Dalam jaringan komputer, terdapat 2 model utama yang menjadi standar agar masing-masing perangkat komputer dapat saling terhubung. Model pada jaringan komputer yang menjadi standar agar komunikasi antar perangkat dapat berjalan dengan baik adalah OSI Model dan TCP/IP Model.
Di artikel ini kita akan belajar bersama-sama mengenai OSI Model dan TCP/IP Model, karakteristiknya, dan bagaimana OSI Model dan TCP/IP Model bekerja. Simak, ya!
Pengertian OSI Model
OSI singkatan dari Open System Interconnection adalah model referensi yang menggambarkan bagaimana informasi dari aplikasi perangkat lunak di satu komputer bergerak melalui media fisik ke aplikasi perangkat lunak di komputer lain.
OSI model mencirikan fungsi komputasi menjadi seperangkat aturan dan persyaratan universal untuk mendukung interoperabilitas antara produk dan perangkat lunak yang berbeda.
Dalam bahasa yang lebih sederhana, OSI Model menyediakan standar untuk sistem komputer yang berbeda untuk dapat berkomunikasi satu sama lain.
OSI Model dikembangkan oleh International Organization for Standardization (ISO) pada tahun 1984, dan sekarang dianggap sebagai model arsitektur untuk komunikasi antar komputer.
OSI Model membagi seluruh tugas menjadi tujuh tugas yang lebih kecil agar mudah dikelola. Ketujuh tugas tersebut diperankan oleh 7 lapisan (layer), sehingga masing-masing lapisan akan bertanggungjawab pada satu tugas tertentu dengan tetap menjalin komunikasi dengan lapisan di atasnya dan di bawahnya.
Setiap layer bersifat mandiri, sehingga tugas yang diberikan ke setiap lapisan dapat dilakukan secara independen.
Karakteristik OSI Model
Model OSI dibagi menjadi dua lapisan: lapisan atas (upper layer) dan lapisan bawah (lower layer).
Lapisan atas OSI Model umumnya berhubungan dengan masalah terkait aplikasi, dan hanya diimplementasikan dalam perangkat lunak.
Lapisan aplikasi paling dekat dengan pengguna akhir. Baik pengguna akhir dan lapisan aplikasi berinteraksi dengan aplikasi perangkat lunak. Lapisan atas mengacu pada lapisan tepat di atas lapisan lain.
Lapisan bawah model OSI menangani masalah transportasi data. Data link layer dan Physical layer diimplementasikan dalam perangkat keras dan perangkat lunak.
Physical layer adalah lapisan terendah dari model OSI dan paling dekat dengan media fisik. Lapisan ini bertanggung jawab untuk menempatkan informasi pada media fisik.
Lapisan-lapisan pada OSI Model
OSI Model terbagi atas 7 lapisan. Setiap lapisan memiliki fungsi yang berbeda. Ketujuh lapisan tersebut diurutkan dari bawah ke atas sebagai berikut:
- Physical Layer
- Data-Link Layer
- Network Layer
- Transport Layer
- Session Layer
- Presentation Layer
- Application Layer
1. Physical Layer
Lapisan paling bawah dari model OSI adalah Physical layer.
 |
| Sumber: cloudflare.com |
Lapisan ini berisi informasi dalam bentuk bit dan bertanggung jawab untuk mentransmisikan bit satuan dari satu node ke node berikutnya.
Saat menerima data, lapisan ini akan menerima sinyal dan mengubahnya menjadi 0 dan 1 kemudian mengirimkannya ke Data Link layer, yang bertugas menyatukan kembali menjadi frame.
Fungsi dari Physical layer adalah sebagai berikut:
- Sinkronisasi bit: Physical layer menyediakan sinkronisasi bit dengan menyediakan jam. Jam ini mengontrol pengirim dan penerima sehingga memberikan sinkronisasi pada tingkat bit.
- Kontrol laju bit: Lapisan physical layer juga mendefinisikan laju transmisi, yaitu jumlah bit yang dikirim per detik.
- Topologi fisik: Physical layer menentukan cara di mana perangkat/node yang berbeda diatur dalam jaringan yaitu topologi bus, star, atau mesh.
- Mode transmisi: Physical layer juga mendefinisikan cara data mengalir di antara dua perangkat yang terhubung. Berbagai mode transmisi di antaranya Simplex, half-duplex dan full-duplex.
2. Data-Link Layer
Data-Link Layer bertanggung jawab atas pengiriman pesan dari node ke node. Fungsi utama dari lapisan ini adalah untuk memastikan transfer data bebas dari kesalahan dari satu node ke yang lain, melalui Physical Layer.
 |
| Sumber: cloudflare.com |
Ketika sebuah paket tiba di jaringan, maka menjadi tanggung jawab Data Link Layer untuk mengirimkannya ke Host menggunakan alamat MAC-nya.
Lapisan data link meliputi dua sub-lapisan tersendiri. Yang pertama, Media Access Control (MAC), menyediakan kendali aliran dan multiplexing untuk transmisi perangkat melalui jaringan. Yang kedua, Logical Link Control (LLC), menyediakan kontrol aliran dan kesalahan atas media fisik serta mengidentifikasi protokol jalur.
Paket yang diterima dari Network layer dibagi lagi menjadi frame berdasarkan ukuran frame NIC (Network Interface Card). Lapisan ini juga merangkum alamat MAC Pengirim dan Penerima di header.
Alamat MAC Penerima diperoleh dengan menempatkan permintaan ARP (Address Resolution Protocol) untuk menanyakan siapa pemilik IP tersebut dan host tujuan akan membalas dengan alamat MAC-nya.
Adapun fungsi dari Data Link Layer adalah sebagai berikut:
- Framing: Framing adalah fungsi dari lapisan Data link. Lapisan Data-link menyediakan cara bagi pengirim untuk mengirimkan satu set bit yang berguna bagi penerima. Informasi dapat dicapai dengan melampirkan pola bit khusus ke awal dan akhir frame.
- Pengalamatan fisik: Setelah membuat frame, lapisan Data-link menambahkan alamat fisik (alamat MAC) pengirim dan/atau penerima di header setiap frame data.
- Kontrol kesalahan: Lapisan Data-link menyediakan mekanisme kontrol kesalahan yang mendeteksi dan mentransmisi ulang frame yang rusak atau hilang.
- Kendali aliran data: Kecepatan data harus konstan di kedua sisi. Jika tidak, data mungkin rusak sehingga kontrol aliran mengoordinasikan jumlah data yang dapat dikirim sebelum menerima pengakuan.
- Kontrol akses: Ketika satu saluran komunikasi digunakan bersama oleh beberapa perangkat, sub-lapisan MAC dari lapisan data-link membantu menentukan perangkat mana yang memiliki kendali atas saluran akses pada waktu tertentu.
3. Network Layer
 |
| Sumber: cloudflare.com |
Network layer berfungsi untuk transmisi data dari satu host ke host lain yang terletak di jaringan yang berbeda.
Lapisan ini juga menangani perutean paket yaitu pemilihan jalur terpendek untuk mengirimkan paket dari jumlah rute yang tersedia. Alamat IP pengirim & penerima ditempatkan di header oleh Network layer.
Fungsi dari lapisan Network adalah :
- Routing: Protokol lapisan Network menentukan rute mana yang cocok dari sumber ke tujuan. Fungsi lapisan Network ini dikenal sebagai routing.
- Logical Addressing: Untuk mengidentifikasi setiap perangkat di internetwork secara unik, lNetwork layer mendefinisikan skema pengalamatan. Alamat IP pengirim & penerima ditempatkan di header. Alamat seperti itu membedakan setiap perangkat secara unik dan universal.
4. Transport Layer
 |
| Sumber: cloudflare.com |
Transport layer menyediakan layanan ke Application layer dan mengambil layanan dari Network Layer. Data di lapisan transport disebut sebagai segmen.
Lapisan ini bertanggung jawab atas pengiriman pesan secara end to end. Lapisan transport juga memberikan pengakuan atas transmisi data yang berhasil dan mentransmisikan ulang data jika ditemukan kesalahan.
Di sisi pengirim, lapisan transport menerima data yang diformat dari lapisan atas, melakukan segmentasi, dan juga menerapkan kontrol aliran dan kesalahan untuk memastikan transmisi data yang tepat. Selain itu juga lapisan transport menambahkan nomor port sumber dan tujuan di headernya dan meneruskan data yang tersegmentasi ke Network layer.
Umumnya, nomor port tujuan ini dikonfigurasi, baik secara default ataupun manual. Misalnya, ketika aplikasi web membuat permintaan ke server web, biasanya menggunakan nomor port 80, karena ini adalah port default yang ditetapkan untuk aplikasi web. Banyak aplikasi memiliki port default yang ditetapkan.
Di sisi penerima, lapisan transport atau Transport Layer membaca nomor port dari headernya dan meneruskan data yang telah diterimanya ke aplikasi masing-masing. Lapisan ini juga melakukan pengurutan dan pemasangan kembali data yang tersegmentasi.
Fungsi dari Transport layer adalah sebagai berikut:
- Segmentasi dan Reassembly: Lapisan ini menerima pesan dari lapisan (sesi), dan memecah pesan menjadi unit-unit yang lebih kecil. Setiap segmen yang dihasilkan memiliki header yang terkait dengannya. Lapisan transport di stasiun tujuan menyusun kembali pesan.
- Service Point Addressing: Untuk mengirimkan pesan ke proses yang benar, header lapisan transport menyertakan jenis alamat yang disebut Service Point Addressing atau alamat port. Jadi dengan menentukan alamat ini, lapisan transport memastikan bahwa pesan dikirim ke proses yang benar.
5. Session Layer
 |
| Sumber: cloudflare.com |
Session layer bertanggung jawab untuk pembentukan koneksi, pemeliharaan sesi, otentikasi, dan juga memastikan keamanan.
Fungsi dari lapisan ini adalah:
- Pembentukan sesi, pemeliharaan, dan penghentian: Session layer memungkinkan dua proses untuk membuat, menggunakan, dan mengakhiri koneksi.
- Sinkronisasi: Lapisan ini memungkinkan proses untuk menambahkan pos pemeriksaan yang dianggap sebagai titik sinkronisasi ke dalam data. Titik sinkronisasi ini membantu mengidentifikasi kesalahan sehingga data disinkronkan ulang dengan benar, dan ujung pesan tidak terpotong sebelum waktunya dan dapat menghindari adanya kehilangan data.
- Dialog Controller: Lapisan sesi memungkinkan dua sistem untuk memulai komunikasi satu sama lain dalam half-duplex atau full-duplex.
6. Presentation Layer
 |
| Sumber: cloudflare.com |
Presentation layer biasa juga disebut Translation layer. Data dari Application layer diekstraksi di sini dan dimanipulasi sesuai format yang diperlukan untuk dikirim melalui jaringan.
Fungsi dari lapisan ini adalah:
- Translasi: Misalnya, ASCII ke EBCDIC.
- Enkripsi/Dekripsi: Enkripsi data menerjemahkan data ke dalam bentuk atau kode lain. Data terenkripsi dikenal sebagai ciphertext dan data yang didekripsi dikenal sebagai teks biasa. Nilai kunci digunakan untuk mengenkripsi serta mendekripsi data.
- Kompresi: Mengurangi jumlah bit yang perlu ditransmisikan pada jaringan.
7. Application Layer
 |
| Sumber: cloudflare.com |
Di bagian paling atas dari lapisan OSI Model, kita dapat menemukan Application layer yang diimplementasikan oleh aplikasi jaringan.
Aplikasi ini menghasilkan data, yang harus ditransfer melalui jaringan. Lapisan ini juga berfungsi sebagai jendela bagi layanan aplikasi untuk mengakses jaringan dan untuk menampilkan informasi yang diterima kepada pengguna.
Cara Kerja Jaringan pada OSI Model
Agar informasi yang dapat dibaca manusia bisa ditransfer melalui jaringan dari satu perangkat ke perangkat lain, data harus melewati tujuh lapisan OSI Model pada perangkat pengirim dan kemudian naik ke tujuh lapisan di ujung penerima.
Misalnya: Budi ingin mengirim email ke Wati. Budi menulis pesannya dalam aplikasi email di laptopnya dan kemudian menekan tombol ‘Send’.
Aplikasi emailnya akan meneruskan pesan tersebut ke Application layer, guna memilih protokol (SMTP) dan meneruskan data ke Presentation layer. Presentation layer selanjutnya akan mengkompresi data dan ditembuskan ke Session layer yang bertugas memulai sesi komunikasi.
Data tersebut kemudian akan mengenai Transport layer pengirim untuk dilakukan segmentasi. Segmen-segmen tersebut akan dipecah menjadi paket-paket pada Network layer, yang selanjutnya akan dipecah lebih jauh lagi menjadi frame-frame pada Data link layer.
Data link layer kemudian akan mengirimkan frame tersebut ke Physical layer, guna mengubah data menjadi bitstream 1 dan 0 dan mengirimkannya melalui media fisik, seperti kabel.
Setelah komputer Wati menerima aliran bit melalui media fisik (seperti wifi), data akan mengalir melalui rangkaian lapisan yang sama pada perangkatnya, tetapi dalam urutan yang berlawanan.
Pertama Physical layer akan mengubah bitstream dari 1 dan 0 menjadi frame yang diteruskan ke Data link layer. Layer tersebut kemudian akan menyusun kembali frame-frame tersebut menjadi beberapa paket untuk Network layer.
Network layer kemudian akan membuat segmen keluar dari paket untuk menuju Transprt layer, guna merakit kembali segmen menjadi satu bagian data.
Data kemudian akan mengalir ke Session layer milik penerima (Wati), untuk meneruskan data ke Presentation layer dan kemudian mengakhiri sesi komunikasi.
Presentation layer kemudian akan menghapus kompresi dan meneruskan data mentah ke Application layer. Setelah itu, Application layer akan memasukkan data yang dapat dibaca manusia ke perangkat lunak email milik Wati, sehingga dapat membaca pesan email dari Budi di layar laptop atau komputernya.
Pengertian TCP/IP Model
TCP/IP adalah singkatan dari Transmission Control Protocol/Internet Protocol dan merupakan rangkaian protokol komunikasi yang digunakan untuk menghubungkan perangkat jaringan di internet. TCP/IP juga digunakan sebagai protokol komunikasi dalam jaringan komputer pribadi (intranet atau ekstranet).
TCP/IP Model dirancang dan dikembangkan oleh Departemen Pertahanan Amerika Serikat pada 1960-an dan didasarkan pada protokol standar. Model TCP/IP adalah versi ringkas dari model OSI. Model ini berisi empat lapisan, tidak seperti OSI Model yang memiliki tujuh lapisan.
Adapun 4 lapisan yang ada pada TCP/IP adalah Application layer, Transport layer, Network layer, dan Physical layer.
TCP/IP menentukan cara data dipertukarkan melalui internet dengan menyediakan komunikasi ujung ke ujung yang mengidentifikasi bagaimana data harus dipecah menjadi paket-paket, dialamatkan, ditransmisikan, diarahkan dan diterima di tempat tujuan.
TCP/IP memerlukan sedikit manajemen pusat dan dirancang untuk membuat jaringan dapat diandalkan dengan kemampuan untuk memulihkan secara otomatis dari kegagalan perangkat di jaringan.
Dua protokol utama (TCP dan IP) dalam model ini melayani fungsi tertentu.
TCP mendefinisikan bagaimana aplikasi dapat membuat saluran komunikasi di seluruh jaringan. Selain itu, juga mengatur bagaimana sebuah pesan dirakit menjadi paket-paket yang lebih kecil sebelum kemudian dikirim melalui internet dan disusun kembali dalam urutan yang benar di alamat tujuan.
IP mendefinisikan cara menangani dan merutekan setiap paket untuk memastikan paket tersebut mencapai tujuan yang benar. Setiap komputer gateway di jaringan memeriksa alamat IP ini untuk menentukan ke mana harus meneruskan pesan.
Subnet mask memberi tahu komputer, atau perangkat jaringan lain, bagian mana dari alamat IP yang digunakan untuk mewakili jaringan dan bagian mana yang digunakan untuk mewakili host, atau komputer lain, di jaringan.
Network Address Translation (NAT) adalah metode virtualisasi alamat IP yang membantu meningkatkan keamanan dan mengurangi jumlah alamat IP yang dibutuhkan organisasi.
TCP/IP model secara umum meliputi:
- Hypertext Transfer Protocol (HTTP) menangani komunikasi antara server web dan browser web.
- HTTP Secure menangani komunikasi yang aman antara server web dan browser web.
- File Transfer Protocol menangani transmisi file antar komputer.
Lapisan-lapisan pada TCP/IP Model
TCP/IP adalah protokol hierarkis yang terdiri dari modul atau lapisan interaktif, dan masing-masing menyediakan fungsionalitas tertentu.
TCP/IP Model terdiri atas 4 lapisan, yakni:
- Application Layer
- Transport Layer
- Network Layer
- Physical Layer
1. Application Layer
Application layer adalah lapisan paling atas dalam TCP/IP Model. Lapisan Application ini bertanggung jawab untuk komunikasi node-to-node dan mengontrol spesifikasi antarmuka pengguna. Beberapa protokol yang ada pada lapisan ini adalah: HTTP, HTTPS, FTP, TFTP, Telnet, SSH, SMTP, SNMP, NTP, DNS, DHCP, NFS, X Window, dan LPD.
Application layer memungkinkan pengguna untuk berinteraksi dengan aplikasi. Ketika satu protokol Application layer ingin berkomunikasi dengan Application layer lain, ia meneruskan datanya ke Transport layer.
Jika dibandingkan dengan OSI Model, lapisan ini melakukan fungsi tiga lapisan teratas dari OSI Model, yakni Application, Presentation dan Session Layer.
2. Transport Layer
Transport layer bertanggung jawab untuk memelihara komunikasi ujung ke ujung di seluruh jaringan. TCP menangani komunikasi antara host dan menyediakan kontrol aliran, multiplexing, dan kehandalan.
Dua protokol utama yang ada di lapisan ini adalah:
- Transmission Control Protocol (TCP) – Menyediakan komunikasi yang andal dan bebas kesalahan. Protokol ini melakukan pengurutan dan segmentasi data. TCP memiliki fitur pengakuan dan mengontrol aliran data melalui mekanisme kendali aliran. Protokol ini termasuk protokol yang sangat efektif tetapi memiliki banyak overhead karena fitur tersebut. Peningkatan biaya overhead dapat menyebabkan peningkatan biaya.
- User Datagram Protocol (UDP) – Protokol yang memiliki tugas khusus, dimana protokol ini cocok jika aplikasi Anda tidak memerlukan transportasi yang andal karena sangat hemat biaya. Hal ini karena UDP tidak memiliki fitur kendali aliran pengakuan yang bisa menyebabkan overhead. Selain itu, berbeda dengan TCP, yang merupakan protokol berorientasi koneksi, UDP tidak memiliki koneksi.
3. Network Layer
Network layer biasa juga disebut sebagai Internet layer. Lapisan ini juga menangani paket dan menghubungkan jaringan independen untuk mengangkut paket melintasi batas jaringan.
Protokol yang ada di Network Layer adalah IP dan Internet Control Message Protocol.
Berikut adalah fungsi dari masing-masing protokol tersebut:
- IP – singkatan dari Internet Protocol. Protokol ini bertanggung jawab untuk mengirimkan paket dari host sumber ke host tujuan dengan melihat alamat IP di header paket. IP memiliki 2 versi: IPv4 dan IPv6. IPv4 adalah salah satu jenis IP yang digunakan sebagian besar situs web saat ini. IPv6 berkembang belakangan ini untuk mengatasi alamat IPv4 yang terbatas jumlahnya jika dibandingkan dengan jumlah pengguna.
- ICMP – singkatan dari Internet Control Message Protocol. Protokol ini dienkapsulasi dalam datagram IP dan bertanggung jawab untuk menyediakan host dengan informasi tentang masalah jaringan.
4. Physical Layer
Physical layer sering disebut juga sebagai Network Interface layer atau Data Link layer. Lapisan ini merupakan lapisan terbawah dari TCP/IP Model dan bertugas mencari pengalamatan perangkat keras dan protokol yang memungkinkan transmisi fisik data.
Physical layer terdiri dari protokol yang beroperasi hanya pada link, yakni sebuah komponen jaringan yang menghubungkan node atau host dalam jaringan.
Protokol di lapisan ini di antaranya Ethernet untuk jaringan area lokal dan ARP (Address Resolution Protocol). ARP adalah protokol yang bertanggungjawab menemukan alamat perangkat keras suatu host dari alamat IP yang diketahui. ARP memiliki beberapa jenis seperti Reverse ARP, Proxy ARP, Gratuitous ARP dan Inverse ARP.
Cara Kerja Jaringan pada TCP/IP Model
TCP/IP menggunakan model komunikasi client-server di mana pengguna atau mesin (klien) diberikan layanan, seperti mengirim halaman web, oleh komputer lain (server) dalam jaringan.
Secara kolektif, rangkaian protokol TCP/IP diklasifikasikan sebagai stateless, yang berarti setiap permintaan klien dianggap baru karena tidak terkait dengan permintaan sebelumnya. Stateless membebaskan jalur jaringan sehingga dapat digunakan terus menerus.
Namun, lapisan transport pada TCP/IP adalah stateful. Tugasnya mentransmisikan satu pesan, dan koneksinya tetap di tempatnya sampai semua paket dalam pesan telah diterima dan dipasang kembali di tujuan.
Kelebihan TCP/IP Model
Kelebihan dan keunggulan menggunakan model TCP/IP adalah sebagai berikut:
- Membantu membangun koneksi antara berbagai jenis komputer
- Bekerja secara independen dari OS
- Mendukung banyak routing protocol
- Menggunakan arsitektur client-server yang sangat terukur
- Dapat dioperasikan secara mandiri
- Ringan dan tidak membebani jaringan atau komputer.
Kekurangan TCP/IP Model
Adapun kekurangan dari TCP/IP Model, antara lain:
- Rumit untuk diatur dan dikelola
- Lapisan transport tidak menjamin pengiriman paket
- Tidak mudah untuk mengganti protokol di TCP/IP;
- Tidak secara jelas memisahkan konsep layanan, antarmuka, dan protokol, sehingga tidak cocok untuk menggambarkan teknologi baru di jaringan baru
- Sangat rentan terhadap syncronization attack, yang merupakan jenis DDoS di mana pelakunya menggunakan TCP/IP.
Perbedaan TCP/IP Model dan OSI Model
TCP/IP dan OSI Model adalah protokol jaringan komunikasi yang paling banyak digunakan. Perbedaan utamanya adalah OSI merupakan model konseptual yang tidak praktis digunakan untuk komunikasi. OSI mendefinisikan bagaimana aplikasi dapat berkomunikasi melalui jaringan. Sebaliknya, TCP/IP, banyak digunakan untuk membangun hubungan dan interaksi jaringan.
Protokol TCP/IP menetapkan standar di mana internet dibuat, sedangkan model OSI memberikan pedoman tentang bagaimana komunikasi harus dilakukan. Oleh karena itu, TCP/IP adalah model yang lebih praktis.
Model TCP/IP dan OSI memiliki persamaan dan perbedaan. Kesamaan utama adalah dalam cara mereka dibangun karena keduanya menggunakan lapisan, dimana TCP/IP hanya terdiri dari empat lapisan, sedangkan model OSI terdiri dari tujuh lapisan.
Perbedaan antara model TCP/IP dan model OSI adalah sebagai berikut:
- TCP/IP hanya menggunakan satu lapisan (application layer) untuk mendefinisikan fungsionalitas lapisan atas, sedangkan OSI menggunakan tiga lapisan (application, presentation, dan session).
- TCP/IP menggunakan satu lapisan (physical layer) untuk mendefinisikan fungsionalitas lapisan bawah, sedangkan OSI menggunakan dua lapisan (Physicial dan Data link layer).
- Ukuran header TCP/IP adalah 20 byte, sedangkan header OSI adalah 5 byte.
- TCP/IP adalah standar berorientasi protokol, sedangkan OSI adalah model generik berdasarkan fungsionalitas setiap lapisan.
- TCP/IP mengikuti pendekatan horizontal, sedangkan OSI mengikuti pendekatan vertikal.
- Dalam TCP/IP, protokol dikembangkan terlebih dahulu, dan kemudian modelnya dikembangkan. Di OSI, model dikembangkan terlebih dahulu, dan kemudian protokol di setiap lapisan dikembangkan.
- TCP/IP membantu membangun koneksi antara berbagai jenis komputer, sedangkan OSI membantu menstandardisasi router, switch, motherboard, dan perangkat keras lainnya.
Demikian artikel Mengenal OSI Model dan TCP/IP Model Pada Jaringan, semoga bisa membantu dan bermanfaat untuk kalian semuanya.
Penulis: Agung Suryo Putra
/TCP-IP.png){kind=link}
