The Journey of Data Packets in Computer Networks

Slide1Jaringan Komputer

Slide3•Membawa paket dari pengirim ke penerima • Disisi pengirim, membungkus paket kedalam datagram • Disisi penerima, menerima paket dan menyampaikan ke transport layer • Protokol network layer dalam setiap host, router • Router memeriksa field header semua datagram IP yang melewatinya. network data link physical network data link physical network data link physical network data link physical network data link physical network data link physical network data link physical network data link physical application transport network data link physical application transport network data link physical

Slide4•forwarding:  memindahkan paket dari input router ke output router yang tepat • routing:  menentukan rute yang harus diambil paket dari sumber ke tujuan – Routing algorithms

Slide512 3 0111 value in arriving packet’s header routing algorithm local forwarding table header value output link 0100 0101 0111 1001 3 2 2 1 Interplay between routing and forwarding

Slide6Lingkungan protokol network layerfig 5-1

Slide7agar paket dapat mencapai tujuannya, maka dibutuhkan pengalamatan, samaseperti surat biasa. Untuk IP, pengalamatan menggunakan 4 suku byte: A.B.C.D Yang masing-masing suku diwakili oleh satu byte. Jl. Veteran 24 207.23.175.2 11001111.00010111.10101111.00000010

Slide8•Semua komputer yang berada dalam satu segmen TCP/IP harus memiliki NetID yang sama. • Tidak ada dua komputer yang memiliki satu HostID yang sama. • Semua komputer pada jaringan yang sama, harus memiliki subnet mask yang sama. • IP address  memiliki 32 bit angka biner yang merupakan  logical address . Terbagi menjadi 4 segmen, masing-masing segmen 8 bit. Masing-masing segmen dipisah dengan tanda titik. • IP address  bersifat unique, artinya tidak ada device, station, host atau router yang memiliki  IP address  yang sama. • Setiap alamat IP memiliki makna netID dan hostID. Netid adalah pada bit- bit terkiri dan hostid adalah bit-bit selain netid (terkanan). Internet Protocol (IP)

Slide10IP address: 32-bit identifier for host, router  interface interface:  connection between host/router and physical link router’s typically have multiple interfaces host may have multiple interfaces IP addresses associated with each interface 223.1.1.1 223.1.1.2 223.1.1.3 223.1.1.4 223.1.2.9 223.1.2.2 223.1.2.1 223.1.3.2 223.1.3.1 223.1.3.27 223.1.1.1 = 11011111 00000001 00000001 00000001 223 1 1 1

Slide11Jumlah Kelas Alamat Internet

Slide12bit pertama akan menentukan nilai 8 bit pertama dari masing – masing kelas.Jumlah bit yang menjadi Network ID akan menentukan jumlah jaringan yang dihasilkan dari masing – masing kelas. Jumlah bit yang menjadi Host ID akan menentukan jumlah Host yang bisa dialokasikan pada suatu jaringan yang menggunakan kelas tertentu. Bit – bit yang menjadi Network ID dan Host ID akan menentukan NetMask yang digunakan.

Slide13Jika bit pertama dari IP Address adalah 0.Bit ini dan 7 bit berikutnya (8 bit pertama) merupakan bit network. 24 bit terakhir merupakan bit host. Dengan demikian jumlah jaringan ada 128, yakni dari nomor 0.xxx.xxx.xxx sampai 127.xxx.xxx.xxx, tapi dalam praktiknya hanya ada 126 karena jaringan nomor 0.xxx.xxx.xxx dan 127.xxx.xxx.xxx masuk dalam kategori IP khusus yang tidak boleh digunakan. Satu network dapat menampung 16.777.216 host ( 256 x 256 x 256 ) (xxx adalah variabel, nilainya dari 0 s/d 255), tapi dalam prakteknya tiap jaringan dapat menampung 16.777.214 host karena ada 2 alamat IP khusus pada tiap jaringan yang tidak boleh digunakan sebagai alamat IP yaitu 0-127.0.0.0 ( IP terendah disebut juga Network Address  ) dan 0-127.255.255.255 ( IP tertinggi dan  Broadcast Address  ).

Slide142 bit pertama dari IP Address adalah 10.Dua bit ini dan 14 bit berikutnya (16 bit pertama) merupakan bit network. 16 bit terakhir merupakan bit host. Dengan demikian terdapat 16.384 jaringan kelas B (64 x 256), yakni dari network 128.0.xxx.xxx - 191.255.xxx.xxx. Setiap jaringan kelas B mampu menampung 65.536 host ( 256 x 256), tapi dalam prakteknya tiap jaringan dapat menampung 65.534 host karena ada 2 alamat IP khusus pada tiap jaringan yang tidak boleh digunakan sebagai alamat IP yaitu 128- 191.0-255.0.0 ( IP terendah disebut juga  Network Address  ) dan 128-191.0- 255.255.255 ( IP tertinggi dan  Broadcast Address  ).

Slide153 bit pertama dari IP Address adalah 110.Tiga bit ini dan 21 bit berikutnya (24 bit pertama) merupakan bit network. 8 bit terakhir merupakan bit host. Dengan demikian terdapat 2.097.152 jaringan (32 x 256 x 256), yakni dari nomor 192.0.0.xxx sampai 223.255.255.xxx. Setiap network kelas C hanya mampu menampung sekitar 256 host, tapi dalam prakteknya tiap jaringan dapat menampung 256 host karena ada 2 alamat IP khusus pada tiap jaringan yang tidak boleh digunakan sebagai alamat IP yaitu 192-223.0- 255.0-255.0 ( IP terendah disebut juga  Network Address  ) dan 192-223.0-255.0- 255.255 ( IP tertinggi dan  Broadcast Address  ). Ilustrasinya dapat dilihat pada gambar 4.

Slide16Gambar. Kelas-Kelas dalam notasi desimal

Slide17•Semua bit dari Network ID tidak boleh semuanya 0 – Hal ini terjadi pada IP kelas A karena  8 bit pertama IP kelas A terendah adalah 0 • 8 bit pertama dari IP tidak boleh menggunakan angka 127 – Hal ini terjadi pada IP kelas A dimana 8 bit pertama tertinggi adalah 127. IP dengan 8 bit pertama 127 secara otomatis akan digunakan sebagai loopback (memanggil dirinya sendiri ). • Tidak boleh menggunakan address khusus – Network Address (semua bit host 0) – Broadcast Address (semua bit host 1) – Tidak boleh menggunakan alamat 0.0.0.0 (alamat dirinya sendiri) • IP persediaan yang disediakan secara internasinal : – A : 10.0.0.0 – 10.255.255.255/8 (16,777,216 hosts) – B : 172.16.0.0 – 172.31.255.255/12 (1,048,576 hosts) – C : 192.168.0.0 – 192.168.255.255/16 (65,536 hosts)

Slide18Mengidentifikasi Network ID dan Host IDMengecek suatu IP apakah termasuk dalam jaringan atau tidak A set of IP address assignments

Slide19tabel routing diupdate dengan 3 entry. setiap entry berisi base address dan subnet maskAddress C :  11000010 00011000 00000000 00000000 Mask C :  11111111 11111111 11111000 00000000 Address E :  11000010 00011000 00001000 00000000 Mask D :  11111111 11111111 11111100 00000000 Address O :  11000010 00011000 00010000 00000000 Mask O :  11111111 11111111 11110000 00000000 Apa yang terjadi ketika ada paket yang datang pada router dengan alamat 194.24.17.4 yang jika direpresentasikan dalam 32 bit string biner : 11000010 00011000 00010001 00000100 ? Lakukan operasi AND dengan Mask C, didapat : 11000010 00011000 00010000 00000000, ini tidak cocok dengan base address Cambridge Lakukan operasi AND dengan Mask E, didapat : 11000010 00011000 00010000 00000000, ini tidak cocok dengan base address Edinburgh Lakukan operasi AND dengan Mask O, didapat : 11000010 00011000 00010000 00000000, cocok dengan base address Oxford, maka paket akan dikirim ke alamat dalam jaringan tersebut.

Slide20CIDR:  C lassless  I nter D omain  R outing Pembagian subnet alamat dengan panjang yang diinginkan Format alamat : a.b.c.d/x ,dimana x adalah jumlah bit bagian subnet alamat 11001000  00010111    0001000 0  00000000 subnet part host part 200.23.16.0/23

Slide21•Alasan subnetting : – Teknologi berbeda – Terbatasnya teknologi – Unjuk kerja jaringan • What’s a subnet ? – Teknik pemecahan jaringan menjadi subjaringan – Alokasi host dalam jaringan menjadi berkurang – Jumlah jaringan yang dikelola semakin banyak (sesuai jumlah sub) 223.1.1.1 223.1.1.2 223.1.1.3 223.1.1.4 223.1.2.9 223.1.2.2 223.1.2.1 223.1.3.2 223.1.3.1 223.1.3.27 network consisting of 3 subnets LAN

Slide22Recipe• Untuk menentukan subnet, lepaskan setiap interface dari router yang diikuti, buat pula untuk jaringan yang diisolasi. Setiap jaringan yang diisolasi disebut   subnet . 223.1.1.0/24 223.1.2.0/24 223.1.3.0/24 Subnet mask: /24

Slide23How many?223.1.1.1 223.1.1.3 223.1.1.4 223.1.2.2 223.1.2.1 223.1.2.6 223.1.3.2 223.1.3.1 223.1.3.27 223.1.1.2 223.1.7.2 223.1.7.1 223.1.8.2 223.1.8.1 223.1.9.1 223.1.9.2 • Dasar yang perlu diketahui : Alamat 223.1.1.0/24 – 223.1.1.0 – Network Address – 223.1.1.255 – Broadcast Address – 255.255.255.0 - Netmask – 223.1.1.4 – Salah satu IP • Langkah-langkah : – H adalah jumlah bit host dalam jaringan awal – x : bit yang di-mask – Jumlah subnet : 2 x -2 – Jumlah maks host per subnet : 2 H-x  -2 – Blok subnet :kelipatan 2 H-x

Slide24Alamat awal : 223.1.1.0/24• Jumlah bit host H=8 • Tambahkan 2 pada jumlah subjaringan : 3+2 = 5 • Bentuk binernya : 101    ada 3 bit yang harus dimask (x=3) • Mask belum di sub : 11111111.11111111.11111111.000000 00 • Mask sudah di sub : 11111111.11111111.11111111. 111 000 00 • Jumlah subnet : 2 3 -2 = 6 • Jumlah maksimal host per subnet : 2 8-3 - 2 = 32-2 = 30 • Blok subnet : 2 8-3  = 32 223.1.1.0/24 Akan dibagi menjadi 3 subjaringan

Slide25Q: How does  host  get IP address? • hard-coded by system admin in a file – Wintel: control-panel->network->configuration- >tcp/ip->properties – UNIX: /etc/rc.config • DHCP:   D ynamic  H ost  C onfiguration  P rotocol: dynamically get address from as server – “plug-and-play”     (more in next chapter)

Slide26Initial motivation:  Space alamat 32-bit akan habis teralokasikan.

Slide27Priority:  identifikasi prioritas diantara datagram dalam flow Flow Label:  identifikasi datagrams dalam “flow.” yang sama                     (concept “flow” tidak terdefinisi dengan baik). Next header:  identifikasi protokol upper layer untuk data

Slide28Tidak semua router dapat diupgrade simultanTidak ada “flag days” Bagaimana akan mengoperasikan dalam jaringan yang menggunakan router IPv4 dan IPv6 saja Tunneling:  IPv6 membawa payload seperti pada IPv4 datagram diantara router IPv4

Slide29Routing algorithm: menentukan rute dan mengelola tabel routing Properti yang dibutuhkan bagi algoritma routing: 1.  correctness 2.  simplicity 3.  robustness  with respect to failures and changing conditions 4.  stability  of the routing decisions 5.  fairness  of the resource allocation 6.  optimality  of the packet travel times Routing Algorithm

Slide30Sumber informasi  tabel  Routing Sumber  informasi  tabel  Routing Manual Tabel dibuat oleh admin Berguna dalam jaringan kecil Berguna jika rute tidak pernah berubah Automatic routing Software membuat/mengganti tabel Diperlukan dalam jaringan besar Ada perubahan rute ketika kegagalan terjadi

Slide31Static (nonadaptive) RoutingTabel routing tidak berubah menurut kondisi jaringan Adaptive Routing • centralized routing : satu node mengkalkulasi tabel routng • isolated routing : tidak menukar informasi dengan node yang lain • distributed routing : node menukar informasi dan membuat keputusan routing sendiri Sumber informasi tabel Routing

Slide32the first 5 steps used in computing the shortest path from A to D.The arrows indicate the working node.