Sejarah TCP/IP

Sejarah TCP/IP

Sejarah TCP/IP

Sejarah TCP/IP dimulainya dari lahirnya ARPANET yaitu jaringan paket
switching digital yang didanai oleh DARPA (Defence Advanced Research Projects
Agency) pada tahun 1969. Sementara itu ARPANET terus bertambah besar
sehingga protokol yang digunakan pada waktu itu tidak mampu lagi menampung
jumlah node yang semakin banyak. Oleh karena itu DARPA mendanai pembuatan
protokol komunikasi yang lebih umum, yakni TCP/IP. Ia diadopsi menjadi standard
ARPANET pada tahun 1983.
Untuk memudahkan proses konversi, DARPA juga mendanai suatu proyek
yang mengimplementasikan protokol ini ke dalam BSD UNIX, sehingga dimulailah
perkawinan antara UNIX dan TCP/IP.. Pada awalnya internet digunakan untuk
menunjukan jaringan yang menggunakan internet protocol (IP) tapi dengan semakin
berkembangnya jaringan, istilah ini sekarang sudah berupa istilah generik yang
digunakan untuk semua kelas jaringan. Internet digunakan untuk menunjuk pada
komunitas jaringan komputer worldwide yang saling dihubungkan dengan protokol
TCP/IP.
Perkembangan TCP/IP yang diterima luas dan praktis menjadi standar de-
facto jaringan komputer berkaitan dengan ciri-ciri yang terdapat pada protokol itu
sendiri yang merupakan keunggulun dari TCP/IP, yaitu :
Perkembangan protokol TCP/IP menggunakan standar protokol terbuka
sehingga tersedia secara luas. Semua orang bisa mengembangkan perangkat
lunak untuk dapat berkomunikasi menggunakan protokol ini. Hal ini membuat
pemakaian TCP/IP meluas dengan sangat cepat, terutama dari sisi
pengadopsian oleh berbagai sistem operasi dan aplikasi jaringan.
Tidak tergantung pada perangkat keras atau sistem operasi jaringan
tertentu sehingga TCP/IP cocok untuk menyatukan bermacam macam network,
misalnya Ethernet, token ring, dial-up line, X-25 net dan lain lain.
Cara pengalamatan bersifat unik dalam skala global, memungkinkan
komputer dapat mengidentifikasi secara unik komputer yang lain dalam seluruh
Panduan Lengkap Membangun Server Menggunakan Linux SuSE 9.1
jaringan, walaupun jaringannya sebesar jaringan worldwide Internet. Setiap
komputer yang tersambung dengan jaringan TCP/IP (Internet) akan memiliki
address yang hanya dimiliki olehnya.
TCP/IP memiliki fasilitas routing dan jenis-jenis layanan lainnya yang
memungkinkan diterapkan pada internetwork.

IMP - Nenek moyang IP
Protocol IP dikembangkan sejak tahun 1969 dengan nenek moyang IMP (Interface Message Processor) yang terdokumentasi dengan nama RFC 1. IMP berkapasitas 5 bit address (artinya cuma punya 32 kemungkinan host address).

IPv0 IPv1 IPv2 IPv3 - Experimental
Sebelum bisa digunakan secara praktis, protokol ini kemudian mengalami beberapa pengembangan, dan setiap pengembangan diberi versi yang berbeda2. IP versi 0 sampai 3 merupakan versi pengembangan antara th 1977-1979.

IPv4 - Internet Protocol
Sedangkan IPv4 sebenarnya merupakan versi pertama yang akhirnya dipakai, dan distandarisasikan dengan RFC 791 pada th 1981.

IPv5 - Internet Stream Protocol (ST)
Protokol ini bukanlah versi kelanjutan dari IPv4 melainkan dibuat sebagai pelengkap IP untuk membawa traffic percakapan suara dan konferensi dengan garansi delay dan bandwidth. Protokol ini didefinisikan pada dokumen IEN 119 dalam status eksperimental. Kemudian dilanjutkan menjadi ST2 dalam RFC 1819, tetapi tetap dalam status eksperimental.

IPv6 - IPng "IP Next Generation"
Protocol ini merupakan generasi penerus IPv4, disebut juga sebagai IPng (= IP Next Generation), dan hasil kombinasi sana-sini dari banyak proposal penerus IPv4

Versi IP yang lain
Selain IPv6 ada beberapa lagi usulan pengganti IPv4 yang muncul setelah IPng, tetapi tidak ada satupun yang kemudian diterima sebagai standard.

IPv4 vs IPv6
Beberapa perbedaan prinsipil dari IPv4 vs IPv6 :

• Address Space : IPv6 memiliki kapasitas 128 bit, dibandingkan dengan IPv4 yang cuma 32 bit - membuat kapasitas IPv6 jauh lebih besar (2^96 kali lipat dibandingkan dengan IPv4). Saat ini cukup banyak juga orang2 yang mengatakan bahwa perbedaan kapasitas ini terlalu besar, dan berlebih2an. Namun dengan adanya address space yang luar biasa besar itu, maka akan terbuka banyak sekali kemungkinan di masa depan mengenai aplikasi2 yang bisa dienable (misalnya setiap penduduk dan semua miliknya bisa diberi ip address utk identifikasi dll.)
• Scope : IPv6 memiliki scope (jangkauan) IP address yang terdefinisi dengan baik, spt node-local, link-local, site-local, organization-local, global-scope. Scope ini mirip dengan pemakaian private atau global ip address pada IPv4, tetapi jauh lebih fleksibel
• Multicast : Kemampuan pengontrolan multicast IPv6 jauh enak (kalau krupuk namanya crispy :) dibanding dengan IPv4 dengan adanya scope multicast (di IPv4 tidak ada kemampuan pengontrolan seperti ini)
• Anycast : Ini kemampuan baru IPv6 untuk identifikasi beberapa host dengan sebuah IP address saja. Host yang paling dekat nanti yang akan respon (kalau solusi di IPv4 menggunakan IP address yang sama, routing protocol yang akan menentukan mana yang paling dekat)
• Penyederhanaan format header : header IPv6 lebih simple dibanding dengan IPv4, ada beberapa field yang dihapuskan, sehingga dengan kemampuan yang sangat luar biasa besar, header IPv6 hanya 2x lebih besar daripada IPv4
• Header Options yang fleksibel : field option di IPv6 fleksibel panjangnya, jadi lebih gampang untuk support aplikasi baru di masa depan (yg kita belum tahu sekarang ini)
• Kemampuan QoS lebih baik : IPv6 bisa memberi label pada paket2 tertentu supaya mendapat perlakukan khusus (misalnya utk real time traffic)
• Otentikasi dan Privasi : IPv6 memiliki kemampuan builtin untuk otentikasi & privasi. Kalau di IPv4 kita musti tambahkan tunnel IPsec (atau mekanisme tambahan lain) untuk hal ini
• Fungsi lain2 yang baru di IPv6 : real-time flows, provider selection, host mobility, end-to- end security, auto-configuration, and auto-reconfiguration. Solusi2 ini kalau di IPv4 memerlukan banyak cara yang tambal sulam

Migrasi ke IPv6
Meskipun IPv6 ini banyak sekali keunggulannya dibandingkan dengan IPv4, namun migrasi IPv4 ke IPv6 tidak semudah membalik telapak tangan.

Penyebabnya antara lain :

1. Kebanyakan aplikasi network masih menggunakan IPv4. Sangat sedikit yang perlu spesifik IPv6, dan baru aplikasi2 baru saja yang mulai support dual stack (IPv4 dan IPv6 sekaligus)
2. Kebanyakan network engineer masih familiar dengan IPv4. IPv6 itu seperti dari dunia lain
3. Internet sudah terlanjur besar dengan IPv4. Migrasi IPv4 ke IPv6 sulit sekali karena memerlukan koordinasi yang baik dari banyak pihak
4. Beberapa standard IPv6 masih belum selesai. Misalnya sampai sekarang kita belum menemukan kata sepakat tentang mekanisme terbaik untuk dual homing. Dual homing menjadi masalah di IPv6 karena kapasitas address IPv6 yang sangat besar, sehingga kalau orang melakukan dual homing seperti di IPv4, maka akan terjadi masalah besar pada address summarization di routernya (akan diperlukan storage yang luaaaaaaar biasa besar untuk menyimpan ledakan IPv6 address, teknologi CPU & storage masa sekarang belum mampu menanganinya)
5. Tambal sulam di IPv4 sudah sedemikian banyak dan ternyata bisa berjalan dengan rapih, sehingga nyawa IPv4 yang sudah diprediksi mati beberapa kali, ternyata terus memanjang sampai saat ini. Misalnya, NAT (Network Address Translation) membuat IPv4 yang kehabisan IP address bisa mendayagunakan ip address private, dst.
6. Belum ada killer application untuk IPv6 (ini jenis aplikasi yang hanya bisa jalan dg bagus di IPv6, sampai sekarang semua aplikasi bisa dijalankan di IPv4 dengan baik)
7. Tidak ada dorongan yang kuat dari pemerintah maupun dunia bisnis. Jepang termasuk sukses implementasi IPv6 karena pemerintahnya serius sekali mempromosikan IPv6 dengan dukungan biaya R&D dan insentif pengurangan pajak jika orang menggunakan IPv6 (kalau di Indonesia ada insentif ini saya jadi orang pertama yang pake IPv6 :D

Potensi Killer Application IPv6
Sebetulnya dengan jumlah penduduk >220 juta orang, Indonesia sangat cocok jika cepat2 mengadopsi IPv6. Lho buat apa ?

1. Menyelesaikan masalah NAT pada service provider besar (seperti provider2 telpon celular/ADSL/Metro Ethernet yang punya pelanggan ribuan). Banyak aplikasi2 yang sebenarnya berjalan lebih optimum tanpa NAT (misalnya IP telephony, video surveillance, dst)
2. Menyelesaikan masalah komunikasi VPN Intranet dan Extranet dengan multiple operator. Saat ini sebuah perusahaan yang terhubung ke beberapa operator harus membuat beberapa site besarnya sebagai transit, supaya site2 kecil bisa saling bicara. IPv6 menyelesaikan masalah ini dengan sangat mudah
3. Penduduk Indonesia banyak yang punya KTP ganda. Pemerintah Indonesia belum punya cara membereskan masalah ini. Sekalian saja nanti kalau mau diberesin tiap KTP bisa diberi IP address sbg bagian dari identifikasi penduduk (sekalian mendukung SIN - Single Identity Number). Malah sebenarnya, IPv6 juga potensial untuk Single Identity Number untuk seluruh penduduk di muka bumi ini sekalian sama binatang peliharaannya....
4. Jika no 3 tercapai, sebenarnya untuk menghubungi seseorang cukup lewat IPv6 addressnya saja. Tidak perlu lagi kita mengingat2 nomor telpon (kantor/rumah/hp1/hp2/hp3/email/IM/dst..)
5. Khusus untuk pemerintah, kalau mau setiap KTP rakyat ditempeli RFID, sehingga posisi tiap penduduk langsung diketahui secara lebih pasti. Salah satu aplikasinya mungkin untuk mengatur lalulintas di kota2 rawan macet, sehingga kemacetan jauh dikurangi. Nah, kombinasi RFID dengan IPv6 sangat pas, karena dengan kombinasi ini kita bisa membuat big screen dengan gambar2 pergerakan penduduk. Kalau ada apa2, kita bisa telnet atau ping orang itu.

PENGERTIAN

TCP/IP (singkatan dari Transmission Control Protocol/Internet Protocol) 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 ini tidaklah dapat berdiri sendiri, karena memang protokol ini berupa kumpulan protokol (protocol suite). Protokol ini juga merupakan protokol yang paling banyak digunakan saat ini. Data tersebut diimplementasikan dalam bentuk perangkat lunak (software) di sistem operasi. Istilah yang diberikan kepada perangkat lunak ini adalah TCP/IP stack

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. 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.

Protokol TCP/IP selalu berevolusi seiring dengan waktu, mengingat semakin banyaknya kebutuhan terhadap jaringan komputer dan Internet. Pengembangan ini dilakukan oleh beberapa badan, seperti halnya 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 Comments (RFC) yang dikeluarkan oleh IETF.

ARSITEKTUR

Arsitektur TCP/IP tidaklah berbasis model referensi tujuh lapis OSI, tetapi menggunakan model referensi DARPA. Seperti diperlihatkan dalam diagram, TCP/IP merngimplemenasikan arsitektur berlapis yang terdiri atas empat lapis. Empat lapis ini, dapat dipetakan (meski tidak secara langsung) terhadap model referensi OSI. Empat lapis ini, kadang-kadang disebut sebagai DARPA Model, Internet Model, atau DoD Model, mengingat TCP/IP merupakan protokol yang awalnya dikembangkan dari proyek ARPANET yang dimulai oleh Departemen Pertahanan Amerika Serikat.

Setiap lapisan yang dimiliki oleh kumpulan protokol (protocol suite) TCP/IP diasosiasikan dengan protokolnya masing-masing. Protokol utama dalam protokol TCP/IP adalah sebagai berikut:

• 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 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 protokol, seperti halnya Microsoft TCP/IP, protokol-protokol lapisan aplikasi berinteraksi dengan menggunakan antarmuka Windows Sockets (Winsock) atau NetBIOS over TCP/IP (NetBT).
• Protokol lapisan antar-host: 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 (UDP).
• Protokol lapisan internetwork: 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).
• Protokol lapisan antarmuka jaringan: 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)).

PENGALAMATAN

Protokol TCP/IP menggunakan dua buah skema pengalamatan yang dapat digunakan untuk mengidentifikasikan sebuah komputer dalam sebuah jaringan atau jaringan dalam sebuah internetwork, yakni sebagai berikut:

• Pengalamatan IP: yang berupa alamat logis yang terdiri atas 32-bit (empat oktet berukuran 8-bit) yang umumnya ditulis dalam format www.xxx.yyy.zzz. Dengan menggunakan subnet mask yang diasosiasikan dengannya, sebuah alamat IP pun dapat dibagi menjadi dua bagian, yakni Network Identifier (NetID) yang dapat mengidentifikasikan jaringan lokal dalam sebuah internetwork dan Host identifier (HostID) yang dapat mengidentifikasikan host dalam jaringan tersebut. Sebagai contoh, alamat 205.116.008.044 dapat dibagi dengan menggunakan subnet mask 255.255.255.000 ke dalam Network ID 205.116.008.000 dan Host ID 44. Alamat IP merupakan kewajiban yang harus ditetapkan untuk sebuah host, yang dapat dilakukan secara manual (statis) atau menggunakan Dynamic Host Configuration Protocol (DHCP) (dinamis).
• Fully qualified domain name (FQDN): Alamat ini merupakan alamat yang direpresentasikan dalam nama alfanumerik yang diekspresikan dalam bentuk <nama_host>.<nama_domain>, di mana <nama_domain> mengindentifikasikan jaringan di mana sebuah komputer berada, dan <nama_host> mengidentifikasikan sebuah komputer dalam jaringan. Pengalamatan FQDN digunakan oleh skema penamaan domain Domain Name System (DNS). Sebagai contoh, alamat FQDN id.wikipedia.org merepresentasikan sebuah host dengan nama "id" yang terdapat di dalam domain jaringan "wikipedia.org". Nama domain wikipedia.org merupakan second-level domain yang terdaftar di dalam top-level domain .org, yang terdaftar dalam root DNS, yang memiliki nama "." (titik). Penggunaan FQDN lebih bersahabat dan lebih mudah diingat ketimbang dengan menggunakan alamat IP. Akan tetapi, dalam TCP/IP, agar komunikasi dapat berjalan, FQDN harus diterjemahkan terlebih dahulu (proses penerjemahan ini disebut sebagai resolusi nama) ke dalam alamat IP dengan menggunakan server yang menjalankan DNS, yang disebut dengan Name Server atau dengan menggunakan berkas hosts (/etc/hosts atau %systemroot%\system32\drivers\etc\hosts) yang disimpan di dalam mesin yang bersangkutan.

KONSEP DASAR

1. LAYANAN

Berikut ini adalah layanan tradisional yang dapat berjalan di atas protokol TCP/IP:

• 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. (Keterangan lebih lanjut mengenai FTP dapat dilihat pada RFC 959.)
• 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. (Keterangan lebih lanjut mengenai Telnet dapat dilihat pada RFC 854 dan RFC 855.)
• Computer mail. Digunakan untuk menerapkan sistem surat elektronik. (Keterangan lebih lanjut mengenai e-mail dapat dilihat pada RFC 821 RFC 822.)
• 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. (Keterangan lebih lanjut mengenai NFS dapat dilihat RFC 1001 dan RFC 1002.)
• Remote execution. Memungkinkan pengguna komputer untuk menjalankan suatu program tertentu di dalam komputer yang berbeda. Biasanya berguna jika pengguna menggunakan komputer yang terbatas, sedangkan ia memerlukan sumber yg banyak dalam suatu sistem komputer.
  Ada beberapa jenis remote 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. (sebagai contoh dalam Berkeley UNIX ada perintah rsh dan rexec.)
• Name server yang berguna sebagai penyimpanan basis data nama host yang digunakan pada Internet (Keterangan lebih lanjut dapat dilihat pada RFC 822 dan RFC 823 yang menjelaskan mengenai penggunaan protokol name server yang bertujuan untuk menentukan nama host di Internet.)

2. REQUEST FOR COMMENTS

RFC (Request For Comments) merupakan standar yang digunakan dalam Internet, meskipun ada juga isinya yg merupakan bahan diskusi ataupun omong kosong belaka. Diterbitkan oleh IAB yang merupakan komite independen yang terdiri atas para peneliti dan profesional yang mengerti teknis, kondisi dan evolusi Internet. Sebuah surat yg mengikuti nomor RFC menunjukan status RFC :

• S: Standard, standar resmi bagi internet
• DS: Draft standard, protokol tahap akhir sebelum disetujui sebagai standar
• PS: Proposed Standard, protokol pertimbangan untuk standar masa depan
• I: Informational, berisikan bahan-bahan diskusi yg sifatnya informasi
• E: Experimental, protokol dalam tahap percobaan tetapi bukan pada jalur standar.
• H: Historic, protokol-protokol yg telah digantikan atau tidak lagi dipertimbankan utk standarisasi.

3. BAGAIMANAKAH BENTUK DAN ARSITEKTUR TCP/IP ITU??? 

Dikarenakan TCP/IP adalah serangkaian protokol di mana setiap protokol melakukan sebagian dari keseluruhan tugas komunikasi jaringan, maka tentulah implementasinya tak lepas dari arsitektur jaringan itu sendiri. Arsitektur rangkaian protokol TCP/IP mendifinisikan berbagai cara agar TCP/IP dapat saling menyesuaikan.

Karena TCP/IP merupakan salah satu lapisan protokol Model OSI, berarti bahwa hierarki TCP/IP merujuk kepada 7 lapisan OSI tersebut. Tiga lapisan teratas biasa dikenal sebagai "upper level protocol" sedangkan empat lapisan terbawah dikenal sebagai "lower level protocol". Tiap lapisan berdiri sendiri tetapi fungsi dari masing-masing lapisan bergantung dari keberhasilan operasi layer sebelumnya. Sebuah lapisan pengirim hanya perlu berhubungan dengan lapisan yang sama di penerima (jadi misalnya lapisan data link penerima hanyadata link pengirim) selain dengan satu layer di atas atau di bawahnya (misalnya lapisan network berhubungan dengan lapisan transport di atasnya atau dengan lapisan data link di bawahnya).

Model dengan menggunakan lapisan ini merupakan sebuah konsep yang penting karena suatu fungsi yang rumit yang berkaitan dengan komunikasi dapat dipecahkan menjadi sejumlah unit yang lebih kecil. Tiap lapisan bertugas memberikan layanan tertentu pada lapisan diatasnya dan juga melindungi lapisan diatasnya dari rincian cara pemberian layanan tersebut. Tiap lapisan harus transparan sehingga modifikasi yang dilakukan atasnya tidak akan menyebabkan perubahan pada lapisan yang lain. 

Lapisan menjalankan perannya dalam pengalihan data dengan mengikuti peraturan yang berlaku untuknya dan hanya berkomunikasi dengan lapisan yang setingkat. Akibatnya sebuah layer pada satu sistem tertentu hanya akan berhubungan dengan lapisan yang sama dari sistem yang lain. Proses ini dikenal sebagai Peer process. 

Dalam keadaan sebenarnya tidak ada data yang langsung dialihkan antar lapisan yang sama dari dua sistem yang berbeda ini. Lapisan atas akan memberikan data dan kendali ke lapisan dibawahnya sampai lapisan yang terendah dicapai. Antara dua lapisan yang berdekatan terdapat interface (antarmuka). Interface ini mendifinisikan operasi dan layanan yang diberikan olehnya ke lapisan lebih atas. Tiap lapisan harus melaksanakan sekumpulan fungsi khusus yang dipahami dengan sempurna. Himpunan lapisan dan protokol dikenal sebagai "arsitektur jaringan".