Protokol Internet Versi Empat

Protokol Internet Versi Empat

Protokol Internet: – Komunikasi antar host hanya dapat terjadi jika mereka dapat mengidentifikasi satu sama lain di jaringan. Dalam domain tabrakan tunggal (di mana setiap paket yang dikirim pada segmen oleh satu host didengar oleh setiap host lainnya) host dapat berkomunikasi secara langsung melalui alamat MAC. Alamat MAC adalah alamat perangkat keras 48-bit berkode pabrik yang juga dapat mengidentifikasi host secara unik. Tetapi jika sebuah host ingin berkomunikasi dengan host jarak jauh, yaitu tidak dalam segmen yang sama atau tidak terhubung secara logis, maka beberapa cara pengalamatan diperlukan untuk mengidentifikasi host jarak jauh secara unik. Alamat logis diberikan ke semua host yang terhubung ke Internet dan alamat logis ini disebut Alamat Protokol Internet.

Lapisan jaringan bertanggung jawab untuk membawa data dari satu host ke host lain. Ini menyediakan sarana untuk mengalokasikan alamat logis ke host, dan mengidentifikasi mereka secara unik menggunakan yang sama. Lapisan jaringan mengambil unit data dari Transport Layer dan memotongnya menjadi unit yang lebih kecil yang disebut Paket Data.

Lapisan jaringan mendefinisikan jalur data, paket harus mengikuti untuk mencapai tujuan. Router bekerja pada lapisan ini dan menyediakan mekanisme untuk merutekan data ke tujuannya. Mayoritas internet menggunakan suite protokol yang disebut Internet Protocol Suite juga dikenal sebagai protokol TCP/IP. Suite ini adalah kombinasi protokol yang mencakup sejumlah protokol berbeda untuk tujuan dan kebutuhan yang berbeda. Karena dua protokol utama dalam suite ini adalah TCP (Transmission Control Protocol) dan IP (Internet Protocol), ini biasanya disebut sebagai TCP/IP Protocol suite. Suite protokol ini memiliki model referensi sendiri yang diikuti melalui internet. Berbeda dengan model OSI, model protokol ini mengandung lebih sedikit lapisan.

internet-protokol

Protokol Internet Versi 4 (IPv4)

Internet Protocol adalah salah satu protokol utama dalam rangkaian protokol TCP/IP. Protokol ini bekerja pada lapisan jaringan model OSI dan pada lapisan Internet model TCP/IP. Jadi protokol ini memiliki tanggung jawab untuk mengidentifikasi host berdasarkan alamat logis mereka dan untuk merutekan data di antara mereka melalui jaringan yang mendasarinya.

IP menyediakan mekanisme untuk mengidentifikasi host secara unik dengan skema IP. IP menggunakan upaya pengiriman terbaik, yaitu tidak menjamin bahwa paket akan dikirimkan ke host yang dituju, tetapi akan melakukan yang terbaik untuk mencapai tujuan. Internet Protocol versi 4 menggunakan alamat logis 32-bit.

Internet Protocol menjadi protokol layer-3 (OSI) mengambil Segmen data dari layer-4 (Transport) dan membaginya menjadi paket-paket. Paket IP merangkum unit data yang diterima dari lapisan di atas dan menambahkan informasi headernya sendiri.

Data yang dienkapsulasi disebut sebagai IP Payload. Header IP berisi semua informasi yang diperlukan untuk mengirimkan paket di ujung yang lain.

Header IP mencakup banyak informasi yang relevan termasuk Nomor Versi, yang dalam konteks ini adalah 4. Detail lainnya adalah sebagai berikut:
• Versi: Versi no. Protokol Internet yang digunakan (misalnya IPv4).
• IHL: Panjang Tajuk Internet; Panjang seluruh header IP.
• DSCP: Poin Kode Layanan yang Dibedakan; ini adalah Jenis Layanan.
• ECN: Pemberitahuan Kemacetan Eksplisit; Ini membawa informasi tentang kemacetan yang terlihat di rute.
• Total Panjang: Panjang seluruh Paket IP (termasuk header IP dan Payload IP).
• Identifikasi: Jika paket IP terfragmentasi selama transmisi, semua fragmen berisi nomor identifikasi yang sama. untuk mengidentifikasi paket IP asli milik mereka.
• Bendera: Seperti yang dipersyaratkan oleh sumber daya jaringan, jika Paket IP terlalu besar untuk ditangani, ‘tanda’ ini memberi tahu apakah mereka dapat dipecah atau tidak. Dalam flag 3-bit ini, MSB selalu disetel ke ‘0’.
• Fragment Offset: Offset ini memberitahu posisi yang tepat dari fragmen dalam Paket IP asli.
• Time to Live: Untuk menghindari pengulangan dalam jaringan, setiap paket dikirim dengan beberapa set nilai TTL, yang memberi tahu jaringan berapa banyak router (hop) yang dapat dilewati paket ini. Pada setiap hop, nilainya dikurangi satu dan ketika nilainya mencapai nol, paket tersebut dibuang.
• Protokol: Memberi tahu lapisan Jaringan di host tujuan, yang menjadi milik Protokol paket ini, yaitu Protokol tingkat berikutnya. Misalnya nomor protokol ICMP adalah 1, TCP adalah 6 dan UDP adalah 17.
• Header Checksum: Kolom ini digunakan untuk menyimpan nilai checksum dari seluruh header yang kemudian digunakan untuk memeriksa apakah paket yang diterima bebas dari kesalahan.
• Alamat Sumber: alamat 32-bit Pengirim (atau sumber) paket.
• Alamat Tujuan: alamat Penerima (atau tujuan) 32-bit dari paket.
• Opsi: Ini adalah bidang opsional, yang digunakan jika nilai IHL lebih besar dari 5. Opsi ini mungkin berisi nilai untuk opsi seperti Keamanan, Rute Rekam, Stempel Waktu, dll.

Hirarki Protokol Internet berisi beberapa kelas IP untuk digunakan secara efisien dalam berbagai situasi sesuai kebutuhan host per jaringan. Secara garis besar, sistem IPv4 dibagi menjadi lima kelas Alamat IP. Semua lima kelas diidentifikasi oleh oktet pertama IP.

Internet Corporation for Assigned Names and Numbers bertanggung jawab untuk menetapkan IP.

Oktet pertama yang dirujuk di sini adalah yang paling kiri. Oktet bernomor sebagai berikut menggambarkan notasi desimal bertitik IP:

Jumlah jaringan dan jumlah host per kelas dapat diturunkan dengan rumus ini:

Saat menghitung IP host, 2 IP dikurangi karena tidak dapat ditetapkan ke host, yaitu IP pertama jaringan adalah nomor jaringan dan IP terakhir dicadangkan untuk IP Broadcast.

Alamat Kelas A

Bit pertama dari oktet pertama selalu diset ke 0 (nol). Jadi oktet pertama berkisar dari 1 – 127, yaitu.

Alamat Kelas A hanya menyertakan IP mulai dari 1.x.x.x sampai 126.x.x.x saja. Rentang IP 127.x.x.x dicadangkan untuk alamat IP loopback.

Subnet mask default untuk alamat IP Kelas A adalah 255.0.0.0 yang menyiratkan bahwa pengalamatan Kelas A dapat memiliki 126 jaringan (27-2) dan 16777214 host (224-2).

Format alamat IP kelas A adalah: 0NNNNNNN.HHHHHHHH.HHHHHHH.HHHHHHH

Alamat Kelas B

Alamat IP yang termasuk dalam kelas B memiliki dua bit pertama dalam oktet pertama yang disetel ke 10, mis.

IP Kelas B berkisar dari 128.0.x.x hingga 191.255.x.x. Subnet mask default untuk Kelas B adalah 255.255.x.x.

Kelas B memiliki 16384 (214) alamat Jaringan dan 65534 (216-2) alamat Host.

Format IP Kelas B adalah: 10NNNNNN.NNNNNNNN.HHHHHHH.HHHHHHH

Alamat Kelas C

Oktet pertama alamat IP Kelas C memiliki 3 bit pertama yang disetel ke 110, yaitu:

IP Kelas C berkisar dari 192.0.0.x hingga 223.255.255.x. Subnet mask default untuk Kelas C adalah 255.255.255.x.

Kelas C memberikan 2097152 (221) Alamat jaringan dan 254 (28-2) alamat Host.

Format alamat IP kelas C adalah: 110NNNNN.NNNNNNNN.NNNNNNNN.HHHHHHHH

Alamat Kelas D

Empat bit pertama dari oktet pertama di alamat IP Kelas D diatur ke 1110, memberikan kisaran:

Kelas D memiliki kemarahan IP dari 224.0.0.0 hingga 239.255.255.255. Kelas D dicadangkan untuk Multicasting. Dalam multicasting data tidak ditujukan untuk host tertentu, itu sebabnya tidak perlu mengekstrak alamat host dari alamat IP, dan Kelas D tidak memiliki subnet mask.

Alamat Kelas E

Kelas IP ini dicadangkan untuk tujuan eksperimental hanya untuk R&D atau Studi. Alamat IP di kelas ini berkisar dari 240.0.0.0 hingga 255.255.255.254. Seperti Kelas D, kelas ini juga tidak dilengkapi dengan subnet mask.

Setiap kelas IP dilengkapi dengan subnet mask defaultnya sendiri yang membatasi kelas IP tersebut untuk memiliki jumlah awalan Jaringan dan jumlah Host awalan per jaringan. Classful IP tidak memberikan fleksibilitas untuk memiliki jumlah Host per Jaringan yang lebih sedikit atau lebih banyak Jaringan per Kelas IP.

CIDR atau Classless Inter Domain Routing memberikan fleksibilitas meminjam bit bagian Host dari IP dan menggunakannya sebagai Jaringan dalam Jaringan, yang disebut Subnet. Dengan menggunakan subnetting, satu alamat IP Kelas A dapat digunakan untuk memiliki sub-jaringan yang lebih kecil yang menyediakan kemampuan manajemen jaringan yang lebih baik.

Subnet Kelas A

Di Kelas A, hanya oktet pertama yang digunakan sebagai pengidentifikasi Jaringan dan tiga oktet lainnya digunakan untuk ditetapkan ke Host (yaitu 16777214 Host per Jaringan). Untuk membuat lebih banyak subnet di Kelas A, bit dari bagian Host dipinjam dan subnet mask diubah sesuai dengan itu.

Misalnya, jika satu MSB (Most Significant Bit) dipinjam dari bit host oktet kedua dan ditambahkan ke alamat Jaringan, itu menciptakan dua Subnet (21=2) dengan (223-2) 8388606 Host per Subnet.

Subnet mask diubah sesuai untuk mencerminkan subnetting. Diberikan di bawah ini adalah daftar semua kemungkinan kombinasi subnet Kelas A:

Dalam hal subnetting juga, IP pertama dan terakhir dari setiap subnet digunakan masing-masing untuk Nomor Subnet dan IP Siaran Subnet. Karena kedua alamat IP ini tidak dapat ditetapkan ke host, subnetting tidak dapat diimplementasikan dengan menggunakan lebih dari 30 bit sebagai Bit Jaringan, yang menyediakan kurang dari dua host per subnet.

Subnet Kelas B

Secara default, menggunakan Classful Networking, 14 bit digunakan sebagai bit Jaringan yang menyediakan (214) 16384 Jaringan dan (216-2) 65534 Host. Alamat IP Kelas B dapat disubnet dengan cara yang sama seperti alamat Kelas A, dengan meminjam bit dari bit Host. Di bawah ini diberikan semua kemungkinan kombinasi subnetting Kelas B:

Subnet Kelas C

Alamat IP Kelas C biasanya ditetapkan untuk jaringan berukuran sangat kecil karena hanya dapat memiliki 254 host dalam jaringan. Diberikan di bawah ini adalah daftar semua kemungkinan kombinasi alamat IP Kelas B subnet:

Penyedia Layanan Internet mungkin menghadapi situasi di mana mereka perlu mengalokasikan subnet IP dengan ukuran berbeda sesuai kebutuhan pelanggan. Satu pelanggan dapat meminta subnet Kelas C dari 3 alamat IP dan yang lain mungkin meminta 10 IP. Untuk ISP, tidak layak untuk membagi alamat IP menjadi subnet ukuran tetap, melainkan ia mungkin ingin subnet subnet sedemikian rupa yang menghasilkan pemborosan alamat IP minimum.

Misalnya, seorang administrator memiliki jaringan 192.168.1.0/24. Akhiran /24 (diucapkan sebagai “garis miring 24”) memberitahu jumlah bit yang digunakan untuk alamat jaringan. Dalam contoh ini, administrator memiliki tiga departemen berbeda dengan jumlah host yang berbeda. Departemen penjualan memiliki 100 komputer, departemen Pembelian memiliki 50 komputer, Akun memiliki 25 komputer, dan Manajemen memiliki 5 komputer. Dalam CIDR, subnet berukuran tetap. Menggunakan metodologi yang sama, administrator tidak dapat memenuhi semua persyaratan jaringan.

Prosedur berikut menunjukkan bagaimana VLSM dapat digunakan untuk mengalokasikan alamat IP departemen-bijaksana seperti yang disebutkan dalam contoh.

Langkah 1

Membuat daftar Subnet mungkin.

Langkah 2

Urutkan persyaratan IP dalam urutan (Tertinggi ke Terendah).
• Penjualan 100
• Beli 50
• Akun 25
• Manajemen 5

Langkah – 3

Alokasikan rentang IP tertinggi ke persyaratan tertinggi, jadi mari kita tetapkan 192.168.1.0 /25 (255.255.255.128) ke departemen Penjualan. Subnet IP ini dengan nomor Jaringan 192.168.1.0 memiliki 126 IP Host yang valid yang memenuhi persyaratan departemen Penjualan. Subnet mask yang digunakan untuk subnet ini memiliki 10000000 sebagai oktet terakhir.

Langkah – 4

Alokasikan rentang tertinggi berikutnya, jadi mari kita tetapkan 192.168.1.128 /26 (255.255.255.192) ke departemen Pembelian. Subnet IP dengan nomor Jaringan 192.168.1.128 ini memiliki 62 Alamat IP Host yang valid yang dapat dengan mudah ditetapkan ke semua PC di departemen Pembelian. Subnet mask yang digunakan memiliki 11000000 pada oktet terakhir.

Langkah – 5

Alokasikan rentang tertinggi berikutnya, yaitu Akun. Persyaratan 25 IP dapat dipenuhi dengan subnet IP 192.168.1.192 /27 (255.255.255.224), yang berisi 30 IP host yang valid. Nomor jaringan departemen Akun adalah 192.168.1.192. Oktet terakhir dari subnet mask adalah 11100000.

Langkah – 6

Alokasikan rentang tertinggi berikutnya ke Manajemen. Departemen Manajemen hanya berisi 5 komputer. Subnet 192.168.1.224 /29 dengan Mask 255.255.255.248 memiliki tepat 6 IP host yang valid. Jadi ini bisa ditugaskan ke Manajemen. Oktet terakhir dari subnet mask akan berisi 11111000.

Dengan menggunakan VLSM, administrator dapat mensubnet subnet IP sedemikian rupa sehingga jumlah IP yang terbuang paling sedikit. Bahkan setelah memberikan IP ke setiap departemen, administrator, dalam contoh ini, masih memiliki banyak IP yang tidak mungkin jika ia telah menggunakan CIDR.

Ada beberapa ruang alamat IPv4 yang dicadangkan yang tidak dapat digunakan di internet. Alamat-alamat ini melayani tujuan khusus dan tidak dapat dirutekan ke luar Jaringan Area Lokal.

IP pribadi

Setiap kelas IP, (A, B & C) memiliki beberapa alamat yang dicadangkan sebagai alamat IP Pribadi. IP ini dapat digunakan dalam jaringan, kampus, perusahaan, dan bersifat pribadi. Alamat-alamat ini tidak dapat dirutekan di Internet, jadi paket-paket yang berisi alamat-alamat pribadi ini dijatuhkan oleh Router.

Untuk berkomunikasi dengan dunia luar, alamat IP ini harus diterjemahkan ke beberapa IP publik menggunakan proses NAT, atau server Web Proxy dapat digunakan.

Satu-satunya tujuan untuk membuat rentang alamat pribadi yang terpisah adalah untuk mengontrol penetapan kumpulan alamat IPv4 yang sudah terbatas. Dengan menggunakan rentang alamat pribadi dalam LAN, kebutuhan alamat IPv4 secara global telah menurun secara signifikan. Ini juga membantu menunda habisnya alamat IPv4.

Kelas IP, saat menggunakan rentang alamat pribadi, dapat dipilih sesuai dengan ukuran dan kebutuhan organisasi. Organisasi yang lebih besar dapat memilih rentang alamat IP pribadi kelas A di mana organisasi yang lebih kecil dapat memilih kelas C. Alamat IP ini dapat lebih jauh di-subnetted dan ditugaskan ke departemen dalam suatu organisasi.

IP putaran balik

Rentang IP 127.0.0.0 – 127.255.255.255 dicadangkan untuk loopback, yaitu alamat mandiri Host, juga dikenal sebagai alamat localhost. IP loopback ini dikelola sepenuhnya oleh dan di dalam sistem operasi. Alamat loopback, memungkinkan proses Server dan Klien pada satu sistem untuk berkomunikasi satu sama lain. Ketika sebuah proses membuat paket dengan alamat tujuan sebagai alamat loopback, sistem operasi akan mengulangnya kembali ke dirinya sendiri tanpa gangguan NIC.

Data yang dikirim pada loopback diteruskan oleh sistem operasi ke antarmuka jaringan virtual dalam sistem operasi. Alamat ini sebagian besar digunakan untuk tujuan pengujian seperti arsitektur client-server pada satu mesin. Selain itu, jika mesin host berhasil melakukan ping 127.0.0.1 atau IP apa pun dari rentang loopback, menyiratkan bahwa tumpukan perangkat lunak TCP/IP pada mesin berhasil dimuat dan berfungsi.

Alamat Tautan-lokal

Jika sebuah host tidak dapat memperoleh IP dari server DHCP dan belum diberikan IP apa pun secara manual, host dapat menetapkan sendiri alamat IP dari rentang alamat Link-local yang dicadangkan. Alamat lokal tautan berkisar dari 169.254.0.0 — 169.254.255.255.

Asumsikan segmen jaringan di mana semua sistem dikonfigurasi untuk memperoleh IP dari server DHCP yang terhubung ke segmen jaringan yang sama. Jika server DHCP tidak tersedia, tidak ada host di segmen yang dapat berkomunikasi dengan yang lain. Windows (98 atau lebih baru), dan Mac OS (8.0 atau lebih baru) mendukung fungsi konfigurasi mandiri IP Link-lokal ini. Dengan tidak adanya server DHCP, setiap mesin host secara acak memilih IP dari kisaran yang disebutkan di atas dan kemudian memeriksa untuk memastikan melalui ARP, jika beberapa host lain juga belum mengonfigurasi dirinya dengan IP yang sama. Setelah semua host menggunakan alamat link lokal dengan jangkauan yang sama, mereka dapat berkomunikasi satu sama lain.

Alamat IP ini tidak dapat membantu sistem untuk berkomunikasi ketika mereka tidak termasuk dalam segmen fisik atau logika yang sama. IP ini juga tidak dapat dirutekan.