MODEL REFERENSI
Model Referensi OSI
Oleh Faisal Akib
GAMBAR: Model Referensi OSI
Untuk menyelenggarakan komunikasi berbagai macam vendor komputer, diperlukan sebuah aturan baku yang standar dan disetujui berbagai fihak. Seperti halnya dua orang yang berlainan bangsa, maka untuk berkomunikasi memerlukan penerjemah/interpreter atau satu bahasa yang dimengerti kedua belah pihak. Dalam dunia komputer dan telekomunikasi interpreter identik dengan protokol. Untuk itu maka badan dunia yang menangani masalah standarisasi ISO (International Standardization Organization) membuat aturan baku yang dikenal dengan nama model referensi OSI (Open System Interconnection). Dengan demikian diharapkan semua vendor perangkat telekomunikasi haruslah berpedoman dengan model referensi ini dalam mengembangkan protokolnya. Berikut deskripsi Model referensi OSI:
- Sebuah Model Layer
- Setiap layer melakukan sekumpulan fungsi tertentu untuk mensukseskan komunikasi data
- Setiap layer bergantung pada layer yang ada di bawahnya untuk melakukan fungsinya
- Setiap layer akan mendukung operasi lapisan yang berada di atasnya
- Implementasi pada setiap lapis seharusnya tidak bergantung pada lapisan lainnya
ISO (International Standard Organization) mengajukan struktur dan fungsi protocol komunikasi data. Model tersebut dikenal sebagai OSI (Open System Interconnected) Reference Model.
Terdiri atas 7 layer (lapisan) yang mendefinisikan fungsi. Untuk tiap layernya dapat terdiri atas sejumlah protocol yang berbeda, masing-masing menyediakan pelayanan yang sesuai dengan fungsi layer tersebut.
Ke-7 layer bekerja dari layer teratas menuju kebawah bawah sesuai urutan : aplication, presentation, session, transport, network, data-link, dan physical. Ke-7 layer tersebut disusun berdasarkan lima prinsip yang harus diikuti untuk menentukan layer dalam komunikasi, yaitu :
- Layer dibuat jika ketika diperlukan pemisahan level yang secara teori diperlukan.
- Masing-masing layer memiliki fungsi yang jelas.
- Setiap fungsi dari masing-masing layer telah ditentukan agar sesuai dengan standar protokol secara internasional.
- Batas kedua layer telah ditentukan untuk mengurangi informasi menerobos antarmuka layer.
- Setiap layer ditentukan dengan jelas fungsinya, tetapi jumlah layer sebaiknya sekecil mungkin untuk menghindari arsitektur yang luas.
Secara sederhana ketujuh lapis model OSI dapat digambarkan pada gambar di atas, dan ilustrasi mengeni lingkungan OSI dapat dilihat pada gambar dibawah.
GAMBAR: Lapisan-Lapisan OSI
Model OSI disusun atas 7 lapisan; fisik (lapisan 1), data link (lapisan 2), network (lapisan 3), transport (lapisan 4), session (lapisan 5), presentasi (lapisan 6) dan aplikasi (lapisan 7). Pada Gambar 3.3, Anda dapat juga melihat bagaimana setiap lapisan terlibat pada proses pengiriman pesan/message dari Device A ke Device B. Terlihat bahwa perjalanan message dari A ke B melewati banyak intermediasi node. Intermediasi node ini biasanya hanya melibatkan tiga lapisan pertama model OSI saja.
Jadi dengan demikian para disainer hardware dan jaringan dapat lebih paham dan flexibel dalam membuat suatu sistem sehingga fungsi setiap mesin dapat ber-interoperasi (interoperbility) satu sama lain.
Setiap mesin/komputer hanya dapat memanfaatkan service lapisan yang terdapat tepat di lapisan bawahnya. Contoh: Lapisan 3 menggunakan service yang disediakan oleh lapisan 2 dan menyediakan service untuk lapisan 4.
Proses peer-to-peer
Bila dua mesin/komputer berinteraksi melakukan proses harus mematuhi aturan dan konvensi yang disebut protokol. Proses yang terjadi pada setiap mesin pada lapisan tertentu disebut peer-to-peer processes (proses peer-to-peer). Jadi dengan demikian jika 2 mesin akan dapat berkomunikasi jika pada lapisan tertentu menggunakan protokol yang sama. Dilihat pada gambar 3.3, message atau pesan yang dikirim oleh device A menuju device B harus melalui lapisan-lapisan yang paling atas menuju lapisan bawah berikutnya sampai lapisan terbawah kemudian kembali menuju lapisan yang lebih tinggi dan seterusnya melewati lapisan tepat diatasnya. Pesan-pesan yang dikirim adalah berupa informasi yang dibentuk dalam paketpaket di mana pada layer tepat di bawahnya informasi tersebut “dibungkus”. Jadi pada sisi penerima informasi yang sampai berupa paket-paket yang telah “dibuka” bungkusannya dan direkonstruksi kembali.
GAMBAR: Pertukaran Data dengan Model OSI
Antarmuka antara lapisan terdekat
Pada saat pengiriman dan penerimaan pesan, lapisan memerlukan antarmuka dengan lapisan atas dan bawahnya yang berdekatan. Sepanjang sebuah lapisan menyediakan layanan yang dimaksud pada layer tepat di atas atau di bawahnya, dapat diimplementasikan fungsi yang termodifikasi atau diganti tanpa memerlukan perubahan di seluruh lapisan.
Pengorganisasian lapisan
Tujuh lapisan yang telah dijelaskan dapat dibagi menjadi 3 sub-kelompok (subgroups). Lapisan 1, 2 dan 3 adalah network support layer (lapisan-lapisan pendukung jaringan). Lapisan 5, 6 dan 7 merupakan user support layer (lapisan-lapisan pendukung pengguna). Lapisan 4 adalah transport layer, yang maksudnya adalah lapisan yang menghubungkan 2 subgroup sehingga lapisan user support layer dapat “mengerti” pesan yang dikirim network support layer.
Gambar terakhir ini memperlihatkan seluruh lapisan OSI dengan dimulai pada lapisan 7 yang merupakan data asli.
Model Referensi TCP/IP
Oleh Faisal Akib
GAMBAR: Susunan model OSI dan TCP/IP empat lapis
TCP/IP dikembangkan sebelum model OSI ada. Namun demikian lapisan-lapisan pada TCP/IP tidaklah cocok seluruhnya dengan lapisan-lapisan OSI. Protokol TCP/IP hanya dibuat atas lima lapisan saja: physical, data link, network, transport dan application. Hanya lapisan aplikasi pada TCP/IP mencakupi tiga lapisan OSI teratas, sebagaimana dapat dilihat pada Gambar berikut. Khusus layer keempat, Protokol TCP/IP mendefinisikan 2 buah protokol yakni Transmission Control Protocol (TCP) dan User Datagram Protocol Protocol (UDP). Sementara itu pada lapisan ketiga, TCP/IP mendefiniskan sebagai Internetworking Protocol (IP), namun ada beberapa protokol lain yang mendukung pergerakan data pada lapisan ini.
GAMBAR: Susunan model OSI dan TCP/IP lima lapis
- Physical Layer. Pada lapisan ini TCP/IP tidak mendefinisikan protokol yang spesifik. Artinya TCP/IP mendukung semua standar dan proprietary protokol lain. Pada lapisan ini ditentukan karakteristik media transmisi, rata-rata pensinyalan, serta skema pengkodean sinyal dan sarana sistem pengiriman data ke device yang terhubung ke network
- Data Link Layer. Berkaitan dengan logical-interface diantara satu ujung sistem dan jaringan dan melakukan fragmentasi atau defragmentasi datagram. Ada juga beberapa pendapat yang menggabungkan lapisan ini dengan lapisan fisik sehingga kedua lapisan ini dianggap sebagai satu lapisan, sehingga TCP/IP dianggap hanya terdiri dari empat lapis. Perhatikan perbandingannya pada kedua gambar di atas.
- Network Layer Internet Protocol (IP). Berkaitan dengan routing data dari sumber ke tujuan. Pelayanan pengiriman paket elementer. Definisikan datagram (jika alamat tujuan tidak dalam jaringan lokal, diberi gateway = device yang menswitch paket antara jaringan fisik yang beda; memutuskan gateway yang digunakan). Pada lapisan ini TCP/IP mendukung IP dan didukung oleh protokol lain yaitu RARP, ICMP, ARP dan IGMP.
- Internetworking Protocol (IP) Adalah mekanisme transmisi yang digunakan oleh TCP/IP. IP disebut juga unreliable dan connectionless datagram protocol-a besteffort delivery service. IP mentransportasikan data dalam paket-paket yang disebut datagram.
- Address Resolution Protocol (ARP) ARP digunakan untuk menyesuaikan alamat IP dengan alamatfisik (Physical address).
- Reverse Address Resolution Protocol (RARP) RARP membolehkan host menemukan alamat IP nya jika dia sudah tahu alamat fiskinya. Ini berlaku pada saat host baru terkoneksi ke jaringan.
- Internet Control Message Protocol (ICMP) ICMP adalah suatu mekanisme yang digunakan oleh sejumlah host dan gateway untuk mengirim notifikasi datagram yang mengalami masalah kepada host pengirim.Internet
- Group Message Protocol (IGMP) IGMP digunakan untuk memfasilitasi transmisi message yang simultan kepasa kelompok/group penerima.
- Transport Layer. Pada lapisan ini terbagi menjadi dua, UDP dan TCP
- User Datagram Protocol (UDP) UDP adalah protokol process-to-process yang menambahakan hanya alamat port, check-sum error control, dan panjang informasi data dari lapisan di atasnya. (Connectionless)
- Transmission Control Protocol (TCP) TCP menyediakan layanan penuh lapisan transpor untuk aplikasi. TCP juga dikatakan protokol transport untuk stream yang reliabel. Dalam konteks ini artinya TCP bermakna connectionoriented, dengan kata lain: koneksi end-to-end harus dibangun dulu di kedua ujung terminal sebelum kedua ujung terminal mengirimkan data. (Connection Oriented)
- Application Layer. Layer dalam TCP/IP adalah kombinasi lapisan-lapisan session, presentation dan application pada OSI yang menyediakan komunikasi diantara proses atau aplikasi-aplikasi pada host yang berbeda: telnet, ftp, http, dll.
GAMBAR: Protocol Data Unit (PDU) pada arsitektur TCP/IP
Untuk mengontrol operasi pertukaran data, informasi kontrol serta data user harus ditransmisikan, sebagaimana digambarkan pada gambar di bawah. Dapat dikatakan bahwa proses pengiriman menggerakkan satu blok data dan meneruskannya ke TCP. TCP memecah blok data ini menjadi bagian-bagian kecil agar mudah disusun. Untuk setiap bagian-bagian kecil ini, TCP menyisipkan informasi kontrol yang disebut sebagai TCP header, yang akhirnya membentuk segmen TCP. Informasi kontrol dipergunakan oleh pasangan (peer) entiti protokol TCP pada host lainnya. Contoh item-item yang termasuk dalam header ini adalah sebagai berikut:
- Destination port: saat entiti penerima TCP menerima segmen TCP, harus diketahui kepada siapa data tersebut dikirimkan.
- Sequence number: TCP memberikan nomor yang dikirim secara bertahap ke port tujuan, sehingga jika destination menerima tidak sesuai dengan urutannya, maka entiti destination akan meminta untuk dikirim kembali.
- Checksum: pada pengiriman segmen TCP diikutkan pula suatu kode yang yang disebut dengan segment remainder. Remainder TCP yang diterima akan dikalkulasi dan dibandingkan hasilnya dengan kode yang datang. Jika terjadi ketidasesuaian, berarti telah terjadi kesalahan transmisi.
Layer Physical Dan Data Link
Memahami Layer Bagian Bawah dari Model OSI – Layer Physical dan Layer Data Link
Layer-2 paling bawah dari model OSI adalah layer Physical dan layer Data Link. Layer-2 ini menspesifikasikan standards kepada interaksi komputer-2 dengan media transmisi fisik. Sebagai administrator anda harus faham kedua layer Physical dan layer Data Link ini.
Layer Physical
Layer physical adalah layer paling bawah dari layer-2 model OSI. Ia bersi standard-2 untuk menghubungkan komputer kepada media transmisi yang sesungguhnya. Tujuan utama dari layer Physical adalah:
- Menspesifikasikan standards untuk berinteraksi dengan media jaringan
- Menspesifikasikan kebutuhan media untuk jaringan-2
- Format sinyal electrical untuk transmisi lewat media jaringan
- Synchronisasi transmisi sinyal
- Deteksi error selama transmisi
Pada layer physical, komputer mengirimkan stream bit-2 lewat media transmisi. Karena komputer menggunakan sinyal electric untuk menghadirkan biner 0 dan 1, standards layer physical berkenaan dengan sinyal-2 electric ini meliputi:
- Jenis sinyal (analog atau digital)
- Level tegangan
- Identifikasi bit
- Synchronisasi bit
Standard media transmisi
Protocol pada layer physical menjelaskan karakteristik dari media transmisi dan sinyal elektrik yang meliputi spesifikasi-2 berikut:
- Konektor-2 fisik
- Piranti koneksi seperti switch, multiplexer
- Kecepatan data transfer
- Jarak transmisi maksimum
Topology Physical
Istilah topology menjelaskan bagaimana semua piranti pada jaringan secara fisik di koneksikan bersama, seperti:
- Bus Topology
- Ring topology
- Star topology
- Mesh topology
- Cellular topology
Topology Hibryda adalah kombinasi dari topologi-2 yang berbeda yang digunakan pada jaringan yang sama yang meliputi yang berikut:
- Tree topology
- Star Bus topology
- Hybrid Mesh Topology
Data link layer
Layer Data Link adalah layer paling bawah kedua dari model OSI. Sementara physical layer menspesifikasikan standard media fisik sebenarnya, layer Data Link berisi standard-2 untuk formatting data untuk transmisi, dan untuk data transmisi melewati media fisik. Tujuan utama dari layer Data Link adalah:
- Format data kedalam frames untuk transmission
- Memberikan error notifications
- Memberikan control aliran
- Specifykasi topology jaringan logical dan metoda-2 media access
Layer Data Link dibagi kedalam 2 sub-layer berikut ini:
- Media Access Control (MAC) Sublayer
- Logical Link Control (LLC) Sublayer
Media Access Control (MAC) Sublayer
Sublayer Media Access Control adalah sublayer pertama atau sublayer bawah dari layer Data Link.sublayer memecah data manjadi frame sebelum ditransmisikan, dan memegang address fisikal (MAC address) untuk address jaringan. Piranti seperti Switches dan bridges menggunakan address Data Link untuk mengarahkan data user melalui jaringan menuju ke host tujuan. Sublayer MAC menangani tiga macam tugas berikut ini:
1. Addressing Physical Device, identifikasikan piranti-2 hardware khusus. Semua piranti di jaringan harus mempunyai address fisikal yang unik. Untuk jaringan-2 LAN, address fisik ditanamkan kedalam interface card (NIC). Address MAC adalah address hardware 48-bit yang tampak sebagai nomor hexadecimal 12-digit.
2. Media Access, metoda media access memerintahkan bagaimana piranti jaringan menentukan kapan harus mengirim sinyal melalui jaringan, apa yang harus dilakukan jika ada dua piranti jaringan mau mengirim paket pada saat yang bersamaan. Ada tiga macam metoda access media yang digunakan dalam jaringan komputer.
a. Contention (semua piranti mempunyai akses yang sama)
b. Token-passing (piranti yang mempunyai Token akan mendapatkan akses)
c. Polling (piranti-2 ditentukan nomor urutnya)
3. Topology Logical, menjelaskan bagaimana piranti-2 berjalan dari piranti ke piranti. Topology fisik tertentu dapat mentransmisikan messages dengan lebih dari satu cara, sehingga sesungguhnya anda bisa menggunakan suatu topology logical yang berbeda dari topologi physical dari jaringan anda. Ada tiga macam topology yang mungkin dibentuk:
a. Physical Bus, Logical Bus
b. Physical Ring, Logical Ring
c. Physical Star, Logical Bus
d. Physical Star, Logical Ring
e. Physical Star, Logical Star
Sub-layer Logical Link Control (LLC)
Sublayer Logical Link Control (LLC) adalah sublayer Data Link kedua. Ia meliputi rule2 (aturan2) yang mengendalikan bagaimana beberapa piranti dan protocol berbagi satu link tunggal dalam suatu jaringan. Sublayer LLC menjalankan tugas-2 berikut:
1. Deteksi Error, saat frame dan bits ditransmisikan melalui jaringan, error bisa saja terjadi. Error komunikasi bisa masuk dalam salah satu dari dua category berikut:
a. Paket yang diharapkan tidak juga nyampai.
b. Paket diterima, akan tetapi berisi data yang corrupt (rusak atau cacat)
Paket-2 yang hilang bisa diidentifikasi melalui nomor urut, dan koreksi dilakukan terkait dengan fitur pengendali aliran. Data rusak dalam suatu paket ditentukan menggunakan satu dari dua metoda berikut: parity bits dan Cyclic Redundancy Check (CRC).
Parity bit digunakan dengan transmisi asynchronous sederhana. Error dideteksi dengan menambahkan sebuah bit extra yang disebut bit parity, di setiap ujung frame. Bit tambahan ini menjamin bahwa jumlah bit 1 yang ganjil dan yang genap dikirim di setiap transmisi. Pemeriksaan error dilakukan dengan menambahkan jumlah bit 1 kedalam frame. Jika jumlahnya tidak ganjil (atau tidak genap jika dipakai parity genap) maka dipastikan terjadi suatu error
Layer Data Link – Parity Bit
Cyclic Redundancy Check (CRC) adalah komputasi matematis yang digunakan untuk mendeteksi error dalam komunikasi synchronous. Piranti pengirim menerapkan kalkulasi kepada data yang akan ditransmisikan. Hasilnya ditambahkan kepada paket. Begitu data diterima oleh piranti penerima maka ia melakukan metoda yang sama. Jika data CRC ini berbeda, maka dianggap bahwa suatu error terjadi saat transmisi. Gambar berikut ini menjelaskan gambaran sederhana proses diatas, proses sesungguhnya sebenarnya sangat kompleks.
Layer Data Link -CRC Check
2. Mengendalikan aliran, untuk mencegah transmisi data menjadi mampet atau membanjiri si penerima, sublayer LLC memberikan pengendalian aliran yang memperlambat kecepatan aliran pengiriman data. Ada tiga macam metoda:
a. Acknowledgment, merupakan sinyal pemberitahuan kepada pengirim bahwa paket diterima. Jika sinyal pemberitahuan ini tidak diterima, maka paket dianggap error, dan pengirim akan mengulang pengiriman paket tersebut.
b. Buffering, adalah penyimpanan sementara disisi penerima, jika paket datang, maka paket disimpan sementara di buffering sampai data bisa diproses. Jika paket datang lebih cepat dari paket yang bisa diproses, maka buffer akan tumpah. Berarti data error, dan data perlu dikirim ulang. Cara pengontrolan di sisi penerima bisa dengan sinyal message “not ready”.
c. Windowing, merupakan methoda untuk memaksimalkan data transfer, dan meminimalkan kehilangan data. Sebelum data transfer, pengirim dan penerima melakukan negosiasi lebar window yang akan dipakai yang menunjukkan jumlah paket yang bisa dikirim dengan satuan waktu tertentu dengan satu sinyal acknowledgement. Beberapa protocol menggunakan lebar windows yang dipakai secara dinamis tergantung kondisi kehandalan media transfer.
3. mendukung Multi-protocol, bertindak sebagai buffer atau sebagai penengah antara protocol-2 yang tergantung media – pada bagian bawah, dan protocol-2 layer network bagian atas.
a. Menjalankan beberapa protocol layer-2 diatasnya pada piranti yang sama dan pada saat yang sama.
b. Menjalankan protocol-2 yang sama layer diatasnya pada media transmisi yang berbeda.
Layanan-2 yang berorientasi koneksi (Connection-oriented ) dan layanan tanpa koneksi (connectionless Services)
“Layanan-2 koneksi” adalah istilah yang digunakan untuk menjelaskan fungsi-2 jaringan yang mengendalikan dan mem-verifikasi pesan-2 jaringan dari pengirim dan penerima. Layanan-2 koneksi meliputi item-2 seperti deteksi error, koreksi error, dan pengendalian aliran. Tergantung pada implementasi protocol, layanan-2 koneksi diimplementasikan pada berbagai layer OSI, tidak hanya pada layer Data Link. Suatu protocol sering dijelaskan dalam kaitannya dengan layanan-2 koneksi yang diharapkan atau yang diberikan. Ada dua klasifikasi yang sering digunakan:
1. Protocol-2 yang berorientasi koneksi, mengasumsikan bahwa data akan hilang selama transmisi, karenanya diperlukan suatu verifikasi bahwa data sampai ke tujuan. Protocol-2 ini relative lebih lambat karena adanya upaya verifikasi data dan juga jaminan pengiriman yang handal antar piranti. Protocol-2 yang berorientasi koneksi ini mensyaratkan bahwa piranti melakukan pembentukan sessi koneksi untuk mentransfer data. Ada tiga phase dalam proses komunikasi yang berorientasi koneksi ini:
a. Inisialisai sessi (pembentukan koneksi)
b. Sesi perawatan (transfer data)
c. Session pemutusan (pelepasan koneksi)
2. Connectionless protocols (protocol-2 tanpa koneksi)
Protocol-2 tanpa koneksi mengasumsikan bahwa suatu jalur komunikasi yang handal sudah terbentuk antara dua piranti yang berkomunikasi dan juga asumsi bahwa semua data akan terkirim semuanya. Piranti-2 yang sedang berkiriman melanjutkan proses pengiriman tanpa menunggu sinyal acknowledgement (sinyal pemberitahuan). Protocol-2 tanpa koneksi ini bisa mengirim data dengan cepat, karena memang tidak memerlukan tambahan informasi pendgendali extra kepada paket. Jika memang diperlukan suatu sinyal pemberitahuan (acknowledgement), akan dilakukan oleh protocol-2 di layer diatasnya.
Istilah handal dan tidak handal sering digunakan untuk menjelaskan protocol. Protocol yang handal menjamin bahwa data atau paket akan sampai ke tujuan dengan selamat tanpa cacat (orientasi koneksi), sementara protocol yang tidak handal tidak menjamin. Akan tetapi protocol-2 yang tidak handal sering membuahkan hasil pengiriman yang memuaskan dan bisa diprediksi jika menggunakan media transmisi yang bebas error, atau mengandalkan protocol-2 lainnya untuk memberikan jaminan ke handalan pengiriman.
Model protocol TCP/IP mempunyai layer-2 relasi yang boleh dibilang sama dengan model asli dari OSI ini. Kedua layer bagian bawah yaitu layer Physical dan layer Data Link dipetakan sebagai layer Network Access dalam protocol TCP/IP.
Korelasi Antara TCP IP dan model OSI
Gambar diatas adalah pemeta’an antara model OSI dan protocol TCP/IP.
halaman diambil dari:
http://teknik-informatika.com/model-referensi-osi/
Eripahle's Blog 