Model Referensi Jaringan

• Konsep Arsitektur Berlapis (Layering)
• Model Referensi OSI 7 Lapis
• Enkapsulasi & Dekapsulasi Data
• Model TCP/IP (Protokol Internet)
• Perbandingan OSI vs TCP/IP
• Pengalamatan (Addressing) di Jaringan

Komunikasi antar dua komputer yang berjauhan adalah proses yang luar biasa kompleks.

Memecahkan satu masalah besar (misal: mengirim email ke benua lain) menjadi beberapa sub-masalah kecil dan independen adalah esensi dari Arsitektur Berlapis (Layered Architecture).

Analogi Maria dan Ann yang saling berkirim surat.

• Layer 3 (Pengirim): Maria menulis surat, memasukkannya ke amplop, menulis alamat Ann, menjatuhkannya ke kotak pos.
• Layer 2 (Kurir Pos): Tukang pos mengambil surat dari kotak pos dan membawanya ke kantor pos.

• Layer 1 (Transportasi Fisik): Surat dipilah dan diterbangkan dengan pesawat atau dibawa truk antar kota.

Maria (Layer 3) tidak peduli apakah surat itu diangkut pesawat atau kapal (Layer 1). Tugasnya hanya menulis alamat. Ini disebut independensi layer.

• Pengembangan Independen: Insinyur pembuat fiber optik tidak perlu tahu cara kerja browser Chrome.
• Interoperabilitas: Perangkat vendor Cisco dan Mikrotik bisa nyambung asalkan mematuhi standar layer yang sama.
• Pemeliharaan Mudah: Mengganti jaringan rumah dari kabel tembaga ke fiber (Layer 1 berubah) tidak memaksa Anda mengubah aplikasi WhatsApp (Layer atas).

Komunikasi seolah-olah terjadi secara logis antara layer yang sama di dua mesin.

• Browser PC Anda (Layer 7) merasa sedang ngobrol langsung dengan Web Server (Layer 7).
• Kenyataannya, secara fisik, data bergerak vertikal turun dari PC Anda ke kabel, merambat, lalu naik lagi ke Server.

• Dirilis secara resmi pada tahun 1984 oleh ISO (International Organization for Standardization).
• Tujuan: Menciptakan standar terbuka agar mesin IBM, DEC, dll yang dulunya tertutup bisa saling berkomunikasi.
• Terdiri dari 7 Lapisan (Layers) yang ketat.

Layer 1 sampai 7:

• Physical
• Data Link
• Network
• Transport
• Session
• Presentation
• Application

Cara menghafal: "Please Do Not Throw Sausage Pizza Away"

Layer 7 sampai 1:

• Application
• Presentation
• Session
• Transport
• Network
• Data Link
• Physical

Cara menghafal: "All People Seem To Need Data Processing"

Fungsi: Mentransmisikan bit 0 dan 1 murni melalui media fisik.

• Mengubah 0 dan 1 menjadi voltase listrik, atau cahaya, atau gelombang elektromagnetik.
• Menentukan Data Rate (Kecepatan bit per detik).
• Perangkat yang bekerja: Kabel, Hub, Repeater.

Fungsi: Mentransfer data aman secara node-to-node di dalam 1 jaringan (LAN) yang sama.

• Framing: Membungkus bit dari Layer 1 menjadi Frames.
• Physical Addressing: Menempelkan alamat MAC (MAC Address) pengirim dan tujuan ke header. (MAC address ditanam di dalam kartu jaringan pabrik).

• Error Control: Menambahkan cek error (CRC) di bagian ekor (trailer) frame agar penerima tahu jika bit rusak di jalan.
• Access Control: Jika medianya adalah Wi-Fi bersama, layer ini mengatur siapa yang boleh transmisi duluan.
• Perangkat: Switch, Access Point.

Fungsi: Merutekan paket/datagram secara end-to-end melintasi berbagai negara dan ISP.

• Logical Addressing: Menempelkan IP Address. IP Address bisa berubah jika Anda pindah kafe/lokasi jaringan (tidak permanen seperti MAC).
• Routing: Memilih rute terbaik di jalan raya internet (seperti Google Maps).
• Perangkat: Router.

• MAC Address (Layer 2) seperti Nomor KTP. Identitas itu permanen nempel pada raga Anda.
• IP Address (Layer 3) seperti Alamat Rumah / Kos tempat Anda tinggal bulan ini. Jika Anda pindah, alamatnya ganti, tapi KTP Anda tetap.

Fungsi: Pengiriman pesan dari proses aplikasi secara end-to-end.

• Port Addressing: Memastikan paket masuk ke aplikasi yang benar. Jika masuk ke PC Anda, apakah untuk WhatsApp atau Spotify? Itu dipisah berdasarkan nomor Port.
• Segmentation: Memecah file video besar jadi kepingan-kepingan Segmen yang dikasih nomor urut, agar bisa disatukan lagi.

• Connection Control: Membangun koneksi yang pasti sampai (TCP) atau langsung gas cepat tanpa jaminan (UDP).
• End-to-End Error Control: Layer Transport yang akan meminta pengiriman ulang jika ada paket yang hilang/bolong di tengah jalan.

Layer 5: Session

Mengelola dialog (half-duplex/full-duplex) dan menambahkan titik checkpoint sinkronisasi file.

Layer 6: Presentation

Berurusan dengan Format: Menerjemahkan karakter bahasa mesin, melakukan Enkripsi keamanan, dan Kompresi data.

Fungsi: Titik temu antara pengguna (manusia/software) dengan layanan jaringan.

• Menyediakan protokol seperti HTTP (Web), SMTP (Email), FTP (File).
• Peringatan: Aplikasi Google Chrome atau MS Word BUKANLAH application layer. Application layer adalah protokol penggeraknya.

• Saat Anda mengirim pesan, data berjalan dari Layer 7 turun ke Layer 1.
• Tiap layer (selain fisik) akan Membungkus data tersebut dengan Header miliknya sendiri. (Layer 2 menambah Trailer).
• Sama seperti pesanan online dibungkus kardus, lalu dilakban, lalu ditempel resi barulah diangkut mobil.

• Di komputer penerima, prosesnya berbalik dari Layer 1 naik ke Layer 7.
• Tiap layer akan Membuka bungkus Header (Decapsulation) miliknya sendiri, membaca isinya, membuang bungkus tersebut, lalu memberikan intinya ke layer atas.

• Dibuat oleh Vint Cerf & Bob Kahn dari militer AS (ARPANET) jauh sebelum OSI ada.
• Karena sudah duluan matang dan terbukti, internet dunia sepakat menggunakan arsitektur TCP/IP alih-alih standar teoretis OSI.
• Merupakan Model yang lebih praktis (hanya 4 atau 5 layer).

1. Application Layer (Gabungan Layer 5,6,7 OSI).
2. Transport Layer (Sama dengan OSI).
3. Internet Layer (Ekuivalen Network Layer Layer 3 OSI).
4. Network Access Layer (Gabungan Layer 1 dan 2 OSI).

*Banyak literatur modern memecah layer terbawah jadi dua, sehingga jadi model hybrid 5 Layer.*

Ekuivalen dengan Data Link + Physical.

Rahasia TCP/IP adalah dia tidak mengatur secara spesifik layer bawah ini. TCP/IP dirancang untuk bisa jalan menumpang di atas teknologi hardware apapun (Ethernet kuno, Wi-Fi modern, kabel fiber terbaru) tanpa masalah.

Raja di layer ini adalah protokol IP (Internet Protocol).

• Sifat IP adalah Best-Effort Delivery (Berusaha ngirim sebisa mungkin, tapi kalau paketnya hilang, IP tidak akan mengulang pengiriman).
• Protokol pembantunya: ICMP (untuk Ping), ARP (cari MAC Address).

1. TCP (Transmission Control Protocol)

Reliable (pasti sampai tanpa rusak). Jika ada cacat atau paket hilang, TCP menuntut retransmisi. Lambat tapi presisi. (Dipakai Web HTTP, Email).

2. UDP (User Datagram Protocol)

Unreliable. Tidak ada garansi paket sampai. Jika hilang, lupakan saja. Keunggulannya adalah SUPER CEPAT. (Dipakai untuk Zoom Call, Game FPS, DNS).

• Segala urusan Session dan Presentation diserahkan kepada programmer aplikasinya sendiri. Sistem operasi jaringan lepas tangan.
• Ini membuat pembuatan aplikasi lebih gesit dan praktis.
• Contoh protokolnya: HTTP, SMTP, FTP, DNS.

Model OSI (Pecinta Teori):

Model ini dirancang dulu secara sangat rapi, barulah ilmuwan pusing memikirkan cara bikin protokolnya.

Model TCP/IP (Pekerja Praktek):

Protokolnya dibikin dan dipakai dulu sampai berhasil jalan, barulah arsitekturnya dituliskan jadi standar.

• Waktu yang Terlambat: Saat buku standar OSI baru dicetak (1984), kampus-kampus dan perusahaan di Amerika sudah memakai TCP/IP dan tidak mau pindah karena biaya ganti sistem itu triliunan.

• Terlalu Kompleks: Layer 5 (Session) dan Layer 6 (Presentation) sering terbukti tidak berguna di mayoritas aplikasi, tapi membuat sistem operasi jadi sangat berat.
• Software yang Lambat: Implementasi awal kode program OSI sangat buruk dibanding Unix yang menanamkan TCP/IP secara gratis dan cepat.

TCP/IP menggunakan 4 tipe alamat, masing-masing nyangkut di 1 layer spesifik:

1. Physical Address (Layer 2)
2. Logical Address (Layer 3)
3. Port Address (Layer 4)
4. Specific Address (Layer 7)

• Dikenal sebagai MAC Address (Media Access Control).
• Panjangnya 48-bit heksadesimal (Misal: 07:01:02:01:2C:4B).
• Ditanam mati secara fisik di kartu jaringan laptop/HP Anda oleh pabrik.
• Alamat ini hanya bermakna di jaringan area lokal yang sama. Jika Anda beda negara, MAC tidak berguna.

• Dikenal sebagai IP Address.
• Panjangnya 32-bit untuk IPv4 (Misal: 192.168.1.10).
• Bisa berubah-ubah. Jika Anda putus dari Wi-Fi rumah dan nyambung ke Wi-Fi Starbucks, IP Address Anda diganti.
• Berfungsi bagaikan alamat rumah global yang dimengerti oleh seluruh router di dunia.

• Angka 16-bit (contoh: Port 80, 443, 21).
• Karena 1 IP Address bisa membuka Browser, Zoom, dan Spotify sekaligus. Alamat IP saja tidak cukup!
• Port Address memastikan paket "Masuk dari IP rumah, lanjut masuk ke kamar/aplikasi Spotify dengan port yang tepat".

Alamat ini diciptakan murni untuk kenyamanan memori manusia (Application Layer).

• Contoh: Alamat email jaringan@itera.ac.id.
• Contoh: URL www.google.com.
• Sistem DNS akan menerjemahkan nama ini ke angka IP Address.

• Layering membagi masalah jaringan besar jadi tugas spesifik modular.
• OSI Model punya 7 layer teoritis yang baik untuk media ajar akademik.
• TCP/IP Model punya 4/5 layer yang memenangkan peperangan dan menjadi nyawa internet asli.
• Data dibungkus dari atas ke bawah (Enkapsulasi) dengan Header MAC, IP, dan Port.