IPv4 - Panduan Cepat
Era ini disebut-sebut sebagai era komputer. Komputer telah mengubah cara hidup kita secara signifikan. Sebuah perangkat komputasi ketika terhubung ke perangkat komputasi lain memungkinkan kami untuk berbagi data dan informasi dengan kecepatan kilat.
Apa itu Jaringan?
Jaringan dalam dunia komputer dikatakan sebagai kumpulan host yang saling berhubungan, melalui beberapa media bersama yang dapat berupa kabel atau nirkabel. Jaringan komputer memungkinkan tuan rumahnya untuk berbagi dan bertukar data dan informasi melalui media. Jaringan dapat berupa Jaringan Area Lokal yang tersebar di seluruh kantor atau Jaringan Area Metro yang tersebar di seluruh kota atau Jaringan Area Luas yang dapat menjangkau lintas kota dan provinsi.
Jaringan komputer dapat sesederhana dua PC yang dihubungkan bersama melalui satu kabel tembaga atau dapat dikembangkan hingga kompleksitas di mana setiap komputer di dunia ini terhubung satu sama lain, yang disebut Internet. Sebuah jaringan kemudian memasukkan lebih banyak komponen untuk mencapai tujuan akhir pertukaran data. Di bawah ini adalah deskripsi singkat dari komponen yang terlibat dalam jaringan komputer -
Hosts- Host dikatakan terletak di ujung akhir jaringan, yaitu host adalah sumber informasi dan host lain akan menjadi tujuan. Arus informasi ujung ke ujung di antara host. Host dapat berupa PC pengguna, Server internet, server database, dll.
Media- Jika berkabel, maka bisa berupa kabel tembaga, kabel serat optik, dan kabel koaksial. Jika nirkabel, ini dapat berupa frekuensi radio siaran bebas atau pita nirkabel khusus. Frekuensi nirkabel juga dapat digunakan untuk menghubungkan situs jarak jauh.
Hub- Hub adalah repeater multiport dan digunakan untuk menghubungkan host di segmen LAN. Karena throughput yang rendah, hub sekarang jarang digunakan. Hub bekerja pada Layer-1 (Physical Layer) Model OSI.
Switch- Switch adalah jembatan multiport dan digunakan untuk menghubungkan host di segmen LAN. Sakelar jauh lebih cepat daripada Hub dan beroperasi pada kecepatan kabel. Switch berfungsi pada Layer-2 (Data Link Layer), tetapi switch Layer-3 (Network Layer) juga tersedia.
Router- Router adalah perangkat Layer-3 (Network Layer) yang membuat keputusan perutean untuk data / informasi yang dikirim untuk beberapa tujuan jarak jauh. Router membuat inti dari jaringan yang saling berhubungan dan Internet.
Gateways - Perangkat lunak atau kombinasi perangkat lunak dan perangkat keras yang disatukan, berfungsi untuk bertukar data antar jaringan yang menggunakan protokol berbeda untuk berbagi data.
Firewall - Software atau kombinasi software dan hardware, digunakan untuk melindungi data pengguna dari penerima yang tidak diinginkan di jaringan / internet.
Semua komponen dalam jaringan pada akhirnya melayani host.
Pengalamatan Host
Komunikasi antar host dapat terjadi hanya 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 disebutInternet Protocol Address.
Organisasi Standar Internasional memiliki model yang terdefinisi dengan baik untuk Sistem Komunikasi yang dikenal sebagai Interkoneksi Sistem Terbuka, atau Model OSI. Model berlapis ini adalah pandangan konseptual tentang bagaimana satu sistem harus berkomunikasi dengan yang lain, menggunakan berbagai protokol yang ditetapkan di setiap lapisan. Selanjutnya, setiap lapisan ditetapkan ke bagian sistem komunikasi yang terdefinisi dengan baik. Misalnya, lapisan Fisik mendefinisikan semua komponen yang bersifat fisik, yaitu kabel, frekuensi, kode pulsa, transmisi tegangan, dll. Dari suatu sistem komunikasi.
Model OSI memiliki tujuh lapisan berikut -
Application Layer (Layer-7)- Di sinilah letak aplikasi pengguna yang perlu mentransfer data antara atau di antara host. Misalnya - HTTP, aplikasi transfer file (FTP) dan surat elektronik dll.
Presentation Layer (Layer-6)- Lapisan ini membantu untuk memahami representasi data dalam satu bentuk pada host ke host lain dalam representasi aslinya. Data dari pengirim diubah menjadi data on-the-wire (format standar umum) dan di ujung penerima diubah ke representasi asli penerima.
Session Layer (Layer-5)- Lapisan ini menyediakan kemampuan manajemen sesi antar host. Misalnya, jika beberapa host memerlukan verifikasi kata sandi untuk akses dan jika kredensial disediakan maka untuk sesi itu verifikasi kata sandi tidak terjadi lagi. Lapisan ini dapat membantu dalam sinkronisasi, kontrol dialog dan manajemen operasi kritis (misalnya, transaksi bank online).
Transport Layer (Layer-4)- Lapisan ini menyediakan pengiriman data ujung ke ujung di antara host. Lapisan ini mengambil data dari lapisan di atas dan memecahnya menjadi unit-unit yang lebih kecil yang disebut Segmen dan kemudian memberikannya ke lapisan Jaringan untuk transmisi.
Network Layer (Layer-3) - Lapisan ini membantu mengidentifikasi host secara unik di luar subnet dan menentukan jalur yang akan diikuti oleh paket atau diarahkan untuk mencapai tujuan.
Data Link Layer (Layer-2)- Lapisan ini mengambil data transmisi mentah (sinyal, pulsa, dll.) Dari Lapisan Fisik dan membuat Bingkai Data, dan mengirimkannya ke lapisan atas dan sebaliknya. Lapisan ini juga memeriksa setiap kesalahan transmisi dan memilahnya dengan benar.
Physical Layer (Layer-1) - Lapisan ini berkaitan dengan teknologi perangkat keras dan mekanisme komunikasi aktual seperti pensinyalan, voltase, jenis dan panjang kabel, dll.
Lapisan Jaringan
Lapisan jaringan bertanggung jawab untuk membawa data dari satu host ke host lainnya. Ini menyediakan cara untuk mengalokasikan alamat logis ke host, dan mengidentifikasinya secara unik menggunakan alamat yang sama. Lapisan jaringan mengambil unit data dari Transport Layer dan memotongnya menjadi unit yang lebih kecil yang disebut Paket Data.
Lapisan jaringan menentukan jalur data, paket harus mengikuti untuk mencapai tujuan. Router bekerja pada lapisan ini dan menyediakan mekanisme untuk merutekan data ke tujuannya.
Mayoritas internet menggunakan protokol suite yang disebut Internet Protocol Suite juga dikenal sebagai protokol TCP / IP. Suite ini adalah kombinasi dari protokol yang mencakup sejumlah protokol yang berbeda untuk tujuan dan kebutuhan yang berbeda. Karena dua protokol utama dalam rangkaian ini adalah TCP (Transmission Control Protocol) dan IP (Internet Protocol), hal ini biasanya disebut sebagai rangkaian Protokol TCP / IP. Paket protokol ini memiliki model referensi sendiri yang mengikuti melalui internet. Berbeda dengan model OSI, model protokol ini memiliki lebih sedikit lapisan.
Model ini tidak peduli dengan implementasi perangkat keras yang sebenarnya, yaitu lapisan fisik Model OSI. Inilah mengapa model ini dapat diterapkan di hampir semua teknologi yang mendasarinya. Lapisan transportasi dan Internet sesuai dengan lapisan sesama yang sama. Ketiga lapisan teratas Model OSI dikompresi bersama dalam satu lapisan Aplikasi Model TCP / IP.
Internet Protocol Version 4 (IPv4)
Protokol Internet adalah salah satu protokol utama dalam rangkaian protokol TCP / IP. Protokol ini bekerja di lapisan jaringan model OSI dan di 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 pengalamatan IP. IP menggunakan pengiriman upaya terbaik, yaitu tidak menjamin bahwa paket akan dikirim ke host yang dituju, tetapi akan melakukan yang terbaik untuk mencapai tujuan. Protokol Internet versi 4 menggunakan alamat logis 32-bit.
Protokol Internet menjadi protokol lapisan-3 (OSI) mengambil Segmen data dari lapisan-4 (Transport) dan membaginya menjadi paket-paket. Paket IP mengenkapsulasi 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 lainnya.
Header IP mencakup banyak informasi yang relevan termasuk Nomor Versi, yang dalam konteks ini adalah 4. Detail lainnya adalah sebagai berikut -
Version- Versi no. Protokol Internet yang digunakan (misalnya IPv4).
IHL- Panjang Header 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 Length - Panjang seluruh Paket IP (termasuk header IP dan Payload IP).
Identification- Jika paket IP terfragmentasi selama transmisi, semua fragmen berisi nomor identifikasi yang sama. untuk mengidentifikasi paket IP asli yang mereka miliki.
Flags- Seperti yang dibutuhkan oleh sumber daya jaringan, jika Paket IP terlalu besar untuk ditangani, 'tanda' ini memberi tahu apakah mereka dapat terfragmentasi atau tidak. Dalam flag 3-bit ini, MSB selalu disetel ke '0'.
Fragment Offset - Offset ini memberi tahu posisi pasti dari fragmen dalam Paket IP asli.
Time to Live- Untuk menghindari perulangan dalam jaringan, setiap paket dikirim dengan beberapa nilai TTL yang ditetapkan, yang memberi tahu jaringan berapa banyak router (hop) yang dapat dilintasi paket ini. Pada setiap hop, nilainya berkurang satu dan ketika nilainya mencapai nol, paket tersebut akan dibuang.
Protocol- Memberi tahu lapisan Jaringan di host tujuan, di mana Protokol milik paket ini, yaitu Protokol tingkat berikutnya. Misal nomor protokol dari ICMP adalah 1, TCP 6 dan UDP 17.
Header Checksum - Field ini digunakan untuk menyimpan nilai checksum dari seluruh header yang kemudian digunakan untuk memeriksa apakah paket diterima tanpa kesalahan.
Source Address - Alamat 32-bit dari Pengirim (atau sumber) paket.
Destination Address - Alamat 32-bit Penerima (atau tujuan) paket.
Options - 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.
IPv4 mendukung tiga jenis mode pengalamatan. -
Mode Pengalamatan Unicast
Dalam mode ini, data hanya dikirim ke satu host yang dituju. Bidang Alamat Tujuan berisi alamat IP 32-bit dari host tujuan. Di sini klien mengirim data ke server yang ditargetkan -
Mode Pengalamatan Siaran
Dalam mode ini, paket dialamatkan ke semua host di segmen jaringan. Bidang Alamat Tujuan berisi alamat siaran khusus, yaitu255.255.255.255. Ketika sebuah host melihat paket ini di jaringan, ia terikat untuk memprosesnya. Di sini klien mengirim paket, yang dihibur oleh semua Server -
Mode Pengalamatan Multicast
Mode ini merupakan gabungan dari dua mode sebelumnya, yaitu paket yang dikirim tidak ditujukan ke satu host atau semua host di segmen tersebut. Dalam paket ini, Alamat Tujuan berisi alamat khusus yang dimulai dengan 224.xxx dan dapat digunakan oleh lebih dari satu host.
Di sini server mengirimkan paket yang dihibur oleh lebih dari satu server. Setiap jaringan memiliki satu alamat IP yang dicadangkan untuk Nomor Jaringan yang mewakili jaringan dan satu alamat IP yang dicadangkan untuk Alamat Siaran, yang mewakili semua host di jaringan itu.
Skema Pengalamatan Hierarki
IPv4 menggunakan skema pengalamatan hierarki. Alamat IP, yang panjangnya 32-bit, dibagi menjadi dua atau tiga bagian seperti yang digambarkan -
Satu alamat IP dapat berisi informasi tentang jaringan dan sub-jaringannya dan pada akhirnya host. Skema ini memungkinkan IP Address menjadi hierarchical dimana suatu jaringan dapat memiliki banyak sub-jaringan yang pada gilirannya dapat memiliki banyak host.
Subnetmask
Alamat IP 32-bit berisi informasi tentang host dan jaringannya. Sangatlah penting untuk membedakan keduanya. Untuk ini, router menggunakan Subnet Mask, yang merupakan ukuran alamat jaringan di alamat IP. Subnet Mask juga memiliki panjang 32 bit. Jika alamat IP dalam biner adalah AND dengan Subnet Mask-nya, hasilnya akan menghasilkan alamat Jaringan. Misalnya, Alamat IP adalah 192.168.1.152 dan Subnet Mask 255.255.255.0 lalu -
Dengan cara ini Subnet Mask membantu mengekstrak ID Jaringan dan Host dari Alamat IP. Sekarang dapat diidentifikasi bahwa 192.168.1.0 adalah nomor Jaringan dan 192.168.1.152 adalah host di jaringan itu.
Representasi Biner
Metode nilai posisi adalah bentuk paling sederhana untuk mengubah biner dari nilai desimal. Alamat IP adalah nilai 32 bit yang dibagi menjadi 4 oktet. Oktet biner berisi 8 bit dan nilai setiap bit dapat ditentukan oleh posisi nilai bit '1' dalam oktet tersebut.
Nilai posisi bit ditentukan oleh 2 yang dipangkatkan (posisi - 1), yaitu nilai bit 1 pada posisi 6 adalah 2 ^ (6-1) yaitu 2 ^ 5 yaitu 32. Nilai total bit oktet ditentukan dengan menjumlahkan nilai posisi bit. Nilai 11000000 adalah 128 + 64 = 192. Beberapa contoh ditunjukkan pada tabel di bawah ini -
Hierarki Protokol Internet berisi beberapa kelas Alamat IP untuk digunakan secara efisien dalam berbagai situasi sesuai kebutuhan host per jaringan. Secara garis besar, sistem Pengalamatan IPv4 dibagi menjadi lima kelas Alamat IP. Semua lima kelas diidentifikasi oleh oktet pertama Alamat IP.
Internet Corporation for Assigned Names and Numbers bertanggung jawab untuk menetapkan alamat IP.
Oktet pertama yang dirujuk di sini adalah yang paling kiri. Oktet diberi nomor sebagai berikut yang menggambarkan notasi desimal bertitik dari Alamat IP -
Jumlah jaringan dan jumlah host per kelas dapat diturunkan dengan rumus ini -
Saat menghitung alamat IP host, 2 alamat IP akan berkurang karena tidak dapat ditetapkan ke host, yaitu IP pertama jaringan adalah nomor jaringan dan IP terakhir dicadangkan untuk Broadcast IP.
Alamat Kelas A.
Bit pertama dari oktet pertama selalu disetel ke 0 (nol). Jadi oktet pertama berkisar antara 1 - 127, yaitu
Alamat Kelas A hanya menyertakan IP mulai dari 1.xxx hingga 126.xxx saja. Rentang IP 127.xxx dicadangkan untuk alamat IP loopback.
Subnet mask default untuk alamat IP Kelas A adalah 255.0.0.0 yang berarti bahwa pengalamatan Kelas A dapat memiliki 126 jaringan (2 7 -2) dan 16777214 host (2 24 -2).
Format alamat IP Kelas A adalah: 0NNNNNNN.HHHHHHHH.HHHHHHHH.HHHHHHHH
Alamat Kelas B
Sebuah alamat IP milik kelas B memiliki dua bit pertama di oktet pertama diatur ke 10, yaitu
Alamat IP Kelas B berkisar dari 128.0.xx hingga 191.255.xx Subnet mask default untuk Kelas B adalah 255.255.xx
Kelas B memiliki alamat Jaringan 16384 (2 14 ) dan alamat Host 65534 (2 16 -2).
Format alamat IP Kelas B adalah: 10NNNNNN.NNNNNNNN.HHHHHHHH.HHHHHHHH
Alamat Kelas C.
Oktet pertama dari alamat IP Kelas C memiliki 3 bit pertama yang disetel ke 110, yaitu -
Alamat 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 alamat Jaringan 2097152 (2 21 ) dan 254 (2 8 -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 rentang alamat IP dari 224.0.0.0 hingga 239.255.255.255. Kelas D dicadangkan untuk Multicasting. Dalam multicasting, data tidak ditujukan untuk host tertentu, itulah mengapa 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 nomor Jaringan dan nomor awal Host per jaringan. Pengalamatan IP Classful tidak memberikan fleksibilitas apa pun karena memiliki lebih sedikit jumlah Host per Jaringan atau lebih banyak Jaringan per Kelas IP.
CIDR atau Classless Inter Domain Routingmemberikan fleksibilitas meminjam bit bagian Host dari alamat 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 memberikan kemampuan manajemen jaringan yang lebih baik.
Subnet Kelas A.
Di Kelas A, hanya oktet pertama yang digunakan sebagai pengenal Jaringan dan tiga oktet lainnya digunakan untuk ditugaskan 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 (Bit Paling Signifikan) dipinjam dari bit host oktet kedua dan ditambahkan ke alamat Jaringan, itu membuat dua Subnet (2 1 = 2) dengan (2 23 -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 kasus subnetting juga, alamat IP pertama dan terakhir dari setiap subnet digunakan masing-masing untuk Nomor Subnet dan alamat IP Siaran Subnet. Karena dua alamat IP ini tidak dapat ditetapkan ke host, sub-netting tidak dapat diterapkan dengan menggunakan lebih dari 30 bit sebagai Network Bits, yang menyediakan kurang dari dua host per subnet.
Subnet Kelas B.
Secara default, menggunakan Classful Networking, 14 bit digunakan sebagai bit Jaringan yang menyediakan (2 14 ) 16384 Jaringan dan (2 16 -2) 65534 Host. Alamat IP Kelas B dapat di-subnet 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 ke jaringan berukuran sangat kecil karena hanya dapat memiliki 254 host di jaringan. Diberikan di bawah ini adalah daftar semua kemungkinan kombinasi dari alamat IP Kelas B subnetted -
Penyedia Layanan Internet mungkin menghadapi situasi di mana mereka perlu mengalokasikan subnet IP dengan ukuran berbeda sesuai kebutuhan pelanggan. Satu pelanggan mungkin meminta subnet Kelas C dari 3 alamat IP dan yang lain mungkin meminta 10 IP. Untuk ISP, tidak mungkin membagi alamat IP menjadi subnet ukuran tetap, melainkan dia mungkin ingin membuat subnet subnet sedemikian rupa sehingga menghasilkan pemborosan alamat IP minimum.
Misalnya, administrator memiliki jaringan 192.168.1.0/24. Akhiran / 24 (dilafalkan sebagai "slash 24") menunjukkan jumlah bit yang digunakan untuk alamat jaringan. Dalam contoh ini, administrator memiliki tiga departemen berbeda dengan jumlah host berbeda. Departemen Penjualan memiliki 100 komputer, Departemen Pembelian memiliki 50 komputer, Akun memiliki 25 komputer dan Manajemen memiliki 5 komputer. Di 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 berdasarkan departemen seperti yang disebutkan dalam contoh.
Langkah 1
Buat daftar Subnet mungkin.
Langkah 2
Urutkan persyaratan IP dalam urutan menurun (Tertinggi ke Terendah).
- Penjualan 100
- Beli 50
- Akun 25
- Manajemen 5
Langkah - 3
Alokasikan rentang IP tertinggi ke persyaratan tertinggi, jadi mari tetapkan 192.168.1.0 / 25 (255.255.255.128) ke departemen Penjualan. Subnet IP dengan nomor Jaringan 192.168.1.0 ini memiliki 126 alamat IP Host yang valid yang memenuhi persyaratan departemen Penjualan. Subnet mask yang digunakan untuk subnet ini memiliki 10.000.000 sebagai oktet terakhir.
Langkah - 4
Alokasikan rentang tertinggi berikutnya, jadi mari 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 di oktet terakhir.
Langkah - 5
Alokasikan kisaran 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 alamat IP host yang valid. Jadi ini bisa ditugaskan ke Manajemen. Oktet terakhir dari subnet mask akan berisi 11111000.
Dengan menggunakan VLSM, administrator dapat membuat subnet subnet IP sedemikian rupa sehingga paling sedikit jumlah alamat IP yang terbuang. Bahkan setelah menetapkan IP ke setiap departemen, administrator, dalam contoh ini, masih memiliki banyak alamat IP yang tidak mungkin dilakukan jika dia telah menggunakan CIDR.
Ada beberapa ruang alamat IPv4 yang tidak dapat digunakan di internet. Alamat ini memiliki tujuan khusus dan tidak dapat dirutekan ke luar Jaringan Area Lokal.
Alamat 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 yang berisi alamat-alamat pribadi ini akan dibuang oleh Router.
Untuk berkomunikasi dengan dunia luar, alamat IP ini harus diterjemahkan ke beberapa alamat 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, persyaratan alamat IPv4 telah menurun secara global secara signifikan. Ini juga membantu menunda kehabisan alamat IPv4.
Kelas IP, saat menggunakan kisaran alamat pribadi, dapat dipilih sesuai 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 disub-net lebih lanjut dan ditetapkan ke departemen dalam suatu organisasi.
Alamat IP Loopback
Rentang alamat IP 127.0.0.0 - 127.255.255.255 disediakan untuk loopback, yaitu alamat sendiri Host, juga dikenal sebagai alamat localhost. Alamat 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 suatu proses membuat paket dengan alamat tujuan sebagai alamat loopback, sistem operasi 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 klien-server pada satu mesin. Selain itu, jika mesin host berhasil melakukan ping 127.0.0.1 atau IP apa pun dari rentang loopback, berarti tumpukan perangkat lunak TCP / IP pada mesin berhasil dimuat dan berfungsi.
Alamat Tautan-lokal
Jika host tidak dapat memperoleh alamat IP dari server DHCP dan alamat IP tersebut belum ditetapkan secara manual, host dapat menetapkan sendiri alamat IP dari rentang alamat Link-lokal yang dicadangkan. Alamat tautan lokal berkisar antara 169.254.0.0 - 169.254.255.255.
Asumsikan segmen jaringan di mana semua sistem dikonfigurasi untuk memperoleh alamat IP dari server DHCP yang terhubung ke segmen jaringan yang sama. Jika server DHCP tidak tersedia, tidak ada host di segmen tersebut yang dapat berkomunikasi dengan yang lain. Windows (98 atau lebih baru), dan Mac OS (8.0 atau lebih baru) mendukung fungsionalitas konfigurasi sendiri dari alamat IP Link-local ini. Jika server DHCP tidak ada, setiap mesin host secara acak memilih alamat IP dari kisaran yang disebutkan di atas dan kemudian memeriksa untuk memastikan melalui ARP, jika beberapa host lain juga belum dikonfigurasi sendiri dengan alamat IP yang sama. Setelah semua host menggunakan alamat tautan lokal dengan rentang 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 logis yang sama. IP ini juga tidak dapat dirutekan.
Bab ini menjelaskan bagaimana komunikasi sebenarnya terjadi di Jaringan menggunakan Internet Protocol versi 4.
Arus Paket dalam Jaringan
Semua host di lingkungan IPv4 diberi alamat IP logis unik. Ketika sebuah host ingin mengirim beberapa data ke host lain di jaringan, ia membutuhkan alamat fisik (MAC) dari host tujuan. Untuk mendapatkan alamat MAC, tuan rumah menyiarkan pesan ARP dan meminta untuk memberikan alamat MAC siapa pun yang merupakan pemilik alamat IP tujuan. Semua host di segmen itu menerima paket ARP, tetapi hanya host yang IP-nya cocok dengan yang ada di pesan ARP, membalas dengan alamat MAC-nya. Setelah pengirim menerima alamat MAC dari stasiun penerima, data dikirim ke media fisik.
Jika IP bukan milik subnet lokal, data dikirim ke tujuan melalui Gateway subnet. Untuk memahami aliran paket, pertama-tama kita harus memahami komponen-komponen berikut -
MAC Address- Media Access Control Address adalah alamat fisik perangkat jaringan berkode keras 48-bit dari pabrik yang dapat diidentifikasi secara unik. Alamat ini diberikan oleh produsen perangkat.
Address Resolution Protocol- Address Resolution Protocol digunakan untuk mendapatkan alamat MAC dari sebuah host yang alamat IP-nya diketahui. ARP adalah paket Broadcast yang diterima oleh semua host di segmen jaringan. Tetapi hanya host yang IP-nya disebutkan dalam ARP yang menanggapi dengan memberikan alamat MAC-nya.
Proxy Server- Untuk mengakses Internet, jaringan menggunakan Server Proxy yang memiliki IP publik yang ditetapkan. Semua PC meminta Server Proxy untuk Server di Internet. Server Proxy atas nama PCS mengirimkan permintaan ke server dan ketika menerima respons dari Server, Server Proxy meneruskannya ke PC klien. Ini adalah cara untuk mengontrol akses Internet di jaringan komputer dan membantu menerapkan kebijakan berbasis web.
Dynamic Host Control Protocol- DHCP adalah layanan di mana host diberikan alamat IP dari kumpulan alamat yang telah ditentukan sebelumnya. Server DHCP juga menyediakan informasi yang diperlukan seperti Gateway IP, Alamat Server DNS, sewa yang ditetapkan dengan IP, dll. Dengan menggunakan layanan DHCP, administrator jaringan dapat mengelola penetapan alamat IP dengan mudah.
Domain Name System- Sangat mungkin bahwa pengguna tidak mengetahui alamat IP dari Server jarak jauh yang ingin dia sambungkan. Tapi dia tahu nama yang diberikan padanya, misalnya, tutorialpoints.com. Ketika pengguna mengetik nama server jauh yang ingin dia sambungkan, localhost di belakang layar mengirimkan kueri DNS. Sistem Nama Domain adalah metode untuk mendapatkan alamat IP dari host yang Nama Domainnya diketahui.
Network Address Translation- Hampir semua PC dalam jaringan komputer diberi alamat IP pribadi yang tidak dapat dirutekan di Internet. Segera setelah router menerima paket IP dengan alamat IP pribadi, itu akan menjatuhkannya. Untuk mengakses server di alamat pribadi publik, jaringan komputer menggunakan layanan terjemahan alamat, yang menerjemahkan antara alamat publik dan pribadi, yang disebut Terjemahan Alamat Jaringan. Ketika PC mengirim paket IP keluar dari jaringan pribadi, NAT mengubah alamat IP pribadi dengan alamat IP publik dan sebaliknya.
Kami sekarang dapat menggambarkan aliran paket. Asumsikan bahwa pengguna ingin mengakses www.TutorialsPoint.com dari komputer pribadinya. Dia memiliki koneksi internet dari ISP-nya. Langkah-langkah berikut akan diambil oleh sistem untuk membantunya mencapai situs web tujuan.
Langkah 1 - Mendapatkan Alamat IP (DHCP)
Saat PC pengguna melakukan boot, ia mencari server DHCP untuk mendapatkan alamat IP. Untuk hal yang sama, PC mengirim siaran DHCPDISCOVER yang diterima oleh satu atau lebih server DHCP di subnet dan semuanya merespons dengan DHCPOFFER yang mencakup semua detail yang diperlukan seperti IP, subnet, Gateway, DNS, dll. PC mengirim DHCPREQUEST paket untuk meminta alamat IP yang ditawarkan. Terakhir, DHCP mengirimkan paket DHCPACK untuk memberi tahu PC bahwa ia dapat menyimpan IP selama beberapa waktu yang dikenal sebagai sewa IP.
Sebagai alternatif, PC dapat diberi alamat IP secara manual tanpa mengambil bantuan dari server DHCP. Ketika PC dikonfigurasi dengan baik dengan rincian alamat IP, itu dapat mengkomunikasikan komputer lain di seluruh jaringan berkemampuan IP.
Langkah 2 - Permintaan DNS
Ketika pengguna membuka browser web dan mengetik www.tutorialpoints.com yang merupakan nama domain dan PC tidak memahami cara berkomunikasi dengan server menggunakan nama domain, maka PC mengirimkan kueri DNS keluar di jaringan untuk mendapatkan alamat IP yang berkaitan dengan nama domain. Server DNS yang telah dikonfigurasi sebelumnya menanggapi permintaan dengan alamat IP dari nama domain yang ditentukan.
Langkah 3 - Permintaan ARP
PC menemukan bahwa alamat IP tujuan tidak termasuk dalam kisaran alamat IP-nya sendiri dan harus meneruskan permintaan ke Gateway. Gateway dalam skenario ini dapat berupa router atau server proxy. Meskipun alamat IP Gateway diketahui oleh mesin klien tetapi komputer tidak bertukar data pada alamat IP, mereka membutuhkan alamat perangkat keras mesin yang merupakan alamat MAC berkode pabrik Layer-2. Untuk mendapatkan alamat MAC Gateway, PC klien menyiarkan permintaan ARP yang mengatakan "Siapa yang memiliki alamat IP ini?" Gateway sebagai tanggapan atas permintaan ARP mengirimkan alamat MAC-nya. Setelah menerima alamat MAC, PC mengirimkan paket ke Gateway.
Paket IP memiliki alamat sumber dan tujuan dan menghubungkan host dengan host jarak jauh secara logis, sedangkan alamat MAC membantu sistem pada segmen jaringan tunggal untuk mentransfer data aktual. Penting bahwa alamat MAC sumber dan tujuan berubah saat mereka melakukan perjalanan melintasi Internet (segmen demi segmen) tetapi alamat IP sumber dan tujuan tidak pernah berubah.
Protokol Internet versi 4 dirancang untuk dialokasikan ke kira-kira. ada 4,3 miliar alamat. Pada permulaan Internet, ini dianggap sebagai ruang alamat yang jauh lebih luas sehingga tidak perlu khawatir.
Pertumbuhan pengguna internet yang tiba-tiba dan penggunaannya yang meluas telah secara eksponensial meningkatkan jumlah perangkat yang membutuhkan IP yang nyata dan unik untuk dapat berkomunikasi. Secara bertahap, IPS dibutuhkan oleh hampir semua perangkat digital yang dibuat untuk memudahkan kehidupan manusia, seperti Handphone, Mobil dan perangkat elektronik lainnya. Jumlah perangkat (selain komputer / router) memperluas permintaan untuk alamat IP tambahan, yang sebelumnya tidak dipertimbangkan.
Alokasi IPv4 dikelola secara global oleh Internet Assigned Numbers Authority (IANA) di bawah koordinasi dengan Internet Corporation for Assigned Names and Numbers (ICANN). IANA bekerja sama dengan Regional Internet Registries, yang pada gilirannya bertanggung jawab untuk mendistribusikan alamat IP secara efisien di wilayah mereka. Ada lima RIRS tersebut. Menurut laporan IANA, semua blok alamat IPv4 telah dialokasikan. Untuk mengatasi situasi tersebut, praktik berikut dilakukan -
Private IPs − Beberapa blok IP dideklarasikan untuk penggunaan pribadi dalam LAN sehingga persyaratan untuk alamat IP publik dapat dikurangi.
NAT − Terjemahan alamat jaringan adalah mekanisme di mana beberapa PC / host dengan alamat IP pribadi diaktifkan untuk mengakses menggunakan satu atau beberapa alamat IP publik.
IP Publik yang tidak digunakan diklaim kembali oleh RIR.
Protokol Internet v6 (IPv6)
IETF (Internet Engineering Task Force) telah mendesain ulang alamat IP untuk mengurangi kekurangan IPv4. Alamat IP baru adalah versi 6 yang merupakan alamat 128-bit, yang dengannya setiap inci bumi dapat diberikan jutaan alamat IP.
Saat ini sebagian besar perangkat yang berjalan di Internet menggunakan IPv4 dan tidak mungkin untuk mengalihkannya ke IPv6 dalam beberapa hari mendatang. Ada mekanisme yang disediakan oleh IPv6, di mana IPv4 dan IPv6 dapat hidup berdampingan kecuali jika Internet sepenuhnya beralih ke IPv6 -
- Tumpukan IP Ganda
- Tunneling (6to4 dan 4to6)
- Terjemahan Protokol NAT