Arsitektur, Sejarah, Standarisasi, dan Trend
Zaman sekarang, Internet dan World Wide Web (WWW) sangat populer di seluruh dunia. Banyak masyarakat yang membutuhkan aplikasi yang berbasis Internet, seperti E-Mail dan akses Web melalui internet. Sehingga makin banyak aplikasi bisnis yang berkembang berjalan di atas internet. Transmission Control Protocol/Internet Protocol (TCP/IP) merupakan protokol yang melandasi internet dan jaringan dunia. Pada bab ini, akan dijelaskan tentang protokol TCP/IP, bagaimana internet terbentuk, dan bagaimana perkembangannya kedepan.
Model Arsitektur TCP/IP
Protokol TCP/IP terbentuk dari 2 komponen yaitu Transmission Control Protocol (TCP) dan Internet Protocol (IP).
Internetworking
Tujuan dari TCP/IP adalah untuk membangun suatu koneksi antar jaringan (network), dimana biasa disebut internetwork, atau intenet, yang menyediakan pelayanan komunikasi antar jaringan yang memiliki bentuk fisik yang beragam. Tujuan yang jelas adalah menghubungkan empunya (hosts) pada jaringan yang berbeda, atau mungkin terpisahkan secara geografis pada area yang luas.
Internet dapat digolongkan menjadi beberapa group jaringan, antara lain:
• Backbone: Jaringan besar yang menghubungkan antar jaringan lainnya. Contoh : NSFNET yang merupakan jaringan backbone dunia di Amerika, EBONE yang merupakan jaringan backbone di Eropa, dan lainnya.
• Jaringan regional, contoh: jaringan antar kampus.
• Jaringan yang bersifat komersial dimana menyediakan koneksi menuju backbone kepada pelanggannya.
• Jaringan lokal, contoh: jaringan dalam sebuah kampus.
Aspek lain yang penting dari TCP/IP adalah membentuk suatu standarisasi dalam komunikasi. Tiap-tiap bentuk fisik suatu jaringan memiliki teknologi yang berbeda-beda, sehingga diperlukan pemrograman atau fungsi khusus untuk digunakan dalam komunikasi. TCP/IP memberikan fasilitas khusus yang bekerja diatas pemrograman atau fungsi khusus tersebut dari masing-masing fisik jaringan. Sehingga bentuk arsitektur dari fisik jaringan akan tersamarkan dari pengguna dan pembuat aplikasi jaringan. Dengan TCP/IP, pengguna tidak perlu lagi memikirkan bentuk fisik jaringan untuk melakukan sebuah komunikasi.
Untuk dapat berkomunikasi antar 2 jaringan, diperlukan komputer yang terhubung dalam suatu perangkat yang dapat meneruskan suatu paket data dari jaringan yang satu ke jaringan yang lain. Perangkat tersebut disebut Router. Selain itu router juga digunakan sebagai pengarah jalur (routing).
Untuk dapat mengidentifikasikan host diperlukan sebuah alamat, disebut alamat IP (IP address). Apabila sebuah host memiliki beberapa perangkat jaringan (interface), seperti router, maka setiap interface harus memiliki sebuah IP address yang unik. IP address terdiri dari 2 bagian, yaitu :
IP address = <nomer jaringan><nomer host>
Lapisan (layer) pada Protokol TCP/IP
Seperti pada perangkat lunak, TCP/IP dibentuk dalam beberapa lapisan (layer). Dengan dibentuk dalam layer, akan mempermudah untuk pengembangan dan pengimplementasian. Antar layer dapat berkomunikasi ke atas maupun ke bawah dengan suatu penghubung interface. Tiap-tiap layer memiliki fungsi dan kegunaan yang berbeda dan saling mendukung layer diatasnya. Pada protokol TCP/IP dibagi menjadi 4 layer.
Layer Aplikasi (Aplications)
Layer aplikasi digunakan pada program untuk berkomunikasi menggunakan TCP/IP. Contoh aplikasi antara lain Telnet dan File Transfer Protocol (FTP). Interface yang digunakan untuk saling berkomunikasi adalah nomer port dan socket.
Layer Transport
Layer transport memberikan fungsi pengiriman data secara end-to-end ke sisi remote. Aplikasi yang beragam dapat melakukan komunikasi secara serentak (simulaneously). Protokol pada layer transport yang paling sering digunakan adalah Transmission Control Protocol (TCP), dimana memberikan fungsi pengiriman data secara connection-oriented, pencegahan duplikasi data, congestion control dan flow control. Protokol lainnya adalah User Datagram Protocol (UDP), dimana memberikan fungsi pengiriman connectionless, jalur yang tidak reliabel. UDP banyak digunakan pada aplikasi yang membutuhkan kecepatan tinggi dan dapat metoleransi terhadap kerusakan data.
Layer Internetwork
Layer Internetwork biasa disebut juga layer internet atau layer network, dimana memberikan “vitual network” pada internet. Internet Protocol (IP) adalah protokol yang paling penting. IP memberikan fungsi routing pada jaringan dalam pengiriman data. Protokol lainnya antara lain : IP, ICMP, IGMP, ARP, RARP
Layer Network Interface
Layer network interface disebut juga layer link atau layer datalink, yang merupakan perangkat keras pada jaringan. Contoh : IEEE802.2, X.25, ATM, FDDI, dan SNA.
Aplikasi TCP/IP
Level tertinggi pada layer TCP/IP adalah aplikasi. Dimana layer ini melakukan komunikasi sehingga dapat berinteraksi dengan pengguna.
Karakteristik dari protokol aplikasi antara lain:
• Merupakan program aplikasi yang dibuat oleh pengguna, atau aplikasi yang merupakan standar dari produk TCP/IP. Contoh aplikasi yang merupakan produk dari TCP/IP antara lain :
o TELNET, terminal interaktif untuk mengakses suatu remote pada internet.
o FTP (File Transfer Protocol), transfer file berkecepatan tinggi antar disk.
o SMTP (Simple Mail Transfer Protocol), sistem bersurat di internet
o dll
• Menggunakan mekanisme TCP atau UDP.
• Menggunakan model interaksi client/server.
Model Client/Server
TCP adalah peer-to-peer, protokol yang bersifat connection-oriented. Tidak ada hubungan tuan dan budak (master/slave), tetapi banyak aplikasi yang bersifat client/server.
SERVER adalah aplikasi yang memberikan pelayanan kepada user internet. CLIENT adalah yang meminta pelayanan. Aplikasi bisa memiliki bagian server dan bagian client, dimana dapat berjalan secara bersamaan dalam 1 sistem.
Server merupakan progam yang dapat menerima permintaan (request), melakukan pelayanan yang diminta, kemudian mengembalikan sebagai reply. Server dapat melayani multi request bersamaan.
Model Client-Server
Server bekerja dengan cara menunggu request pada port yang sudah terdaftar, sehingga client dapat dengan mudah mengirimkan data ke port pada server.
Bridge, Router dan Gateway
Ada beberapa cara untuk memberikan koneksi ke jaringan. Pada internetworking dapat dilakukan dengan router. Pada bagian ini akan dibedakan antara bridge, router dan gateway dalam mengakses jaringan.
Bridge
Menghubungkan jaringan pada layer network interface dan meneruskan frame. Bridge juga berfungsi sebagai MAC relay.
Bridge juga transparant terhadap IP, artinya apabila suatu host mengirim IP datagram ke host yang lain, IP tidak akan di awasi oleh bridge dan langsung cross ke host yang dituju.
Router
Menghubungkan jaringa pada layer internetwork dan mengarahkan jalur paket data.
Router mampu memilih jalur yang terbaik untuk pengiriman data, karena memiliki routing.
Dikarenakan router tidak transparant terhadap IP, maka router akan meneruskan paket berdasarkan alamat IP dari data.
Gateway
Menghubungkan jaringan pada layer diatas router dan bridge. Gateway mendukung pemetaan alamat dari jaringan yang satu ke jaringan yang lain.
Gateway merupakan pintu keluar suatu host menuju ke jaringan diluar.
Sejarah Internet
Jaringan mulai dibangun pada kisaran tahun 60an dan 70an, dimana mulai banyak penelitian tentang paket-switching, collision-detection pada jaringan lokal, hirarki jaringan dan teknik komunikasi lainnya.
Semakin banyak yang mengembangkan jaringan, tapi hal ini mengakibatkan semakin banyak perbedaan dan membuat jaringan harus berdiri sendiri tidak bisa dihubungkan antar tipe jaringan yang berbeda. Sehingga untuk menggabungkan jaringan dari group yang berbeda tidak bisa terjadi. Terjadi banyak perbedaan dari interface, aplikasi dan protokol.
Situasi perbedaan ini mulai di teliti pada tahun 70an oleh group peneliti Amerika dari Defence Advanced Research Project Agency (DARPA). Mereka meneliti tentang internetworking, selain itu ada organisasi lain yang juga bergabung seperti ITU-T (dengan nama CCITT) dan ISO. Tujuan dari penelitian tersebut membuat suatu protokol, sehingga aplikasi yang berbeda dapat berjalan walaupun pada sistem yang berbeda.
Group resmi yang meneliti disebut ARPANET network research group, dimana telah melakukan meeting pada oktober 1971. Kemudian DARPA melanjukan penelitiannya tentang host-to-host protocol dengan menggunakan TCP/IP, sekitar tahun 1978. Implementasi awal internet pada tahun 1980, dimana ARPANET menggunakan TCP/IP. Pada tahun 1983, DARPA memutuskan agar semua komputer terkoneksi ke ARPANET menggunakan TCP/IP.
DARPA mengontak Bolt, Beranek, and Newman (BBN) untuk membangun TCP/IP untuk Berkeley UNIX di University of California di Berkeley, untuk mendistribusikan kode sumber bersama dengan sistem operasi Berkeley Software Development (BSD), pada tahun 1983 (4.2BSD). Mulai saat itu, TCP/IP menjadi terkenal di seluruh universitas dan badan penelitian dan menjadi protokol standar untuk komunikasi.
ARPANET
Suatu badan penelitian yang dibentuk oleh DARPA, dan merupakan “grand-daddy of packet switching”. ARPANET merupakan awal dari internet. ARPANET menggunakan komunikasi 56Kbps tetapi karena perkembangan akhirnya tidak mampu mengatasi trafik jaringan yang berkembang tersebut.
NFSNET
NSFNET, National Science Foundation (NSF) Network. Terdiri dari 3 bagian internetworking di Amerika, yaitu :
• Backbone, jaringan yang terbentuk dari jaringan tingkat menengah (mid-level) dan jaringan supercomputer.
• Jaringan tingkat menengah (mid-level) terdiri dari regional, berbasis disiplin dan jaringan konsorsium superkomputer.
• Jaringan kampus, akademik maupun komersial yang terhubung ke jaringan tingkat menengah.
Penggunaan Internet secara komersial
Penggunaan internet berawal dari Acceptable Use Policy (AUP) tahun 1992, dimana menyebutkan internet dapat digunakan untuk komersial. Internet Service Provider mulai membangun bisnis diantaranya PSINet dan UUNET, kemudian menyusul CERFNet dan membentuk Commercial Internet Exchange (CIX). Keberadaan internet makin berkembang dan semakin banyak public exchange point (IXP), dapat dilihat di : http://www.ep.net.
Internet2
Perkembangan internet disusul dengan project internet2 yang merupakan Next Generation Internet (NGI). Tujuan dari internet2 antara lain :
• Mendemostrasikan aplikasi baru yang dapat meningkatkan peneliti untuk melakukan kolaborasi dalam penelitian
• Membangun advanced communication infrastructures
• Menyediakan middleware dan perangkat development
• Mendukung QoS untuk penelitian dan komuniti pendidikan
• Mempromosikan next generation dari teknologi komunikasi
• Mengkoordinasi standarisasi
• Mengkapitalisasi sistem partner antara pemerintah dan sektor organisasi
• Melakukan perubahan jaringan dari internet ke internet2
• Mempelajari efek samping dari infrastruktur yang baru pada pendidikan tinggi dan komunitas internet
Model Referensi dari Open System Interconnection (OSI)
OSI (Open System Interconnection) model (ISO 7498) mendifinisikan 7 layer model dari komunikasi data.
Tiap layer memiliki fungsi yang saling terhubung dengan layer di atasnya.
Standarisasi TCP/IP
TCP/IP semakin popular diantara developer dan pengguna, karena itu perlu adanya standarisasi. Standarisasi di kelola oleh Internet Architecture Board (IAB)
IAB mengacu pada Internet Engineering Task Force (IETF) untuk membuat standar baru. Dimana standarisasi menggunakan RFC. Untuk Internet Standar Process, menggunakan RFC 2026 – The Internet Standard Process – Revision 3, dimana didalamnya berisi tentang protokol, prosedur, dan konvensi yang digunakan dari oleh internet.
Request For Comment (RFC)
Internet Protocol suite masih dikembangkan dan perkembangannya menggunakan mekanisme Request For Comment (RFC). Protokol baru yang dikembangkan oleh peneliti akan diajukan dalam bentuk Internet Draft (ID). Kemudian akan di evaluasi oleh IAB. Apabila disetujui maka akan lahir RFC dengan seri baru untuk aplikasi atau protokol tersebut, sehingga developer dapat menggunakan standar tersebut.
Internet Standard
Proposal standar, draft standar, dan protokol standar merupakan bagian dari Internet Standard Track. Setelah proposal diakui maka proposal tersebut akan memiliki nomer, yang disebut standard number (STD). Contoh : Domain Name Systems (DNS) menggunakan STD 13 dan dijelaskan pada RFC 1034 dan 1035, sehingga dapat dituliskan “STD-13/RFC1034/RFC1035”. Untuk info lengkapnya dapat diakses di http://www.ietf.org
Internet Masa Depan
Mencoba untuk memperkirakan penggunaan internet dimasa mendatang adalah tidak mudah. Karena itu pada bagian ini akan diberikan contoh kecil penggunaan internet untuk masa depan.
Aplikasi Multimedia
Penggunaan bandwidth semakin lama akan semakin efisien, banyak teknologi yang dapat digunakan untuk mengatur penggunaan bandwidth salah satunya Dense Wave Division Multiplexing (DWDM).
Penggunaan bandwidth banyak digunakan pada aplikasi multimedia, antara lain Voice over Internet Protocol (VoIP) dan masih banyak lagi lainnya, bahkan untuk video conference.
Sekarang untuk mendengarkan lagu dengan internet sudah dapat kita rasakan, dan dikedepannya akan dimungkinkan semua perangkat terkoneksi melalui internet dan masih banyak lagi lainnya. Atau mungkin anda sendiri akan diberi IP Address... ???
Penggunaan untuk komersial
Penggunaan teknologi Virtual Private Networking (VPN) semakin banyak digunakan oleh perusahaan. VPN digunakan untuk mengamankan komunikasi yang digunakan oleh sebuah perusahaan. Misal untuk Virtual meeting.
Wireless Internet
Penggunaan aplikasi tanpa kabel sangat meningkatkan mobilitas seseorang, sehingga kebutuhan internet wireless akan semakin populer. Dengan adanya teknologi bluetooth, Wifi IEEE802.11, Wi-MAX dan yang lainnya akan mendukung internet tanpa kabel
