Interaksi server-klien ( protocol TCP dan UDP,Penomoran port TCP/IP)

 Jaringan Komputer (Prtokol, OSI Layer, TCP/IP, UDP, FCS dan Port)

1.    Pengertian Protokol
Protokol adalah sebuah aturan atau standar yang mengatur atau mengijinkan terjadinya hubungan, komunikasi, dan perpindahan data antara dua atau lebih titik komputer. Protokol dapat diterapkan pada perangkat keras, perangkat lunak atau kombinasi dari keduanya. Pada tingkatan yang terendah, protokol mendefinisikan koneksi perangkat keras. Prinsip dalam membuat protokol ada tiga hal yang harus dipertimbangkan, yaitu efektivitas, kehandalan, dan Kemampuan dalam kondisi gagal di network. Protokol distandarisasi oleh beberapa organisasi yaitu IETF, ETSI, ITU, dan ANSI. Tugas yang biasanya dilakukan oleh sebuah protokol dalam sebuah jaringan diantaranya adalah :
Melakukan deteksi adanya koneksi fisik atau ada tidaknya komputer / mesin lainnya.
Melakukan metode “jabat-tangan” (handshaking).
Negosiasi berbagai macam karakteristik hubungan.
Bagaimana mengawali dan mengakhiri suatu pesan.
Bagaimana format pesan yang digunakan.
Yang harus dilakukan saat terjadi kerusakan pesan atau pesan yang tidak sempurna.
Mendeteksi rugi-rugi pada hubungan jaringan dan langkah-langkah yang dilakukan selanjutnya.
Mengakhiri suatu koneksi.

 2.    Pengertian Model Osi Layer

Pengertian model OSI (Open System Interconnection) adalah suatu model konseptual yang terdiri atas tujuh layer, yang masing-masing layer tersebut mempunyai fungsi yang berbeda. OSI dikembangkan oleh badan Internasional yaitu ISO (International Organization for Standardization) pada tahun 1977. Model ini juga dikenal dengan model tujuh lapis OSI (OSI seven layer model). Berikut dibawah ini merupakan gambar dari model OSI 7 Layer

Definisi masing-masing Layer pada model OSI

7. Application adalah Layer paling tinggi dari model OSI,  seluruh layer dibawahnya bekerja untuk layer ini, tugas dari application layer adalah Berfungsi sebagai antarmuka dengan aplikasi dengan fungsionalitas jaringan, mengatur bagaimana aplikasi dapat mengakses jaringan, dan kemudian membuat pesan-pesan kesalahan. Protokol yang berada dalam lapisan ini adalah HTTP, FTP, SMTP, NFS.

6. Presentation berfungsi untuk mentranslasikan data yang hendak ditransmisikan oleh aplikasi ke dalam format yang dapat ditransmisikan melalui jaringan. Protokol yang berada dalam level ini adalah perangkat lunak redirektor (redirector software), seperti layanan Workstation (dalam windows NT) dan juga Network shell (semacam Virtual network komputing (VNC) atau Remote Dekstop Protokol (RDP).

5. Session Berfungsi untuk mendefinisikan bagaimana koneksi dapat dibuat, dipelihara, atau dihancurkan. Selain itu, di level ini juga dilakukan resolusi nama.

4. Transport Berfungsi untuk memecah data ke dalam paket-paket data serta memberikan nomor urut ke paket-paket tersebut sehingga dapat disusun kembali pada sisi tujuan setelah diterima. Selain itu, pada level ini juga membuat sebuah tanda bahwa paket diterima dengan sukses (acknowledgement), dan mentransmisikan ulang terhadap paket-paket yang hilang di tengah jalan.

3. Network Berfungsi untuk mendefinisikan alamat-alamat IP, membuat header untuk paket-paket, dan kemudian melakukan routing melalui internetworking dengan menggunakan router dan switch layer3.

2. Data Link Befungsi untuk menentukan bagaimana bit-bit data dikelompokkan menjadi format yang disebut sebagai frame. Selain itu, pada level ini terjadi koreksi kesalahan, flow control, pengalamatan perangkat keras seperti halnya Media Access Control Address (MAC Address), dan menetukan bagaimana perangkat-perangkat jaringan seperti hub, bridge, repeater, dan switch layer2 beroperasi. Spesifikasi IEEE 802, membagi level ini menjadi dua level anak, yaitu lapisan Logical Link Control (LLC) dan lapisan Media Access Control (MAC).

1. Physical adalah Layer paling bawah dalam model OSI. Berfungsi untuk mendefinisikan media transmisi jaringan, metode pensinyalan, sinkronisasi bit, arsitektur jaringan (seperti halnya Ethernet atau Token Ring), topologi jaringan dan pengabelan. Selain itu, level ini juga mendefinisikan bagaimana Network Interface Card (NIC) dapat berinteraksi dengan media kabel atau radio.

 3.    Cara Kerja Model OSI 

Cara Kerja : Pembentukan paket dimulai dari layer teratas model OSI. Aplication layer megirimkan data ke presentation layer, di presentation layer data ditambahkan header dan atau tailer kemudian dikirim ke layer dibawahnya, pada layer dibawahnya pun demikian, data ditambahkan header dan atau tailer kemudian dikirimkan ke layer dibawahnya lagi, terus demikian sampai ke physical layer. Di physical layer data dikirimkan melalui media transmisi ke host tujuan. Di host tujuan paket data mengalir dengan arah sebaliknya, dari layer paling bawah kelayer paling atas. Protokol pada physical layer di host tujuan mengambil paket data dari media transmisi kemudian mengirimkannya ke data link layer, data link layer memeriksa data-link layer header yang ditambahkan host pengirim pada paket, jika host bukan yang dituju oleh paket tersebut maka paket itu akan di buang, tetapi jika host adalah yang dituju oleh paket tersebut maka paket akan dikirimkan ke network layer, proses ini terus berlanjut sampai ke application layer di host tujuan. Proses pengiriman paket dari layer ke layer ini disebut dengan “peer-layer communication”.

 4.    Pengertian TCP/IP

TCP/IP (Transmission Control Protokol / Internet Protokol ) adalah standar komunikasi data yang digunakan oleh komunitas internet dalam proses tukar-menukar data dari satu komputer ke komputer lain di dalam jaringan Internet. Protokol TCP/IP dikembangkan pada akhir dekade 1970-an hingga awal 1980-an sebagai sebuah protokol standar untuk menghubungkan komputer-komputer dan jaringan untuk membentuk sebuah jaringan yang luas (WAN). TCP/IP merupakan sebuah standar jaringan terbuka yang bersifat independen terhadap mekanisme transport jaringan fisik yang digunakan, sehingga dapat digunakan di mana saja.

 5.    Definisi Masing-masing Layer pada model TCP/IP

4. Application merupakan Layer paling atas pada model TCP/IP, yang bertanggung jawab untuk menyediakan akses kepada aplikasi terhadap layanan jaringan TCP/IP. Protokol ini mencakup protokol Dynamic Host Configuration Protocol (DHCP), Domain Name System (DNS), Hypertext Transfer Protocol (HTTP), File Transfer Protocol (FTP), Telnet, Simple Mail Transfer Protocol (SMTP), Simple Network Management Protocol (SNMP), dan masih banyak protokol lainnya. Dalam beberapa implementasi Stack Protocol, seperti halnya Microsoft TCP/IP, protokol-protokol lapisan aplikasi berinteraksi dengan menggunakan antarmuka Windows Sockets (Winsock) atau NetBios over TCP/IP (NetBT).

3. Transport berguna untuk membuat komunikasi menggunakan sesi koneksi yang bersifat connection-oriented atau broadcast yang bersifat connectionless. Protokol dalam lapisan ini adalah Transmission Control Protocol (TCP) dan User Diagram Protocol (UDP).

2. Internet berfungsi untuk melakukan pemetaan (routing) dan enkapsulasi paket-paket data jaringan menjadi paket-paket IP. Protokol yang bekerja dalam lapisan ini adalah Internet Protocol (IP), Address Resolution Protocol (ARP),Internet control Message Protocol (ICMP), dan Internet Group Management Protocol (IGMP).

1. Network Interface berfungsi untuk meletakkan frame – frame jaringan di atas media jaringan yang digunakan. TCP/IP dapat bekerja dengan banyak teknologi transport, mulai dari teknologi transport dalam LAN (seperti halnya Ethernet dan Token Ring), Man dan Wan (seperti halnya dial-up model yang berjalan di atas Public Switched Telephone Network (PSTN), Integrated Services Digital Network (ISDN), serta Asynchronous Transfer Mode (ATM).

 6.    Ilustrasi koneksi pada TCP/IP

Awalnya suatu paket dengan SYN-flag dikirim ke IP tujuan, tujuan akan memberikan respon dengan suatu ACK(SYN) flag atau suatu paket de ngan RSTflag. Akan saya jelaskan:

SYN singkatan dari SYN -(synchronisation), yang digunakan untuk ‘memberitahukan' komputer tujuan suatu permintaan melakukan koneksi, kalau diterima, maka permintaan tersebut akan dijawab dengan suatu paket ACK(SYN) flag.

A CK singkatan dari ACK-(nowledgement). Setelah menerima paket dengan ACK(SYN) flag, komputer mengirim kembali suatu ACK memberitahukan host lain bahwa koneksi telah dibuat. Hal ini kita sebut sebagai "Three-Way-Handshake". Jika koneksi telah dibuat dan salah satu host ingin melakukan disconnect, akan dikirim suatu paket dengan FIN-flag diaktifkan. (FIN singkatan dari Finish). Tabel ini akan membuat hal ini lebih jelas:

Computer A Computer B

========== ==========

1) SYN -->

2) <-- ACK(SYN)

3) ACK --> Ya, koneksi telah dibuat!

4) FIN -->

5) <-- ACK(FIN) Buku Panduan Komunikasi Data

Computer A Computer B

========== ==========

1) SYN -->

2) <-- RST

3) ACK --> "Computer B" tidak ingin mela kukan koneksi dengan "Computer

A"!

(mungkin komputer B menjalankan suatu firewall)

Ada beberapa cara untuk mengeksplotasi protocol TCP :

SYN-floods, teardrop, Smurf-attacks, sequence-number attacks & dll.

 7.    Pengertian UDP (User Datagram Protocol)

User Datagram Protocol (UDP) adalah salah satu protokol lapisan transpor TCP/IP yang mendukung komunikasi yang tidak andal (unreliable), tanpa koneksi (connectionless) antara host-host dalam jaringan yang menggunakan TCP/IP. UDP memiliki karakteristik-karakteristik berikut:

·         Connectionless (tanpa koneksi): Pesan-pesan UDP akan dikirimkan tanpa harus dilakukan proses negosiasi koneksi antara dua host yang hendak berukar informasi.

·         Unreliable (tidak andal): Pesan-pesan UDP akan dikirimkan sebagai datagram tanpa adanya nomor urut atau pesan acknowledgment. Protokol lapisan aplikasi yang berjalan di atas UDP harus melakukan pemulihan terhadap pesan-pesan yang hilang selama transmisi. Umumnya, protokol lapisan aplikasi yang berjalan di atas UDP mengimplementasikan layanan keandalan mereka masing-masing, atau mengirim pesan secara periodik atau dengan menggunakan waktu yang telah didefinisikan.

·         UDP menyediakan mekanisme untuk mengirim pesan-pesan ke sebuah protokol lapisan aplikasi atau proses tertentu di dalam sebuah host dalam jaringan yang menggunakan TCP/IP. Header UDP berisi field Source Process Identification dan Destination Process Identification.

·         UDP menyediakan penghitungan checksum berukuran 16-bit terhadap keseluruhan pesan UDP.

Tabel Perbedaan TCP dan UDP

Dibawah ini merupakan tabel perbedaan TCP dan UDP :

No	TCP	UDP
1.	Beroperasi berdasarkan konsep koneksi.	Tidak berdasarkan konsep koneksi, jadi harus membuat kode sendiri.
2.	Jaminan pengiriman-penerimaan data akan reliable dan teratur.	Tidak ada jaminan bahwa pengiriman dan penerimaan data akan reliable dan teratur, sehingga paket data mungkin dapat kurang, terduplikat, atau bahkan tidak sampai sama sekali.
3.	Secara otomatis memecah data ke dalam paket-paket.	Pemecahan ke dalam paket-paket dan proses pengirimannya dilakukan secara manual.
4.	Tidak akan mengirimkan data terlalu cepat sehingga memberikan jaminan koneksi internet dapat menanganinya.	Harus membuat kepastian mengenai proses transfer data agar tidak terlalu cepat sehingga internet masih dapat menanganinya.
5.	Mudah untuk digunakan, transfer paket data seperti menulis dan membaca file.	Jika paket ada yang hilang, perlu dipikirkan di mana letak kesalahan yang terjadi dan mengirim ulang data yang diperlukan.

 8.    FCS (Frame Check Sequence)

Teknik pengecekan kesalahan dalam transmisi data dengan cara mengirimkan sandi berupa field 16 bit sebelum flag penutup. Sandi ini akan dipakai penerima untuk memeriksa data dari kesalahan. Apabila antara isi field dengan hasil perhitungan yang dilakukan penerima tidak sama, maka dipastikan telah terjadi kesalahan dalam proses transmisi.

 9.    Port

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

Dilihat dari penomorannya, port UDP dan TCP dibagi menjadi tiga jenis, yakni sebagai berikut:

·         Well-known Port: yang pada awalnya berkisar antara 0 hingga 255 tapi kemudian diperlebar untuk mendukung antara 0 hingga 1023. Port number yang termasuk ke dalam well-known port, selalu merepresentasikan layanan jaringan yang sama, dan ditetapkan oleh Internet Assigned Number Authority (IANA). Beberapa di antara port-port yang berada di dalam range Well-known port masih belum ditetapkan dan direservasikan untuk digunakan oleh layanan yang bakal ada di masa depan. Well-known port didefinisikan dalam RFC 1060.

·         Registered Port: Merupakan Port-port yang digunakan oleh vendor-vendor komputer atau jaringan yang berbeda untuk mendukung aplikasi dan sistem operasi yang mereka buat. 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 dengan kebutuhan. Dynamically Assigned Port berkisar dari 1024 hingga 65536 dan dapat digunakan atau dilepaskan sesuai kebutuhan.

Port	Jenis Port	Keyword	Digunakan
20	TCP, UDP	FTP-Data	File Transfer protocol (default data)
21	TCP, UDP	FTP	File Transfer protocol (default data)
23	TCP, UDP	TELNET	Telnet
25	TCP, UDP	SMTP	Simple Mail Transfer Protocol alias = mail
53	TCP, UDP	DOMAIN	Domain Name System Server
67	TCP, UDP	BOOTPC	DHCP/BOOTP Protocl server
68	TCP, UDP	BOOTPC	DHCP/BOOTP Protocl server
69	TCP, UDP	TFTP	Trivial File Transfer Protocol
80	TCP, UDP	WWW	World Wide Web HTTP
110	TCP, UDP	POP3	PostOfficeprotocol version3 (POP3)
123	TCP, UDP	NTP	Network Time Protocol
220	TCP, UDP	IMAP3	Interactive Mail Access Protocol versi 3