Internet Layer Protocol

ICMP
ICMP adalah protokol yang mendukung dan mendampingi protokol IP. ICMP itu sendiri adalah berada pada network layer.

Pesan ICMP dibagi dalam 2 jenis : error-reporting message dan query message. Lihat Tabel berikut.

Tabel 1. Pesan-pesan ICMP
Pesan ICMP memiliki 8 byte untuk header dan untuk data besarnya variabel. Format umum pesan ICMP dapat dilihat pada gambar berikut.

Gambar 2. Format Message ICMP
Tanggung jawab utama ICM adalah melaporkan terjadinya error. Namun ICMP tidak memperbaiki error. Perbaikan error hanya dilakukan pada lapisan protokol yang lebih tinggi. Pesan error selalu di kirim ke alamat asal. Ada 5 jenis error yang ditangani oleh ICMP, yakni :
1. Destination unreachable
2. Source Quence
3. Time exceeded
4. Parameter Problem
5. Redirection
Jenis pesan yang lain untuk ICMP adalah query. Dalam pesan jenis ini, node mengirim pesan yang dijawab dalam format spesifik oleh node tujuan. Jenis-jenis query pada ICMP adalah :
1. Echo request and reply
2. Timestamp request and reply
3. Address mask request and reply
4. Router solicitation and advertisement.
Untuk melihat disain dan komponen ICMP dapat dilihat pada Gambar berikut.

Gambar 3. Desain ICMP

ARP(Address Resolution Protocol)
ARP berasosiasi antara alamat fisik dan alamat IP. Pada LAN, setiap device, host, station dll diidentifikasi dalam bentuk alamat fisik yang didapat dari NIC.
Setiap host atau router yang ingin mengetahui alamat fisik daripada host atau router yang terletak dalam jaringan lokal yang sama akan mengirim paket query ARP secara broadcast, sehingga seluruh host atau router yang berada pada jaringan lokal akan menerima paket query tersebut. Kemudain setiap router atau host yang menerima paket query dari salah satu host atau router yang mengirim maka akan diproses hanya oleh host atau router yang memiliki IP yang terdapat dalam paket query ARP. Host yang menerima respons akan mengirm balik kepada pengirim query yang berisi paket berupa informasi alamat IP dan alamat fisik. Paket ini balik (reply ini sifatnya unicast. Lihat Gambar berikut).

Gambar 4. perasi ARP (a) ARP request dilakukan dengan broadcast, (b) ARP reply dilakukan dengan unicast

RARP(Reverse Address Resolution Protocol)
Sesungguhnya RARP didisain untuk memecahkan masalah mapping alamat dalam sebuah mesin/komputer di mana mesin/komputer mengetahui alamat fisiknya namun tidak mengetahui alamat logikanya. Cara kerja RARP ini terjadi pada saat mesin seperti komputer atau router yang baru bergabung dalam jaringan lokal, kebanyakan tipe mesin yang menerapkan RARP adalah mesin yang diskless, atau tidak mempunyai aplikasi program dalam disk. RARP kemudian memberikan request secara broadcast di jaringan lokal. Mesin yang lain pada jaringan lokal yang mengetahui semua seluruh alamat IP akan akan meresponsnya dengan RARP reply secara unicast. Sebagai catatan, mesin yang merequest harus menjalankan program klien RARP, sedangkan mesin yang merespons harus menjalankan program server RARP. Lihat Gambar berikut.

Gambar 5. Operasi ARP & RARP (a) RARP request dilakukan dengan broadcast, (b) RARP reply dilakukan dengan unicast

IP(Internet Protocol)
 Datagram
Datagram adalah format paket yang ditentukan oleh IP. Alamat tujuan merupakan alamat IP 32 bit standar yang mengidentifikasi network tujuan an host tertentu disana. Jika alamat tujuan adalah alamat sebuah host dalam jaringan komputer lokal, paket dikirim secara langsung ke tujuan. Jika alamat tujuan bukanlah host dalam jaringan komputer lokal, maka paket data akan dikirim melalui sebuah gateway.

Gambar 6. Format Datagram

 IP Address
Fungsi dari Internet Protocol secara sederhana dapat diterangkan seperti cara kerja kantor pos pada proses pengiriman surat. Surat kita masukan ke kotak pos akan diambil oleh petugas pos dan kemudian akan dikirim melalui route yang random, tanpa si pengirim maupun si penerima surat mengetahui jalur perjalanan surat tersebut. Juga jika kita mengirimkan dua surat yang ditujukan pada alamat yang sama pada hari yang sama, belum tentu akan sampai bersamaan karena mungkin surat yang satu akan mengambil route yang berbeda dengan surat yang lain. Di samping itu, tidak ada jaminan bahwa surat akan sampai ditangan tujuan, kecuali jika kita mengirimkannya menggunakan surat tercatat.
Prinsip di atas digunakan oleh Internet Protocol, “surat” diatas dikenal dengan sebutan datagram. Internet Protocol (IP) berfungsi menyampaikan datagram dari satu komputer ke komputer lain tanpa tergantung pada media kompunikasi yang digunakan. Data transport layer dipotong menjadi datagram-datagram yang dapat dibawa oleh IP. Tiap datagram dilepas dalam jaringan komputer dan akan mencari sendiri secara otomatis rute yang harus ditempuh ke komputer tujuan. Hal ini dikenal sebagai transmisi connectionless. Dengan kata lain, komputer pengirim datagram sama sekali tidak mengetahui apakah datagram akan sampai atau tidak.
Untuk membantu mencapai komputer tujuan, setiap komputer dalam jaringan TCP/IP harus diberikan IP address. IP address harus unik untuk setiap komputer, tetapi tidak menjadi halangan bila sebuah komputer mempunyai beberapa IP address. IP address terdiri atas 8 byte data yang mempunyai nilai dari 0-255 yang sering ditulis dalam bentuk [xxx.xxx.xxx.xxx] (xxx mempunyai nilai dari 0-255).
Dalam IP address dikenal 5 kelas yakni kelas A, kelas B, kelas C, kelas D dan kelas E. Semua itu didesain untuk kebutuhan jenis-jenis organisasi.

Gambar 7. Class IP Address
 Kelas A

Jika bit pertama dari IP Address adalah 0, address merupakan network kelas A. Bit ini dan 7 bit berikutnya (8 bit pertama) merupakan bit network sedangkan 24 bit terakhir merupakan bit host. Dengan demikian hanya ada 128 network kelas A, yakni dari nomor 0.xxx.xxx.xxx sampai 127.xxx.xxx.xxx, tetapi setiap network dapat menampung lebih dari 16 juta (256^3) host (xxx adalah variabel, nilainya dari 0 s/d 255). Ilustrasinya dapat dilihat pada gambar berikut.

Gambar 8. Struktur IP Class A

 Kelas B

Jika 2 bit pertama dari IP Address adalah 10, address merupakan network kelas B. Dua bit ini dan 14 bit berikutnya (16 bit pertama) merupakan bit network sedangkan 16 bit terakhir merupakan bit host. Dengan demikian terdapat lebih dari 16 ribu network kelas B (64 x 256), yakni dari network 128.0.xxx.xxx – 191.255.xxx.xxx. Setiap network kelas B mampu menampung lebih dari 65 ribu host (256^2). Ilustrasinya dapat dilihat pada gambar berikut.

Gambar 9. Struktur IP Address Class B

 Kelas C
Jika 3 bit pertama dari IP Address adalah 110, address merupakan network kelas C. Tiga bit ini dan 21 bit berikutnya (24 bit pertama) merupakan bit network sedangkan 8 bit terakhir merupakan bit host. Dengan demikian terdapat lebih dari 2 juta network kelas C (32 x 256 x 256), yakni dari nomor 192.0.0.xxx sampai 223.255.255.xxx. Setiap network kelas C hanya mampu menampung sekitar 256 host. Ilustrasinya dapat dilihat pada gambar berikut.

Gambar 9. Struktur IP Address Class c

 Kelas D
Khusus kelas D ini digunakan untuk tujuan multicasting. Dalam kelas ini tidak lagi dibahas mengenai netid dan hostid. Jika 4 bit pertama adalah 1110, IP Address merupakan kelas D yang digunakan untuk multicast address, yakni sejumlah komputer yang memakai bersama suatu aplikasi (bedakan dengan pengertian network address yang mengacu kepada sejumlah komputer yang memakai bersama suatu network). Salah satu penggunaan multicast address yang sedang berkembang saat ini di Internet adalah untuk aplikasi real-time video conference yang melibatkan lebih dari dua host (multipoint), menggunakan Multicast Backbone (MBone).
 Kelas E
Kelas terakhir adalah kelas E (4 bit pertama adalah 1111 atau sisa dari seluruh kelas). Pemakaiannya dicadangkan untuk kegiatan eksperimental. Juga tidak ada dikenal netid dan hostid di sini.
Secara keseluruhan penentuan kelas dapat dilihat di Gambar berikut.

Gambar 10. Kelas-Kelas Dengan Menggunakan Notasi Desimal

 Konversi Biner Desimal
Biner : 01110101 10010101 00011101 11101010
Dotted Decimal : 128.11.3.31
Notasi Hexa : 11000001 10000011 00011011 11111111
C1 83 1B FF
 Host Address
Setiap device atau interface harus memiliki host number.
Total alamat host dalam sebuah network adalah: 2N – 2 (Dimana N adalah jumlah bit).
Pengurangan 2 disini dikarenakan dalam satu alamat jaringan selalu terdapat network address dan broadcast address.
 Subnet Mask
Kenyataan menunjukkan bahwa pengembangan jaringan komputer cenderung membentuk gabungan dari beberapa topologi yang berbeda. Untuk mengatasi masalah perbedaan hardware dan topologi fisik jaringan, maka perlu dilakukan pembentukan sub jaringan (subnet), dengan melakukan pembagian satu kelas network menjadi beberapa subnetwork.
Adapun tujuan dari Subnetting tersebut adalah untuk :
 Efisiensi penggunaan IP Address.
 Pendelegasian kekuasaan untuk pengaturan IP Address
 Memadukan teknologi dari topologi jaringan yang berbeda.
 Membatasi jumlah node dalam satu segmen jaringan.
 Mereduksi lintasan transmisi yang ditimbulkan oleh broadcast maupun tabrakan (collision) pada saat transmisi data.
Kelas A : 11111111.00000000.00000000.00000000 = 255.0.0.0
Kelas B : 11111111.11111111.00000000.00000000 = 255.255.0.0
Kelas C : 11111111.11111111.11111111.00000000 = 255.255.255.0
 IP Loopback
IP Loopback dalah IP address dengan alamat IP byte pertama adalah 127, kemudian 3 byte yang lain diisi sembarang. Sehingga alamat IP 127.x.x.x tidak dapat digunakan untuk mengalamati host dalam jaringan. Contoh: 127.0.0.1
 Multicast
Multicast adalah proses pengiriman packet dari sebuah terminal ke beberapa (sekelompok) terminal (bandingkan dengan broadcast). Multicast menggunakan alamat Kelas D yang dapat diidentifikasi dengan 4 bit pertama ‘1110’. Range 224.0.0.0 - 239.255.255.255
 Broadcast Address
Address ini digunakan untuk mengirim/menerima informasi yang harus diketahui oleh seluruh host yang ada pada suatu network.