Rangkuman Chapter 7

LAPISAN TRANSPORT

Lapisan transport bertanggung jawab untuk membangun sesi komunikasi sementara antara dua aplikasi dan memberikan data diantara mereka. Lapisan transport menyediakan metode penyampaian data melalui jaringan dengan cara menjamin data dapat disatukan kembali di akhir penerimaan. Lapisan transport menyediakan untuk segmentasi data, dan kontrol yang diperlukan untuk memasang kembali segmen tersebut ke dalam berbagai aliran komunikasi. Dalam TCP / IP, proses segmentasi dan reassembly ini dapat dicapai dengan menggunakan dua protokol berbeda di lapisan transport yaitu, Transmission Control Protocol (TCP) dan User Datagram Protocol (UDP).

Tanggung jawab utama dari protokol lapisan transport adalah:

1. Pelacakan komunikasi individual antara aplikasi pada host sumber dan tujuan.  
2. Segmentasi data untuk pengelolaan dan pemasangan kembali data yang tersegmentasi menjadi aliran data aplikasi di tempat tujuan.
3. Mengidentifikasi aplikasi yang tepat untuk setiap aliran komunikasi.

Protokol transport menentukan bagaimana untuk mentransfer pesan antara host. TCP / IP menyediakan dua protokol lapisan transport, Transmission Control Protocol (TCP) dan User Datagram Protocol (UDP. TCP dianggap handal, fitur lengkap protokol lapisan transport, yang menjamin bahwa semua data tiba di tempat tujuan. Sebaliknya, UDP adalah protokol lapisan transport yang sangat sederhana yang tidak menyediakan untuk keandalan apapun.

Dengan TCP, ada kehandalan dari tiga operasi dasar adalah:

1. Pelacakan segmen data yang dikirimkan.
2. Mengakui data yang diterima.
3. Mentransmisi data tidak diakui.

TCP memecah pesan menjadi potongan-potongan kecil yang dikenal sebagai segmen. Segmen diberi nomor secara berurutan dan diteruskan ke proses IP untuk perakitan ke dalam paket. TCP melacak jumlah segmen yang telah dikirim ke host dari aplikasi tertentu. Jika pengirim tidak menerima pengakuan dalam jangka waktu tertentu, ia menganggap bahwa segmen yang hilang dan memancarkan kembali mereka, TCP bertanggung jawab untuk menyusun kembali segmen pesan dan melewati mereka ke aplikasi.

UDP adalah protokol transport yang lebih baik.UDP hanya menyediakan fungsi dasar untuk menyampaikan segmen data antara aplikasi yang sesuai, dengan sangat sedikit overhead dan pengecekan data.

Untuk benar-benar memahami perbedaan antara TCP dan UDP, penting untuk memahami bagaimana masing-masing protokol mengimplementasikan fungsi kehandalan spesifik dan bagaimana mereka melacak komunikasi.

Transmission Control Protocol (TCP)

TCP awalnya dijelaskan dalam RFC 793. Selain mendukung fungsi dasar segmentasi data dan reassembly, menyediakan:

1. Connection-oriented percakapan dengan mendirikan sesi.
2. Pengiriman yang handal.
3. Memerintahkan rekonstruksi Data.
4. Kontrol aliran.
5. Membangun Session.

Contoh aplikasi yang menggunakan TCP adalah web browser, email, dan transfer file.

User Datagram Protocol (UDP)

UDP dianggap sebagai terbaik-upaya transportasi protokol, dijelaskan dalam RFC 768. UDP adalah protokol transport ringan yang menawarkan segmentasi data yang sama dan reassembly TCP, tetapi tanpa kehandalan TCP dan flow control. UDP adalah suatu protokol sederhana, yang biasanya dijelaskan dalam hal apa tidak melakukan dibandingkan dengan TCP.

Fitur berikut menjelaskan UDP:

Connectionless - UDP tidak membuat sambungan antara host sebelum data dapat dikirim dan diterima.

Pengiriman tidak dapat diandalkan - UDP tidak menyediakan layanan untuk memastikan bahwa data akan dikirimkan andal. Tidak ada proses dalam UDP memiliki pengirim memancarkan kembali data yang hilang atau rusak.

Tidak ada Memerintahkan data Rekonstruksi - Kadang data yang diterima dalam urutan yang berbeda dari yang dikirim. UDP tidak menyediakan mekanisme untuk pemasangan kembali data dalam urutan aslinya.

Tidak ada Flow Control - Tidak ada mekanisme dalam UDP untuk mengontrol jumlah data yang dikirimkan oleh sumber untuk menghindari besar perangkat tujuan.

Potongan-potongan komunikasi dalam UDP disebut datagrams. datagrams ini dikirim sebagai usaha terbaik oleh protokol lapisan transport. Beberapa aplikasi yang menggunakan UDP adalah Domain Name System (DNS), video streaming, dan Voice over IP (VoIP).

UDP adalah protokol stateless, yang berarti tidak klien, atau server, wajib untuk melacak keadaan sesi komunikasi. UDP tidak peduli dengan keandalan atau kontrol aliran. Data bisa hilang atau diterima dari urutan tanpa mekanisme UDP untuk memulihkan atau menyusun ulang data.

Di header setiap segmen atau datagram, ada sumber dan port tujuan. Nomor port sumber adalah jumlah untuk komunikasi ini dikaitkan dengan aplikasi yang berasal dari host lokal. Ketika pesan dikirim baik menggunakan TCP atau UDP, protokol dan layanan yang diminta diidentifikasi oleh nomor port. Sebuah port adalah angka pengenal dalam setiap segmen yang digunakan untuk melacak percakapan tertentu dan layanan tujuan yang diminta. Setiap pesan yang host mengirimkan berisi baik sumber dan port tujuan.

Port Tujuan

Klien menempatkan sejumlah port tujuan dalam segmen untuk memberitahu server tujuan apa layanan yang diminta.

Sumber Pelabuhan

Nomor port sumber secara acak dihasilkan oleh perangkat pengirim untuk mengidentifikasi percakapan antara dua perangkat

Sumber dan tujuan port ditempatkan dalam segmen tersebut. Segmen kemudian dikemas dalam sebuah paket IP. Paket IP berisi alamat IP dari sumber dan tujuan. Kombinasi dari sumber dan tujuan alamat IP dan sumber dan tujuan nomor port dikenal sebagai socket. socket yang digunakan untuk mengidentifikasi server dan layanan yang diminta oleh klien.

Ada berbagai jenis nomor port:

1. Ports terkenal (Bilangan 0-1023) - Angka-angka ini dicadangkan untuk layanan dan aplikasi. Mereka umumnya digunakan untuk aplikasi seperti HTTP (web server), Internet Message Access Protocol (IMAP) / Simple Mail Transfer Protocol (SMTP) (email server) dan Telnet.
2. Ports terdaftar (Bilangan 1024-49151) - ini nomor port ditugaskan untuk pengguna proses atau aplikasi. Proses ini adalah aplikasi terutama individu yang pengguna telah memilih untuk menginstal, daripada aplikasi umum yang akan menerima nomor port terkenal.
3. Pelabuhan dinamis atau Swasta (Nomor 49152-65535) - Juga dikenal sebagai fana port, ini biasanya diberikan secara dinamis ke aplikasi klien ketika klien memulai koneksi ke layanan. Port dinamis yang paling sering digunakan untuk mengidentifikasi aplikasi klien selama komunikasi, sedangkan klien menggunakan port terkenal untuk mengidentifikasi dan terhubung ke layanan yang diminta pada server.

Perbedaan utama antara TCP dan UDP adalah kehandalan. Keandalan komunikasi TCP diperoleh melalui penggunaan sesi connection-oriented. Sebelum sebuah host menggunakan TCP mengirimkan data ke host lain, TCP memulai proses untuk membuat koneksi dengan tujuan. Perbedaan utama antara TCP dan UDP adalah kehandalan. Keandalan komunikasi TCP diperoleh melalui penggunaan sesi connection-oriented. Sebelum sebuah host menggunakan TCP mengirimkan data ke host lain, TCP memulai proses untuk membuat koneksi dengan tujuan.

Host melacak setiap segmen data dalam sesi dan pertukaran informasi tentang apa data yang diterima menggunakan informasi dalam header TCP. TCP adalah full-duplex protokol, di mana masing-masing sambungan mewakili dua aliran komunikasi satu arah, atau sesi. Untuk membuat sambungan, tuan rumah melakukan jabat tangan tiga arah. Kontrol bit dalam header TCP menunjukkan kemajuan dan status sambungan. The three-way handshake:

1. Menetapkan bahwa perangkat tujuan hadir pada jaringan.
2. Memverifikasi bahwa perangkat tujuan memiliki layanan aktif dan menerima permintaan pada nomor port tujuan bahwa klien memulai bermaksud untuk menggunakan untuk sesi.
3. Menginformasikan perangkat tujuan bahwa klien sumber bermaksud untuk membangun sebuah sesi komunikasi pada nomor port.

Dalam koneksi TCP, klien tuan rumah menetapkan koneksi dengan server. Tiga langkah dalam pembentukan koneksi TCP adalah:

Langkah 1. Klien memulai meminta sesi komunikasi client-server dengan server.

Langkah 2. Server mengakui sesi komunikasi client-server dan meminta sesi komunikasi server-ke-klien.

Langkah 3. Klien memulai mengakui sesi komunikasi server-ke-klien.

Dalam header segmen TCP, ada enam bidang 1-bit yang berisi informasi kontrol yang digunakan untuk mengelola proses TCP. bidang yaitu:

URG - Urgent bidang pointer signifikan.

ACK - bidang Pengakuan signifikan.

PSH - fungsi push.

RST - Atur koneksi.

SYN - Sinkronisasi nomor urut.

FIN - Tidak ada data yang lebih dari pengirim.

Bidang ACK dan SYN relevan dengan analisis kita tentang jabat tangan tiga arah.

Segmen Resequencing

Ketika layanan mengirim data menggunakan TCP, segmen mungkin tiba di tempat tujuan mereka rusak. Untuk pesan asli untuk dipahami oleh penerima, data di segmen ini disusun kembali ke dalam urutan asli. Saat pemasangan sesi, sebuah nomor urut awal (ISN) diatur. ISN ini merupakan awal nilai byte untuk sesi ini yang ditransmisikan ke aplikasi penerima. Segmen nomor urut mengaktifkan keandalan dengan menunjukkan bagaimana memasang kembali dan menyusun ulang segmen diterima. Proses penerimaan TCP menempatkan data dari segmen ke dalam buffer penerima. Segmen ditempatkan dalam urutan nomor urutan yang tepat dan diteruskan ke lapisan aplikasi saat dipasang kembali.

Mengkonfirmasikan Penerimaan Segmen

Salah satu fungsi dari TCP adalah memastikan bahwa setiap segmen mencapai tujuannya. Layanan TCP pada host tujuan mengakui data yang telah diterima oleh sumber aplikasi.

Penanganan Rugi Segmen

Tidak peduli seberapa baik jaringan dirancang, kehilangan data kadang-kadang terjadi. Oleh karena itu, TCP menyediakan metode pengelolaan kerugian segmen ini. Di antaranya adalah mekanisme untuk memancarkan kembali segmen dengan data tidak diakui.

Flow Control

TCP juga menyediakan mekanisme untuk kontrol aliran. Flow control membantu menjaga keandalan transmisi TCP dengan menyesuaikan laju aliran data antara sumber dan tujuan untuk sesi tertentu. kontrol aliran dilakukan dengan membatasi jumlah segmen data yang diteruskan pada satu waktu dan dengan mewajibkan pengakuan penerimaan sebelum mengirim lebih

.

Mengurangi Ukuran Jendela

Cara lain untuk mengontrol aliran data adalah dengan menggunakan ukuran jendela yang dinamis. Ketika sumber daya jaringan yang dibatasi, TCP dapat mengurangi ukuran jendela untuk mengharuskan segmen diterima diakui lebih sering. Hal ini secara efektif memperlambat laju penularan karena sumber menunggu data yang akan diakui lebih sering.

UDP adalah protokol sederhana yang memberikan dasar fungsi lapisan transport. Ini memiliki overhead jauh lebih rendah dari TCP, karena tidak berorientasi koneksi dan tidak menawarkan mekanisme pengiriman ulang, sequencing, dan kontrol aliran canggih yang menyediakan kehandalan.

Meskipun jumlah total lalu lintas UDP ditemukan pada jaringan yang khas sering relatif rendah, protokol lapisan aplikasi kunci yang menggunakan UDP:

Domain Name System (DNS)

Simple Network Management Protocol (SNMP)

Dynamic Host Configuration Protocol (DHCP)

Routing Information Protocol (RIP)

Trivial File Transfer Protocol (TFTP)

IP telephony atau Voice over IP (VoIP)

Banyak aplikasi membutuhkan keandalan dan layanan lain yang disediakan oleh TCP. Ini adalah aplikasi yang dapat mentolerir beberapa keterlambatan atau kinerja kerugian karena overhead yang dikenakan oleh TCP. Karena lapisan transport protokol TCP menangani semua tugas yang berhubungan dengan segmentasi aliran data menjadi segmen, kehandalan, kontrol aliran, dan penataan kembali segmen, membebaskan aplikasi dari keharusan untuk mengelola semua ini. Aplikasi ini hanya dapat mengirim aliran data ke lapisan transport dan menggunakan jasa TCP.

Beberapa contoh aplikasi terkenal yang menggunakan TCP meliputi:

Hypertext Transfer Protocol (HTTP)

File Transfer Protocol (FTP)

Simple Mail Transfer Protocol (SMTP)

Telnet

Ada tiga jenis aplikasi yang paling cocok untuk UDP:

1. Aplikasi yang dapat mentolerir beberapa kehilangan data, namun memerlukan sedikit atau tidak ada delay.
2. Aplikasi dengan transaksi balasan permintaan sederhana, dan
3. Komunikasi searah mana keandalan tidak diperlukan atau dapat ditangani oleh aplikasi.

Jenis lain dari aplikasi cocok untuk UDP adalah mereka yang menggunakan permintaan dan balasan sederhana transaksi. Di sinilah host mengirim permintaan dan mungkin atau mungkin tidak menerima balasan. jenis aplikasi meliputi:

DHCP

DNS - Mungkin juga menggunakan TCP

SNMP

TFTP

Menghubungkan Komputer dalam 4 Jaringan yang erbeda menggunakan Packet Tracer

Kesimpulan dari skema ini adalah 4 jaringan yang berbeda dapat mengirim ke jaringan lainnya satu sama lain melalui router dengan jaringan 200.169.10.1 yaitu bahwa semua jaringan yang mau menuju ke jaringan yang berbeda akan melewati router terlebih dahulu dan baru dikirimkan kealamat jaringan yang dituju.

File : https://drive.google.com/open?id=0B_4GEbqTJegLenhPekpwY1JybTg

Rangkuman Chapter 6

Network Layer (Lapisan Jaringan)

Lapisan Jaringan, atau OSI Layer 3, menyediakan layanan untuk memungkinkan perangkat akhir untuk bertukar data melalui jaringan. Untuk mencapai hal ini transportasi end-to-end, lapisan jaringan menggunakan empat proses dasar:

• Perangkat Mengatasi akhir - Dengan cara yang sama bahwa ponsel memiliki nomor telepon yang unik, perangkat akhir harus dikonfigurasi dengan alamat IP yang unik untuk identifikasi pada jaringan. Perangkat end dengan alamat IP dikonfigurasi disebut sebagai tuan rumah.

• Encapsulation - Lapisan jaringan menerima protokol data unit (PDU) dari layer transport. Dalam proses yang disebut enkapsulasi, lapisan jaringan menambahkan IP informasi header, seperti alamat IP dari sumber (pengirim) dan tujuan (menerima) host. Setelah informasi header ditambahkan ke PDU, PDU disebut paket.

• Routing - Lapisan jaringan menyediakan layanan untuk paket langsung ke host tujuan pada jaringan lain. Untuk perjalanan ke jaringan lain, paket harus diproses oleh router. Peran router adalah memilih jalur untuk dan paket langsung menuju host tujuan dalam proses yang dikenal sebagai routing. Sebuah paket dapat menyeberangi banyak perangkat perantara sebelum mencapai host tujuan. Setiap rute paket yang dibutuhkan untuk mencapai host tujuan disebut hop.

• De-enkapsulasi - Ketika paket tiba di lapisan jaringan dari host tujuan, host memeriksa header IP paket. Jika alamat IP tujuan dalam header sesuai alamat IP sendiri, header IP dihapus dari paket. Proses ini menghilangkan header dari lapisan bawah yang dikenal sebagai de-enkapsulasi. Setelah paket adalah de-encapsulated oleh lapisan jaringan, sehingga Layer 4 PDU dilewatkan ke layanan yang sesuai pada lapisan transport.

Berbeda dengan lapisan transport (OSI Layer 4), yang mengelola transportasi data antara proses yang berjalan pada setiap host, protokol lapisan jaringan menentukan struktur paket dan pengolahan yang digunakan untuk membawa data dari satu host ke host lain.

Ada beberapa protokol lapisan Network yang ada. Namun, hanya dua berikut biasanya diimplementasikan sebagai berikut:

• Internet Protocol versi 4 (IPv4)

• Internet Protocol versi 6 (IPv6)

Protokol lapisan jaringan legacy lain yang tidak banyak digunakan meliputi:

• Novell IPX (IPX)

• AppleTalk

• Connectionless Network Service (CLNS / DECnet.

IP adalah layanan lapisan jaringan diimplementasikan oleh protokol TCP / IP suite. IP dirancang sebagai protokol dengan overhead rendah. Ini hanya menyediakan fungsi yang diperlukan untuk memberikan sebuah paket dari sumber ke tujuan melalui sistem interkoneksi jaringan.  Karakteristik dasar dari IP adalah:

• Connectionless - Tidak ada koneksi dengan tujuan didirikan sebelum mengirim paket data.

• Terbaik Usaha (dapat diandalkan) - Packet pengiriman tidak dijamin.

• Media Independen - Operasi adalah independen dari media yang membawa data.

Peran lapisan Network adalah untuk mengangkut paket antara host sementara menempatkan sedikit beban di jaringan mungkin. IP adalah connectionless, yang berarti bahwa tidak ada koneksi end-to-end dedicated dibuat sebelum data dikirim. IP adalah connectionless dan, karena itu, tidak memerlukan pertukaran awal informasi kontrol untuk membangun koneksi end-to-end sebelum paket diteruskan.

Salah satu karakteristik utama dari media bahwa lapisan jaringan menganggap, ukuran maksimum dari PDU yang masing-masing media dapat mengangkut. Karakteristik ini disebut sebagai unit transmisi maksimum (MTU). Bagian dari komunikasi kontrol antara lapisan data link dan lapisan jaringan adalah pembentukan ukuran maksimum untuk paket.

IPv4 telah digunakan sejak tahun 1983 ketika ditempatkan pada Advanced Research Projects Agency Network (ARPANET), yang merupakan prekursor ke Internet. Internet sebagian besar didasarkan pada IPv4, yang masih protokol lapisan jaringan yang paling banyak digunakan.

Paket IPv4 memiliki dua bagian:

• IP Header - Mengidentifikasi karakteristik paket.

• Payload - Berisi Layer 4 informasi segmen dan data aktual.

Bidang signifikan dalam header IPv4 meliputi:

• Versi - Berisi nilai biner 4-bit mengidentifikasi versi paket IP. Untuk paket IPv4, bidang ini selalu diatur ke 0100.

• Layanan Differentiated (DS) - Dahulu disebut Type of Service (ToS) lapangan, bidang DS adalah bidang 8-bit yang digunakan untuk menentukan prioritas masing-masing paket. Pertama 6 bit mengidentifikasi Differentiated Services Kode Point (DSCP) nilai yang digunakan oleh kualitas layanan (QoS) mekanisme. 2 bit terakhir mengidentifikasi eksplisit kemacetan pemberitahuan (ECN) nilai yang dapat digunakan untuk mencegah paket menjatuhkan selama masa kepadatan jaringan.

• Waktu-to-Live (TTL) - Berisi nilai biner 8-bit yang digunakan untuk membatasi masa paket. Hal ini ditentukan dalam detik tetapi sering disebut sebagai hop. Pengirim paket menetapkan awal waktu-to-live (TTL) nilai dan mengalami penurunan sebesar satu setiap kali paket diproses oleh router, atau hop. Jika decrements bidang TTL ke nol, router membuang paket dan mengirimkan Internet Control Message Protocol (ICMP).

• Protokol - Nilai biner 8-bit ini menunjukkan jenis payload data yang paket yang membawa, yang memungkinkan lapisan jaringan untuk melewatkan data ke protokol lapisan atas yang sesuai. nilai-nilai umum termasuk ICMP (0x01), TCP (0x06), dan UDP (0x11).

• Sumber IP Address - Berisi nilai biner 32-bit yang mewakili alamat IP sumber dari paket.

• Destination IP Address - Berisi nilai biner 32-bit yang mewakili tujuan alamat IP dari paket.

Bidang yang digunakan untuk mengidentifikasi dan memvalidasi paket meliputi:

• Internet header Panjang (IHL) - Berisi nilai biner 4-bit mengidentifikasi jumlah kata 32-bit pada header. Nilai IHL bervariasi karena Options dan bidang Padding. Nilai minimum untuk bidang ini adalah 5 (yaitu, 5 × 32 = 160 bit = 20 byte) dan nilai maksimum adalah 15 (yaitu, 15 × 32 = 480 bit = 60 byte).

• Total Panjang - Kadang-kadang disebut sebagai Panjang Packet, bidang 16-bit ini mendefinisikan seluruh paket (fragmen) ukuran, termasuk header dan data, dalam byte. Paket panjang minimum adalah 20 byte (20-byte header + 0 bytes data) dan maksimum adalah 65.535 byte.

• Header checksum - Bidang 16-bit digunakan untuk pengecekan error dari header IP. Checksum dari header dihitung ulang dan dibandingkan dengan nilai di bidang checksum. Jika nilai tidak cocok, paket tersebut akan dibuang.

Sebuah router mungkin harus fragmen paket ketika forwarding dari satu medium ke medium lain yang memiliki MTU yang lebih kecil. Ketika ini terjadi, fragmentasi terjadi dan paket IPv4 menggunakan kolom berikut untuk melacak fragmen:

• Identifikasi - bidang 16-bit ini unik mengidentifikasi fragmen dari sebuah paket IP asli.

• Flags - bidang 3-bit ini mengidentifikasi bagaimana paket terfragmentasi. Hal ini digunakan dengan Fragmen Offset dan Identifikasi bidang untuk membantu merekonstruksi fragmen ke dalam paket asli.

• Fragment Offset - bidang 13-bit ini mengidentifikasi urutan di mana untuk menempatkan fragmen paket dalam rekonstruksi paket terfragmentasikan asli.

Selama bertahun-tahun, IPv4 telah diperbarui untuk mengatasi tantangan-tantangan baru. Namun, bahkan dengan perubahan, IPv4 masih memiliki tiga isu utama:

• IP penipisan alamat - IPv4 memiliki sejumlah alamat IP publik yang unik yang tersedia. Meskipun ada sekitar 4 miliar alamat IPv4, meningkatnya jumlah baru perangkat IP-enabled, selalu-on koneksi, dan potensi pertumbuhan daerah yang kurang berkembang telah meningkatkan kebutuhan untuk alamat lebih.

• Ekspansi tabel routing internet - Sebuah tabel routing digunakan oleh router untuk membuat penentuan jalur terbaik. Sebagai jumlah server (node) yang terhubung ke Internet meningkat, demikian juga jumlah rute jaringan. Rute-rute IPv4 mengkonsumsi banyak memori dan prosesor sumber pada router Internet.

• Kurangnya konektivitas end-to-end - Network Address Translation (NAT) adalah teknologi yang umum diimplementasikan dalam jaringan IPv4. NAT menyediakan cara untuk beberapa perangkat untuk berbagi alamat IP publik. Namun, karena alamat IP publik bersama, alamat IP dari host jaringan internal tersembunyi. Ini dapat menjadi masalah bagi teknologi yang memerlukan konektivitas end-to-end.

Pada awal 1990-an, Internet Engineering Task Force (IETF) tumbuh prihatin dengan masalah dengan IPv4 dan mulai mencari pengganti. Kegiatan ini menyebabkan perkembangan dari IP versi 6 (IPv6). IPv6 mengatasi keterbatasan IPv4 dan perangkat tambahan yang kuat dengan fitur yang lebih baik sesuai saat ini dan jaringan mendatang tuntutan.

Perbaikan yang IPv6 menyediakan meliputi:

• Peningkatan ruang alamat - alamat IPv6 didasarkan pada 128-bit hirarkis menangani sebagai lawan IPv4 dengan 32 bit. Hal ini secara dramatis meningkatkan jumlah alamat IP yang tersedia.

• Peningkatan paket penanganan - Header IPv6 telah disederhanakan dengan bidang yang lebih sedikit. Hal ini meningkatkan paket penanganan oleh router menengah dan juga menyediakan dukungan untuk ekstensi dan pilihan untuk meningkatkan skalabilitas / umur panjang.

• Menghilangkan kebutuhan untuk NAT - Dengan seperti sejumlah besar alamat IPv6 publik, Network Address Translation (NAT) tidak diperlukan. lokasi pelanggan, dari perusahaan terbesar untuk rumah tangga tunggal, bisa mendapatkan alamat jaringan IPv6 publik. Hal ini untuk menghindari beberapa masalah aplikasi NAT-diinduksi dialami oleh aplikasi yang memerlukan konektivitas end-to-end.

• Keamanan terpadu - IPv6 native mendukung kemampuan otentikasi dan privasi. Dengan IPv4, fitur tambahan harus dilaksanakan untuk melakukan hal ini.

Salah satu perbaikan desain utama dari IPv6 lebih IPv4 adalah header IPv6 disederhanakan. IPv4 Header terdiri dari 20 oktet (hingga 60 byte jika bidang Options digunakan) dan 12 bidang header dasar, tidak termasuk bidang Options dan lapangan Padding. Header IPv6 terdiri dari 40 oktet (sebagian besar karena panjang sumber dan IPv6 alamat tujuan) dan 8 field header (3 IPv4 field header dasar dan 5 field header tambahan).

Header IPv6 disederhanakan menawarkan beberapa keunggulan dibandingkan IPv4:

• Efisiensi routing yang lebih baik untuk kinerja dan forwarding-tingkat skalabilitas

• Tidak ada persyaratan untuk diproses checksum

• Sederhana dan mekanisme header ekstensi lebih efisien (sebagai lawan bidang IPv4 Options)

• Bidang Arus Label untuk pengolahan per-aliran tanpa perlu membuka transportasi paket batin untuk mengidentifikasi mengalir berbagai lintas.

Bidang di header paket IPv6 meliputi:

• Versi - Bidang ini berisi nilai biner 4-bit mengidentifikasi versi paket IP. Untuk paket IPv6, bidang ini selalu diatur ke 0110.

• Lalu Lintas Kelas - bidang 8-bit ini setara dengan bidang IPv4 Differentiated Services (DS). Ini juga berisi 6-bit Differentiated Services Kode Point (DSCP) nilai yang digunakan untuk mengklasifikasikan paket dan 2-bit Explicit Congestion Pemberitahuan (ECN) digunakan untuk kontrol kemacetan lalu lintas.

• Arus Label - bidang 20-bit ini menyediakan layanan khusus untuk aplikasi real-time. Hal ini dapat digunakan untuk menginformasikan router dan switch untuk mempertahankan jalan yang sama untuk aliran paket sehingga paket tidak mengatur kembali.

• Payload Panjang - bidang 16-bit ini setara dengan total lapangan Panjang di header IPv4. Ini mendefinisikan seluruh paket (fragmen) ukuran, termasuk header dan ekstensi opsional.

• Next Header - bidang 8-bit ini setara dengan bidang IPv4 Protocol. Ini menunjukkan jenis payload data yang paket yang membawa, memungkinkan lapisan jaringan untuk melewatkan data ke protokol lapisan atas yang sesuai. Bidang ini juga digunakan jika ada opsional ekstensi header ditambahkan ke paket IPv6.

• Batas Hop: - bidang 8-bit ini menggantikan bidang IPv4 TTL. Nilai ini dikurangi oleh satu oleh masing-masing router yang meneruskan paket. Ketika counter mencapai 0 paket tersebut akan dibuang dan pesan ICMPv6 diteruskan ke host pengirim, menunjukkan bahwa paket tidak mencapai tujuannya.

• Sumber Alamat - bidang 128-bit ini mengidentifikasi alamat IPv6 dari host penerima.

• Destination Address - bidang 128-bit ini mengidentifikasi alamat IPv6 dari host penerima.

Paket IPv6 juga mengandung header ekstensi (EH), yang memberikan informasi lapisan jaringan opsional. header ekstensi adalah opsional dan ditempatkan antara header IPv6 dan payload. EHS digunakan untuk fragmentasi, keamanan, untuk mendukung mobilitas, dan banyak lagi.

Peran lain dari lapisan jaringan adalah untuk mengarahkan paket antara host. Sebuah host dapat mengirim paket ke:

• Hakikat - Ini adalah alamat IP khusus 127.0.0.1 yang disebut sebagai antarmuka loopback. Alamat loopback ini secara otomatis ditetapkan ke sebuah host ketika TCP / IP berjalan. Setiap IP dalam jaringan 127.0.0.0/8 mengacu pada host lokal.

• Tuan lokal - adalah host pada jaringan yang sama sebagai tuan rumah pengiriman. Host berbagi alamat jaringan yang sama.

• Jauh tuan rumah - ini adalah tuan rumah pada jaringan remote. Host tidak berbagi alamat jaringan yang sama.

Default gateway adalah perangkat yang rute lalu lintas dari jaringan lokal ke perangkat pada jaringan jarak jauh. Di lingkungan rumah atau usaha kecil, default gateway sering digunakan untuk menghubungkan jaringan lokal ke Internet.

Sebuah tabel routing adalah file data dalam RAM yang digunakan untuk menyimpan informasi rute tentang jaringan yang terhubung langsung, serta entri dari jaringan jarak jauh.

Tabel lokal dari tuan rumah biasanya berisi:

• Koneksi langsung - Ini adalah rute ke antarmuka loopback (127.0.0.1).

• Rute jaringan lokal - Jaringan yang host terhubung ke secara otomatis diisi di host routing table.

• Rute default lokal - Merupakan rute yang paket harus ambil untuk mencapai semua alamat jaringan remote. Rute default dibuat ketika alamat gateway default hadir pada host. Alamat default gateway adalah alamat IP dari antarmuka jaringan dari router yang terhubung ke jaringan lokal.

Memasukkan perintah netstat-r atau perintah cetak rute setara, menampilkan tiga bagian yang berhubungan dengan koneksi jaringan TCP / IP saat ini:

• Antarmuka Daftar - Daftar alamat Media Access Control (MAC) dan ditugaskan jumlah antarmuka dari setiap antarmuka jaringan berkemampuan pada host termasuk Ethernet, Wi-Fi, dan Bluetooth adapter.

• IPv4 Route Table - Daftar semua dikenal rute IPv4, termasuk sambungan langsung, jaringan lokal, dan rute standar lokal.

• IPv6 Route Table - Daftar rute IPv6 semua dikenal, termasuk sambungan langsung, jaringan lokal, dan rute standar lokal.

Angka tersebut menampilkan bagian IPv4 Route Table output. Perhatikan output dibagi menjadi lima kolom yang mengidentifikasi:

• Jaringan Destination - Daftar jaringan dicapai.

• Netmask - Daftar subnet mask yang menginformasikan host bagaimana menentukan jaringan dan bagian host dari alamat IP.

• Gateway - Mencantumkan alamat yang digunakan oleh komputer lokal untuk mendapatkan ke tujuan jaringan remote. Jika tujuan langsung dicapai, ia akan menampilkan sebagai "on-link" dalam kolom ini.

• Interface - Daftar alamat antarmuka fisik yang digunakan untuk mengirim paket ke gateway yang digunakan untuk mencapai tujuan jaringan.

• Metric - Daftar biaya setiap rute dan digunakan untuk menentukan rute terbaik menuju suatu tujuan.

Bagian IPv6 Route Table menampilkan empat kolom yang mengidentifikasi:

• Jika - Mencantumkan nomor antarmuka dari bagian Interface Daftar perintah netstat-r. Nomor antarmuka sesuai dengan antarmuka yang mampu jaringan pada host, termasuk Ethernet, Wi-Fi, dan Bluetooth adapter.

• Metric - Daftar biaya dari setiap rute ke tujuan. angka yang lebih rendah menunjukkan pilihan rute.

• Jaringan Destination - Daftar jaringan dicapai.

• Gateway - Mencantumkan alamat yang digunakan oleh host lokal untuk meneruskan paket ke tujuan jaringan remote. Pada-link menunjukkan bahwa tuan rumah saat ini terhubung.

Misalnya, angka menampilkan bagian IPv6 Route dihasilkan oleh netstat -r perintah untuk mengungkapkan tujuan jaringan berikut:

• :: / 0 - ini adalah setara IPv6 dari rute default lokal.

• :: 1/128 - ini adalah setara dengan alamat loopback IPv4 dan menyediakan layanan ke host lokal.

• 2001 :: / 32 - ini adalah global yang awalan jaringan unicast.

• 2001: 0: 9d38: 953c: 2c30: 3071: e718: a926 / 128 - Ini adalah alamat IPv6 unicast global komputer lokal.

• fe80 :: / 64 - ini adalah alamat rute jaringan link lokal dan mewakili semua komputer di jaringan Link IPv6 lokal.

• fe80 :: 2c30: 3071: e718: a926 / 128 - ini adalah link alamat IPv6 lokal dari komputer lokal.

• ff00 :: / 8 - Ini adalah dicadangkan multicast alamat kelas D khusus setara dengan alamat IPv4 224.x.x.x.

Ketika sebuah host mengirimkan paket ke host lain, ia akan menggunakan tabel routing untuk menentukan di mana untuk mengirim paket. Jika host tujuan adalah pada jaringan remote, paket diteruskan ke alamat dari perangkat gateway.

Routing table dari informasi toko router tentang:

• Langsung terhubung rute - Rute-rute berasal dari interface router aktif. Router menambahkan rute yang terhubung langsung ketika sebuah antarmuka dikonfigurasi dengan alamat IP dan diaktifkan. Setiap interface router yang terhubung ke segmen jaringan yang berbeda. Router menjaga informasi tentang segmen jaringan yang mereka terhubung ke dalam tabel routing.

• Rute jauh - Rute-rute berasal dari jaringan yang terhubung ke router lainnya. Rute ke jaringan ini baik dapat dikonfigurasi secara manual pada router lokal oleh administrator jaringan atau dinamis dikonfigurasi dengan mengaktifkan router lokal untuk bertukar informasi routing dengan router lainnya menggunakan protokol routing dinamis.

Tabel routing dari router mirip dengan tabel routing dari sebuah host. Mereka berdua mengidentifikasi:

• Jaringan Destination

• Metric terkait dengan jaringan tujuan

• Gateway untuk sampai ke jaringan tujuan

Dua entri tabel routing secara otomatis dibuat ketika sebuah antarmuka router aktif dikonfigurasi dengan alamat IP dan subnet mask. Entri ini secara otomatis ditambahkan ke tabel routing ketika GigabitEthernet 0/0 antarmuka dikonfigurasi dan diaktifkan. Entri berisi informasi berikut:

Route Sumber

• C - Mengidentifikasi jaringan yang terhubung langsung. jaringan yang terhubung langsung secara otomatis dibuat ketika sebuah antarmuka dikonfigurasi dengan alamat IP dan diaktifkan.

• L - Mengidentifikasi bahwa ini adalah rute lokal tautan. Link rute lokal secara otomatis dibuat ketika sebuah antarmuka dikonfigurasi dengan alamat IP dan diaktifkan.

Jaringan tujuan.

Ini mengidentifikasi alamat jaringan remote.

Outgoing interface

Ini mengidentifikasi antarmuka keluar untuk digunakan saat meneruskan paket ke jaringan tujuan.

Sebuah router biasanya memiliki beberapa interface dikonfigurasi. Tabel routing menyimpan informasi tentang baik secara langsung terhubung dan remote rute. Misalnya, kode umum untuk jaringan jarak jauh meliputi:

• S - Mengidentifikasi bahwa rute itu secara manual dibuat oleh administrator untuk mencapai jaringan tertentu. Hal ini dikenal sebagai rute statis.

• D - Mengidentifikasi bahwa rute itu belajar dinamis dari router lain menggunakan Ditingkatkan Interior Gateway Routing Protocol yang (EIGRP).

• O - Mengidentifikasi bahwa rute itu belajar dinamis dari router lain menggunakan routing protokol Open Shortest Path First (OSPF).

Entri mengidentifikasi informasi berikut:

• Sumber Route - Mengidentifikasi bagaimana rute itu dipelajari.

• Jaringan Destination - Mengidentifikasi alamat jaringan remote.

• Jarak Administrasi - Mengidentifikasi kepercayaan dari sumber rute.

• Metric - Mengidentifikasi nilai yang diberikan untuk mencapai jaringan remote. nilai-nilai yang lebih rendah menunjukkan pilihan rute.

• Next-hop - Mengidentifikasi alamat IP dari router berikutnya untuk meneruskan paket.

• Timestamp Route - Mengidentifikasi ketika rute yang terakhir mendengar dari.

• Antarmuka Outgoing - Mengidentifikasi antarmuka keluar untuk digunakan untuk meneruskan paket ke tujuan akhir.

Sebuah hop berikutnya adalah alamat dari perangkat yang akan memproses paket berikutnya. Untuk host di jaringan, alamat dari gateway default (antarmuka router) adalah hop berikutnya untuk semua paket yang harus dikirim ke jaringan lain. Dalam tabel routing router, setiap rute ke sebuah network remote diskon hop berikutnya. Sebuah hop router berikutnya adalah pintu gerbang ke jaringan jarak jauh.

Ada banyak jenis router infrastruktur yang tersedia. Bahkan, router Cisco yang dirancang untuk memenuhi kebutuhan:

• Cabang - teleworkers, usaha kecil, dan situs cabang ukuran sedang. Termasuk Cisco 800, 1900, 2900, dan 3900 Series Router Terpadu (ISR) G2 (generasi ke-2).

• WAN - bisnis besar, organisasi, dan perusahaan. Termasuk Series Switches Cisco Catalyst 6500 dan Cisco Aggregation Service Router (ASR) 1000.

• Service Provider - penyedia layanan besar. Termasuk Cisco ASR 1000, Cisco ASR 9000, Cisco XR 12000, Cisco CRS-3 Pembawa Routing System, dan 7600 router Series.

Terlepas dari fungsi mereka, ukuran atau kompleksitas, semua model router pada dasarnya komputer. Sama seperti komputer, tablet, dan perangkat pintar, router juga memerlukan:

• Sistem operasi (OS)

• unit pengolahan Tengah (CPU)

• Random-access memory (RAM)

• Read-only memory (ROM)

Sebuah router juga memiliki memori khusus yang mencakup Flash dan nonvolatile random-access memory (NVRAM).

Sebuah router memiliki akses ke empat jenis memori: RAM, ROM, NVRAM, dan Flash:

RAM,  digunakan untuk menyimpan berbagai aplikasi dan proses termasuk:

• Cisco IOS - IOS disalin ke RAM saat bootup.

• Menjalankan file konfigurasi - ini adalah file konfigurasi yang menyimpan perintah konfigurasi bahwa router IOS saat ini menggunakan. Hal ini juga dikenal sebagai running-config.

• IP tabel routing - ini berkas menyimpan informasi tentang jaringan langsung terhubung dan remote. Hal ini digunakan untuk menentukan jalur terbaik untuk digunakan untuk meneruskan paket.

• ARP Cache - Cache ini berisi alamat IPv4 ke pemetaan alamat MAC, mirip dengan Address Resolution Protocol (ARP) cache pada PC. Cache ARP digunakan pada router yang memiliki interface LAN, seperti antarmuka Ethernet.

• Packet penyangga - Paket disimpan sementara di buffer saat diterima pada sebuah antarmuka atau sebelum mereka keluar interface.

 ROM, router Cisco menggunakan ROM untuk menyimpan:

• Instruksi Bootup - Menyediakan petunjuk startup.

• perangkat lunak diagnostik Dasar - Melakukan power-on self-test (POST) dari semua komponen tersebut.

• Terbatas IOS - Menyediakan versi cadangan terbatas OS, dalam kasus router tidak dapat memuat fitur IOS penuh.

ROM adalah firmware tertanam pada sirkuit terpadu dalam router dan tidak kehilangan isinya ketika router kehilangan kekuasaan atau restart.

NVRAM, digunakan oleh IOS Cisco sebagai penyimpanan permanen untuk file konfigurasi startup (startup-config). Seperti ROM, NVRAM tidak kehilangan isinya ketika power dimatikan.

Flash Memory

Flash memory komputer non-volatile yang digunakan sebagai penyimpanan permanen untuk IOS dan sistem file terkait lainnya. IOS disalin dari flash ke RAM selama proses bootup.

Sebuah Router Cisco 1941 termasuk ada koneksi berikut:

• Port Console - Dua port konsol untuk konfigurasi dan antarmuka baris perintah (CLI) manajemen awal akses menggunakan port RJ-45 yang biasa dan baru USB Type-B (mini-B USB) konektor.

• Port AUX - Sebuah port RJ-45 untuk akses remote manajemen; ini mirip dengan port Console.

• Dua interface LAN - Dua antarmuka Gigabit Ethernet untuk akses LAN.

• Peningkatan kecepatan tinggi kartu antarmuka WAN (EHWIC) slot - Dua slot yang menyediakan modularitas dan fleksibilitas dengan memungkinkan router untuk mendukung berbagai jenis modul antarmuka, termasuk Serial, digital subscriber line (DSL), port switch, dan nirkabel.

Koneksi pada router Cisco dapat dikelompokkan menjadi dua kategori:

• Port Manajemen - adalah konsol dan tambahan port digunakan untuk mengkonfigurasi, mengelola, dan memecahkan masalah router. Tidak seperti LAN dan WAN interface, port manajemen tidak digunakan untuk meneruskan paket.

• Interface Inband Router - adalah LAN dan WAN interface dikonfigurasi dengan alamat IP untuk membawa lalu lintas pengguna. antarmuka Ethernet adalah koneksi LAN yang paling umum, sementara koneksi WAN umum termasuk antarmuka serial dan DSL.

Mirip dengan switch Cisco, ada beberapa cara untuk mengakses lingkungan CLI pada router Cisco. Metode yang paling umum adalah:

• Console - Menggunakan serial atau USB koneksi kecepatan rendah untuk memberikan connect, out-of-band manajemen akses langsung ke perangkat Cisco.

• Telnet atau SSH - Dua metode untuk jarak jauh mengakses sesi CLI di sebuah antarmuka jaringan yang aktif.

• Port AUX - Digunakan untuk manajemen remote dari router menggunakan saluran telepon dial-up dan modem.

Setiap antarmuka pada router adalah anggota atau host pada jaringan IP yang berbeda. Setiap antarmuka harus dikonfigurasi dengan alamat IP dan subnet mask dari jaringan yang berbeda. Antarmuka router dapat dikelompokkan menjadi dua kategori:

• Antarmuka Ethernet LAN - Digunakan untuk menghubungkan kabel yang mengakhiri dengan perangkat LAN, seperti komputer dan switch. Antarmuka ini juga dapat digunakan untuk menghubungkan router satu sama lain. Beberapa konvensi untuk penamaan interface Ethernet yang populer: tua Ethernet, FastEthernet, dan Gigabit Ethernet. Nama yang digunakan tergantung pada jenis perangkat dan model.

• Interface WAN Serial - Digunakan untuk menghubungkan router ke jaringan eksternal, biasanya lebih dari jarak geografis yang lebih besar. Mirip dengan interface LAN, setiap antarmuka WAN seri memiliki sendiri alamat IP dan subnet mask, yang mengidentifikasi sebagai anggota dari jaringan tertentu.

Cisco IOS rincian operasional bervariasi pada perangkat internetworking yang berbeda, tergantung pada perangkat tujuan dan set fitur. Namun, Cisco IOS untuk router menyediakan:

• Mengatasi

• Interfaces

• Routing

• Keamanan

• QoS

• Manajemen Sumber Daya

File IOS itu sendiri adalah beberapa megabyte dalam ukuran dan mirip dengan Cisco IOS switch, disimpan dalam memori flash. Ada tiga fase utama untuk proses bootup:

1. Lakukan POST dan memuat program bootstrap.

2. Cari dan memuat perangkat lunak Cisco IOS.

3. Cari dan memuat file konfigurasi startup atau masuk ke mode setup.

Output dari perintah show version meliputi:

• Versi IOS - Versi perangkat lunak Cisco IOS di RAM dan yang sedang digunakan oleh router.

• Program Bootstrap ROM - Menampilkan versi perangkat lunak sistem bootstrap, disimpan dalam ROM yang awalnya digunakan untuk boot up router.

• Lokasi dari IOS - Menampilkan mana program bootstrap terletak dan dimuat Cisco IOS, dan nama file lengkap IOS image.

• CPU dan Jumlah RAM - Bagian pertama dari baris ini menampilkan jenis CPU pada router ini. Bagian terakhir dari baris ini menampilkan jumlah DRAM. Beberapa seri router, seperti Cisco 1941 ISR, menggunakan sebagian kecil dari DRAM sebagai memori paket. memory paket digunakan untuk paket buffering. Untuk menentukan jumlah total DRAM pada router, menambahkan kedua angka.

• Interfaces - Menampilkan interface fisik pada router. Dalam contoh ini, Cisco 1941 ISR memiliki dua interface Gigabit Ethernet dan dua interface serial kecepatan rendah.

• Jumlah NVRAM dan Flash - ini adalah jumlah NVRAM dan jumlah memori flash pada router. NVRAM digunakan untuk menyimpan file startup-config dan flash digunakan untuk secara permanen menyimpan Cisco IOS.