Analisis dan Desain TCP/IP Versi 6

1.    Definisi dan Spesifikasi Dasar IPV6

         IP versi 6 (IPv6) adalah protokol Internet versi baru yang didesain sebagai pengganti dari Internet protocol versi 4 (IPv4) yang didefinisikan dalam RFC 791. Request for Comments (RFC) adalah salah satu dari seri dokumen infomasi dan standar Internet bernomor yang diikuti secara luas oleh perangkat lunak untuk digunakan dalam jaringan internet dan beberapa sistem operasi jaringanBerbeda dengan IPv4 yang hanya memiliki panjang 32-bit (jumlah total alamat yang dapat dicapainya mencapai 4,294,967,296 alamat), IPv6 memiliki panjang 128-bit. IPv4, meskipun total alamatnya mencapai 4 miliar, pada kenyataannya tidak sampai 4 miliar alamat, karena ada beberapa limitasi, sehingga implementasinya saat ini hanya mencapai beberapa ratus juta saja. IPv6, yang memiliki panjang 128-bit, memiliki total alamat yang mungkin hingga 2128=3,4 x 1038 alamat. 

           Total alamat yang sangat besar ini bertujuan untuk menyediakan ruang alamat yang tidak akan habis (hingga beberapa masa ke depan), dan membentuk infrastruktur routing yang disusun secara hierarkis, sehingga mengurangi kompleksitas proses routing dan tabel routing.Sama seperti halnya IPv4, IPv6 juga mengizinkan adanya DHCP Server sebagai pengatur alamat otomatis. Jika dalam IPv4 terdapat dynamic address dan static address, maka dalam IPv6, konfigurasi alamat dengan menggunakan DHCP Server dinamakan dengan stateful address configuration, sementara jika konfigurasi alamat IPv6 tanpa DHCP Server dinamakan dengan stateless address configuration.Seperti halnya IPv4 yang menggunakan bit-bit pada tingkat tinggi (high-order bit) sebagai alamat jaringan sementara bit-bit pada tingkat rendah (low-order bit) sebagai alamat host, dalam IPv6 juga terjadi hal serupa. Dalam IPv6, bit-bit pada tingkat tinggi akan digunakan sebagai tanda pengenal jenis alamat IPv6, yang disebut dengan Format Prefix (FP). Dalam IPv6, tidak ada subnet mask, yang ada hanyalah Format Prefix. Pengalamatan IPv6 didefinisikan dalam RFC 2373.

2.     Format Alamat IPv6

          Dalam IPv6, alamat 128-bit akan dibagi ke dalam 8 blok berukuran 16-bit, yang dapat dikonversikan ke dalam bilangan heksadesimal berukuran 4-digit. Setiap blokbilangan heksadesimal tersebut akan dipisahkan dengan tanda titik dua (:). Karenanya, format notasi yang digunakan oleh IPv6 juga sering disebut dengan colon-hexadecimal format, berbeda dengan IPv4 yang menggunakan dotted-decimal format.Berikut ini adalah contoh alamat IPv6 dalam bentuk bilangan biner: 

0010000111011010000000001101001100000000000000000010111100111011000000101010101000000000 1111111111111110001010001001110001011010

Untuk menerjemahkannya ke dalam bentuk notasi colon-hexadecimal format, angka-angka biner di atas dibagi ke dalam 8 buah blok berukuran 16-bit:

0010000111011010 0000000011010011 0000000000000000 0010111100111011 0000001010101010            0000000011111111            1111111000101000           1001110001011010

Lalu, setiap blok berukuran 16-bit tersebut dikonversikan ke dalam bilangan heksadesimal dan setiap bilangan heksadesimal tersebut dipisahkan dengan menggunakan tanda titik dua. Hasil konversinya adalah sebagai berikut:21da:00d3:0000:2f3b:02aa:00ff:fe28:9c5a

3.     Jenis-jenis Alamat IPv6

        IPv6 mendukung beberapa jenis format prefix, yakni sebagai berikut: Alamat Unicast, yang menyediakan komunikasi secara point-to-point, secara langsung antara dua host dalam sebuah jaringan.       Alamat Multicast, yang menyediakan metode untuk mengirimkan sebuah paket data ke banyak host yang berada dalam group yang sama. Alamat ini digunakan dalam komunikasi one-to-many. Alamat Anycast, yang menyediakan metode penyampaian paket data kepada anggota terdekat dari sebuah group. Alamat ini digunakan dalam komunikasi one-to-one-of-many. Alamat ini juga digunakan hanya sebagai alamat tujuan (destination address) dan diberikan hanya kepada router, bukan kepada host-host biasa.        Jika dilihat dari cakupan alamatnya, alamat unicast dan anycast terbagi menjadi alamat-alamat berikut:Link-Local, merupakan sebuah jenis alamat yang mengizinkan sebuah komputer agar dapat berkomunikasi dengan komputer lainnya dalam satu subnet. Site-Local, merupakan sebuah jenis alamat yang mengizinkan sebuah komputer agar dapat berkomunikasi dengan komputer lainnya dalam sebuah intranet.     Global Address, merupakan sebuah jenis alamat yang mengizinkan sebuah komputer agar dapat berkomunikasi dengan komputer lainnya dalam Internet berbasis IPv6. Sementara itu, cakupan alamat multicast dimasukkan ke dalam struktur alamat. Ketiga address di atas menakala diimplementasikan pada unicast address akan menghasilkan beberapa kelompok address yang dapat dijelaskan sebagai berikut :

a.   Unicast Address
      Alamat IPv6 unicast dapat diimplementasikan dalam berbagai jenis alamat, yakni: Alamat unicast globalUnicast global addresses Alamat unicast global IPv6 mirip dengan alamat publik dalam alamat IPv4. Dikenal juga sebagai Aggregatable Global Unicast Address. Seperti halnya alamat publik IPv4 yang dapat secara global dirujuk oleh host-host di Internet dengan menggunakan proses routing, alamat ini juga mengimplementasikan hal serupa. Struktur alamat IPv6 unicast globalterbagi menjadi topologi tiga level (Public, Site, dan Node).

Alamat unicast site-local
Unicast site-local addresses      Alamat unicast site-local IPv6 mirip dengan alamat privat dalam IPv4. Ruang lingkup dari sebuah alamat terdapat pada Internetwork dalam sebuah site milik sebuah organisasi. Penggunaan alamat unicast global dan unicast site-local dalam sebuah jaringan adalah mungkin dilakukan. Prefiks yang digunakan oleh alamat ini adalah FEC0::/48. 

Alamat unicast yang belum ditentukan (unicast unspecified address)
Unicast unspecified address 

       Alamat unicast yang belum ditentukan adalah alamat yang belum ditentukan oleh seorang administrator atau tidak menemukan sebuah DHCP Server untuk meminta alamat. Alamat ini sama dengan alamat IPv4 yang belum ditentukan, yakni 0.0.0.0. Nilai alamat ini dalam IPv6 adalah 0:0:0:0:0:0:0:0 atau dapat disingkat menjadi dua titik dua (::). 
Alamat unicast loopback
Unicast Loopback Address

    Alamat unicast loopback adalah sebuah alamat yang digunakan untuk mekanisme interprocess communication (IPC) dalam sebuah host. Dalam IPv4, alamat yang ditetapkan adalah 127.0.0.1, sementara dalam IPv6 adalah 0:0:0:0:0:0:0:1, atau ::1.
Alamat unicast 6to4
Unicast 6to4 Address 

       Alamat unicast 6to4 adalah alamat yang digunakan oleh dua host IPv4 dan IPv6 dalam Internet IPv4 agar dapat saling berkomunikasi. Alamat ini sering digunakan sebagai pengganti alamat publik IPv4. Alamat ini aslinya menggunakan prefiks alamat 2002::/16, dengan tambahan 32 bit dari alamat publik IPv4 untuk membuat sebuah prefiks dengan panjang 48-bit, dengan format 2002:WWXX:YYZZ::/48, di mana WWXX dan YYZZ adalah representasi dalam notasi colon-decimal format dari notasi dotted-decimal format w.x.y.z dari alamat publik IPv4. Sebagai contoh alamat IPv4 157.60.91.123 diterjemahkan menjadi alamat IPv6 2002:9d3c:5b7b::/48.Meskipun demikian, alamat ini sering ditulis dalam format IPv6 Unicast global address, yakni 2002:WWXX:YYZZ:SLA ID:Interface ID.

Alamat unicast ISATAP
Unicast ISATAP Address

        Alamat Unicast ISATAP adalah sebuah alamat yang digunakan oleh dua host IPv4 dan IPv6 dalam sebuah Intranet IPv4 agar dapat saling berkomunikasi. Alamat ini menggabungkan prefiks alamat unicast link-local, alamat unicast site-local atau alamat unicast global (yang dapat berupa prefiks alamat 6to4) yang berukuran 64-bit dengan 32-bit ISATAP Identifier (0000:5efe), lalu diikuti dengan 32-bit alamat IPv4 yang dimiliki oleh interface atau sebuah host. Prefiks yang digunakan dalam alamat ini dinamakan dengansubnet prefix. Meski alamat 6to4 hanya dapat menangani alamat IPv4 publik saja, alamat ISATAP dapat menangani alamat pribadi IPv4 dan alamat publik IPv4.

b.     Multicast Address
      Alamat multicast IPv6 sama seperti halnya alamat multicast pada IPv4. Paket-paket yang ditujukan ke sebuah alamat multicast akan disampaikan terhadap semua interface yang dikenali oleh alamat tersebut. Prefiks alamat yang digunakan oleh alamat multicast IPv6 adalah ff00::/8.

c.     Anycast Address
      Alamat Anycast dalam IPv6 mirip dengan alamat anycast dalam IPv4, tapi diimplementasikan dengan cara yang lebih efisien dibandingkan dengan IPv4. Umumnya, alamatanycast digunakan oleh Internet Service Provider (ISP) yang memiliki banyak klien. Meskipun alamat anycast menggunakan ruang alamat unicast, tapi fungsinya berbeda daripada alamat unicast.     IPv6 menggunakan alamat anycast untuk mengidentifikasikan beberapa interface yang berbeda. IPv6 akan menyampaikan paket-paket yang dialamatkan ke sebuah alamatanycast ke interface terdekat yang dikenali oleh alamat tersebut. Hal ini sangat berbeda dengan alamat multicast, yang menyampaikan paket ke banyak penerima, karena alamat anycast akan menyampaikan paket kepada salah satu dari banyak penerima.

ANALISIS DAN DESAIN TCP/IP VERSI 4

Pengertian TCP/IP

TCP/IP (singkatan dari Transmission Control Protocol/Internet Protocol) 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 ini tidaklah dapat berdiri sendiri, karena memang protokol ini berupa kumpulan protokol (protocol suite). Protokol ini juga merupakan protokol yang paling banyak digunakan saat ini. Data tersebut diimplementasikan dalam bentuk perangkat lunak (software) di sistem operasi. Istilah yang diberikan kepada perangkat lunak ini adalah TCP/IP stack

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. Protokol ini menggunakan skema pengalamatan yang sederhana yang disebut sebagai alamat IP (IP Address) yang mengizinkan hingga beberapa ratus juta komputer untuk dapat saling berhubungan satu sama lainnya di Internet. Protokol ini juga bersifat routable yang berarti protokol ini cocok untuk menghubungkan sistem-sistem berbeda (seperti Microsoft Windows dan keluarga UNIX) untuk membentuk jaringan yang heterogen.

Protokol TCP/IP selalu berevolusi seiring dengan waktu, mengingat semakin banyaknya kebutuhan terhadap jaringan komputer dan Internet. Pengembangan ini dilakukan oleh beberapa badan, seperti halnya Internet Society (ISOC), Internet Architecture Board (IAB), dan Internet Engineering Task Force (IETF). Macam-macam protokol yang berjalan di atas TCP/IP, skema pengalamatan, dan konsep TCP/IP didefinisikan dalam dokumen yang disebut sebagai Request for Comments (RFC) yang dikeluarkan oleh IETF.

TCP/IP pun mempunyai beberapa layer, layer-layer itu adalah :

1.  IP (internet protocol) yang berperan dalam pentransmisian paket data dari node ke node. IP mendahului setiap paket data berdasarkan 4 byte (untuk versi IPv4) alamat tujuan (nomor IP). Internet authorities menciptakan range angka untuk organisasi yang berbeda. Organisasi menciptakan grup dengan nomornya untuk departemen. IP bekerja pada mesin gateaway yang memindahkan data dari departemen ke organisasi kemudian ke region dan kemudian ke seluruh dunia.

2.  TCP (transmission transfer protocol) berperan didalam memperbaiki pengiriman data yang benar dari suatu klien ke server. Data dapat hilang di tengah-tengah jaringan. TCP dapat mendeteksi error atau data yang hilang dan kemudian melakukan transmisi ulang sampai data diterima dengan benar dan lengkap.

3.  Sockets yaitu merupakan nama yang diberikan kepada subrutin paket yang menyediakan akses ke TCP/IP pada kebanyakan sistem.

IP versi 4

IPv4 adalah sebuah jenis pengalamatan jaringan yang digunakan di dalam protocol jaringan TCP/IP yang menggunakan protokol IP versi 4. Panjang totalnya adalah 32-bit, dan secara teoritis dapat mengalamati hingga 4 miliar host komputer atau lebih tepatnya 4.294.967.296 host di seluruh dunia.

Alamat IP versi 4 umumnya diekspresikan dalam notasi desimal bertitik (dotted-decimal notation), yang dibagi ke dalam empat buah oktet berukuran 8-bit. Dalam beberapa buku referensi, format bentuknya adalah w.x.y.z. Karena setiap oktet berukuran 8-bit, maka nilainya berkisar antara 0 hingga 255 (meskipun begitu, terdapat beberapa pengecualian nilai).

Alamat IP yang dimiliki oleh sebuah host dapat dibagi dengan menggunakan subnet mask jaringan ke dalam dua buah bagian, yakni:

1.      Network Identifier/NetID atau Network Address (alamat jaringan) yang digunakan khusus untuk mengidentifikasikan alamat jaringan di mana host berada. Dalam banyak kasus, sebuah alamat network identifier adalah sama dengan segmen jaringan fisik dengan batasan yang dibuat dan didefinisikan oleh router IP. Meskipun demikian, ada beberapa kasus di mana beberapa jaringan logis terdapat di dalam sebuah segmen jaringan fisik yang sama dengan menggunakan sebuah praktek yang disebut sebagai multinetting. Semua sistem di dalam sebuah jaringan fisik yang sama harus memiliki alamat network identifier yang sama. Network identifier juga harus bersifat unik dalam sebuah Internetwork. Jika semua node di dalam jaringan logis yang sama tidak dikonfigurasikan dengan menggunakan network identifier yang sama, maka terjadilah masalah yang disebut dengan routing error.Alamat network identifier tidak boleh bernilai 0 atau 255.

2.   Host Identifier/HostID atau Host address (alamat host) yang digunakan khusus untuk mengidentifikasikan alamat host (dapat berupa workstation, server atau sistem lainnya yang berbasis teknologi TCP/IP) di dalam jaringan. Nilai host identifier tidak boleh bernilai 0 atau 255 dan harus bersifat unik di dalam network identifier/segmen jaringan di mana ia berada.

Alamat IPv4 terbagi menjadi beberapa jenis, yakni sebagai berikut:

1)      Alamat Unicast, merupakan alamat IPv4 yang ditentukan untuk sebuah antarmuka jaringan yang dihubungkan ke sebuah Internetwork IP. Alamat unicast digunakan dalam komunikasi point-to-point atau one-to-one. Jika ada sebuah intranet tidak yang terkoneksi ke Internet, semua alamat IP dalam ruangan kelas alamat unicast dapat digunakan. Jika koneksi dilakukan secara langsung (dengan menggunakan teknik routing) atau secara tidak langsung (dengan menggunakan proxy server).

Maka ada dua jenis alamat yang dapat digunakan di dalam Internet, yaitu public address (alamat publik) dan private address (alamat pribadi).

ü Alamat publik adalah alamat-alamat yang telah ditetapkan oleh InterNIC dan berisi beberapa buah network identifier yang telah dijamin unik (artinya, tidak ada dua host yang menggunakan alamat yang sama) jika intranet tersebut telah terhubung ke Internet.

ü Alamat Privat. Untuk host-host di dalam sebuah organisasi yang tidak membutuhkan akses langsung ke Internet, alamat-alamat IP yang bukan duplikat dari alamat publik yang telah ditetapkan mutlak dibutuhkan. Untuk mengatasi masalah pengalamatan ini, para desainer Internet mereservasikan sebagian ruangan alamat IP dan menyebut bagian tersebut sebagai ruangan alamat pribadi. Sebuah alamat IP yang berada di dalam ruangan alamat pribadi tidak akan digunakan sebagai sebuah alamat publik. Alamat IP yang berada di dalam ruangan alamat pribadi dikenal juga dengan alamat pribadi atau Private Address.

Ruangan alamat pribadi yang ditentukan di dalam RFC 1918 didefinisikan di dalamtiga blok alamat berikut:

1.        10.0.0.0/8

       Jaringan pribadi (private network) 10.0.0.0/8 merupakan sebuah network identifier kelas A yang mengizinkan alamat IP yang valid dari 10.0.0.1 hingga 10.255.255.254. Jaringan pribadi 10.0.0.0/8 memiliki 24 bit host yang dapat digunakan untuk skema subnetting di dalam sebuah organisasi privat. 

2.        172.16.0.0/12

    Jaringan pribadi 172.16.0.0/12 dapat diinterpretasikan sebagai sebuah block dari 16 network identifier kelas B atau sebagai sebuah ruangan alamat yang memiliki 20 bit yang dapat ditetapkan sebagai host identifier, yang dapat digunakan dengan menggunakan skema subnetting di dalam sebuah organisasi privat. Alamat jaringan privat 172.16.0.0/12 mengizinkan alamat-alamat IP yang valid dari 172.16.0.1 hingga 172.31.255.254.

3.        192.168.0.0/16

     Jaringan pribadi 192.168.0.0/16 dapat diinterpretasikan sebagai sebuah block dari 256 network identifier kelas C atau sebagai sebuah ruangan alamat yang memiliki 16 bit yang dapat ditetapkan sebagai host identifier yang dapat digunakan dengan menggunakan skema subnetting apapun di dalam sebuah organisasi privat. Alamat jaringan privat 192.168.0.0/16 dapat mendukung alamat-alamat IP yang valid dari 192.168.0.1 hingga 192.168.255.254. 

4.        169.254.0.0/16

      Alamat jaringan ini dapat digunakan sebagai alamat privat karena memang IANA mengalokasikan untuk tidak menggunakannya. Alamat IP yang mungkin dalam ruang alamat ini adalah 169.254.0.1 hingga 169.254.255.254, dengan alamat subnet mask 255.255.0.0. Alamat ini digunakan sebagai alamat IP privat otomatis (dalam Windows, disebut dengan Automatic Private Internet Protocol Addressing (APIPA)).

Ruang alamat	Dari alamat	Sampai alamat	Keterangan
010.000.000.000/8	010.000.000.001	010.255.255.254	Ruang alamat privat yang sangat besar (mereservaskan kelas A untuk digunakan)
172.016.000.000/12	172.016.000.001	172.031.255.254	Ruang alamat privat yang besar (digunakan untuk jaringan menengah hingga besar)
192.168.000.000/16	192.168.000.001	192.168.255.254	Ruang alamat privat yang cukup besar (digunakan untuk jaringan kecil hingga besar)
169.254.000.000/16	169.254.000.001	169.254.255.254	Digunakan oleh fitur Automatic Private Internet Protocol Addressing (APIPA) dalam beberapa sistem operasi.

2)      Alamat Broadcast

merupakan alamat IPv4 yang didesain agar diproses oleh setiap node IP dalam segmen jaringan yang sama. Alamat broadcast digunakan dalam komunikasi one-to-everyone. Berbeda dengan alamat IP unicast atau alamat IP multicast, alamat IP broadcast hanya dapat digunakan sebagai alamat tujuan saja, sehingga tidak dapat digunakan sebagai alamat sumber. Ada empat buah jenis alamat IP broadcast, yakni network broadcast, subnet broadcast, all-subnets-directed broadcast, dan Limited Broadcast. Untuk setiap jenis alamat broadcast tersebut, paket IP broadcast akan dialamatkan kepada lapisan antarmuka jaringan dengan menggunakan alamat broadcast yang dimiliki oleh teknologi antarmuka jaringan yang digunakan. Sebagai contoh, untuk jaringan Ethernet dan Token Ring, semua paket broadcast IP akan dikirimkan ke alamat broadcast Ethernet dan Token Ring, yakni 0xFF-FF-FF-FF-FF-FF.

Ada beberapa macam bagian dari broadcast yaitu:

a)      Network Broadcast

Alamat network broadcast IPv4 adalah alamat yang dibentuk dengan cara mengeset semua bit host menjadi 1 dalam sebuah alamat yang menggunakan kelas (classful). Contohnya adalah, dalam NetID 131.107.0.0/16, alamat broadcast-nya adalah 131.107.255.255. Alamat network broadcast digunakan untuk mengirimkan sebuah paket untuk semua host yang terdapat di dalam sebuah jaringan yang berbasis kelas. Router tidak dapat meneruskan paket-paket yang ditujukan dengan alamat network broadcast.

b)      Subnet broadcast

Alamat subnet broadcast adalah alamat yang dibentuk dengan cara mengeset semua bit host menjadi 1 dalam sebuah alamat yang tidak menggunakan kelas (classless). Sebagai contoh, dalam NetID 131.107.26.0/24, alamat broadcast-nya adalah 131.107.26.255. Alamat subnet broadcast digunakan untuk mengirimkan paket ke semua host dalam sebuah jaringan yang telah dibagi dengan cara subnetting, atau supernetting. Router tidak dapat meneruskan paket-paket yang ditujukan dengan alamat subnet broadcast.

Alamat subnet broadcast tidak terdapat di dalam sebuah jaringan yang menggunakan kelas alamat IP, sementara itu, alamat network broadcast tidak terdapat di dalam sebuah jaringan yang tidak menggunakan kelas alamat IP.

c)      All-subnets-directed broadcast

Alamat IP ini adalah alamat broadcast yang dibentuk dengan mengeset semua bit-bit network identifier yang asli yang berbasis kelas menjadi 1 untuk sebuah jaringan dengan alamat tak berkelas (classless). Sebuah paket jaringan yang dialamatkan ke alamat ini akan disampaikan ke semua host dalam semua subnet yang dibentuk dari network identifier yang berbasis kelas yang asli. Contoh untuk alamat ini adalah untuk sebuah network identifier 131.107.26.0/24, alamat all-subnets-directed broadcast untuknya adalah 131.107.255.255. Dengan kata lain, alamat ini adalah alamat jaringan broadcast dari network identifier alamat berbasis kelas yang asli. Dalam contoh di atas, alamat 131.107.26.0/24 yang merupakan alamat kelas B, yang secara default memiliki network identifer 16, maka alamatnya adalah 131.107.255.255.

d)      Limited broadcast

Alamat ini adalah alamat yang dibentuk dengan mengeset semua 32 bit alamat IP versi 4 menjadi 1 (11111111111111111111111111111111 atau 255.255.255.255). Alamat ini digunakan ketika sebuah node IP harus melakukan penyampaian data secara one-to-everyone di dalam sebuah jaringan lokal tetapi ia belum mengetahui network identifier-nya. Contoh penggunaanya adalah ketika proses konfigurasi alamat secara otomatis dengan menggunakan Boot Protocol (BOOTP) atau Dynamic Host Configuration Protocol(DHCP). Sebagai contoh, dengan DHCP, sebuah klien DHCP harus menggunakan alamat ini untuk semua lalu lintas yang dikirimkan hingga server DHCP memberikan sewaan alamat IP kepadanya.

Semua host, yang berbasis kelas atau tanpa kelas akan mendengarkan dan memproses paket jaringan yang dialamatkan ke alamat ini. Meskipun kelihatannya dengan menggunakan alamat ini, paket jaringan akan dikirimkan ke semua node di dalam semua jaringan, ternyata hal ini hanya terjadi di dalam jaringan lokal saja, dan tidak akan pernah diteruskan oleh router IP, mengingat paket data dibatasi saja hanya dalam segmen jaringan lokal saja. Karenanya, alamat ini disebut sebagai limited broadcast.

3)      Alamat Multicast

merupakan alamat IPv4 yang didesain agar diproses oleh satu atau beberapa node dalam segmen jaringan yang sama atau berbeda. Alamat multicast digunakan dalam komunikasi one-to-many. Alamat IP Multicast (Multicast IP Address) adalah alamat yang digunakan untuk menyampaikan satu paket kepada banyak penerima. Dalam sebuah intranet yang memiliki alamat multicast IPv4, sebuah paket yang ditujukan ke sebuah alamat multicast akan diteruskan oleh router ke subjaringan di mana terdapat host-host yang sedang berada dalam kondisi "listening" terhadap lalu lintas jaringan yang dikirimkan ke alamat multicast tersebut. Dengan cara ini, alamat multicast pun menjadi cara yang efisien untuk mengirimkan paket data dari satu sumber ke beberapa tujuan untuk beberapa jenis komunikasi. Alamat multicast didefinisikan dalam RFC 1112.

Alamat IP versi 4 dibagi ke dalam beberapa kelas. Sebenarnya yang menjadi pembeda kelas IP versi 4 adalah pola biner yang terdapat dalam oktet pertama (utamanya adalah bit-bit awal/high-order bit), tapi untuk lebih mudah mengingatnya, akan lebih cepat diingat dengan menggunakan representasi desimal.

Alasan klasifikasi ini antara lain :

a)    Memudahkan sistem pengelolaan dan pengaturan alamat-alamat.

b)   Memanfaatkan jumlah alamat yang ada secara optimum (tidak ada alamat yang terlewat).

c)    Memudahkan pengorganisasian jaringan di seluruh dunia dengan membedakan jaringan tersebut termasuk kategori besar, menengah, atau kecil.

d)   Membedakan antara alamat untuk jaringan dan alamat untuk host/router

Kelas-kelas tersebut :

 Kelas A

1.        Bit pertama IP address kelas A adalah 0, dengan panjang net ID 8 bit dan panjang host ID 24 bit.

2.        IP address kelas A mempunyai range dari 0-127. Jadi pada kelas A terdapat 128 network dengan tiap network dapat menampung sekitar 16 juta host (255x255x255).

3.        IP address kelas A diberikan untuk jaringan dengan jumlah host yang sangat besar

Kelas B

1.       Dua bit pertama IP address kelas B selalu diset 10 sehingga byte pertamanya selalu bernilai antara 128-191. Network ID adalah 16 bit pertama dan 16 bit sisanya adalah host ID.

2.        IP address kelas B ini mempunyai range IP dari 128.0.xxx.xxx sampai 191.255.xxx.xxx,

3.     Jadi berjumlah 65.255 network dengan jumlah host tiap network 255 x 255 host atau sekitar 65 ribu host.

Kelas C

1.        Tiga bit pertama IP address kelas C selalu diset 110

2.        Network ID terdiri dari 24 bit dan host ID 8 bit sisanya sehingga dapat terbentuk sekitar 2 juta network dengan masing-masing network memiliki 256 host.

3.        IP address kelas C mulanya digunakan untuk jaringan berukuran kecil seperti LAN.

Kelas D

IP address kelas D digunakan untuk keperluan multicasting. 4 bit pertama IP address kelas D selalu diset 1110 sehingga byte pertamanya berkisar antara 224-247, sedangkan bit-bit berikutnya diatur sesuai keperluan multicast group yang menggunakan IP address ini. Dalam multicasting tidak dikenal istilah network ID dan host ID.

Kelas E

·           IP address kelas E tidak diperuntukkan untuk keperluan umum. 4 bit pertama IP address kelas ini diset 1111 sehingga byte pertamanya berkisar antara 248-255.

IPv4 Address Prefixes

Representasi prefix dari alamat IPv4 adalah menunjukkan banyaknya jumlah alamat pada IPv4. Unutk menetukan panjang notasi dari alamat prefix, kamu bisa memulainya dengan cara merubah seluruh variable bit menjadi 0, kemudian konversi ke notasi decimal, dan tambahkan potongan bit yang telah ditentukan(panjang prefix) diawal pengalamatan.

Sebagai contoh, misalnya alamat IPv4 adalah 131.107.0.0/16 memiliki 16 bit yang telah ditentukan (100000011 01101011). Awali pengalamatan dengan 16 bit sebelumnya yang telah ditentukan, kemudian merubah 16 bit terahir menjadi bit 0, sehingga hasilnya menjadi 1000000111 01101011 00000000 00000000 atau 131.107.0.0. Kemudian tinggal menambahkan potongan bit yang telah ditentukan (/16) untuk merepresentasikan alamat prefix dari 131.107.0.0/16.

Header TCP/IPV4

IP Packet Header

Gambar diatas menunjukkan format header paket IP, bisa kita lihat paket header IP terdiri dari bermacam-macam field yang akan kita bahas dibawah ini.Version menunjukkan versi IP dari paket tersebut. Field sebesar 4-bit tersebut berisi 0100 mengindikasikan versi 4 (IPv4) atau 0110 mengindikasikan versi 6 (IPv6).

Header Length adalah field 4-bit yang menunjukkan panjang header suatu paket IP dalam bentuk 32-bit words. Panjang minimum IP header adalah 20 octet dan bisa meningkat sampai maksimum 60 octet. Type of Service (TOS) adalah field sebesar 8-bit yang dapat digunakan untuk menentukan servis spesial yang ditangani oleh paket. File ini dapat dibagi menjadi dua sub-field: Precedence dan TOS. Precedence menetapkan prioritas paket. TOS memungkinkan pemilihan servis pengiriman dalam hal throughput, delay, reliability, dan ongkos moneter. Meski field ini tidak banyak digunakan (semua bit di set 0), akhir-akhir ini protokol OSPF menggunakan field ini untuk TOS routing.

Total Length adalah field 16-bit yang menentukan panjang total sebuah paket termasuk header dalam format octet. Dengan mengambil header length, penerima bisa menentukan ukuran payload dari sebuah paket. Karena desimal terbesar yang bisa dicapai oleh 16-bit adalah 65.535, maka kemungkinan ukuran maximum suatu paket adalah 65.535 octet.

Identifier adalah field 16-bit yang digunakan bersama-sama dengan field flag dan fragment off set untuk fragmentasi paket. Paket-paket harus di fragmentasi menjadi paket yang lebih kecil jika panjang original melebihi Maximum Transmission Unit (MTU) medium transmisi yang akan dilewati.

Flags adalah field 3-bit yang bit pertamanya tidak dipakai. Bit kedua adalah bit Don’t Fragment (DF). Jika bit DF di set 1, router tidak dapat mem-fragment paket. Jika paket tidak bisa diforward tanpa di fragment terlebih dahulu maka router akan membuang paket tersebut dan mengirimkan pesan error kepada pengirim. Fungsi ini bisa digunakan untuk mengetes MTU dalam suatu network.

Fragment Offset adalah field 13-bit yang menentukan offset, dalam format 8 octet, dari awal header sampai awal fragment. Karena fragment-fragment kemungkinan datang tidak berurutan, maka field fragment offset memungkinkan potongan-potongan tersebut dapat disusun kembali sesuai urutannya.

Catatan: jika satu saja fragment hilang dalam perjalanan transmisi, maka paket akan dikirim dan di fragmentasi ulang. Untuk itu, error-prone pada data link bisa menyebabkan delay yang tidak sebanding. Dan jika fragment hilang disebabkan oleh adanya congestion (traffik padat) maka proses pengiriman ulang semua fragment-fragment paket ini dapat semakin meningkatkan congestionyang sudah ada.

Time to Live (TTL) field 8-bit yang akan di set dengan angka tertentu ketika paket pertama kali di hasilkan. Setiap kali paket di serahkan dari router ke router, maka setiap router akan mengurangi angka ini. Jika pada titik tertentu angka ini mencapai 0, paket akan diabaikan dan pesan error akan dikirimkan pada pengirim. Proses ini mencegah paket-paket bergentayangan dalam network tanpa henti.

Pada mulanya, TTL ditetapkan dalam satuan detik; jika paket tertahan lebih dari satu detik didalam router, maka router akan melakukan penyesuaian pada TTL. Namun, pendekatan ini sulit untuk diterapkan dan tidak pernah di support secara general. Router modern cukup mengurangi TTL sebesar 1 satuan, tidak peduli berapa lama waktu delay yang sebenarnya, jadi dalam hal ini TTL sebenarnya adalah hop count. TTL yang direkomendasikan adalah sebesar 64, meski nilai sebesar 15 dan 32 juga sering dipakai.

Protocol field 8-bit yang memberikan “address” atau nomor protocol pada protocol transport layer dimana informasi paket ditujukan. Tabel dibawah ini menunjukkan beberapa penomoran protokol saat ini.

Header Checksum field untuk mendeteksi error pada IP header. Checksum tidak dihitung untuk enkapsulasi data; UDP, TCP, dan ICMP mempunyai checksum sendiri. Field ini mengandung 16-bit 1 sebagai pelengkap checksum, dihitung oleh pembuat paket. Penerima akan menghitung kembali jumlah pelengkap 16-bit 1 beserta checksum aslinya. Jika tidak ada error yang terjadi pada perjalanan paket, maka hasil checksum adalah angka 1 semua. Ingat, setiap router yang disinggahi mengurangi angka TTL, karena itu checksum harus dihitung ulang pada setiap router.

Source dan Destination Addresses masing-masing adalah field 32-bit IP address dari pengirim paket dan penerima paket. Format IP address akan dibahas besok, atau besok-besok pada kategori yang sama.

Options adalah field variable-length yang opsional. Biasanya digunakan untuk tujuan testing. Penggunaannya seringkali adalah untuk :

·     Loose source routing, yang didalamnya terdapat list dari semua IP address dari interface router. Paket harus melintasi semua address ini, meskipun harus melewati beberapa hop yang lain terlebih dulu.

·   Strict source routing, yang didalamnya juga terdapat list beberapa IP address router. Tidak seperti loose source routing, paket harus mengikuti jalur persis seperti pada list. Jika next hop bukanlah address yang ada pada list, maka akan terjadi error.

·  Record route menyediakan ruang bagi setiap router untuk memasukkan informasi address dari outgoing interface-nya sehingga semua router yang disinggahi oleh paket tercatat. Record route menyediakan fungsi yang sama seperti trace hanya saja Record route mencatat outgoing interface baik pada jalur ke arah tujuan maupun jalur kembali.

·  Timestamp adalah option yang mirip dengan record route hanya saja setiap router juga memasukkan sebuah timestamp: paket tidak hanya merekap jalur tapi juga merekam kapan paket berada pada titik di jalur tersebut.

sumber: 
Candra Setiawan.2009.”IPV4 Packet Header”.http://pekoktenan.wordpress.com/2009/03/31/ip-packet-header/

Desi Nilawati.2014.”Apa itu TCP/IPV4 dan IPV6”. http://desinilawati.blogspot.com/2013/12/apa-itu-tcpipv4-dan-ipv6.html

Stevanni Amelia.2014.”Analisis dan Desain IPV4”. http://stevanniamelia.blogspot.com/2014/10/analisis-dan-desain-ipv4.html