceCard).

4

Application

Underlying physical network

IP Address

Physical Address

NIC (Network InterfaceCard).Misal Ethernet cardmenggunakan 48 bit (6-byte).

.

Skema Pengalamatan

.IP AddressPhysical Address saja tidak cukupmemenuhi untuk lingkungan jaringanyang lebih luas dan beragam. Olehkarena itu, diperlukan IP Addressuntuk memenuhiitu. Secaralengkap

Application

UDPTCPPort Address

5

untuk memenuhiitu. Secaralengkapakan dibahas.

Physical AddressMenyatakan alamat dari suatu nodestation pada LAN atau WAN,biasanya terdapat pada NIC (NetworkInterface Card). Misal Ethernet cardmenggunakan 48 bit (6-byte).

Application

Underlying physical network

IP Address

Physical Address

Skema PengalamatanPort Address (16 bit)

Ini dibutuhkan untuk dapat menjalankanbanyak aplikasi/proses pada saat yangbersamaan.

IP AddressPhysical Address saja tidak cukupmemenuhi untuk lingkungan jaringanyang lebih luas dan beragam. Oleh

Application

UDPTCPPort Address

6

yang lebih luas dan beragam. Olehkarena itu, diperlukan IP Address untukmemenuhi itu. Secara lengkap akandibahas.

Physical AddressMenyatakan alamat dari suatu nodestation pada LAN atau WAN, biasanyaterdapat pada NIC (Network InterfaceCard). Misal Ethernet card menggunakan48 bit (6-byte).

Application

Underlying physical network

IP Address

Physical Address

Konsep Pengalamatan

Physical Address

7

Physical Address

� Biasa disebut MAC address / link address.� Jika frame-frame didistribusikan ke sistem lainpada

jaringan, maka data link akan menambahkan sebuah header di muka frame untuk mendefinisikan

8

pengirim dan/atau penerima.� Ukuran address/alamat fisik ini tergantung

jenishardwarenya. � Alamat fisik dapat berupa unicast, multicast atau

broadcast.

� Setiap komputer, device atau stasion dalam LAN memiliki NIC (Network Interface Card). NIC ini memiliki 6-byte alamat fisik (physical address).

9

address).� Contoh pengalamatan dari NIC adalah :

44-AB-5F-DF-C1-FB� Penomoran MAC address dibagi dalam

nomor OUI dan nomor vendor.

Assigning MAC Addresses

� MAC Addresses are split in two:� 1st Half is the OUI. What does OUI mean?� 2nd Half is Vendor Assigned.

10

� 2 Half is Vendor Assigned.� Vendor is another way of saying “the manufacturer

of devices with MAC address.”

� How many bits are in a MAC address?� How many (bytes) octets?� How many nibbles?

Assigning MAC Addresses

� How many bits are assigned to the vendor as its OUI?

� How many bits can the vendor assign?

11

� How many bits can the vendor assign?� Let’s look at a MAC address

� Two formats are used:� In octets 44-AB-5F-DF-C1-FB� In double octets 44AB.5FDF.C1FB

� We’ll use the octet format.

MAC Address Details

� Our sample MAC address is:� How many bits?

44-AB-5F-DF-C1-FB

12

� How many bits?� How many bytes?� How many nibbles?

� What portion of this MAC is the OUI?

� What portion of this MAC is vendor assigned?

MAC Address Numbering

� What numbering system is used for MAC address?

44-AB-5F-DF-C1-FB

13

address?� Why?� Look at our sample MAC address in decimal

format:� 68-171-95-223-193-251

� And then in binary format:� 01000100.10101011.10111111.

11011111.11000001.11111011

Now do you see why?

MAC Address Numbering

� Hexadecimal Numbers are easier to represent and type into lines of code:

44-AB-5F-DF-C1-FB

14

type into lines of code:� You only need 12 fields.

� The biggest number you can have is FF-FF-FF-FF-FF-FF

� The same number in decimal requires 18 fields. � 255.255.255.255.255.255

� And 48 fields in binary!!� 11111111.11111111.11111111.11111111.11111111.1111111

1

2 hex = 8 bits

FF

Gambar MAC pada Windows

15

Gambar MAC pada linux

16

Konsep Pengalamatan

Logical Address

17

Logical Address

� Merupakan alamat layer Network� Biasa disebut dengan IP Address

� IPv4 -> 32 bit IPv6 -> 128 bit

18

� IPv6 -> 128 bit

� IP address bersifat unique,� Tapi setiap host, komputer atau router dapat

memiliki lebih dari IP address. � .

IPv4

� Dalam IP address adal 5 peng-kelas-an yakni kelas A, kelas B, kelas C, kelas D dan kelas E.

� Semua itu didisain untuk kebutuhan jenis-

19

� Semua itu didisain untuk kebutuhan jenis-jenis organisasi

� Setiap alamat IP memiliki makna � netID (menunjukkan alamat network) � hostID (menunjukkan alamat host)

20

Karakteristik Kelas A Kelas B Kelas C

Bit pertama 0 10 110

PanjangNetID

8 bit 16 bit 24 bit

21

PanjangHostID

24 bit 16 bit 8 bit

Byte pertama 0 – 127 128 – 191 192 – 223

Jumlah 126 kelas A (0 dan 127 dicadangkan)

16.384 kelas B 2.097.152 kelas C

Jumlah IP 16.777.214 IP address pada tiap kelas A

65.532 IP address pada tiap kelas B

254 IP address pada tiap kelas C

Karakteristik Kelas D 1. Kelas E

4 Bit pertama 1110 1111

Bit multicast 28 bit -

22

Byte Inisial 224 – 247 248 – 255

Bit cadangan - 28 bit

Jumlah 268.435.455 kelas D 268.435.455 kelas E

Deskripsi Digunakan untuk multicast dicadangkan utk keperluan eksperimental

Konsep Internetworking dengan TCP/IP

� Pengalamatan dan IP Address� Address kelas A

� bit pertama dari IP address adalah 0� Secara teori, kelas A ini memiliki 27 jaringan atau 128

jaringan yang tersedia.

23

jaringan yang tersedia. � Secara aktual hanya ada 126 jaringan yang tersedia

karena ada 2 alamat yang disisakan untuk tujuan tertentu.

� Dalam kelas A, 24 bit digunakan sebagai hostid. Jadi secara teori pula setiap netid memiliki 224 host atau 16.777.216 host/router.

� Kelas A cocok untuk mendisain organisasi komputer yang jumlahnya sangat besar dalam jaringannya.

Konsep Internetworking dengan TCP/IP

� Pengalamatan dan IP Address� Address kelas B

� bit pertama dari IP address adalah 10� jadi jaringan dengan IP yang byte pertamanya: 128-191� Secara teori pula, kelas B memiliki 214 netid atau

24

� Secara teori pula, kelas B memiliki 214 netid atau 16.384 jaringan.

� Sedangkan banyaknya host setiap jaringan adalah 216 host atau 65.536 host/router.

� Dikarenakan ada 2 alamat yang akan digunakan untuk tujuan khusus, maka hostid yang tersedia efektif adalah sebanyak 65.534.

� Kelas B ini cocok untuk mendisain organisasi komputer dalam jumlah menengah.

Konsep Internetworking dengan TCP/IP

� Pengalamatan dan IP Address� Address kelas C

� bit pertama dari IP address adalah 110� secara teori banyaknya jaringan yang bisa dibentuk

oleh kelas C ini adalah 221 atau terdapat 2.097.152

25

oleh kelas C ini adalah 221 atau terdapat 2.097.152 jaringan.

� Sedangkan banyaknya host/router di setiap jaringan adalah 28 host/router atau setara dengan 256 host.

� Juga dikarenakan penggunaan 2 hostid untuk tujuan khusus maka hostid yang tersedia efektif adalah sebanyak 254 host atau router.

Konsep Internetworking dengan TCP/IP

� Pengalamatan dan IP Address� Address kelas D

� bit pertama dari IP address adalah 111� nomor jaringan dengan IP yang byte pertamanya

26

� nomor jaringan dengan IP yang byte pertamanya lebih dari 223

� merupakan address yang dialokasikan untuk alamat multicast

� Sudah tidak ada lagi NetId dan HostId

Konsep Internetworking dengan TCP/IP

26 190 104

Address kelas A

Address kelas B

27

192 1 16 178

128 112 66

8 bit network address

16 bit network address

24 bit network bit

Address kelas B

Address kelas C

� IP Address 127.x.x.x dicadangkan.� IP Address 127.0.0.1 adalah alamat loopback

interface pada komputer kita. � IP Address

28

� IP Address � 10.0.0.0 - 10.255.255.255, � 172.16.0.0 - 172.31.255.255 , � 192.168.0.0 - 192.168.255.255

digunakan sebagai alamat lokal menggunakan Network Address Translation (NAT)

Network Address� Dalam kelas A, B dan C sebuah alamat dengan hostid

yang bernilai 0 semua tidak diperuntukkan kepada host manapun.

� Alamat demikian dicadangkan untuk mendefinisikan alamat

29

� Alamat demikian dicadangkan untuk mendefinisikan alamat jaringan.

� Namun patut diingat bahwa netid berbeda dengan alamat jaringan (networkaddress). Karena netid adalah bagian dari IP address, sedangkan network address adalah sebuah alamat di mana hostid nya di set 0 semua.

� Alamat jaringan atau network address ini tidak dapat digunakan sebagai alamat asal dan tujuan dalam sebuah paket IP.

30

Direct Broadcast Address� Dalam kelas A, B dan C, jika hostid

semuanya di-set 1, alamat tersebut disebut sebagai direct broadcast address.

31

sebagai direct broadcast address. � Alamat ini digunakan router untuk mengirim

sebuah paket ke seluruh host dalam jaringan tertentu/khusus

32

Limited Broadcast Address� Dalam kelas A, B dan C, sebuah alamat

dengan semua di set 1 baik netid maupun hostid digunakan untuk menentukan apakah

33

hostid digunakan untuk menentukan apakah broadcast address dalam jaringannya.

34

Alamat Host� Jika semua IP di-set 0 semua, berarti host ini

pada jaringannya. Teknik ini digunakan oleh sebuah host yang

35

� Teknik ini digunakan oleh sebuah host yang baru melakukan bootstrap dan inisialisasi karena host tidak tahu alamat IPnya.

� Alamat IP ini hanya dapat digunakan sebagai alamat asal (source address).

Spesific Host dalam Jaringan� Alamat IP dengan netid yang 0 semua berarti

sebuah host yg spesifik dalam jaringannya.Alamat ini digunakan oleh sebuah host untuk

36

� Alamat ini digunakan oleh sebuah host untuk mengirim pesan ke host lain dalam jaringan yang sama.

� Catatan: alamat ini hanya digunakan untuk alamat tujuan (destination address).

Loopback Address� Alamat IP yang dimulai dengan desimal 127

digunakan sebagai loopback address. Alamat ini

37

ini� digunakan untuk menguji perangkat lunak

pada komputer atau host.

IPv6

� Dalam IP address adal 5 peng-kelas-an yakni kelas A, kelas B, kelas C, kelas D dan kelas E.

� Semua itu didisain untuk kebutuhan jenis-

38

� Semua itu didisain untuk kebutuhan jenis-jenis organisasi

� Setiap alamat IP memiliki makna � netID (menunjukkan alamat network) � hostID (menunjukkan alamat host)

IPv6

Kapasitas IPv6 = 296 * IPv4. Dengan kapasitas IP yang besar ini, maka dimungkinkan bahwa setiap host yang

IPv4 IPv6

Format a.b.c.d X : X : X : X : X : X : X : X

Contoh 10.14.200.108 4FE5:2F21:3512:77BB:AF23:3201:55AA:2F33

39

besar ini, maka dimungkinkan bahwa setiap host yang tersambung ke internet dapat memiliki IP sendiri. Selain itu juga dimungkinkan bahwa host yang memiliki IP bukan hanya computer, tetapi juga peralatan-peralatan lainnya.

IPv4 IPv6

Jumlah Bit 32 128JumlahIP

232 2128

IPv4 VS IPv6

Format Header

0 15 16 31

20 bytes

Vers H len TOS Total Length

Identification Flag Frag offset

TTL Protocol Header checksum

Source address

40

Destination address

Option and Padding

0 15 16 31

40 bytes

Vers Traffic class Flow label

Payload length Next header Hop limit

Source address

Destination address

Dari gambar diatas terlihat bahwa.,� Yang dihilangkan :

� ID, flags, frag offset� TOS, hlen� Header checksum

� Yang diubah� Total length, menjadi payload� Protocol, menjadi next header

41

� Protocol, menjadi next header� TTL, menjadi hop limit

� Yang ditambahkan� Trafic class� Flow controll

� Penambahan panjang alamat dari 32 bit menjadi 128 bits

Tipe Alamat

Automatic Addressing

Dukungan terhadap Mobile IP

IPv4 IPv6

Tipe Alamat BroadcastUnicastMulticast

AnycastUnicastMulticast

IPv4 IPv6

Cara autokonfigurasi alamat

DHCP Stateless Statefull (DHCPv6)

42

Fragmentasi

IPv4 IPv6

Sifat Dukungan Tambahan Mandatory

IPv4 IPv6

Fragmentasi Dilakukan disetiap node yang melewatkan paket

Dilakukan hanya satu kali

Dukungan terhadap QOS

Dukungan terhadap Security (IPsec)

IPv4 IPv6

Metode Best Effort Traffic ClassFlow Labelling

43

IPv4 IPv6

Sifat dukungan Tambahan mandatory

MEKANISME TRANSISI IPv4 KE IPv6

Implementasi IPv6 memang sangat penting, tetapi adalah mustahil untuk langsung mengganti jaringan IPv4 menjadi IPv6 pada jaringan global. Hambatan utama proses transisi IPv4 ke IPv6 adalah terletak pada mahalnya biaya untuk mengganti atau mengupgrade seluruh jaringan ke IPv6. Selama proses transisi ini diperlukan suatu mekanisme yang memungkinkan jaringan-jaringan pulau IPv6 (IPv6 islands) dapat terhubung ke jaringan global yang masih menggunakan IPv4. Selain itu device-baru dari berbagai vendor diharapkan telah mensupport IPv6.

44

dari berbagai vendor diharapkan telah mensupport IPv6.Mekanisme transisi tersebut harus menjamin

berlangsungnya interkoneksi antara IPv4 dan IPv6 selama masa transisi pengimplementasian IPv6. Sebuah mekanisme transisi diperlukan dalam setiap pengimplementasian system baru yang sama sekali berbeda dengan system yang telah ada. Demikian juga untuk pengimplementasian IPv6, karena semua service yang tersedia harus tetap berlangsung selama masa pengimplementasian tersebut. Akibatnya akan ada suatu kondisi dimana IPv4 dan IPv6 digunakan secara bersamaan pada waktu yang sama pada jaringan internet global.

Langkah – langkah yang mungkin ditempuh untuk melakukan migrasi dari IPv4 ke IPv6 adalah sebagai berikut :� Mengupgrade DNS agar mendukung pengoperasian IPv6� Menginstall host dengan dual stack agar mendukung baik

IPv6 maupun IPv4� Melakukan konfigurasi pada router agar mendukung

IPv6/IPv4 Tunnel� Menggunakan Translasi IPv4

45

� Menghilangkan system pendukung IPv4

Mekanisme Transisi 1. Dual IP-Stack IPv6/IPv4 ,

Yaitu mekanisme yang mendukung untuk kedua Protokol baik IPv6 maupun IPv4 untuk host dan router.

2. TunnelingYaitu melewatkan IPv6 melalui jaringan IPv4 yang telah ada,

Application

Transport

IPv4 IPv6

Network Interface

46

Yaitu melewatkan IPv6 melalui jaringan IPv4 yang telah ada, dengan cara mengenkapsulasi paket IPv6 tersebut dengan IPv4.

Mekanisme Tunneling :� 6over4, dimana paket IPv6 dapat secara otomatis

dienkapsulasi melalui jaringan IPv4 dengan menggunakan IP multicast.

� 6to4, dimana alamat IPv6 dibuat berdasarkan alamat IPv4 atau sering disebut dengan IPv4-compatible IPv6 address.

� IPv6 Tunnel Broker, yang menyediakan server tersendiri untuk mengkonfigurasi Tunnel secara otomatis bagi klien IPv4, sehingga dapat terhubung dengan jaringan backbone IPv6.

� DSTM (Dual Stack Transition Mechanism), yaitu Dual

47

� DSTM (Dual Stack Transition Mechanism), yaitu Dual Stack IP dimana alokasi IPv4 dilakukan secara otomatis, penggunaan IPv4 over IPv6 untuk pengiriman melalui IPv6 sebelum tersambung ke jaringan IPv4.

3. Translation� Yaitu menerjemahkan protokol IPv4 ke IPv6 dan sebaliknya.� NAT-PT (Network Address Translator-Protocol

Translator), yaitu metode yang memungkinkan untuk melakukan translasi alamat dan protokol IPv6 dari/ke IPv4 pada level IP.

� ALG (Application Level Gateway), yaitu host IPv6 hanya berkomunikasi dengan IPv4 melalui sebuah Dual-Stack Proxy

Konsep Pengalamatan

Port Address

48

Port Address

Dalam protokol jaringan TCP/IP, sebuah port adalah mekanisme yang mengizinkan sebuah komputer untuk mendukung beberapa sesi koneksi dengan komputer lainnya dan program di dalam jaringan. Port dapat mengidentifikasikan aplikasi dan layanan yang menggunakan koneksi di dalam jaringan

49

yang menggunakan koneksi di dalam jaringan TCP/IP. Sehingga, port juga mengidentifikasikan sebuah proses tertentu di mana sebuah server dapat memberikan sebuah layanan kepada klien atau bagaimana sebuah klien dapat mengakses sebuah layanan yang ada dalam server.

Port dapat dikenali dengan angka 16-bit (dua byte) yang disebut dengan Port Number dan diklasifikasikan dengan jenis protokol transport apa yang digunakan, ke dalam Port

50

transport apa yang digunakan, ke dalam Port TCP dan Port UDP. Karena memiliki angka 16-bit, maka total maksimum jumlah port untuk setiap protokol transport yang digunakan adalah 65536 buah.

� Well-known Port: Awalnya berkisar antara 0 hingga 255 tapi kemudian diperlebar untuk mendukung antara 0 hingga 1023.

51

Port number yang termasuk ke dalam well-known port, selalu merepresentasikan layanan jaringan yang sama, dan ditetapkan oleh Internet Assigned Number Authority (IANA). Well-known port didefinisikan dalam RFC 1060.

� SMTP, untuk mengirim dan menerima e-mail, TCP, port 25

� DNS, untuk domain, UDP dan TCP, port 53HTTP, web server, TCP, port 80

52

� HTTP, web server, TCP, port 80� POP3, untuk mengambil e-mail, TCP, port

11052

� Registered Port: Port-port yang digunakan oleh vendor-vendor komputer atau jaringan yang berbeda untuk mendukung aplikasi dan sistem operasi yang mereka buat.

53

Registered port juga diketahui dan didaftarkan oleh IANA tapi tidak dialokasikan secara permanen, sehingga vendor lainnya dapat menggunakan port number yang sama. Range registered port berkisar dari 1024 hingga 49151 dan beberapa port di antaranya adalah Dynamically Assigned Port.

Dynamically Assigned Port: merupakan port-port yang ditetapkan oleh sistem operasi atau aplikasi yang digunakan untuk melayani request dari pengguna sesuai

54

untuk melayani request dari pengguna sesuai dengan kebutuhan. Dynamically Assigned Port berkisar dari 1024 hingga 65536 dan dapat digunakan atau dilepaskan sesuai kebutuhan.