TCP/IPv4 dan IPv6
Sebelum saya
menjelaskan mengenai TCP/IPv4 dan IPv6 saya akan menjelaskan terlebih dahulu
apa itu TCP/IP….
TCP/IP
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.
TCP/IP pun
mempunyai beberapa layer, layer-layer itu adalah :
1.
IP (internet protocol) yang berperan dalam
pentransmisian paket data dari node ke node. IP mendahului setiap paket data
berdasarkan 4 byte (untuk versi IPv4) alamat tujuan (nomor IP). Internet
authorities menciptakan range angka untuk organisasi yang berbeda. Organisasi
menciptakan grup dengan nomornya untuk departemen. IP bekerja pada mesin
gateaway yang memindahkan data dari departemen ke organisasi kemudian ke region
dan kemudian ke seluruh dunia.
2. TCP (transmission
transfer protocol) berperan didalam memperbaiki pengiriman data yang benar dari
suatu klien ke server. Data dapat hilang di tengah-tengah jaringan. TCP dapat
mendeteksi error atau data yang hilang dan kemudian melakukan transmisi ulang
sampai data diterima dengan benar dan lengkap.
3.
Sockets yaitu merupakan nama yang diberikan
kepada subrutin paket yang menyediakan akses ke TCP/IP pada kebanyakan sistem.
IP versi 4
IPv4 adalah
sebuah jenis pengalamatan jaringan yang digunakan di dalam protocol jaringan
TCP/IP yang menggunakan protokol IP versi 4. Panjang totalnya adalah 32-bit, dan
secara teoritis dapat mengalamati hingga 4 miliar host komputer atau lebih
tepatnya 4.294.967.296 host di seluruh dunia.
Alamat IP versi 4
umumnya diekspresikan dalam notasi desimal bertitik (dotted-decimal notation),
yang dibagi ke dalam empat buah oktet berukuran 8-bit. Dalam beberapa buku
referensi, format bentuknya adalah w.x.y.z. Karena setiap oktet berukuran
8-bit, maka nilainya berkisar antara 0 hingga 255 (meskipun begitu, terdapat
beberapa pengecualian nilai). Alamat IP yang dimiliki oleh sebuah host dapat
dibagi dengan menggunakan subnet mask jaringan ke dalam dua buah bagian, yakni:
·
Network
Identifier/NetID atau Network
Address (alamat jaringan) yang digunakan khusus untuk mengidentifikasikan
alamat jaringan di mana host berada. Dalam banyak kasus, sebuah alamat network
identifier adalah sama dengan segmen jaringan fisik dengan batasan yang dibuat
dan didefinisikan oleh router IP. Meskipun demikian, ada beberapa kasus di mana
beberapa jaringan logis terdapat di dalam sebuah segmen jaringan fisik yang
sama dengan menggunakan sebuah praktek yang disebut sebagai multinetting. Semua sistem di dalam
sebuah jaringan fisik yang sama harus memiliki alamat network identifier yang
sama. Network identifier juga harus bersifat unik dalam sebuah Internetwork.
Jika semua node di dalam jaringan logis yang sama tidak dikonfigurasikan dengan
menggunakan network identifier yang sama, maka terjadilah masalah yang disebut
dengan routing error. Alamat network
identifier tidak boleh bernilai 0
atau 255.
·
Host Identifier/HostID atau Host address (alamat host) yang
digunakan khusus untuk mengidentifikasikan alamat host (dapat berupa
workstation, server atau sistem lainnya yang berbasis teknologi TCP/IP) di
dalam jaringan. Nilai host identifier
tidak boleh bernilai 0 atau 255 dan harus bersifat unik di dalam network
identifier/segmen jaringan di mana ia berada.
Alamat IPv4 terbagi menjadi beberapa jenis,
yakni sebagai berikut:
1) Alamat Unicast, merupakan
alamat IPv4 yang ditentukan untuk sebuah antarmuka jaringan yang dihubungkan ke
sebuah Internetwork IP. Alamat unicast digunakan dalam komunikasi
point-to-point atau one-to-one. Jika ada sebuah intranet tidak yang terkoneksi
ke Internet, semua alamat IP dalam ruangan kelas alamat unicast dapat
digunakan. Jika koneksi dilakukan secara langsung (dengan menggunakan teknik
routing) atau secara tidak langsung (dengan menggunakan proxy server), maka ada
dua jenis alamat yang dapat digunakan di dalam Internet, yaitu public address
(alamat publik) dan private address (alamat pribadi).
-
Alamat publik adalah alamat-alamat yang telah
ditetapkan oleh InterNIC dan berisi beberapa buah network identifier yang telah
dijamin unik (artinya, tidak ada dua host yang menggunakan alamat yang sama)
jika intranet tersebut telah terhubung ke Internet.
-
Alamat Privat. Untuk host-host
di dalam sebuah organisasi yang tidak membutuhkan akses langsung ke Internet,
alamat-alamat IP yang bukan duplikat dari alamat publik yang telah ditetapkan
mutlak dibutuhkan. Untuk mengatasi masalah pengalamatan ini, para desainer
Internet mereservasikan sebagian ruangan alamat IP dan menyebut bagian tersebut
sebagai ruangan alamat pribadi. Sebuah alamat IP yang berada di dalam ruangan
alamat pribadi tidak akan digunakan sebagai sebuah alamat publik. Alamat IP
yang berada di dalam ruangan alamat pribadi dikenal juga dengan alamat pribadi
atau Private Address. Ruangan alamat pribadi yang ditentukan di dalam RFC 1918
didefinisikan di dalam tiga blok alamat berikut:
• 10.0.0.0/8
• 172.16.0.0/12
• 192.168.0.0/16
Sementara itu ada
juga sebuah ruang alamat yang digunakan untuk alamat IP privat dalam beberapa
sistem operasi: 169.254.0.0/16
2) Alamat Broadcast
merupakan alamat
IPv4 yang didesain agar diproses oleh setiap node IP dalam segmen jaringan yang
sama. Alamat broadcast digunakan dalam komunikasi one-to-everyone. Berbeda
dengan alamat IP unicast atau alamat IP multicast, alamat IP broadcast hanya
dapat digunakan sebagai alamat tujuan saja, sehingga tidak dapat digunakan
sebagai alamat sumber. Ada empat buah jenis alamat IP broadcast, yakni network
broadcast, subnet broadcast, all-subnets-directed broadcast, dan Limited
Broadcast. Untuk setiap jenis alamat broadcast tersebut, paket IP broadcast
akan dialamatkan kepada lapisan antarmuka jaringan dengan menggunakan alamat
broadcast yang dimiliki oleh teknologi antarmuka jaringan yang digunakan.
Sebagai contoh, untuk jaringan Ethernet dan Token Ring, semua paket broadcast
IP akan dikirimkan ke alamat broadcast Ethernet dan Token Ring, yakni
0xFF-FF-FF-FF-FF-FF.
3) Alamat Multicast
merupakan alamat
IPv4 yang didesain agar diproses oleh satu atau beberapa node dalam segmen
jaringan yang sama atau berbeda. Alamat multicast digunakan dalam komunikasi
one-to-many. Alamat IP Multicast (Multicast IP Address) adalah alamat yang
digunakan untuk menyampaikan satu paket kepada banyak penerima. Dalam sebuah
intranet yang memiliki alamat multicast IPv4, sebuah paket yang ditujukan ke
sebuah alamat multicast akan diteruskan oleh router ke subjaringan di mana
terdapat host-host yang sedang berada dalam kondisi "listening"
terhadap lalu lintas jaringan yang dikirimkan ke alamat multicast tersebut.
Dengan cara ini, alamat multicast pun menjadi cara yang efisien untuk
mengirimkan paket data dari satu sumber ke beberapa tujuan untuk beberapa jenis
komunikasi. Alamat multicast didefinisikan dalam RFC 1112.
Alamat IP versi 4
dibagi ke dalam beberapa kelas. Sebenarnya yang menjadi pembeda kelas IP versi
4 adalah pola biner yang terdapat dalam oktet pertama (utamanya adalah bit-bit
awal/high-order bit), tapi untuk lebih mudah mengingatnya, akan lebih cepat
diingat dengan menggunakan representasi desimal.
Alasan klasifikasi ini antara lain :
o
Memudahkan sistem pengelolaan dan pengaturan
alamat-alamat.
o
Memanfaatkan jumlah alamat yang ada secara
optimum (tidak ada alamat yang terlewat).
o
Memudahkan pengorganisasian jaringan di
seluruh dunia dengan membedakan jaringan tersebut termasuk kategori besar,
menengah, atau kecil.
o
Membedakan antara alamat untuk jaringan dan
alamat untuk host/router
Kelas-kelas tersebut :
a. Kelas A
ü Bit pertama IP
address kelas A adalah 0, dengan panjang net ID 8 bit dan panjang host ID 24
bit.
ü IP address kelas
A mempunyai range dari 0-127. Jadi pada kelas A terdapat 128 network dengan
tiap network dapat menampung sekitar 16 juta host (255x255x255).
ü IP address kelas
A diberikan untuk jaringan dengan jumlah host yang sangat besar
b. Kelas B
ü Dua bit pertama
IP address kelas B selalu diset 10 sehingga byte pertamanya selalu bernilai
antara 128-191. Network ID adalah 16 bit pertama dan 16 bit sisanya adalah host
ID.
ü IP address kelas
B ini mempunyai range IP dari 128.0.xxx.xxx sampai 191.255.xxx.xxx,
ü Jadi berjumlah
65.255 network dengan jumlah host tiap network 255 x 255 host atau sekitar 65
ribu host.
c. Kelas C
ü Tiga bit pertama
IP address kelas C selalu diset 110
ü Network ID
terdiri dari 24 bit dan host ID 8 bit sisanya sehingga dapat terbentuk sekitar
2 juta network dengan masing-masing network memiliki 256 host.
ü IP address kelas
C mulanya digunakan untuk jaringan berukuran kecil seperti LAN.
d. Kelas D
ü IP address kelas
D digunakan untuk keperluan multicasting. 4 bit pertama IP address kelas D
selalu diset 1110 sehingga byte pertamanya berkisar antara 224-247, sedangkan
bit-bit berikutnya diatur sesuai keperluan multicast group yang menggunakan IP
address ini. Dalam multicasting tidak dikenal istilah network ID dan host ID.
e. Kelas E
ü IP address kelas
E tidak diperuntukkan untuk keperluan umum. 4 bit pertama IP address kelas ini
diset 1111 sehingga byte pertamanya berkisar antara 248-255.
IPv4 Address
Prefixes
Representasi
prefix dari alamat IPv4 adalah menunjukkan banyaknya jumlah alamat pada IPv4.
Unutk menetukan panjang notasi dari alamat prefix, kamu bisa memulainya dengan
cara merubah seluruh variable bit menjadi 0, kemudian konversi ke notasi
decimal, dan tambahkan potongan bit yang telah ditentukan(panjang prefix)
diawal pengalamatan.
Sebagai contoh,
misalnya alamat IPv4 adalah 131.107.0.0/16 memiliki 16 bit yang telah
ditentukan (100000011 01101011). Awali pengalamatan dengan 16 bit sebelumnya
yang telah ditentukan, kemudian merubah 16 bit terahir menjadi bit 0, sehingga
hasilnya menjadi 1000000111 01101011 00000000 00000000 atau 131.107.0.0.
Kemudian tinggal menambahkan potongan bit yang telah ditentukan (/16) untuk
merepresentasikan alamat prefix dari 131.107.0.0/16.
IP versi 6
IPv6 merupakan singkatan dari “Internet
Protocol Version 6", yaitu protokol generasi terbaru yang didesain
oleh IETF (The Internet Engineering Task Force; www.ietf.org) untuk menggantikan protokol
internet yang digunakan saat ini, yaitu IP Versi 4 (IPv4).
Sebagian besar
aplikasi internet saat ini menggunakan IPv4, yang sudah berumur hampir 20 tahun.
Terlepas dari usianya, IPv4 telah sangat fleksibel dalam memenuhi kebutuhan
pengguna internet selama ini, tetapi kini IPv6 mulai mengalami beberapa
masalah. Masalah yang terpenting adalah mulai menipisnya persediaan
alamat-alamat IPv4 yang dibutuhkan oleh perangkat-perangkat untuk terhubung ke
internet.
Alamat-alamat IPv4 saat ini berbasis 32-bit (232),
yang berarti ada sekitar 4 miliar alamat yang tersedia, sedangkan alamat-alamat
IPv6 berbasis 128-bit (2128), sehingga alamat yang tersedia pun
menjadi jauh lebih banyak, yaitu sekitar 340 miliar miliar miliar miliar
alamat.
IPv6 memecahkan
beberapa masalah yang ada pada IPv4, salah satunya keterbatasan jumlah alamat
IP di atas. IPv6 juga merupakan pengembangan dari IPv4 dalam beberapa bidang
seperti routing dan otokonfigurasi jaringan. IPv6 diharapkan dapat
berangsur-angsur menggantikan IPv4, dengan terlebih dahulu diterapkan secara
bersamaan selama masa transisi beberapa tahun ke depan.
Aplikasi apa saja yang telah menerapkan IPv6
saat ini?
Saat ini telah banyak
aplikasi internet yang menjalankan IPv6 dan jumlahnya terus meningkat. Di masa
depan, aplikasi-aplikasi berbasis IPv6 akan diterapkan pula pada
perangkat-perangkat elektronik agar semakin “pintar”, semakin user friendly
dan dapat diakses dari jarak jauh. Semua “perintah” yang kita berikan kepada
perangkat tersebut dapat dilakukan melalui internet berbasis IPv6, bahkan
melalui koneksi internet wireless broadband di mana pun kita berada.
Berikut adalah perbedaan antara IPv4 dan IPv6
menurut Kementerian Komunikasi dan Informatika (Kominfo):
Fitur
IPv4: Jumlah alamat menggunakan 32 bit
sehingga jumlah alamat unik yang didukung terbatas 4.294.967.296 atau di atas 4
miliar alamat IP saja. NAT mampu untuk sekadar memperlambat habisnya jumlah
alamat IPv4, namun pada dasarnya IPv4 hanya menggunakan 32 bit sehingga tidak
dapat mengimbangi laju pertumbuhan internet dunia.
IPv6: Menggunakan 128 bit untuk mendukung 3.4
x 10^38 alamat IP yang unik. Jumlah yang masif ini lebih dari cukup untuk
menyelesaikan masalah keterbatasan jumlah alamat pada IPv4 secara permanen.
Routing
IPv4: Performa routing menurun seiring dengan
membesarnya ukuran tabel routing. Penyebabnya pemeriksaan header MTU di setiap
router dan hop switch.
IPv6: Dengan proses routing yang jauh lebih
efisien dari pendahulunya, IPv6 memiliki kemampuan untuk mengelola tabel routing
yang besar.
Mobilitas
IPv4: Dukungan terhadap mobilitas yang
terbatas oleh kemampuan roaming saat beralih dari satu jaringan ke jaringan
lain.
IPv6: Memenuhi kebutuhan mobilitas tinggi
melalui roaming dari satu jaringan ke jaringan lain dengan tetap terjaganya
kelangsungan sambungan. Fitur ini mendukung perkembangan aplikasi-aplikasi.
Keamanan
IPv4: Meski umum digunakan dalam mengamankan
jaringan IPv4, header IPsec merupakan fitur tambahan pilihan pada standar IPv4.
IPv6: IPsec dikembangkan sejalan dengan IPv6.
Header IPsec menjadi fitur wajib dalam standar implementasi IPv6.
Ukuran header
IPv4: Ukuran header dasar 20 oktet ditambah
ukuran header options yang dapat bervariasi.
IPv6: Ukuran header tetap 40 oktet. Sejumlah
header pada IPv4 seperti Identification, Flags, Fragment offset, Header
Checksum dan Padding telah dimodifikasi.
Header checksum
IPv4: Terdapat header checksum yang diperiksa
oleh setiap switch (perangkat lapis ke 3), sehingga menambah delay.
IPv6: Proses checksum tidak dilakukan di
tingkat header, melainkan secara end-to-end. Header IPsec telah menjamin
keamanan yang memadai
Fragmentasi
IPv4: Dilakukan di setiap hop yang melambatkan
performa router. Proses menjadi lebih lama lagi apabila ukuran paket data
melampaui Maximum Transmission Unit (MTU) paket dipecah-pecah sebelum disatukan
kembali di tempat tujuan.
IPv6: Hanya dilakukan oleh host yang
mengirimkan paket data. Di samping itu, terdapat fitur MTU discovery yang
menentukan fragmentasi yang lebih tepat menyesuaikan dengan nilai MTU terkecil
yang terdapat dalam sebuah jaringan dari ujung ke ujung.
Configuration
IPv4: Ketika sebuah host terhubung ke sebuah
jaringan, konfigurasi dilakukan secara manual.
IPv6: Memiliki fitur stateless auto
configuration dimana ketika sebuah host terhubung ke sebuah jaringan,
konfigurasi dilakukan secara otomatis.
Kualitas Layanan
IPv4: Memakai mekanisme best effort untuk
tanpa membedakan kebutuhan.
IPv6: Memakai mekanisme best level of effort
yang memastikan kualitas layanan. Header traffic class menentukan prioritas
pengiriman paket data berdasarkan kebutuhan akan kecepatan tinggi atau tingkat
latency tinggi.
Sumber :
Apa itu TCP/IPv4 dan IPv6 ?