Bagaimana TCP/IP Menangani Komunikasi Data

TCP/IP Menangani Komunikasi Data

Ketika pengguna mengeluarkan perintah atau pesan menggunakan protokol TCP/IP layer aplikasi, maka serangkaian even dimulai. Perintah atau pesan pengguna melewati protokol TCP/IP stack pada sistem lokal. Kemudian, perintah atau pesan tersebut melewati media jaringan menuju protokol pada sistem remote. Protokol disetiap lapisan host pengirim menambahkan informasi ke data asli.

Protokol di setiap lapisan host pengirim juga berinteraksi dengan peers (rekan-rekan mereka) di host penerima. Gambar di atas menunjukan bagaimana interaksi tersebut.

Sebelum melanjutkan membaca, saya sarankan Anda untuk melihat video Cara Kerja Model Layer OSI terlebih dahulu.

Data Enkapsulasi dan Protokol Stack TCP/IP

Packet adalah unit dasar dari informasi yang ditransfer melalui jaringan. Paket dasar terdiri dari sebuah header dengan sistem alamat pengirim dan penerima, dan body atau payload dengan data yang akan ditransfer. Sebagai paket yang berjalan melalui protokol TCP/IP stack, maka protokol disetiap lapisan bisa menambah atau menghapus field dari header dasar. Proses Enkapsulasi adalaah ketika protokol pada sistem pengiriman menambahkan data ke paket header. Selain itu, setiap lapisan (layer) memiliki istilah yang berbeda untuk perubahan paket, sebagaimana ditunjukan pada gambar di atas.

Gambar di atas merupakan rangkuman siklus hidup sebuah paket data. Siklus hidup dimulai ketika pengguna mengeluarkan perintah atau pesan. Siklus hidup selesai ketika layer aplikasi pada sistem penerima (blok penerima) telah menerima paket yang sesuai.

Application Layer: Dimana Komunikasi Dimulai

Siklus paket ini dimulai ketika pengguna mengirimkan pesan atau perintah yang harus diakses oleh remote system. Format protokol aplikasi paket disesuaikan dengan protokol transport layer, TCP atau UDP, sehingga paket dapat ditangani.

Misalkan pengguna mengeluarkan perintah rlogin untuk login ke sistem remote, seperti ditunjukan oleh gambar di atas. Maka perintah rlogin menggunakan protokol TCP transport layer. TCP mengharapkan untuk menerima data dalam aliran byte yang berisi informasi perintah. Oleh karena itu, rlogin mengirimkan data ini sebagai aliran TCP.

Transport Layer: Dimana Enkapsulasi Data Dimulai

Saat data tiba di Transport Layer, maka protokol layer-nya memulai proses enkapsulasi data. Transport Layer mengenkapsulasi data aplikasi ke dalam unit data protokol transport.

Protokol Transport Layer menciptakan aliran viral data antara aplikasi pengirim dan penerima, dibedakan dengan nomor port transportasi. Nomor port mengidentifikasikan suatu port, lokasi khusus dalam memori untuk penerima atau pengirm data. Selain itu, protokol Transport Layer juga menyediakan layanan lain, seperti kehandalan pengiriman data / pesan. Hasil akhirnya tergantung pada apakah TCP, SCTP, atau UDP menangani informasi.

TCP Segmentation

TCP sering disebut sebagai protokol “connection-oriented”, karena menjamin keberhasilan pengiriman data ke host penerima. Lihat gambar di atas, TCP membagi data yang diterima dari lapisan aplikasi (Application Layer) ke dalam segmen dan melampirkan header disetiap segmen.

Segment headers berisi identitas port pengirim dan penerima, segmen memesan informasi, dan data yang dikenal ditandai sebagai checksum. Protokol TCP kedua host menggunakan data checksum untuk menentukan apakah transfer data tanpa cacat (kesalahan).

Establishing a TCP Connection (Menjalin hubungan TCP)

TCP menggunakan segemen untuk menentukan apakah sistem penerima siap untuk menerima data. Ketika pengirim TCP ingin menjalin hubungan, TCP mengirimkan segemen yang disebut SYN ke protokol TCP host penerima. Penerima TCP mengembalikan segmen yang disebut ACK untuk mengindikasikan bahwa penerimaan sukses. Pengirim TCP mengirimkan segmen ACK lain, lalu mulai mengirim data. Ini merupakan kontrol penukaran informasi yang disebut sebagai "a three-way handshake" (Jabat tangan tiga arah).

UDP Packets

UDP adalah “connectionless” protocol. Tidak seperti TCP, UDP tidak memeriksa kepastian data diterima oleh host penerima. Sebaliknya, format pesan UDP yang diterima dari layer aplikasi diubah menjadi UDP packets. UDP melampirkan header untuk setiap paket. Header berisi port pengirim dan penerima, sebuah field bersama panjang paket dan cehcksum.

Proses pengiriman UDP mencoba mengirim paket ke peer / rekan UDPnya pada host penerima. Layer aplikasi menentukan apakah proses penerimaan UDP diketahui penerima. UDP tidak memerlukan notifikasi paket diterima. UDP tidak menggunakan "three-way handshake" (jabat tangan tiga arah).

Rekomendasi artikel terkait >> Perbandingan Antara TCP dan UDP

Internet Layer: Dimana Paket Dipersiapkan Untuk Dikirim

Di saat protokol transport TCP, UDP, dan SCTP lulus dari masing-masing segemen, termasuk paket yang turun ke layer internet. Di situlah IP mempersiapkan mereka untuk pengiriman dengan format mereka ke dalam unit yang disebut IP datagram. IP kemudian menentukan alamat IP untuk datagram, sehingga mereka dapat disampaikan secara efektif ke host penerima.

IP Datagrams

IP melampirkan header IP untuk segemen atau headernya paket, selain informasi yang ditambahkan oleh TCP atau UDP. Informasi dalam header IP meliputi alamat IP dari host pengirim dan penerima, panjang datagram, dan sekuensial datagram. Informasi ini disediakan jika datagram melebihi ukuran byte yang diijinkan untuk paket jaringan dan harus terfragmentasi.

Data-Link Layer: Dimana Framing (Pembingkaian) Berlangsung

Data-link layer protocols, seperti PPP, format datagram IP kedalam frame. Protokol ini melampirkan header ketiga dan footer untuk "frame" datagram. Header frame meliputi cyclic redundancy check (CRC), yaitu sebagai frame travel (frame yang berkeliling di media jaringan) untuk memeriksa apakah terjadi kesalahan pengiriman. Kemudian melalui frame, data-link layer menuju physical layer.

Physical Network Layer: Dimana Beberapa Frames Dikirim dan Diterima

Physical network layer pada host pengirim, menerima frame dan mengubah alamat IP ke alamat hardware yang tepat bagi media jaringan. Kemudian Physical network layer mengirim kembali frame keluar melalui media jaringan.

Bagaimana Host Penerima Mengatasi Paket

Ketika paket tiba di host penerima, paket berjalan melintasi protokol TCP/IP stack dalam urutan terbalik dari mana dia dikirim. Gambar diatas mengilustrasikan jalur ini. Selain itu, masing-masing protokol pada host penerima mengupas informasi header yang dilampirkan pada paket oleh peer (rekan) host pengirim. Berikutnya terjadi proses:

Physical network layer menerima paket dalam bentuk frame. Physical network layer kemudian menghitung CRC paket, kemudian mengirimkan frame data link layer.
Data-link layer memverifikasi bahwa CRC untuk frame benar dan mengupas header frame dan CRC. Pada akhirnya, data-link protocol mengirimkan frame ke Internet layer.
Internet layer membaca informasi header guna mengidentifikasi transmisi. Kemudian Internet layer menentukan apakah paket adalah fragment. Jika YES, maka IP membongkar fragmen sampai kebentuk datagram asli. Kemudian IP mengupas header IP dan melalui datagram menuju transport layer protocols.
Transport layer (TCP, SCTP, dan UDP) membaca header untuk menentukan mana saja protokol application layer yang harus menerima data. Kemudian TCP, SCTP, atau UDP mengupas header terkait. TCP, SCTP, atau UDP mengirim pesan atau mengalirkan data ke aplikasi penerima.
Application layer menerima pesan, kemudian melakukan operasi yang diminta / direquest host pengirim.

Dukungan Internal Trace TCP/IP

TCP / IP menyediakan dukungan internal trace (jejak internal) dengan cara logging komunikasi TCP ketika paket RST mengalami galat sambungan. Ketika paket RST ditransmisikan atau diterima, maka minimal informasi dari 10 paket yang baru saja ditransmisikan, logged (tercatat) beserta informasi koneksi (sambung atau galat).

Referensi:
http://docs.oracle.com/cd/E23823_01/html/816-4554/ipov-29.html