Sejarah Protocol TCP/IP

Sebelum TCP/IP digunakan sebagai standart untuk komunikasi data, OSI (Open System Interconnection) lebih dulu digunakan dan dikembangkan walaupun pada saat yang bersamaan TCP/IP sudah mulai diteliti dan dikembangkan. Pada saat itu OSI diyakini akan menjadi standart komunikasi data yang terakhir. Namun kenyataannya adalah TCP/IP yang dijadikan sebagai standart dan menjadi model arsitektur standart yang “berkuasa” yang mana hingga saat ini arsitektur TCP/IP terus dikembangkan dan diuji.

Arsitektur TCP/IP sendiri mulai diteliti dan dikembangkan oleh Departemen Pertahanan Amerika Serikat (US Department of Defense) pada tahun 1973. Proyek penelitian ini muncul dikarenakan adanya maksud untuk menghubungkan sejumlah networks yang berbeda yang mana networks tersebut dibangun oleh beberapa vendor yang berbeda kedalam suatu jaringan yang berada pada jaringan yang lebih banyak dan luas (network of networks/internet).

Kemudian, pada tahun 1977 diadakan suatu pengujian terhadap arsitektur TCP/IP. Selanjutnya, pada tahun 1983, TCP/IP menjadi protokol resmi untuk ARPANET dan kemudian protokol TCP/IP begitu mendominasi dan menjadi protokol yang paling populer dan banyak digunakan sebagai standart untuk komunikasi data. Protokol TCP/IP-pun berevolusi seiring dengan waktu mengingat kebutuhan yang meningkat terhadap jaringan komputer dan internet. Pengembangan tersebut dilakukan oleh beberapa badan seperti 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 Comment (RFC) yang dirilis oleh IETF.

TCP/IP adalah protokol internet yang paling banyak digunakan saat ini. TCP/IP (Transmission Control Protocol/Internet Protocol) memiliki beberapa keunggulan, diantaranya :

1. Open Protocol Standard, yaitu tersedia secara bebas dan dikembangkan independen terhadap komputer hardware ataupun sistem operasi apapun. Karena didukung secara meluas, TCP/IP sangat ideal untuk menyatukan bermacam hardware dan software, walaupun tidak berkomunikasi lewat internet.
2. Independen dari physical network hardware. Ini menyebabkan TCP/IP dapat mengintegrasikan bermacam network, baik melalui ethernet, token ring, dial-up, X.25/AX.25 dan media transmisi fisik lainnya.
3. Skema pengalamatan yang umum menyebabkan device yang menggunakan TCP/IP dapat menghubungi alamat device-device lain di seluruh network, bahkan Internet sekalipun.
4. High level protocol standar, yang dapat melayani user secara luas.

Layer menyediakan level abstrsaksi untuk software dan menaikkan kemampuan menggunakan kembali dan kebebasan platform. Layer-layer tersebut dimaksudkan untuk benar-benar terpisah dari satu sama lain dan juga independen. Layer tersebut tidak mengandalkan informasi detail dari layer yang lain. Arsitektur rancangan ini membuat lebih mudah untuk melakukan pemeliharaan karena layer dapat didesain ulang atau dikembangkan tanpa merusak integritas protokol stack.

TCP/IP protocol suite terdiri dari 4 layers: Applikasi, Transport, Internetwork, dan network interface. Layer tersebut dapat dilihat sebagai hirarki seperti di bawah ini :

1. Layer Applikasi adalah sebuah aplikasi yang mengirimkan data ke transport layer. Misalnya FTP, email programs dan web browsers.
2. Layer Transport bertanggung jawab untuk komunikasi antara aplikasi. Layer ini mengatur aluran informasi dan mungkin menyediakan pemeriksaan error. Data dibagi kedalam beberapa paket yang dikirim ke internet layer dengan sebuah header. Header, alamat sumber dan checksum. Checksum diperiksa oleh mesin penerima untuk melihat apakah paket tersebut ada yang hilang pada rute. mengandung alamat tujuan
3. Layer Internetwork bertanggung jawab untuk komunikasi antara mesin. Layer ini meg-engcapsul paket dari transport layer ke dalam IP datagrams dan menggunakan algoritma routing untuk menentukan kemana datagaram harus dikirim. Masuknya datagram diproses dan diperiksa kesahannya sebelum melewatinya pada Transport layer.
4. Layer networks interface adalah level yang paling bawah dari susunan TCP/IP. Layer ini adalah device driver yang memungkinkan datagaram IP dikirim ke atau dari pisikal network. Jaringan dapaat berupa sebuah kabel, Ethernet, frame relay, Token ring, ISDN, ATM jaringan, radio, satelit atau alat lain yang dapat mentransfer data dari sistem ke sistem. Layer network interface adalah abstraksi yang memudahkan komunikasi antara multitude arsitektur network.

TCP/IP

( Transmission Control Protocol/ Internet Protocol )

Tahun 1986, lembaga ilmu pengetahuan nasional Amerika Serikat (NSF) mendanai pembuatan jaringan TCP/IP yang dinamai NSFNET. Jaringan ini digunakan untuk menghubungkan lima pusat komputer super dan memungkinkan terhubungnya universitas – universitas di Amerika Serikat dengan kecepatan 56Kbps. Jaringan inilah yang kemudian menjadi embrio yang kita kenal sekarang ini.

Internet Protocol dikembangkan pertama kali oleh Defense Advanced Research Projects Agency ( DARPA) pada tahun 1970 sebagai awal dari usaha untuk mengembangkan protokol yang dapat melakukan interkoneksi berbagai jaringan komputer yang terpisah, yang masing-masing jaringan tersebut menggunakan teknologi yang berbeda. Protokol utama yang dihasilkan proyek ini adalah Internet Protocol (IP). Riset yang sama dikembangkan pula yaitu beberapa protokol level tinggi yang didesain dapat bekerja dengan IP. Yang paling penting dari proyek tersebut adalah Transmission Control Protocol (TCP), dan semua grup protokol diganti dengan TCP/IP suite. Pertama kali TCP/IP diterapkan di ARPANET, dan mulai berkembang setelah Universitas California di Berkeley mulai menggunakan TCP/IP dengan sistem operasi UNIX. Selain Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA) ini yang mengembangkan Internet Protocol, yang juga mengembangkan TCP/IP adalah Department of defense (DOD).

Saat ini TCP/IP digunakan 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.

Sekumpulan protocol TCP/IP dimodelkan dengan empat layer yaitu : Network Interface Layer (Ethernet, X.25, SLIP,PPP), Internet Layer (IP, ICMP, ARP), Transport Layer (TCP, UDP), dan Application Layer (SMTP, FTP,HTTP, dll).

Internet protokol adalah protokol yang memindahkan paket dari mesin sumber ke mesin destinasi, dalam intervening network melalui router. Itulah mengapa IP layer pada stack disebut internet layer atau network layer. Protokol TCP adalah protokol layer yang digunakan oleh World Wide Web, e-mail, FTP, dan aplikasi lain yang mengandalkan trafic dalam internet.

Struktur Protokol TCP/IP

1. Protokol lapisan antarmuka jaringan ( network access ): bertanggung jawab 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 modem yang berjalan di atas Public Switched Telephone Network (PSTN), Integrated Services Digital Network (ISDN), serta Asynchronous Transfer Mode (ATM)).
2. Protokol lapisan internet: bertanggung jawab 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).
3. Protokol lapisan 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 Datagram Protocol
4. Protokol lapisan aplikasi: 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 ProtocolFile Transfer Protocol (FTP), Telnet, Simple Mail Transfer Protocol (SMTP), Simple Network Management Protocol (SNMP), dan masih banyak protokol lainnya. Dalam beberapa implementasi stack protokol, seperti halnya Microsoft TCP/IP, protokol-protokol lapisan aplikasi berinteraksi dengan menggunakan antarmuka Windows Sockets (Winsock) atau NetBIOS over TCP/IP (NetBT).(UDP). (HTTP).

Keuntungan Protokol TCP/IP

1. IP adalah protokol yang tidak handal atau best effort. Protokol ini sangat baik untuk mengirimkan data tetapi paket tersebut dapat hilang dan tidak menimbulkan pesan kesalahan dimanapun, misalnya jika ada kegagalan router atau disconnect. TCP adalah protokol jaringan yang handal. Protokol ini bekerja berkelanjutan untuk menjamin pengiriman semua data dan sesuai dengan urutan pengiriman sehingga dapat diketahui data yang dikirim sampai ke destinasi.
2. IP layer me-route paket hanya pada tingkat mesin. IP tidak memiliki mekanisme untuk membedakan paket dari aplikasi dalam mesin atau membedakan antara banyak koneksi dalam aplikasi aplikasi tunggal. Fungsi ini disediakan oleh protokol transport layer, TCP dan UDP. IP layer me-route ke mesin sedangkan layer transport mengirim ke koneksi individu dalam suatu aplikasi, yang diidentifikasi oleh TCP dengan menetapkan “port number” yang unik pada masing-masing koneksi.
3. IP adalah tanpa koneksi – paket ditransmisikan secara individu, benar – benar saling bebas. Untuk banyak aplikasi hal ini tidak cocok. Mereka menampilkan komunikasi sebagai suatu sesi secara keseluruhan; pertukaran adalah bagian dari transaksi keseluruhan sehingga aplikasi harus menyimpan informasi tentang keadaan percakapan yang sedang berlangsung. Misalnya, saat menggunakan POP mail server, perintah “retrieve message” hanya dimungkinkan jika user telah memasukkan username dan password yang valid. Atau pada ftp, saat me-request file, misalnya “get readme.txt” file tertentu yang dikirim sangat tergantung pada direktori tempat saat mengeluarkan command tersebut. TCP menjawab kebutuhan ini; TCP adalah protokol connection-oriented yang memungkin mendapatkan sesi berkelanjutan. Sebelum komunikasi menggunakan TCP, aplikasi pada kedua ujung membangun ( membuka ) koneksi antar mereka. Kemudian mereka mempertukarkan data melalui koneksi ini, dan saat mereka selesai, mereka menterminasi koneksi.

Layanan TCP/IP

TCP menggunakan paket – paket yang dilapiskan di atas IP, ARP, ICMP, dan semua mekanisme routing untuk mengirimkan data. Tetapi saat menggunakan mekanisme tersebut, mereka adalah layer terpisah dan TCP tidak menduplikasi fungsionalitas mereka. TCP tidak terlibat di dalamnya atau mengetahui sesuatu tentang routing tersebut: ditangani secara eksklusif oleh IP layer yang ada di bawahnya, sebagaimana ditunjukkan oleh gambar 2 di atas. Bagi TCP layer di mesin sumber tampak bahwa dia berbicara secara langsung ke TCP layer di destinasi. Itulah mengapa layer transport disebut juga layer host to host, TCP dan UDP disebut protokol end to end.

Bentuk layanan default yang dapat berjalan di atas TCP/IP, sebagai berikut :

Pengiriman berkas (file transfer). File Transfer Protocol (FTP) memungkinkan pengguna komputer yang satu untuk dapat mengirim ataupun menerima berkas ke sebuah host di dalam jaringan. Metode otentikasi yang digunakannya adalah penggunaan nama pengguna (user name) dan [[password]], meskipun banyak juga FTP yang dapat diakses secara anonim (anonymous), alias tidak berpassword.

1. Computer mail. Digunakan untuk menerapkan sistem surat elektronik.
2. Remote login. Network terminal Protocol (telnet) memungkinkan pengguna komputer dapat melakukan log in ke dalam suatu komputer di dalam suatu jaringan secara jarak jauh. Jadi hal ini berarti bahwa pengguna menggunakan komputernya sebagai perpanjangan tangan dari komputer jaringan tersebut.
3. Network File System (NFS). Pelayanan akses berkas-berkas yang dapat diakses dari jarak jauh yang memungkinkan klien-klien untuk mengakses berkas pada komputer jaringan, seolah-olah berkas tersebut disimpan secara lokal.
4. Remote execution. Memungkinkan pengguna komputer untuk menjalankan suatu programremote execution, ada yang berupa perintah-perintah dasar saja, yaitu yang dapat dijalankan dalam system komputer yang sama dan ada pula yg menggunakan sistem Remote Procedure Call (RPC), yang memungkinkan program untuk memanggil subrutin yang akan dijalankan di sistem komputer yg berbeda. Misalnya, software Real VNC yang menggunakan IP dalam jaringan untuk me-remote komputer.
5. Name server yang berguna sebagai penyimpanan basis data nama host yang digunakan pada internet tertentu di dalam komputer yang berbeda. Biasanya berguna jika pengguna menggunakan komputer yang terbatas, sedangkan ia memerlukan sumber yg banyak dalam suatu sistem komputer.
   

Koneksi dan Port TCP

Aplikasi client menggunakan nomor port untuk memberitahu mesin destinasi, service TCP mana yang diinginkannya. Server untuk aplikasi tertentu mendengarkan well-known port untuk mengetahui koneksi dari client yang meminta service-nya. TCP digunakan untuk berkomunikasi data application to application ( dengan IP layer di bawahnya menangani donkey network untuk mendapatkan paket dari satu mesin ke mesin lainnya melewati jaringan.) Banyal aplikasi yang berbeda – Web, e-mail, FTP, sistem basis data, sistem windows, dan lain – lain menggunakan TCP.

Port adalah alamat yang membedakan koneksi TCP yang berbeda – beda pada mesin yang sama, sedangkan IP address adalah nomor yang mengidentifikasikan mesin mana yang menjadi tujuan suatu paket, port TCP adalah nomor yang mengidentifikasikan koneksi mana dalam mesin spesifik yang dihubungkan dengan paket tersebut.

Telnet >> Port 23

Email >> Port 25

HTTP >> Port 80

Email (POP-3) >> Port 110

Inilah yang disebut sebagai well-known port. Server untuk service tertentu mendengarkan pada well-known port yang sesuai dan memperlakukan permintaan apapun yang datang untuk diproses sesuai dengan permintaan tersebut.

Koneksi TCP Diidentifikasi Oleh Port

Port destinasi sendiri tidak cukup untuk meng-enable TCP untuk mengirimkan paket ke koneksi yang tepat pada saat mesin dan untuk mencegah bercampurnya paket dari koneksi yang berbeda. TCP memecahkan masalah ini dengan menggunakan port sumber dan IP address sumber dan destinasi, yaitu kombinasi dari :

1. Nomor IP sumber ( N₁ )
2. Nomor port sumber ( P₁ )
3. Nomor IP sumber ( N₂ )
4. Nomor port sumber ( P₂ )

Untuk menetapkan suatu koneksi secar unik sehingga semua paket untuk koneksi ini dapat dikirimkan tanpa bercampur dengan yang lain.