OSI dan TCP/IP

TCP/IP dan OSI merupakan sebuah aturan dalam jaringan yang digunakan untuk membuat komunikasi antar jaringan berbeda dapat saling berinteraksi (terstandarisasi). Sebelumnya setiap platform memiliki protokolnya masing-masing, diantaranya :

1. Apple dengan AppleTalk,
2. Microsoft dengan NETBEUI,
3. Novell dengan IPX/SPX dll.       

Selanjutnya protocol-protocol ini dianggap kurang cukup untuk mewadahi kebutuhan massa. Masyarakat Internasional yang tentunya menggunakan perangkat komputer atau mobile device yang dapat terhubung dengan jaringan tidak dapat berjalan tanpa aturan yang terstandarisasi dengan baik. Dengan demikian protocol dapat di definisikan adalah sebuah aturan untuk suatu jaringan, baik satu platform atau berbeda platform. Dan selengkapnya keterangan mengenai protocol adalah sebagai berikut :

Protocol

Protokol adalah sebuah aturan atau standar yang mengatur atau mengijinkan terjadinya hubungan, komunikasi, dan perpindahan data antara dua atau lebih titik komputer.

Protokol dapat diterapkan pada perangkat keras, perangkat lunak atau kombinasi dari keduanya. Pada tingkatan yang terendah, protokol mendefinisikan koneksi perangkat keras.

Prinsip dalam membuat protokol ada tiga hal yang harus dipertimbangkan, yaitu efektivitas, kehandalan, dan Kemampuan dalam kondisi gagal di network. Protokol distandarisasi oleh beberapa organisasi yaitu IETF, ETSI, ITU, dan ANSI.

Tugas yang biasanya dilakukan oleh sebuah protokol dalam sebuah jaringan diantaranya adalah :

1. Melakukan deteksi adanya koneksi fisik atau ada tidaknya komputer / mesin lainnya.
2. Melakukan metode “jabat-tangan” (handshaking).
3. Negosiasi berbagai macam karakteristik hubungan.
4. Bagaimana mengawali dan mengakhiri suatu pesan.
5. Bagaimana format pesan yang digunakan.
6. Yang harus dilakukan saat terjadi kerusakan pesan atau pesan yang tidak sempurna.
7. Mendeteksi rugi-rugi pada hubungan jaringan dan langkah-langkah yang dilakukan selanjutnya.
8. Mengakhiri suatu koneksi.

Model OSI Layer 

OSI Layer merupakan cikal bakal aturan yang saat ini digunakan saat ini di media yang sering kita gunakan baik internet atau LAN. Adapun OSI layer  adalah suatu model konseptual yang terdiri atas tujuh layer, yang masing-masing layer tersebut mempunyai fungsi yang berbeda.

OSI dikembangkan oleh badan Internasional yaitu ISO (International Organization for Standardization) pada tahun 1977.

Model ini juga dikenal dengan model tujuh lapis OSI (OSI seven layer model). Berikut dibawah ini merupakan gambar dari model OSI 7 Layer

Definisi masing-masing Layer pada model OSI

7. Application adalah Layer paling tinggi dari model OSI,  seluruh layer dibawahnya bekerja untuk layer ini, tugas dari application layer adalah Berfungsi sebagai antarmuka dengan aplikasi dengan fungsionalitas jaringan.

Mengatur bagaimana aplikasi dapat mengakses jaringan, dan kemudian membuat pesan-pesan kesalahan. Protokol yang berada dalam lapisan ini adalah HTTP, FTP, SMTP, NFS.

6. Presentation berfungsi untuk mentranslasikan data yang hendak ditransmisikan oleh aplikasi ke dalam format yang dapat ditransmisikan melalui jaringan.

Protokol yang berada dalam level ini adalah perangkat lunak redirektor (redirector software), seperti layanan  Workstation (dalam windows NT) dan juga Network shell (semacam Virtual network komputing (VNC) atau Remote Dekstop Protokol (RDP).

5. Session Berfungsi untuk mendefinisikan bagaimana koneksi dapat dibuat, dipelihara, atau dihancurkan. Selain itu, di level ini juga dilakukan resolusi nama.

4. Transport Berfungsi untuk memecah data ke dalam paket-paket data serta memberikan nomor urut ke paket-paket tersebut sehingga dapat disusun kembali pada sisi tujuan setelah diterima.

Selain itu, pada level ini juga membuat sebuah tanda bahwa paket diterima dengan sukses (acknowledgement), dan mentransmisikan ulang terhadap paket-paket yang hilang di tengah jalan.

3. Network Berfungsi untuk mendefinisikan alamat-alamat IP, membuat header untuk paket-paket, dan kemudian melakukan routing melalui internetworking dengan menggunakan router dan switch layer3.

2. Data Link Befungsi untuk menentukan bagaimana bit-bit data dikelompokkan menjadi format yang disebut sebagai frame. Selain itu, pada level ini terjadi koreksi kesalahan, flow control, pengalamatan perangkat keras seperti halnya Media Access Control Address (MAC Address), dan menetukan bagaimana perangkat-perangkat jaringan seperti hub, bridge, repeater, dan switch layer2 beroperasi.

Spesifikasi IEEE 802, membagi level ini menjadi dua level anak, yaitu lapisan Logical Link Control (LLC) dan lapisan Media Access Control (MAC).

1. Physical adalah Layer paling bawah dalam model OSI, berfungsi untuk mendefinisikan media transmisi jaringan, metode pensinyalan, sinkronisasi bit, arsitektur jaringan (seperti halnya Ethernet atau Token Ring), topologi jaringan dan pengabelan.

Selain itu, level ini juga mendefinisikan bagaimana Network Interface Card (NIC) dapat berinteraksi dengan media kabel atau radio.

Cara Kerja Model OSI

Cara Kerja : Pembentukan paket dimulai dari layer teratas model OSI.

Aplication layer megirimkan data ke presentation layer, di presentation layer data ditambahkan header dan atau tailer kemudian dikirim ke layer dibawahnya, pada layer dibawahnya pun demikian, data ditambahkan header dan atau tailer kemudian dikirimkan ke layer dibawahnya lagi, terus demikian sampai ke physical layer.

Di physical layer data dikirimkan melalui media transmisi ke host tujuan.

Di host tujuan paket data mengalir dengan arah sebaliknya, dari layer paling bawah kelayer paling atas.

Protokol pada physical layer di host tujuan mengambil paket data dari media transmisi kemudian mengirimkannya ke data link layer, data link layer memeriksa data-link layer header yang ditambahkan host pengirim pada paket,  jika host bukan yang dituju oleh paket tersebut maka paket itu akan di buang, tetapi jika host adalah yang dituju oleh paket tersebut maka paket akan dikirimkan ke network layer, proses ini terus berlanjut sampai ke application layer di host tujuan.

Proses pengiriman paket dari layer ke layer ini disebut dengan “peer-layer communication”.

TCP/IP

Sampai saat ini kita bisa berselancar di internet lalu mengirim dan beraktivitas di internet adalah kontribusi besar dari protocol TCP/IP. Jika dalam device yang anda gunakan tidak terdapat protocol ini maka dijamin anda tidak akan dapat terkoneksi dengan internet. TCP/IP (Transmission Control Protokol / Internet Protokol ) 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 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.

Definisi Masing-masing Layer pada model TCP/IP

4. Application merupakan Layer paling atas pada model TCP/IP, yang 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 Protocol (HTTP), File Transfer Protocol (FTP), Telnet, Simple Mail Transfer Protocol (SMTP), Simple Network Management Protocol (SNMP), dan masih banyak protokol lainnya.

Dalam beberapa implementasi Stack Protocol, seperti halnya Microsoft TCP/IP, protokol-protokol lapisan aplikasi berinteraksi dengan menggunakan antarmuka Windows Sockets (Winsock) atau NetBios over TCP/IP (NetBT).

3. 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 Diagram Protocol (UDP).

2. Internet berfungsi 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).

1. Network Interface berfungsi 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 model yang berjalan di atas Public Switched Telephone Network (PSTN), Integrated Services Digital Network (ISDN), serta Asynchronous Transfer Mode (ATM)

Kesimpulan

Dari keterangan di atas dapat diambil kesimpulan bahwa model OSI layer masih dipelajari karena dirasa dapat menerangkan system jaringan berkomunikasi secara lebih lengkap sehingga diharap lebih mudah dipahami.

Dari gambaran di atas juga dapat digambarkan dalam table sebagai berikut:

Perbandingan Protokol OSI dengan TCP/IP 

sumber : http://aditsubang.wordpress.com/2010/05/02/pengertian-protokol-osi-layer-dan-tcp-ip/

Karakteristik Sistem Terdistribusi

     Penggunaan sistem selalu mengacu pada fungsi yang dibutuhkan, sehingga dalam penggunannya diharapkan dapat sesuai dengan kebutuhan sistem yang akan dibangun. Tentunya terdapat berbagai macam sistem untuk menyelesaikan berbagai masalah yang timbul untuk diselesaikan oleh suatu sistem. Sistem yang populer dan banyak digunakan adalah sistem terdistribusi. Implementasi dari sistem distribusi yang paling jelas dihadapan kita adalah internet. Dengan internet kita dihadapkan pada sistem terbuka yang dapat menavigasikan usernya keberbagai tujuan dan kebutuhan user.

     Tentunnya setiap sistem memiliki karakteristik, hal ini untuk mengkategorikan dan mengelompokkan serta memudahkan pengembang dalam mengembangkan sistem, hal ini juga dapat memeudahkan dalam pengerjaan sistem secara berkelompok karena memiliki parameter yang sama dalam mengembangkan sistem.

Adapun beberapa karakteristik yang perlu diperhatikan dalam pengembangan sistem terdistibusi adalah sebagai berikut :

1. Transparency (Kejelasan)
2. Communication (Komunikasi)
3. Performance & Scalability (Kinerja dan Ruang Lingkup)
4. Heterogeneity (Keanekaragaman)
5. Opennes (Keterbukaan)
6. Reliability & Fault Tolerancy (Kehandalan dan Toleransi Kegagalan)
7. Security (Kemanan)

     Dari tujuh karakteristik di atas, selanjutnya setiap karakter akan dijelaskan lebih jelas sebagai berikut :

1. Transparency (Kejelasan)
     Dari satu karakter mengenai kejelasan, hal ini dipisahkan lagi menjadi 7 fungsi yang berbeda adapun fungsi tersebut adalah sebagai berikut :


    Access transparency
Sumber daya lokal dan remote di akses dengan menggunakan operasi yang sama.


    Location transparency
Pengguna sistem tidak tahu mengetahui keberadaan hardware dan software(CPU,…le dan data).


    Migration (Mobility) transparency
Sumber daya (baik berupa Hardware dan/atau software) dapat bebas berpindah tanpa mengubah sistem penamaan.


    Replication transparency
Sistem bebas untuk menambah …le atau sumber daya tanpa diketahui oleh user (dalam rangkan meningkatkan kinerja)


    Concurency transparency
User tidak akan mengetahui keberadaan user lain dalam sistem, walaupun user tersebut menggunakan sumber daya yang sama.


    Failure transparency
Aplikasi harus dapat menyelesaikan prosesnya walaupun terdapat kegagalan pada beberapa pada komponen sistem.


    Performance transparency
Beban kerja yang bervariasi tidak akan menyebabkan turunnya kinerja sistem, hal ini dapat di capai dengan melakukan automatisasi konfigurasi terhadap perubahan beban.


           2.Communication
Komponen-komponen pada sistem terdistribusi harus melakukan komunikasi dalam suatu urutan. Sebagai berikut :



• Infrastruktur jaringan (interkoneksi dan software jaringan)
• Metode dan Model komunikasi yang cocok
 Metode komunikasi :

• Send
• Receive
• Remote Procedure Call

Model Komunikasi


• client - server communication : pertukaran pesan antara dua proses,  dimana satu proses (client) menggunakan / meminta layanan pada server dan server menyediakan hasil dari proses tersebut.
• group mulitcast : target dari pesan yang dikirimkan adalah gabungan dari proses, yang berasal dari suatu grup.

           3. Performance and Scalability
Ada beberapa faktor yang mempengaruhi kinerja (performance) dari pada
sistem terdistribusi :



• Kinerja dari pada personal workstations
• Kecepatan infrastruktur komunikasi
• Fleksibilitas dalam membagi beban kerja : contoh, apabila terdapatprosesor (workstation) yang idle maka dapat di alokasikan secara otoma-tis untuk mengerjakan tugas2 user.
  

Scalability
Sistem tetap harus memperhatikan efesiensi walaupun terdapat penambahan
secara signfikan user atau sumber daya yang terhubung :

• Cost (biaya) penambahan sumber daya (resources) harus reasonable.
• Penurunan kinerja (performance) diakibatkan oleh penambahan user atau sumber daya harus terkontrol.
 
4. Heterogeneity
Aplikasi yang terdistribusi biasa berjalan dalam keberagaman :

• Hardware : mainframes, workstations, PC’s, server dll.
• Software : UNIX, MS Windows, IMB OS/2, LINUX dll.
• Devices : teller machine, robot, sistem manufacturing dll.
• Network dan Protocol : Ethernet, FDDI, ATM, TCP/IP dll

Melihat keaneka ragaman di atas maka salah satu solusi yang bisa diterapkan adalah Middleware : berfungsi sebagai jembatan untuk komunikasi dan proses.

5. Opennes
Salah satu hal terpenting yang harus dimiliki oleh sistem terdistribusi adalah opennes (keterbukaan) dan ‡exibility (‡eksibilitas) :


• Setiap layanan (services) harus dapat di akses oleh semua user.
• Mudah dalam implementasi, install dan debug services;
• User dapat membuat dan menginstall service yang telah dibuat oleh si user tersebut.

Aspek kunci pada opennes :

• Interface dan Protocol yang standard (seperti protokol komunikasi di internet)
• Support terhadap keanekaragaman. ( dengan membuat midleware seperti CORBA)


6. Reliability dan Fault Tolerance
Salah satu tujuan dalam membangun sistem terdistribusi adalah memunkinkan untuk melakukan improvisasi terhadap kehandalan sistem.
Availability : kalau mesin mati (down), sistem tetap harus berjalan dengan jumlah layananan yang tersisa.


• Dalam sistem terdistribusi componen yang sangat vital (critical re-sources) berjumlah se minimal mungkin. Yang dimaksud dengan crit-ical resources adalah komponen yang harus ada untuk menjalankan sistem terdistribusi.


• Masing - masing Software dan Hardware harus di replikasi : kalau ter-jadi kegagalan / error maka yang lain akan menangani.


• Data dalam sistem tidak boleh hilang, copy dari …le tersebut disimpan pada secara redundan pada server lain, tapi tetap harus dijaga konsistensi datanya.

Fault Tolerance : Sistem harus bisa mendeteksi kegagalan dan melakukan tindakan dengan dasar sebagai berikut :


• Mask the fault (menutupi kegagalan) : tugas harus dapat dilanjutkan dengan menurunkan kinerja tapi tanpa terjadi kehilangan data atau informasi.



• Fail Gracefully : membuat suatu antisipasi terhadap suatu kegagalan ke suatu prosedur yang telah di rencanakan dan memungkinkan untuk menghentikan proses dalam waktu yang singkat tanpa menghilangkan
  informasi atau data.


7. Security


• ondentiality : keamanan terhadap data yang di akses oleh user yang tidak di per-bolehkan (unauthorizes user)



• Integrty: keamanan terhadap kelengkapan dan autentikasi data.



• Availability : Menjaga agar resource dapat selalu di akses.



Sistem terdistribusi harus memperbolehkan komunikasi antara program/user/resources pada computer yang berbeda, maka resiko keamanan akan muncul apabila memberlakukan free access. Dan ada hal lain juga yang harus dijamin dalam sistem terdistribusi, yaitu : penggunaan rerources yang tepat oleh user yang berlainan.

sumber :
Suhatril SKom., Ruddy J.  Catatan Kuliah Sistem Terdistribusi. 2004.