Handshaking, Enkapsulasi data dan Dekapsulasi data

A. Handshaking

Handshaking adalah proses negosiasi otomatis yang secara dinamis menentukan
parameter dalam pembentukan kanal komunikasi antara dua entitas normal sebelum
komunikasi melalui kanal dimulai. Ia mengikuti pembentukan fisik saluran precedes normal
dan mentransfer informasi. Contohnya : ketika sebuah komputer berkomunikasi dengan
perangkat lain seperti modem atau printer yang perlu melakukan handshake untuk membuat
sambungan.
Proses negosiasi SSL atau “handshake,” melibatkan pertukaran cryptographic keys,
certificate,dan informasi lain , random data digunakan untuk membuat enkripsi satu waktu,
dan valuenya digunakan untuk mengidentifikasi SSL yang dibuat dari handshake. Handshake
memiliki tiga tujuan:

• Untuk membolehkan client dan server setuju mengenai algoritma yang akan mereka
gunakan.

• Untuk melibatkan kumpulan dari crypto keys untuk digunakan oleh algoritma
tersebut.

• Untuk mengautentikasi klien.

Catatan penting bahwa SSL Handshake memerlukan perhitungan yang sangat
kompleks dan perlu komputer dengan processor yang tangguh.Pada akhir cryptographic key
dibuat dan dipertukarkan antara client dan server, enkripsi berikutnya dibuat cukup mudah
sejauh prosesor dari komputer terfokus, namun hal itu tetap menjadikan perlunya performa
tinggi dari server. Terutama ketika handshake dengan jumlah besar terjadi dalam waktu
bersamaan. Bagaimanapun juga, pekerjaan ini dapat dilakukan oleh processor khusus/spesial
yang didesain khusus untuk memproses perhitungan matematis yang melibatkan handshake.

B. Proses Enkapsulasi Data

Enkapsulasi, secara umum merupakan sebuah proses yang membuat satu jenis paket data jaringan menjadi jenis data lainnya. Enkapsulasi terjadi ketika sebuah protokol yang berada pada lapisan yang lebih rendah menerima data dari protokol yang berada pada lapisan yang lebih tinggi dan meletakkan data ke format data yang dipahami oleh protokol tersebut. Dalam model referensi OSI, proses enkapsulasi yang terjadi pada lapisan terendah umumnya disebut sebagai "framing". Beberapa jenis enkapsulasi lainnya antara lain:

• Frame Ethernet yang melakukan enkapsulasi terhadap datagram yang dibentuk oleh Internet Protocol (IP), yang dalam datagram tersebut juga melakukan enkapsulasi terhadap paket data yang dibuat oleh protokol TCP atau UDP. Data yang dienkapsulasi oleh protokol TCP atau UDP tersebut sendiri merupakan data aktual yang ditransmisikan melalui jaringan.
• Frame Ethernet yang dienkapsulasi ke dalam bentuk frame Asynchronous Transfer Mode ATM) agar dapat ditransmisikan melalui backbone ATM.

Lapisan Data-link pada model referensi OSI merupakan lapisan yang bertanggung jawab dalam melakukan enkapsulasi atau framing data sebelum dapat ditransmisikan di atas media jaringan (kabel, radio, atau cahaya). Dalam teknologi jaringan Local Area Network (LAN), hal ini dilakukan oleh Carrier Sense Multiple Access with Collicion detection(CSMA/CD) untuk jaringan Ethernet; Token-passing untuk jaringan Token Ring dan lain-lain.

C. Proses Dekapsulasi Data

Proses dekapsulasi data adalah proses pelepasan header-header yang telah ditambahkan pada paket data yang dikirim. Header yang telah di tambahkan saat proses enkapsulasi satu per satu dilepaskan pada layer-layer tertentu. Contoh, saat data yang dikirim dari komputer 1 ke komputer 2 diterima oleh komputer 2, satu per satu header akan dilepas. Pertama data akan masuk layer physical, di layer tersebut akan mengecek apakah benar data yang dikirim itu tepat untuk komputer 2, jika benar maka akan diteruskan ke layer selanjutnya. kemudian saat data memasuki layer selanjutnya yaitu layer data-link, disana akan terjadi pengecekan data lagi dan kemudian header yang di berikan untuk layer data-link dari komputer 1 di ambil oleh layer data-link pada komputer 2. jika benar data tersebut tepat maka data akan dilanjutkan ke layer diatasnya,jika tidak benar maka data tersebut akan dikembaikan lagi atau dibuang.

Model referensi TCP/IP

TCP/IP (singkatan dari Transmission Control Protocol/Internet protocol) adalah standar komunikasi data yang digunakan oleh komunitas internet dalam proses tukar-menukar data dari satu komputer ke komputer lain di dalam jaringan Internet. Protocol ini tidaklah dapat berdiri sendiri, karena memang protokol ini berupa kumpulan protokol (protocol suite). Protokol ini juga merupakan protokol yang paling banyak digunakan saat ini. Data tersebut diimplementasikan dalam bentuk perangkat lunak (software) di sistem operasi. Istilah yang diberikan kepada perangkat lunak ini adalah TCP/IP stack.

Berikut adalah gambar susunan model TCP/IP.

Cara kerja masing-masing layer pada model TCP/IP :

-Layer 1: Physical Layer,

Pada lapisan ini TCP/IP tidak mendefinisikan protokol yang spesifik. Artinya TCP/IP mendukung semua standar dan proprietary protokol lain. Pada lapisan ini ditentukan karakteristik media transmisi, rata-rata pensinyalan, serta skema pengkodean sinyal dan sarana sistem pengiriman data ke device yang terhubung ke network.

-Layer 2: Data Link Layer,

Berkaitan dengan logical-interface diantara satu ujung sistem dan jaringan dan melakukan fragmentasi atau defragmentasi datagram. Ada juga beberapa pendapat yang menggabungkan lapisan ini dengan lapisan fisik sehingga kedua lapisan ini dianggap sebagai satu lapisan, sehingga TCP/IP dianggap hanya terdiri dari empat lapis. Perhatikan perbandingannya pada kedua gambar di atas.

-Layer 3: Network Layer,

Berkaitan dengan routing data dari sumber ke tujuan. Pelayanan pengiriman paket elementer. Definisikan datagram (jika alamat tujuan tidak dalam jaringan lokal, diberi gateway = device yang menswitch paket antara jaringan fisik yang beda; memutuskan gateway yang digunakan). Pada lapisan ini TCP/IP mendukung IP dan didukung oleh protokol lain yaitu RARP, ICMP, ARP dan IGMP.

1. Internetworking Protocol (IP) Adalah mekanisme transmisi yang digunakan oleh TCP/IP. IP disebut juga unreliable dan connectionless datagram protocol-a besteffort delivery service. IP mentransportasikan data dalam paket-paket yang disebut datagram.
2. Address Resolution Protocol (ARP) ARP digunakan untuk menyesuaikan alamat IP dengan alamatfisik (Physical address).
3. Reverse Address Resolution Protocol (RARP) RARP membolehkan host menemukan alamat IP nya jika dia sudah tahu alamat fiskinya. Ini berlaku pada saat host baru terkoneksi ke jaringan.
4. Internet Control Message Protocol (ICMP) ICMP adalah suatu mekanisme yang digunakan oleh sejumlah host dan gateway untuk mengirim notifikasi datagram yang mengalami masalah kepada host pengirim.Internet
   
5. Group Message Protocol (IGMP) IGMP digunakan untuk memfasilitasi transmisi message yang simultan kepasa kelompok/group penerima.

Layer 4: transport layer,
Pada lapisan ini terbagi menjadi dua, UDP dan TCP

1. User Datagram Protocol (UDP) UDP adalah protokol process-to-process yang menambahakan hanya alamat port, check-sum error control, dan panjang informasi data dari lapisan di atasnya. (Connectionless)
2. Transmission Control Protocol (TCP) TCP menyediakan layanan penuh lapisan transpor untuk aplikasi. TCP juga dikatakan protokol transport untuk stream yang reliabel. Dalam konteks ini artinya TCP bermakna connectionoriented, dengan kata lain: koneksi end-to-end harus dibangun dulu di kedua ujung terminal sebelum kedua ujung terminal mengirimkan data. (Connection Oriented).

berikut adalah gambar paket data unit yang ada pada TCP/IP

Layer 5: Application Layer,
Layer dalam TCP/IP adalah kombinasi lapisan-lapisan session, presentation dan application pada OSI yang menyediakan komunikasi diantara proses atau aplikasi-aplikasi pada host yang berbeda: telnet, ftp, http, dll.

Untuk mengontrol operasi pertukaran data, informasi kontrol serta data user harus ditransmisikan, sebagaimana digambarkan pada gambar di bawah. Dapat dikatakan bahwa proses pengiriman menggerakkan satu blok data dan meneruskannya ke TCP. TCP memecah blok data ini menjadi bagian-bagian kecil agar mudah disusun. Untuk setiap bagian-bagian kecil ini, TCP menyisipkan informasi kontrol yang disebut sebagai TCP header, yang akhirnya membentuk segmen TCP. Informasi kontrol dipergunakan oleh pasangan (peer) entiti protokol TCP pada host lainnya. Contoh item-item yang termasuk dalam header ini adalah sebagai berikut:

• Destination port: saat entiti penerima TCP menerima segmen TCP, harus diketahui kepada siapa data tersebut dikirimkan.
• Sequence number: TCP memberikan nomor yang dikirim secara bertahap ke port tujuan, sehingga jika destination menerima tidak sesuai dengan urutannya, maka entiti destination akan meminta untuk dikirim kembali.
• Checksum: pada pengiriman segmen TCP diikutkan pula suatu kode yang yang disebut dengan segment remainder. Remainder TCP yang diterima akan dikalkulasi dan dibandingkan hasilnya dengan kode yang datang. Jika terjadi ketidasesuaian, berarti telah terjadi kesalahan transmisi.

Sumber: http://teknik-informatika.com/model-referensi-tcpip/

Model referensi OSI

Untuk menyelenggarakan komunikasi berbagai macam vendor komputer, diperlukan sebuah aturan baku yang standar dan disetujui berbagai pihak. Seperti halnya dua orang yang berlainan bangsa, maka untuk berkomunikasi memerlukan penerjemah/interpreter atau satu bahasa yang dimengerti kedua belah pihak. Dalam dunia komputer dan telekomunikasi interpreter identik dengan protokol. Untuk itu maka badan dunia yang menangani masalah standarisasi ISO (International Standardization Organization) membuat aturan baku yang dikenal dengan nama model referensi OSI (Open System Interconnection). Dengan demikian diharapkan semua vendor perangkat telekomunikasi haruslah berpedoman dengan model referensi ini dalam mengembangkan protokolnya.
Berikut deskripsi Model referensi OSI:

* Sebuah Model Layer
* Setiap layer melakukan sekumpulan fungsi tertentu untuk mensukseskan komunikasi data
* Setiap layer bergantung pada layer yang ada di bawahnya untuk melakukan fungsinya
* Setiap layer akan mendukung operasi lapisan yang berada di atasnya
* Implementasi pada setiap lapis seharusnya tidak bergantung pada lapisan lainnya

ISO (International Standard Organization) mengajukan struktur dan fungsi protocol komunikasi data. Model tersebut dikenal sebagai OSI (Open System Interconnected) Reference Model.

Terdiri atas 7 layer (lapisan) yang mendefinisikan fungsi. Untuk tiap layernya dapat terdiri atas sejumlah protocol yang berbeda, masing-masing menyediakan pelayanan yang sesuai dengan fungsi layer tersebut.

Ke-7 layer bekerja dari layer teratas menuju kebawah bawah sesuai urutan : aplication, presentation, session, transport, network, data-link, dan physical. Ke-7 layer tersebut disusun berdasarkan lima prinsip yang harus diikuti untuk menentukan layer dalam komunikasi, yaitu :

* Layer dibuat jika ketika diperlukan pemisahan level yang secara teori diperlukan.
* Masing-masing layer memiliki fungsi yang jelas.
* Setiap fungsi dari masing-masing layer telah ditentukan agar sesuai dengan standar protokol secara internasional.
* Batas kedua layer telah ditentukan untuk mengurangi informasi menerobos antarmuka layer.
* Setiap layer ditentukan dengan jelas fungsinya, tetapi jumlah layer sebaiknya sekecil mungkin untuk menghindari arsitektur yang luas.

Secara sederhana ketujuh lapis model OSI dapat digambarkan pada gambar di atas, dan ilustrasi mengeni lingkungan OSI dapat dilihat pada gambar dibawah.


Cara kerja masing-masing layer :
-Lapisan 7 : application layer, Berfungsi sebagai antarmuka dengan aplikasi dengan fungsionalitas jaringan, mengatur bagaimana aplikasi dapat mengakses jaringan, dan kemudian membuat pesan-pesan kesalahan. Protokol yang berada dalam lapisan ini adalah HTTP, FTP, SMTP, dan NFS.

-Lapisan 6: Presentation layer, Berfungsi untuk mentranslasikan data yang hendak ditransmisikan oleh aplikasi ke dalam format yang dapat ditransmisikan melalui jaringan. Protokol yang berada dalam level ini adalah perangkat lunak redirektor (redirector software), seperti layanan Workstation dan juga network Shell (semacam Virtual Network Computing (VNC) atau Remote Desktop Protocol(RDP)).

-Lapisan 5: Session layer,Berfungsi untuk mendefinisikan bagaimana koneksi dapat dibuat, dipelihara, atau dihancurkan. Selain itu, di level ini juga dilakukan resolusi nama.

-Lapisan 4: Transport layer, Berfungsi untuk memecah data ke dalam paket-paket data serta memberikan nomor urut ke paket-paket tersebut sehingga dapat disusun kembali pada sisi tujuan setelah diterima. Selain itu, pada level ini juga membuat sebuah tanda bahwa paket diterima dengan sukses (acknowledgement), dan mentransmisikan ulang terhadp paket-paket yang hilang di tengah jalan.

-Layer 3: Network layer, Berfungsi untuk mendefinisikan alamat-alamat IP, membuat header untuk paket-paket, dan kemudian melakukan routing melalui internetworking dengan menggunakan router dan switch layer-3.

-Layer 2: Data Link layer, Befungsi untuk menentukan bagaimana bit-bit data dikelompokkan menjadi format yang disebut sebagai frame. Selain itu, pada level ini terjadi koreksi kesalahan, flow control, pengalamatan perangkat keras (seperti halnya Media Access Control Address (MAC Address)), dan menetukan bagaimana perangkat-perangkat jaringan seperti hub, bridge, repeater, dan switch layer 2 beroperasi. Spesifikasi IEEE 802, membagi level ini menjadi dua level anak, yaitu lapisan Logical Link Control (LLC) dan lapisan Media Access Control (MAC).

Media Access Control (MAC) Sublayer

Sublayer Media Access Control adalah sublayer pertama atau sublayer bawah dari layer Data Link.sublayer memecah data manjadi frame sebelum ditransmisikan, dan memegang address fisikal (MAC address) untuk address jaringan. Piranti seperti Switches dan bridges menggunakan address Data Link untuk mengarahkan data user melalui jaringan menuju ke host tujuan. Sublayer MAC menangani tiga macam tugas berikut ini:

1. Addressing Physical Device, identifikasikan piranti-2 hardware khusus. Semua piranti di jaringan harus mempunyai address fisikal yang unik. Untuk jaringan-2 LAN, address fisik ditanamkan kedalam interface card (NIC). Address MAC adalah address hardware 48-bit yang tampak sebagai nomor hexadecimal 12-digit.

2. Media Access, metoda media access memerintahkan bagaimana piranti jaringan menentukan kapan harus mengirim sinyal melalui jaringan, apa yang harus dilakukan jika ada dua piranti jaringan mau mengirim paket pada saat yang bersamaan. Ada tiga macam metoda access media yang digunakan dalam jaringan komputer.

a. Contention (semua piranti mempunyai akses yang sama)

b. Token-passing (piranti yang mempunyai Token akan mendapatkan akses)

c. Polling (piranti-2 ditentukan nomor urutnya)

3. Topology Logical, menjelaskan bagaimana piranti-2 berjalan dari piranti ke piranti. Topology fisik tertentu dapat mentransmisikan messages dengan lebih dari satu cara, sehingga sesungguhnya anda bisa menggunakan suatu topology logical yang berbeda dari topologi physical dari jaringan anda. Ada tiga macam topology yang mungkin dibentuk:

a. Physical Bus, Logical Bus

b. Physical Ring, Logical Ring

c. Physical Star, Logical Bus

d. Physical Star, Logical Ring

e. Physical Star, Logical Star

Sub-layer Logical Link Control (LLC)

Sublayer Logical Link Control (LLC) adalah sublayer Data Link kedua. Ia meliputi rule2 (aturan2) yang mengendalikan bagaimana beberapa piranti dan protocol berbagi satu link tunggal dalam suatu jaringan. Sublayer LLC menjalankan tugas-2 berikut:

1. Deteksi Error, saat frame dan bits ditransmisikan melalui jaringan, error bisa saja terjadi. Error komunikasi bisa masuk dalam salah satu dari dua category berikut:

a. Paket yang diharapkan tidak juga nyampai.

b. Paket diterima, akan tetapi berisi data yang corrupt (rusak atau cacat)

Paket-2 yang hilang bisa diidentifikasi melalui nomor urut, dan koreksi dilakukan terkait dengan fitur pengendali aliran. Data rusak dalam suatu paket ditentukan menggunakan satu dari dua metoda berikut: parity bits dan Cyclic Redundancy Check (CRC).

-Layer 1: Physical Layer, Berfungsi untuk mendefinisikan media transmisi jaringan, metode pensinyalan, sinkronisasi bit, arsitektur jaringan (seperti halnya Ethernet atau Token Ring), topologi jaringan dan pengabelan. Selain itu, level ini juga mendefinisikan bagaimana Network Interface Card (NIC) dapat berinteraksi dengan media kabel atau radio.
Hardware-hardware yang bekerja pada layer ini adalah hub, repeater, adapter jaringan (NIC), Host Bus adapter, dan banyak lagi.

Sumber:
http://teknik-informatika.com/model-referensi-osi/
http://id.wikipedia.org/wiki/Model_OSI

Konsep dasar komunikasi data

1. Konsep dasar komunikasi data

Definisi

Komunikasi data merupakan proses pengiriman informasi diantara dua titik menggunakan kode biner melewati saluran transmisi dan perangkat Bisa antara komputer dan komputer, komputer dengan terminal, atau komputer dengan peralatan, atau peratalan dengan peralatan.

Elemen utama Komunikasi data

• Elemen-elemen Komunikasi Data :
o Sumber Data
o Media Transmisi
o Penerima Data
• Tiga elemen utama komunikasi data :




• Sumber Data : elemen yang bertugas mengirimkan informasi / data, contoh ; telepon, fax, terminal dll
• Sumber Data dilengkapi oleh Transmitter
• Output Transmitter pada Sumber Data : pulsa listrik, gelombang elektromagnetik, pulsa digital
• Contoh Transmitter : modem
• Media Transmisi : media yang digunakan untuk mengirimkan data dari sumber data ke penerima data
• Media Transmisi terdiri dari 2 katagori / jenis : media transmisi fisik dan media transmisi non fisik.
• Media Transmisi Fisik, contoh : kawat tembaga, kabel coaxial, kabel serat optic.
• Media Transmisi Non Fisik, contoh : gelombang elektromagnetik
• Penerima Data : elemen yang bertugas menerima informasi / data, contoh ; telepon, fax, terminal dll.
• Penerima Data dilengkapi oleh Receiver

Sumber / source
• Contoh : telpon dan pc
– Transmitter
• Contoh : modem merubah sinyal digital ke analog
– System transmisi
• Jalur transmisi yang menghubungkan sumber dan
tujuan
– Receiver
• Contoh : modem merubah sinyal analog ke digital
– Destination (tujuan)


Berikut adalah penjabaran lebih lanjut dari elemen-elemen utama komunikasi data







Manfaat Komunikasi data

• Data Sharing
• Program Sharing
• Device Sharing
• Hubungan dengan sistem yang berbeda
• Paperless

Prinsip-prinsip komunikasi data

Untuk memahami prinsip ini dibutuhkan pengetahuan dasar tentang komponen utama sistem komunikasi. Komponen-komponen tersebut adalah :
• Host komputer
komputer tempat penyimpanan informasi dan dari sanalah informasi di tarnsmisikan. Host memiliki kemampuan pemrosesan data, dalam hal ini bisa merupakan komputer main frame atau komputer mini.

• receiving komputer
bagian ini biasanya terdiri dari “dumb terminal”, komponennya adalah keyboard, monitor, dan beberapa port untuk komunikasi

• data
satu-satunya alasan untuk melakukan sistem komunikasi data atau jaringan adalah mentransmisikan data. Data ini bisa berupa informasi perbankan, personalia, inventaris, dsb.

• protokol komunikasi
adalah suatu set peraturan yang mengatur transmisi data. Karena ada banyak protokol komunikasi, maka diperlukan untuk menterjemah protokol komunikasi yang kompatibel, agar jaringan bisa berjalan dengan baik. Penterjemah ini diperloh melalui alat yang bernama Gateway.

• komponen transmisi
jika host komputer dan receiving komputer telah bekerja dan protokol komunikasi telah diseleksi, maka komponen transmisi harus di pilih dan di implementasikan. Komponen ini menyiapkan data untuk ditransfer dari suatu lokasi ke lokasi yang lain. Komponen transmisi bisa berbentuk :

1. Saluran komunikasi

saluran komunikasi ini merupakan media yang digunakan untuk mentransmisikan sinyal listrik yang menyatakan data. Saluran ini bisa merupakan transmisi satelit, radio, atau jaringan telepon. Dalam jaringan komputer media utama untuk mentransmisikan data adalah kabel twisted-pair, kabel coaxial.

2. Modem

Modem adalah singkatan dari modulator-demodulator. Komunikasi data biasanya berupa sinyal analog attau digital. Komunikasi digital terdiri dari 2 sinyal on off, 1 dan 0, sedangkan sinyal analog terdiri dari nilai-nilai dalam suatu daerah lebar. Nah, disinilah fungsi modem, yaitu mengubah sinyal digital menjadi analog dan sebaliknya, agar komunikasi data bisa berjalan. Modem, menurut arah aliran datanya terdiri dari 3, yaitu :
• Simplex
transmisi ini memungkinkan data untuk dingirim hanya dari satu arah. Contoh station A mengirim data ke station B, tetapi station B tidak bisa mengirim data ke station A.

• half-duplex
transmisi ini memungkinkan untuk melakukan pengiriman data 2 arah, tapi tidak dalam waktu yang bersamaan, contohnya, station A dan B bisa saling mengirimkan data, tetapi proses ini dilakukan saling tunggu dan bergiliran.

• Full-duplex
dengan transmisi ini data bisa dikirimkan melalui 2 arah dengan waktu yang bersamaan. Contohnya adalah jaringan telepon.

3. mode transmisi




2. Jenis-Jenis jaringan

• Jaringan Luas (Wide Area Network – WAN) meliputi area geografis yang luas dengan beragam fasilitas komunikasi seperti jasa telepon jarak jauh, transmisi satelit, dan kabel bawah laut. WAN umumnya melibatkan host computers dan beragam jenis perangkat keras dan perangkat lunak komunikasi.
• Jaringan Setempat (Local area Network – LAN) meliputi area yang terbatas. LAN umumnya menghubungkan hingga ratusan komputer mikro yang semuanya berlokasi di area yang relatif kecil, seperti satu gedung atau beberapa gedung yang berdekatan.
• Jaringan Metropolitan (Metropolitan Area Network – MAN) meliputi keseluruhan suatu kota.
• Public Data Network (PDN); Jaringan yang digunakan untuk menghubungkan pusat jaringan yang satu dengan yang lain dan biasanya terletak berjauhan bahkan berada di benua yang lain. Umunya sentral dari PDN dimilik oleh pemerintah atau organisasi lain.
• Private Branch Exchange (PBX);Jaringan yang digunakan terutama untuk hubungan telepon atau komunikasi suara pada satu bagunan tetapi menggunakan teknologi yang sama dengan sentral telepon. Mirip dengan LAN tetapi data transfer-nya tidak setinggi LAN.