Networking Fundamental : Hal-hal yang ada pada Networking Fundamental

Universitas Kuningan 

Networking Fundamental atau dalam bahasa Indonesianya adalah Dasar-dasar dalam jaringan komputer.  Dalam mempelajari Networking Fundamental, seseorang akan lebih mudah ketika mempelajari Networking lebih dalam.

Jaringan Komputer

        Menurut Zymon Machajewski menyatakan bahwa jaringan komputer ialah suatu seperangkat komputer yang saling terkoneksi secara bersamaan satu sama lainnya dengan tujun utama, yakni untuk saling membagikan atau men-share resources alias sumberdaya. Salah satu sumberdaya yang saat ini banyak digunakan di dalam suatu jaringan komputer ialah sumber daya internet.

        Jaringan komputer adalah suatu sistem yang terdiri dari komputer, perangkat keras dan perangkat lunak yang disusun agar bisa bekerja sama untuk memperoleh manfaat dan tujuan yang dapat berkomunikasi, mengakses informasi, menerima dan memberikan fasilitas informasi.

Berikut adalah Hal-hal yang ada pada Networking Fundamental

• Komunikasi Data

            Komunikasi Data merupakan bagian dari teknologi informasi, dimana komputer melakukan pengiriman data (informasi) yang disajikan oleh isyarat digital kepada komputer lain dan kepada terminal. Data yang dimaksud disini adalah sinyal-sinyal elektromagnetik yang  dibangkitkan oleh sumber data yang dapat ditangkap dan dikirimkan ke terminal-terminal penerima. Terminal sendiri adalah peralatan untuk terminal suatu data. Seperti, disk drive, printer, monitor, keyboard, scanner, plotter, dsb.

Komponen komunikasi data, sebagai berikut :

1. Pengirim data
2. Penerima data
3. Data
4. Media pengiriman atau alat yang digunakan untuk melakukan pengiriman data
5. Protokol atau aturan-aturan yang berfungsi untuk menyelaraskan hubungan.

Media-media dalam proses komunikasi data, antara lain :

1.   Media kabel tembaga, digunakan sebagai penghubung antara pengirim dan penerima
2.  Media WLAN, sebuah jaringan lokal (LAN) yang terbentuk dengan menggunakan media perantara sinyal radio frekuensi tinggi, bukan dengan menggunakan kabel.
3.  Access Point, digunakan untuk melakukan pengaturan lalu lintas jaringan dari mobile radio ke jaringan kabel atau dari backbone jaringan wireless client/server. Merupakan radio based, berupa receiver dan transmitter yang akan terkoneksi dengan LAN kabel atau broadband ethernet. Berbentuk kotak dengan 1 atau 2 antenna kecil.
4.  Antenna, digunakan unruk mengonversi signal high frekuensi (RF) dalam transmisinya sebagai gelombang di udara. Tipe antenna akan menentukan pola radiasi gelombang. Ada tiga jenis antenna RF yaitu omni-directional, bidirectional, atau unidirectional.

Jenis-jenis komunikasi data, antara lain :

1.   Infrastruktur Terrestrial, Menggunakan akses kabel dan nirkabel. Untuk membangun infrastruktur terrestrial ini membutuhkan biaya tinggi dan kapasitas bandwitch yang terbatas. Tidak dipengaruhi oleh faktor cuaca dan sinyal yang digunakan cukup kuat.
2.     Melalui satelit, Sesuai namanya, aksesnya menggunakan satelit. Wilayah jangkaunnya lebih luas, sehingga dapat menjangkau lokasi yang tidak bisa dijangkau oleh infrastruktur terrestrial. Namun, menggunakan waktu lama untuk berlangsungnya proses komunikasi, karena adanya gangguan radiasi gelombang matahari (sun outage) yang terjadi paling parahnya setiap 11 tahun sekali.

Adapun bentuk komunikasi data, sebagai berikut :

1. Sistem Komunikasi Offline, adalah suatu sistem pengiriman data melalui fasilitas telekomunikasi dari satu lokasi ke pusat pengolahan data, tetapi data yang dikirim tidak langsung diproses oleh CPU (Central Processing Unit).  Di mana data yang akan diproses dibaca oleh terminal, kemudian dengan menggunakan modem, data tersebut dikirim melalui telekomunikasi.
2. Sistem Komunikasi Online, data yang dikirim melalui terminal komputer bisa langsung diperoleh, langsung diproses oleh komputer pada saat kita membutuhkan. Sistem Komunikasi Online ini dapat berupa :

• Realtime System
• Batch Processing system
• Time sharing system
• Distributed data processing system

Perbedaan sinyal analog dan digital :

• Sinyal Analog

                Sinyal Analog adalah sinyal data dalam bentuk gelombang kontinyu, yang membawa informasi dengan mengubah karakteristik gelombang. Dua karakteristik terpenting yang dimiliki isyarat analog adalah amplitudo dan frekuensi. Isyarat analog biasanya dinyatakan dengan gelombang sinus. Mengingat gelombang sinus merupakan dasar untuk semua bentuk isyarat analog.

                        Hal ini didasarkan pada kenyataan bahwa berdasarkan analisis fourir, suatu sinyal analog dapat diperoleh dari perpaduan sejumlah gelombang sinus. Dengan menggunakan sinyal analog, maka jangkauan tramisi data dapat mencapai jarak yang jauh, tetapi sinyal ini mudah dipengaruhi oleh noise. Gelombang pada sinyal analog umumnya berbentuk gelombang sinus yang memiliki tiga variabel dasar, yaitu amplitudo, freuensi, dan phase.

• Sinyal Digital

                        Sinyal digital merupakan sinyal data dalam bentuk pulsa yang dapat mengalami perubahan yang tiba-tiba dan mempunyai besaran 0 dan 1. Hanya memiliki dua keadaan, yaitu 0 dan 1. Sehingga tidak mudah terpengaruh oleh derau, tetapi transmisi dengan sinyal digital hanya mencapai jarak jangkauan pengiriman data yang relatif dekat.

Kendala komunikasi data :

1. Waktu tanggap system
2. Throughput
3. Manusia
4. Dedicated sirkuit
5. Switched sirkuit
6. PSTN (Public Switched Telephone Network)

• Jenis-jenis jaringan

• Berdasarkan Koneksi :
• Broadcast Links, mengirimkan data ke semua host dalam jaringan.
• Point to Point Links, output sebuah stasiun komputer dihubungakn ke input stasiun komputer selanjutnya.
• Berdasarkan Skala :
• Local Area Network (LAN), Jaringan milik pribadi di dalam sebuah gedung atau kampus yang berukuran sampai beberapa kilometer.
• Metropolitan Area Network (MAN ), LAN versi lebih besar. Dapat mencakup kantor-kantor perusahaan yang jaraknya berdekatan atau sebuah kota.
• Wide Area Network (WAN), Jangkauannya mencakup daerah geografis yang luas, seringkali mencakup sebuah negara atau bahkan benua. Terdiri dari kumpulan mesin-mesin yang bertujuan untuk menjalankan program-program (aplikasi) pemakai.
• Internet, Kumpulan jaringan yang terinterkoneksi. Suatu jaringan komunikasi global yang menghubungkan milyaran jaringan komputer secara terbuka dengan menggunakan sistem standar global transmission control protocol/ internet protocol suite (TCP/ IP).
• Jaringan tanpa kabel, Merupakan solusi terhadap komunikasi yang tidak bisa dilakukan dengan jaringan yang meggunakan kabel.
• Berdasarkan Topologi :
• Topologi Bus, Topologi yang banyak digunakan pada masa penggunaan kabel sepaksi menjamur. Dengan menggunakan T-Connector (dengan terminator 50 ohm pada ujung network).
• Topologi Ring, Cara menghubungkan komputer sehingga berbentuk ring (lingkaran). Setiap simpul mempunyai tingkatan yang sama. Jaringan akan disebut sebagai loop, data dikirimkan kesetiap simpul dan setiap informasi yang diterima simpul diperiksa alamatnya apakah data itu untuknya atau bukan.
• Topologi Star, Kontrol terpusat, semua link harus melewati pusat yang menyalurkan data tersebut kesemua simpul atau client yang dipilihnya. Simpul pusat dinamakan stasiun primer atau server dan lainnya dinamakan stasiun sekunder atau client server. Setelah hubungan jaringan dimulai oleh server maka setiap client server sewaktu-waktu dapat menggunakan hubungan jaringan tersebut tanpa menunggu perintah dari server.
• Berdasarkan Protokol
• Ethernet, Merupakan protocol LAN yang dikembangkan oleh Xerox Corporation yang bekerjasama dengan DEC dan Intel pada tahun 1976. Ethernet menggunakan topologi bus atau star dan medukung transfer data sampai dengan 10 Mbps. Versi Ethernet yang lebih baru yang disebut 100 Base-T (atau Fast Ethernet), mendukung transfer data sampai dengan 100 Mbps, dan versi terbarunya, Gigabit Ethernet, mendukung tranfer data sampai dengan 1 GB per detik atau 1000 Mbps. Fast Ethernet : Fast Ethernet seperti Ethernet biasa, namun dengan kecepatan transfer data yang lebih cepat, sampai dengan 100 mbps. Ethernet ini juga disebut 100 BaseT.
• Token Ring, Merupakan sebuah cara akses jaringan berbasis teknologi ring yang pada awalnya dikembangkan dan diusulkan oleh Olaf Soderblum pada tahun 1969. Perusahaan IBM selanjutnya membeli hak cipta dari Token Ring dan memakai akses Token Ring dalam produk IBM pada tahun 1984.
• Berdasarkan Arsitektur
• Client/Server, Jaringan komunikasi data yang terdiri dari banyak client dan satu atau lebih server. Server (back end) adalah penyedia layanan yang menyediakan akses ke sumber daya jaringan. Sedangkan Client (Front end) adalah komputer yang meminta layanan dari server. 
• Peer to Peer, Sebuah workgroup dimana setiap komputer dapat berfungsi sebagai client dan server sekaligus.
• Hybrid, Menggabungkan keuntungan jaringan client/server dan peer-to-peer juga user dapat mengakses sumber daya yang di share oleh jaringan peer-to-peer, dan secara bersamaan dapat menggunakan sumber daya yang disediakan oleh server.

• Perangkat jaringan

• Perangkat keras (Hardware), Perangkat yang secara fisik dapat dilihat dan diraba. Beberapa contoh dari perangkat keras jaringan komputer, sbb :
• NIC (Network Interface Card) atau LAN Card, Sebuah kartu yang berfungsi sebagai jembatan dari komputer ke sebuah jaringan komputer. Biasanya sudah terpasang onboard di beberapa komputer/laptop.
  
  
  
• Kabel Jaringan, Digunakan sebagai media penghubung. Meskipun sekarang sudah ada teknologi tanpa kabel (wireless) namun kabel masih sering digunakan karena mudah dalam pengoperasiannya. Ada beberapa macam tipe kabel yang biasa digunakan untuk membangun sebuah jaringan komputer seperti :
• Kabel Twisted Pair, Terdiri dari beberapa kabel yang saling melilit. Ada dua jenis kabel yang termasuk dalam tipe kabel ini yaitu Shielded Twisted Pair (STP) dengan lapisan alumunium foil dan Unshielded Twisted Pair (UTP). Kedua jenis kabel twisted pair ini pada dasarnya sama, bedanya hanya kabel UTP rentan terhadap medan magnet atau voltase yang tinggi sedangkan kabel STP tidak.
  
  
  
  
• Kabel Coaxial, Tampilan fisik kabel ini terdiri dari kawat tembaga sebagai inti yang dilapisi oleh isolator dalam lalu dikelilingi oleh konduktor luar kemudian dibungkus dengan bahan semacam PVC sebagai lapisan isolator paling luar. Untuk penggunaan kabel coaxial ini sudah jarang digunakan karena pada umumnya orang membangun jaringan komputer dengan kabel twisted pair.
  
  
  
  
• Kabel Fiber Optic, Sebuah kabel yang terbuat dari serat kaca dengan teknologi canggih dan mempunyai kecepatan transfer data yang lebih cepat daripada kabel biasa. Biasanya fiber optic digunakan pada jaringan backbone, namun pada saat ini sudah banyak digunakan untuk jaringan biasa, baik LAN, WAN , maupun MAN, karena dapat memberikan dampak yang lebih pada kecepatan dan bandwith. Hal ini karena fiber optic menggunakan bias cahaya untuk mentransfer data. Namun, untuk membangun jaringan dengan fiber optic ini membutuhkan biaya cukup mahal dikarenakan dibutuhkan alat khusus dalam pembangunannya.

  

  
  
• Konektor, Digunakan sebagai alat penghubung antara kabel dengan colokan NIC yang ada pada komputer. Konektor disesuaikan dengan kabel yang digunakan pada komputer.
  
  
  
• Hub, Komponen jaringan komputer yang memiliki colokan (port-port). Jumlah portnya, mulai dari 8, 16, 24, sampai 32 port. Digunakan untuk menyatukan kabel-kabel network dari tiap workstation, server atau perangkat lainnya.
  
  
  
• Switch, Sama halnya dengan Hub, namun Switch mampu menganalisa paket data yang dilewatkan padanya sebelum dikirim ke tujuan. Selain itu, Switch juga memiliki kecepatan transfer data dari satu server ke workstation lainnya atau sebaliknya.
  
  
  
• Repeater, Sebuah komponen yang berfungsi untuk memperkuat sinyal.
  
  
  
• Router, Sebuah komponen yang memiliki kemampuan untuk menyaring atau memfilter data yang berlalu lalang di jaringan berdasarkan aturan atau protokol tertentu. Dapat digunakan untuk menghubungkan beberapa jaringan, seperti jaringan model LAN, MAN, bahkan WAN.
  
  
  
• Modem, Digunakan sebagai penghubung jaringan LAN dengan internet. Modem akan mengubah data digital menjadi data analog yang bisa dipahami manusia atau sebaliknya.
  
  
  
• Perangkat Lunak (Software)
• Perangkat Lunak dalam host / Telecommunication Monitor (TCM). Umumnya TCM memungkinkan host untuk :
• Menempatkan pesan dalam suatu urutan tertentu berdasarkan prioritasnya.
• Melaksanakan fungsi keamanan dengan mempertahankan catatan (log) kegiatan dari setiap terminal dan memeriksa apakah suatu terminal berwenang untuk mengerjakan tugas yang diminta.
• Menghubungkan jaringan komputer dengan sistem manajemen database. Sebagian besar DBMS mainframe memiliki versi untuk para pemakai jaringan.
• Menangani gangguan-gangguan kecil dalam pemrosesan (seperti listrik padam) dengan menyimpan status dari penyimpanan primer secara periodik.
• Perangkat lunak TCM melengkapi bagian dari system operasi yang menangani transmisi data antara host dan front-end processor.
• Perangkat Lunak dalam front-end processor / Network Control Program (NCP). Memiliki fungsi yang penting, yaitu :
• Menentukan jika terminal ingin menggunakan jaringan komputer. Salah satu pendekatan adalah dengan memeriksa terminal (poll the terminal). Berbagai teknik dapat digunakan, dan yang paling langsung adalah rol call polling, yang menanyai setiap terminal secara berurutan apakah terminal itu ingin menggunakan jaringan komunikasi data.
• Memelihara catatan kegiatan jaringan komputer dengan memberikan cap, tanggal dan waktu pada setiap pesan, beserta nomor seri yang unik.
• Mengubah kode-kode yang digunakan oleh suatu jenis peralatan (misalnya IBM) ke jenis lain (misalnya DEC).
• Melaksanakan fungsi editing pada data yang masuk dengan memeriksa kesalahan dan mengatur kembali formatnya.
• Menambah dan menghapus kode-kode routing. Kode-kode ditambahkan pada pesan keluar untuk mengarahkannya pada terminal yang tepat. Dan kode-kode dihapus dari pesan masuk sebelum ditransmisikan ke host.
• Memelihara file historis dari pesan-pesan yang dilaksanakan selama misalnya 20 menit terakhir di dalam penyimpanan sekunder. File ini dapat digunakan untuk pemulihan dari gangguan.
• Memelihara statistik dari penggunaan jaringan.

• Konfigurasi Jaringan

                Konfigurasi Jaringan merupakan gambaran dari berbagai kegiatan yang berhubungan dengan membangun dan mempertahankan jaringan data. Melingkupi isu-isu yang berkaitan dengan memungkinkan protokol dari perspektif perangkat lunak, serta isu-isu yang berkaitan dengan router, switch, dan firewall dari perspektif hardware.

                Konfigurasi Jaringan dimaksudkan untuk memberikan nama dan identitas yang unik dalam jaringan corporte anda. Anda perlu merencanakan suatu standar konfigurasi jaringan didalam organisasi global business anda untuk memudahkan identifikasi dan management.

1. Konfigurasi Jaringan IP adress dalam Jaringan
• Mengklik Start/Control Panel/Network Connections/Local Area Connection
• Maka akan tampil dialog Local Area Connection Properties, beri tanda cek pada Show icon in notification area when connected, lalu mengklik tombol Properties
• Setelah dialog Protocol (TCP/IP) Properties tampil, memilih opsi Use the following IPaddress. Kemudian memasukkan IP address yang ingin digunakan beserta subnet mask-nya (IP static), klik OK.
2. Pengujian Perangkat Jaringan
• Dilakukan dengan menguji apakah kabel jaringan yang akan digunakan bagus atau tidak , dengan menggunakan lan teste
• Jika lampu LED 1 sampai 8 berkedip, maka kabel jaringan siap untuk digunakan
3. Pengujian Sistem
• Menguji apakah komputer yang satu dengan komputer yang lain dapat saling berhubungan atau tidak. Pengujian ini dilakukan dengan CMD.EXE, dengan menuliskan PING dilanjutkan dengan alamat IP Adress yang dituju. Langkah-langkahnya yaitu klik Start - Run - Ping 192.168.X.X, kemudian klik OK.
• Jika komputer yang satu dengan komputer lainnya sudah connect maka akan muncul balasan dengan kata "Replay".

• Arsitektur Jaringan

            Arsitektur Jaringan merupakan perangkat lunak dari jaringan komunikasi data yang terdiri dari layer, protokol, dan interface. Jaringan diorganisasikan menjadi sejumlah level (layer) untuk mengurangi kerumitannya. Setiap layer dibuat berdasarkan layer di bawahnya. Antar layer terdapat sebuah interface yang menentukan operasi dan layanan yang diberikan layer terbawah untuk layer di atasnya. Layer pada level yang sama di dua host yang berbeda dapat saling berkomunikasi dengan mengikuti sejumlah aturan dan ketetapan yang disebut dengan protokol.

Berikut Model Arsitektur Jaringan :

• OSI (Open System Interconnection)
        Model referensi OSI menggambarkan bagaimana informasi dari suatu software aplikasi si komputer berpindah melewati sebuah media jaringan ke suatu software aplikasi di komputer lain. Model ini diciptakan berdasarkan sebuah proposal yang dibuat oleh The International Standars Organization (ISO) sebagai langkah awal menuju standarisasi protokol internasional yang digunakan pada berbagai layer. Disebut ISO OSI Reference Model karena model ini ditujukan bagi pengoneksian open system. Open System dapat diartikan sebagai suatu sistem yang terbuka untuk berkomunikasi dengan sistem-sistem lainnya. Model referensi OSI secara konseptual terbagi ke dalam 7 lapisan dengan fungsi, sbb :
• Physical Layer
• Menangani pengiriman bit-bit data melalui saluran komunikasi
• Memastikan jika entiti 1 mengirimkan bit 1, maka entiti yang lain juga harus mengirimkan bit 1.
• Memiliki fungsi utama untuk menentukan :
• Berapa volt untuk bit 1 dan
• Berapa nanoseconds bit dapat bertahan di saluran komunikasi
• Kapan koneksi awal dibuat dan diputuskan ketika dua entiti selesai melakukan pertukaran data.
• Jumlah pin yang digunakan oleh network connector dan fungsi dari setiap pin. Ct : token ring, IEEE 802.11
• Perangkat yang beroperasi di layer ini adalah hub, repeater, network adapter/network interface card, dan host bus adapter (digunakan di storage area network)
• Data link Layer
• Menyediakan prosedur pengiriman data antar jaringan
• Mendeteksi dan mengoreksi error yang mungkin terjadi di physical layer
• Memiliki adress secara fisik yang sudah dikodekan secara langsung ke network card pada saat pembuatan card tersebut. (disebut MAC Adress) Ct : Ethernet, HDLC, Aloha, IEEE 802 LAN, FDDI
• Perangkat beroperasi di layer ini adalah bridge dan layer-2 switch
• Network Layer
• Menentukan prosedur pengiriman data sekuensial dengan berbagai macam ukuran, dari sumber ke tujuan, melalui satu atau beberapa jaringan, dengan tetap mempertahankan Quality of Service (QoS) yang diminta oleh transport layer.
• Fungsi 
• Routing : Menentukan jalur pengiriman dari sumber ke tujuan, bisa statik (menggunakan tabel statik yang cocok untuk jaringan yang jarang sekali berubah) atau dinamis (menentukan jalur baru untuk setiap data yang dikirimkan)
• Pengendalian kongesti (kemacetan pada proses pengiriman data)
• Mempertahankan QoS (delay, transit time, jitter, dll)
• Menyediakan interface untuk jaringan-jaringan yang berbeda agar dapat saling berkomunikasi. Ct : Internet Protocol (IP)
• Perangkat yang beroperasi di layer ini adalag router dan layer-3 switch
• Transport Layer
• Menerima data dari layer diatasnya, memecah data menjadi unit-unit yang lebih kecil (Packet), meneruskannya ke network layer dan memastikan semua packet tiba di ujung penerima tanpa error.
• Layer ini harus melakukan proses diatas secara efisien dan memastikan layer diatas tidak terpengaruh terhadap perubahan teknologi hardware.
• Fungsi :
• Flow Control
• Segmentation/desegmentation
• Error control. Ct : Transmission Control Protocol (TCP), User Datagram Protocol (UDP), Stream Control Transmission Protocol (SCTP)
• Session Layer
• Mengijinkan user-user yang menggunakan mesin yang berbeda untuk membuat dialog (session) diantara mereka.
• Fungsi :
• Pengendalian dialog : Memantau giliran pengiriman
• Pengelolaan token : Mencegah dua pihak untuk melakukan operasi yang sangat kritis dan penting secara bersamaan.
• Sinkronisasi : Menandai bagian data yang belum terkirim sesaat crash pengiriman terjadi, sehingga pengiriman bisa dilanjutkan tepat ke bagian tersebut.
• Presentation Layer
• Mengatur tentang syntax dan semantics dari data yang dikirimkan
• Manipulasi data seperti MIME encoding, kompresi, dan enkripsi dilakukan di layer ini
• Application Layer
• Sangat dekat dengan user
• Menyediakan user interface ke jaringan melalui aplikasi
• Contoh protokol aplikasi yang banyak digunakan: hypertext transfer protocol (HTTP) yang digunakan di world wide web, file transfer protocol (FTP) untuk pengiriman file antar komputer, simple mail transfer protocol (SMTP) untuk email.

Prinsip yang digunakan ke tujuh layer tersebut, sebagai berikut :

1. Sebuah layer harus dibuat bila diperlukan tingkat abstraksi yang berbeda
2. Setiap layer harus memiliki fungsi-fungsi tertentu
3. Fungsi setiap layer harus dipilih secara teliti sesuai dengan ketentuan standar protokol internasional
4. Batas-batas layer diusahakan agar meminimalkan aliran informasi yang melewati interface
5. Jumlah layer harus cukup banyak, sehingga fungsi-fungsi yang berbeda tidak perlu disatukan dalam satu layer diluar keperluannya. Akan tetapi, jumlah juga layer harus diusahakan sesedikit mungkin sehingga arsitektur jaringan tidak menjadi sulit dipakai.

• TCP/IP

          TCP/IP adalah protokol yang digunakan di jaringan global, karena memiliki sistem pengalamatan yang baik dan memiliki sistem pengecekan data. Saat ini, terdapat dua versi TCP/IP yang berbeda dalam sistem penomoran, yaitu IPv4 (32 bit) dan IPv6 (128 bit), dan saat ini yang masih digunakan adalah IPv4. Untuk mempermudah penulisan, alamat IP biasanya ditulis dalam bentuk 4 segmen bilangan desimal yang dipisahkan tanda titik dan setiap segmen mewakili 8 bit pada alamat IP. Setiap network adapter dapat memiliki lebih dari satu alamat IP, namun alamat IP tidak boleh dipakai oleh dua atau beberapa network adapter. Pengaturan alokasi alamat IP dilakukan oleh badan internasional bernama Internic. Saat ini, lebih dari 85% alamat IP (IPv4) telah terpakai sehingga sebentar lagi sistem IPv4 akan digantikan oleh IPv6.

           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 dimana saja. Protokol ini menggunakan skema pengalamatan yang sederhana yang disebut sebagai alamat IP (IP Adress) 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 yag heterogen. Protokol TCP/IP selalau berevolusi seiring dengan waktu, mengingat semakin banyak 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 diatas TCP/IP, skema pengalamatan, dan konsep TCP/IP didefinisikan dalam dokumen yang disebut sebagai Request foR comments (RFC) yang dikeluarkan oleh IETF.

           Model TCP/IP terdiri dari 4 layer, sbb :

• Data Link Layer
• Sebenarnya bukan bagian dari TCP/IP suite.
• Proses pengiriman dan penerimaan packet untuk layer ini dapat dilakukan oleh software device driver dari network card/adapter yang digunakan
• Layer ini juga termasuk physical layer, yang terdiri dari komponen fisik seperti hub, repeater, kabel jaringan (UTP, fibre, coaxial), network cards, network connectors (RJ-45, BNC, dll) dan spesifikasi untuk sinyal (level voltase, frekuensi, dll)
• Network Layer
• Awalnya network layer ditujukan untuk mengirimkan packet antar host di sebuah jaringan, contoh X.2
• Pengembangan ke Internetworking, dimana jalur pengiriman packet dari sumber ke tujuan melalui jaringan-jaringan lainnya (routing)
• Beberapa protokol bagian dari IP yaitu ICMP (menyediakan informasi dianostik untuk pengiriman packet IP), IGMP (mengelola data multicast), protokol routing seperti BGP, OSPF dan RIP
• Transport Layer
• Menyediakan layanan pengiriman pesan dari ujung ke ujung yang dapat dikategorikan sebagai:
• Connection-oriented: TCP (byte-oriented) dan SCTP(stream-oriented)
• Connectionless: UDP dan RTP (datagram)
• Application Layer
• Layer ini mencakup presentation dan session layer dari model OSI, dimana layanan dari layer-layer tersebut disediakan melalui libraries
• Data user yang akan dikirimkan melalui jaringan diterima melalui application layer, baru kemudian diteruskan ke layer dibawahnya, yaitu transport layer.
• Setiap aplikasi yang menggunakan TCP atau UDP, membutuhkan port sebagai identitas aplikasi tersebut. Contoh: port untuk HTTP adalah 80, port untuk FTP adalah 21
• Port numbers (16 bit) digunakan oleh TCP atau UDP untuk membedakan setiap proses yang menggunakan layanan mereka :
• Well known ports: 0 s/d 1023 dipesan oleh Internet Assigned Number Authority (IANA) → tidak bisa digunakan secara bebas.
• Registered ports: 1024 s/d 49151 → tidak dikontrol oleh IANA tapi tidak bisa digunakan secara bebas karena sudah direserve oleh sistem komputer.
• Dynamic atau private atau ephemeral (short-lived) ports: 49152 s/d 65535 → bisa digunakan user secara bebas.

Karakteristik Dasar Arsitektur Jaringan :

• Fault Tolerance (Toleransi Kesalahan)

                Agar internet selalu tersedia bagi seluruh pengguna, maka memerlukan arsitektur jaringan yang dirancang dan dibangun untuk dapat meminimalisir kesalahan.Sebuah jaringan Fault Tolerance adalah salahsatu metode yang digunakan untuk mengurangi dampak kerusakan hardware atau software dan dapat pulih kembali dengan cepat ketika terjadi problem atau masalah. Jaringan jenis ini bergantung pada hubungan redudant, atau jalur lebih dari satu antara pengirim dan penerima. Jika salahsatu jalur terputus (rusak/terganggu), maka lalu lintas pesan dapat dialihkan ke jalur lain yang lebih cepat.

                    Proses pengalihan jalur ini pun harus transparent, artinya tidak memerlukan tindakan apapun dan tidak perlu diketahui user. Baik perangkat infrastruktur fisik maupun proses logic harus bekerja sama dalam mengakomodasi redudansi tersebut. Ini merupakan premis dasar dari arsitektur jaringan saat ini.

Mekanisme Fault Toleance

• Scalability (Skalabilitas)

                       Jaringan juga harus scalable artinya mampu beradaptasi dengan cepat untuk mendukung pengguna baru dan aplikasi tanpa mengganggu atau memengaruhi kinerja jaringan dan layanan yang lama. Hal ini dibutuhkan agar para pengguna bisa mengakses dengan cepat dan tanpa gangguan. Kemampuan jaringan tersebut dibutuhkan untuk mendukung interkoneksi baru yang bergantung pada desain layer hirarkis untuk mendasari infrastruktur fisik dan arsitektur logic. Operasi di setiap layer memungkinkan pengguna atau penyedia layanan untuk menambahkan data baru tanpa menyebabkan gangguan terhadap seluruh jaringan.

                        Perkembangan teknologi yang terus berkembang menuntut kemampuan dan kinerja dari komponen infrastruktur fisik di setiap layernya. Perkembangan ini juga sejalan sengan metode baru untuk mengidentifikasi dan menemukan pengguna individu dalam sebuah internetwork, yang memungkinkan internet untuk mengimbangi permintaan pengguna.

Skalabilitas Jaringan

• Quality of Services (Kualitas Layanan)

                       Tidak hanya toleransi kesalahan dan skalabilitas yang diperlukan, namun kualitas layanan juga menjadi sangat penting untuk diberikan kepada pengguna. Voice dan transmisi live video membutuhkan tingkat kualitas yang konsisten dan pengiriman yang tidak terganggu.

                        Sebuah jaringan terkonvergensi, harus mampu mengatur prioritas dari service-service yang digunakannya. Sehingga didapatkan standar kualitas yang memenuhi harapan user. Kebutuhan atas QoS mengubah arsitektur jaringan yang dirancang dan diimplementasikan.

Contoh kasus dibawaah ini adalah layanan untuk streaming lebih diutamakan bandwithnya dibandingkan halaman web.

QoS pada jaringan

• Security (Keamanan)

        Internet telah berkembang dari sebuah internetwork yang dikontrol untuk pendidikan dan organisasi pemerintahan menjadi sarana yang dapat diakses secara luas untuk transmisi bisnis dan komunikasi pribadi. Hal ini berimbas pada tingkat keamanan jaringan yang telah berubah.

Harapan keamanan dan privasi yang dihasilkan dari penggunaan internetwork untuk pertukaran informasi bisnis yang penting dan rahasia melebihi arsitektur seperti apa yang diberikan saat ini.

Ekspansi yang cepat pada sektor komunikasi juga meningkatkan kebutuhan akan sistem keamanan pada arsitektur jaringan.

        Akibatnya, banyak upaya yang sedang diprioritaskan untuk sektor ini dari penelitian dan pengembangan. Selain itu, berbagai perangkat dan prosedur juga dilakukan untuk mengurangi kelemahan keamanan yang terdapat dalam arsitektur jaringan.

• Sistem Operasi Jaringan

        Sistem Operasi Jaringan atau dalam Bahasa Inggris dinamakan dengan Network Operating System adalah suatu jenis sistem operasi yang ditujukan untuk menangani masalah jaringan. Sebuah jenis sistem operasi yang ditujukan untuk menangani jaringan. Umumnya, sistem operasi ini terdiri atas banyak layanan atau service yang ditujukan untuk melayani pengguna, seperti layanan berbagi berkas, layanan berbagi alat pencetak (printer), DNS Service, HTTP Service, DHCP, remote server dan lain sebagainya. 

            Fungsi Sistem Operasi Jaringan :

a. Menghubungkan sejumlah komputer dan perangkat lainnya ke sebuah jaringan

b. Mengelola sumber daya jaringan

Beberapa pengelolaan sumberdaya jaringan meliputi:

• Berbagi pakai sumberdaya software maupun hardware secara bersama-sama,
• Pemprosesan terpusat
• Akses internet bersama-sama
• dll

c. Menyediakan layanan

Sevice/Layanan Yang Biasa Diberikan Oleh Sistem Operasi Jaringan meliputi:

• Layanan DHCP (Dynamic Host Configuration System), adalah komputer server yang men-assign IP address kepada client yang meminta IP address dalam suatu jaringan.
• Layanan DNS (Domain Name Server), yaitu sebuah aplikasi service yang biasa digunakan dalam internet seperti web browser atau email yang berfungsi menerjemahkan IP address menjadi nama domain ataupun sebaliknya.
• Layanan FTP atau File Transfer Protocol adalah sebuah protokol yang berfungsi untuk tukar-menukar data atau file dalam sebuah network yang menggunakan TCP/IP.
• Layanan Web Server adalah sebuah perangkat lunak yang berfungsi menerima permintaan HTTP atau HTTPS dari klien yang dikenal dengan web browser dan mengirimkannya kembali dalam bentuk halaman-halaman web yang umumnya berbentuk dokumen HTML
• Layanan Remote Server, sebuah layanan untuk mengendalikan server dari jarak jauh
• Dan layanan lainnya.

d. Menyediakan keamanan jaringan bagi multiple users

Melindungi pemakaian komputer secara terpusat seperti memberikan batasan hak akses, pemberikan user akun dan password.

Kategori Model Sistem operasi jaringan

A. Sistem operasi berbasis Text / CLI

            Sistem operasi berbasis text atau Command Line Interface (CLI) adalah sistem operasi yang tampilan antarmukanya hanya menampilkan text saja berupa huruf, angka dan karakter khusus. Dari tampilannya sendiri, sistem operasi berbasis text kurang menyenangkan bagi pengguna.

Kelebihan sistem operasi berbasis text adalah sebagai berikut :

• Pengoperasiannya mudah
• Space yang dibutuhkan tidak besar.
• Tidak memerlukan memori yang besar.
• Kompatibel hampir ke semua software dan hardware.
• Kekurangan Sistem Operasi Berbasis Text
• Mode operasinya text
• Tidak User Friendly
• Tidak kompatibel terhadap software grafis.

Contoh sistem operasi berbasis text:

• Linux Debian
• Linux Suse
• Sun Solaris
• Linux Mandrake
• Knoppix
• MacOS
• UNIX
• Windows NT
• Windows 2000 Server  Windows 2003 Server,dll

B. Sistem operasi berbasis Grapik

                Sistem operasi grafik atau Graphical User Interface (GUI) adalah sistem operasi yang tampilan antar mukanya didesain dan memiliki tampilan yang lebih atraktif sehingga membuat pengguna komputer lebih nyaman dan menyenangkan. Sistem operasi GUI adalah sistem operasi yang merupakan pengembangan dari sistem operasi berbasis text.

Kelebihan sistem operasi berbasis grafis adalah sebagai berikut :

• Desain grafis yang lebih menarik.
• Mudah digunakan (User friendly)
• Menarik minat pengguna
• Berinteraksi dengan komputer secara lebih baik.
• Resolusi gambar yang tinggi
• Kekurangan Sistem Operasi Berbasis Grafis
• Membutuhkan memori yang besar
• Sangat bergantung kepada hardware
• Membutuhkan banyak tempat pada layar komputer
• Kurang fleksibel.

Contoh sistem operasi berbasis GUI

• Linux Redhat
• Windows NT 3.51
• Windows 2000 (NT 5.0)
• Windows Server 2003
• Windows XP
• Microsoft MS-NET
• Microsoft LAN Manager
• Novell NetWare,dll

Jenis atau Macam-macam sistem operasi jaringan :

1. Banyan VINES

            Banyan VINES (Virtual Integrated Network Service) adalah sebuah sistem operasi jaringan populer pada akhir dekade 1980-an hingga awal dekade 1990-an yang banyak digunakan dalam jaringan-jaringan korporat. Vines pada awalnya dibuat berdasarkan protokol jaringan yang diturunkan dari Xerox Network System (XNS). 

            VINES sendiri menggunakan arsitektur jaringan terdistribusi klien atau server yang mengizinkan klien-klien agar dapat mengakses sumber daya di dalam server melalui jaringan.

2. Novell Netware

             Novell Netware adalah sebuah sistem operasi jaringan yang umum digunakan dalam komputer IBM PC atau nkompatibelnya. Sistem operasi ini dikembangkan oleh Novell, dan dibuat oleh Novell Inc. berbasis tumpukan protokol jaringan Xerox XNS. Novell Netware dahulu digunakan sebagai LAN-based network operating system. Banyak digunakan pada awal sampai pertengahan tahun 1990-an.

3. Microsoft LAN Manager

             LAN Manager adalah sebuah sistem operasi jaringan yang dikembangkan oleh Microsoft Corporation bersama dengan 3Com Corporation. LAN Manager didesain sebagai penerus perangkat lunak server jaringan 3+Share yang berjalan di atas sistem operasi MS-DOS.

4. Microsoft Windows NT Server

            Microsoft Windows NT Server menggunakan non-dedicated server sehingga memungkinkan untuk bekerja pada komputer serevser, protocol jaringan menggunakan TCP/IP dan Windows NT merupakan sebuah sistem operasi 32-bit dari Microsoft yang menjadi leluhur sistem operasi Windows 2000, Windows XP, Windows Server 2003, dan Windows Vista. Windows 98, Windows 2000 Profesional, Windows XP Profesional, dan Windows NT Workstation.

            Seluruh windows yang ada di atas tidak digunakan oleh server, tetapi dapat digunakan untuk menyediakan sumber daya untuk jaringan (work station), seperti dapat mengakses file dan menggunakan printer.

5. GNU/LINUX

            GNU/LINUX adalah turunan dari Unix yang merupakan freeware dan powerfull operating system,memiliki implementasi lengkap dari arsitektur TCP/IP. Beberapa varian UNIX, seperti SCO OpenServer, Novell UnixWare, atau Solaris adalah turunan dari Unix yang merupakan freeware dan powerfull operating system,memiliki implementasi lengkap dari arsitektur TCP/IP.

Salah satu jenis varian linux yang banyak digunakan untuk sistem operasi jaringan adalah debian

6. UNIX

            UNIX dapat menangani pemrosesan yang besar sekaligus menyediakan layanan internet seperti web server, FTP server, terminal emulation (telnet), akses database, dan Network File System (NFS) yang mengijinkan client dengan sistem operasi yang berbeda untuk mengakses file yang di simpan di komputer yang menggunakan sistem operasi UNIX.

Cara Kerja sistem operasi jaringan

Ada 4 komponen utama yang terdapat pada sebuah sistem jaringan komputer, yakni :

• Sender (pengirim data informasi)
• Protokol (yang meng-encode dan men-decode data informasi)
• Media transmisi (medium transfer data), dan
• Receiver (penerima data informasi).

Agar sebuah sistem jaringan komputer dapat saling bertukar informasi data, diperlukan sebuah alat yang disebut Modem (Modulator Demodulator) yang berfungsi untuk mengubah sinyal analog menjadi sinyal digital maupun sebaliknya.