NETWORK LAYER

NETWORK LAYER

Network layer berfungsi untuk mengendalikan operasi subnet dengan meneruskan paket-paket dari satu node ke node lain dalam jaringan. Masalah desain yang penting adalah bagaimana cara menentukan route pengiriman paket dari sumber ketujuan nya.

Route dapat didasarkan pada tabel statstik yang dihubungkan ke network. Route juga dapat di tentukanpada saat awal percakapan, misalnya session terminal. Route juga sangat dinamik, dapat berbeda dari setiap paketnya, dan karena itu, route pengiriman sebuah paket tergantung beban jaringan saat itu.

Bila pada saat yang sama dalam sebuah subnet terdapat terlalu banyak paket maka ada kemungkinan paket-paket tersebut tiba pada saat bersamaan. Hal ini dapat mnyebabkan terjadinya bottleneck (penyempitan dibagian ujung, seperti lher botol) . Pengendalian kemacetanseperti itu juga merupakan tugas network layer.

Karena operatorsubnet mengharap bayaran yang baik atas tugas pekerjaannya, seringkali terdapat beberapa fungsi accounting pada network layer. Untuk membuat sebuah paket atau karakter atau bityang dikirimkan setiap pelanggan nya. Accounting dapat menjadi rumit bilamana sebuat paket melintas batas negara yang memiliki tarif yang berbeda.

Perpindahan dari satu jaringan ke jaringan yang lain nya juga dapat menimbulkan masalah yang tidak sedikit. Cara pengalamatan yang digunakan oleh sebuah jaringan dapat berbeda dengan cara yang dipakai leh jaringan lainnya. Suatu jaringan mungkin tidak dapat menerima paket sama sekai karen ukuran paket yang terlalu besar. Protokolnya pun bisa berbeda. Demikian juga dengan yang lainnya. Network layer telah mendapat tugas untuk mengatasi semua masalah seperti ini sehingga memungkinkan jaringan-jaringan yang berbeda untuk saling terinterkoneksi.

Referensi : Melwin Syafrizal, Pengantar Jaringan Komputer Edisi I,Yogyakarta; ANDI, 2009

Network layer

Jaringan kabel data menggunakan IP untuk komunikasi dari kabel modem ke jaringan. The internet engineering task force (IETF) bentuk dasar DHCP untuk semua tugas pengalamatan IP dan administrasi didalam jaringan kabel. System translasi pengalamatan jaringan (NAT) dapat digunakan untuk menempatkan multiple computer yang menggunakan akses tunggal kecepatan-tinggi melalui kabel modem.

Referensi : Arief Hamdani Gunawan, Komunikasi data via cable Network,Jakarta; Salemba Teknika, 2004

Network layer bertanggung jawab untuk :

· Melakukan mekanisme routing melelaui internetwork. Router merupakan device yang berfungsi membawa trafik antar host yang terletak dalam network yang berbeda.

· Mengelola sistem pengalamatan logika terhadap jaringan computer.

Pada network layer terdapat dua jenis packet , yakni :

· Packet data , digunakan untuk membawa data milik user dikirimkan melalui jaringan dan protocol yang digunakan untuk mengelola packet data disebut Routed Protocol. Contoh protocol yang tergolong kedalam routed protocol antara lain IP dan IPX.

· Routed Update Packet, digunakan untuk meng-update informasi yang terdapat dalam routing table milik router yang terhubung dengan router lainya. Protocol yang mengelola routing table disebut dengan Routing Protocol. contoh protocol yang tergolong dalam routing protocol antara lain RIP, IGRP, OSPF, dan sebagainya.

Beberapa contoh protocol yang bekerja di Network Layer adalah sebagai berikut :

· DDP (Delivery Datagram Protol), merupakan protocol transport yang biasa digunakan oleh jaringan computer Apple.

· IP (Internet Protocol ), bagian dari protocol TCP / IP yang menyediakan informasi routing dan system pengalamatan logika.

· IPX (Internetwork Packet eXchange) dan NWlink merupakan protocol yang disediakan oleh system operasi Netware yang dibuat oleh Novell, digunakan untuk routing packet.

· NetBEUI dibangun oleh IBM dan Microsoft, menyediakan layanan transport untuk NetBIOS.

Referensi : Zaenal Arifin, Langkah mudah membangun jaringan computer, Yogyakarta; ANDI, 2005

Network Layer

I. Pendahuluan

Network layer menerima data dari Data Link berupa kumpulan frame, kemudian mengubahnya kedalam bentu “ paket”. Kumpulan paket akan diserahkan oleh network layer kepada transport layer. Network layer memegang kendali pengontrolan data paket yang diserhkankepada data link dengan cara mencari route mana yang paling efisien da efektif dan memberitahukan data link untuk dilaksanakan. Jika data bergerakantar network maka network layer juga mengendalikannya dengan system internetworking.

Fungsi Utama Network Layer :

1. Melayani transport layer

2. Mengatur routing, Addressing dan congestion

3. Network acces

4. Internetworking

5. Mengontrol operasi komunikasi dari host ke IMP

6. Packet synchronisasi

7. Membuat virtual circuit dengan member logical channel number

II. Melayani Transport Layer

· Connection Oriented Contohnya virtual circuit untuk packet data

· Connectionless oriented contohnya diagram

Fungsi layer dalam menangani jaringan

1. Access ke jaringan

a. Circuit switched network

b. Packet swirched network

c. Broadcast network

d. Point to point links

e. Multiple networks

2. Routing, Addressing dan Congestion

a. Routing

Karakteristik routing

1. Correctness

a. Packet sampai ketujuan tanpa ada yang error

b. Tidak terjadi loop

b. Simpel Sederhana

i. Mudah diimplementasikan

ii. Verifikasi untuk correctness

c. Robustness

i. Tetap dapat dipakai walaupun beberapa pilihan route rusak atau overhead

ii. Network dapat mengikut

d. Stabil

e. Efisiensi

f. Fairness

Memilih Routing

a. Kriteria pemilihan performance routing

“ Semakin pendek jalur yang diambil semakin baik performancenya”

ü Jumlah Hop yang dilewati sependek mungkin

ü Pilih route cost yang minimal

ü Delay time yang terjadi harus sekecil mungkin

ü Arsitektur jaringan (packet atau datagram)

ü Model systemnya (didtribusi atau central)

ü Through put max

ü None (pokoknya sampai)

b. Addressing

Untuk transfer data dari DTE1 dan DTE2 ada identifikasi yang unik yaitu addressing atau NSAP ( Network Service Acces Pointer). Dengan addressing maka DTE pada subset network akan meneruskan ke DTE tujuan.

Format NSAP :

AFI

IDI

DSP

AFI : Authority & Format identifier

Menyatakan type dan alamat yang tertera pada field DSAP

ADP : Domain Spesific Part

Merupakan Alamat Paket

IDI : Initial Domain Identifier

Berupa informasi tambahan yang ada pada DSP

c. Congestion

Merupakan salah satu fungsi network layer untuk mengatasi kemacetan yang terjadi. Selain routing dan control traffic maka pencegahan dilakukan bila terjadi deadlock dalam jaringan.

III. Network Access Protokol

a. Berperan sebagai interface

b. Berperan sebagai front end Network

c. Jenis network access protocol

ü Circuit switch network access

ü Packet switch network access

ü Broadcast

ü Point to point link

ü Multiple network (internetworking)

Referensi : Jonathan Lucas, Jaringan Komputer, Yogyakarta; Graha ilmu, 2006

Lapisan Network

1. Protokol Jaringan

a. Pengertian dan Jenis Protokol

Protokol didefinisikan sebagai prosedur dan pengaturan sejumlah operasi peralatan komunikasi data. Dalam komunikasi data, aturan-aturan meliputi cara membukahubungan, mengirimkan paket data, mengonfirmasi jumlah data yang diterima dan meneruskan pengiriman data.

1. TCP/IP

TCP/IP ( Transmission Control Protocol-Internet Protocol) merupakan protokol yang digunakan untuk jaringan internet. Protokol ini juga digunkan pada system operasi Unix-Linux.

2. IPX atau SPX

IPX (Internetwork Packet eXchange) atau SPX (Sequence Packet eXchange). Merupakan protocol yang digunakan oleh novell netware yang mengaplikasiannya sering digunakan untuk multiplayer game.

3. NetBIOS

NetBios ( Network Basic Input-Output System) merupakan jenis protokol yang digunkan oleh Microsoft untuk mengimplementasikan LAN manager.

b. Hubungan Network layer dengan protokol TCP / IP

No Lapisan	Model ISO	TCP/IP	Protokol TCP/IP
No Lapisan	Lapisan	Lapisan	Nama Protokol	Kegunaan
3	Network	Internet	IP (Internet Protocol) RIP (Routing information protocol) ARP ( Address Resolution Protocol RARP (Reverse Address Resolution Protocol)	Protokol untuk menetapkan routing Protokol untuk memilih routing Protokol untuk mendapatkan informasi hardware dari IP address Protokol untuk mendapatkan informasi IP Address dari hardware

Referensi : Drew Heywood diterjemahkan oleh : Daniel M. W, Konsep dan penerapan Microsoft TCP/IP edisi 11, yogyakarta; ANDI ,2009

Lapisan jaringan atau Network layer adalah lapisan ketiga dari bawah dalam model referensi jaringan OSI. Lapisan ini bertanggung jawab untuk melakukan beberapa fungsi berikut:

Pengalamatan logis dan melakukan pemetaan (routing) terhadap paket-paket melalui jaringan.
Membuat dan menghapus koneksi dan jalur koneksi antara dua node di dalam sebuah jaringan.
Mentransfer data, membuat dan mengkonfirmasi penerimaan, dan mengeset ulang koneksi.

Lapisan jaringan juga menyediakan layanan connectionless dan connection-oriented terhadap lapisan transport yang berada di atasnya. Lapisan jaringan juga melakukan fungsinya secara erat dengan lapisan fisik (lapisan pertama) dan lapisan data-link (lapisan kedua) dalam banyak implementasi protokol dunia nyata.

Dalam jaringan berbasis TCP/IP, alamat IP digunakan di dalam lapisan ini. Router IP juga melakukan fungsi routing-nya di dalam lapisan ini.

Referensi : http://id.wikipedia.org/wiki/Lapisan_jaringan

Fungsi Utama Network Layer

Memahami Proses Data Berjalan Dati Satu Jaringan Ke Jaringan Lainnya

Fungsi utama dari layer tiga, yaitu layer Network adalah pada referensi model OSI untuk enable message untuk melewati antar jaringan local yang terhubung, yang biasanya lebih banyak jaringan lewat link WAN. Piranti-piranti, protocol-protocol, dan program-program yang berjalan pada layer Network bertanggung jawab untuk mengidentifikasikan, memilah, dan mengarahkan traffic yang melalui antar-jaringan.

Jaringan menjelaskan beberapa kumpulan dari piranti terhubung bersama-sama untuk berbagi informasi dan resources dan juga saling berkomunikasi. Secara fisik, jaringan-jaringan diidentifikasikan oleh segmen-segmen media transmisi dan juga oleh address-address jaringan.

Subnetting Jaringan

Suatu jaringan didefinisikan oleh address jaringannya. Address jaringan dapat mempunyai arti baik internal maupun external. Dilihat dari luar (jaringan tersebut), sebuah address jaringan dapat mengidentifikasikan suatu jaringan dibawah satu administrasi. Secara internal, jaringan itu sendiri dapat dibagi kedalam beberapa jaringan, dimana masing-masing mempunyai address jaringannya sendiri-sendiri. Hal ini disebut sebagai “subnetting”.

Subnetting Layer Network

Diluar jaringan ini terlihat sebagai satu address jaringan yang di manage oleh satu organisasi. Akan tetapi secara internal, jaringan ini mempunyai banyak subnet-subnet. Setiap subnet tidak dapat berkomunikasi satu sama lain, akan tetapi dengan router-router semua piranti bisa melakukan komunikasi satu sama lain antar jaringan (sesuai dengan rule security yang dibuat). Router-router menghubungkan jaringan-jaringan, segmen jaringan dengan address-address yang berbeda.

Address Layer Network

Pada layer Data Link, address-address mengidentifikasikan masing-masing piranti fisik. Jika anda paham dengan NIC adapter pada komputer, NIC mempunyai address MAC yang unik. Akan tetapi mengidentifikasikan address fisik tersebut belumlah cukup untuk bisa melakukan komunikasi dan melakukan routing antar-jaringan. Kemampuan untuk melakukan routing antar jaringan tergantung identifikasi jaringan-jaringan. Hal ini bisa dilakukan dengan addressing jaringan, disebut juga logical addresses untuk membedakan mereka dari address fisik yang dipakai pada layer Data Link. Logical addresses meng-identifikasikan kedua segmen address jaringan, dan address piranti itu sendiri, walaupun piranti mempunyai address fisik juga

Address jaringan secara tipical berisi dua komponen: sebuah address segmen jaringan, dan sebuah address logical piranti, keduanya digunakan untuk mengarahkan (route) messages.

Addressing Layer Network

paket berjalan menuju address tujuan melintasi suatu rute antar-jaringan.

Kedua address physical layer Data Link dan address logical layer Network digunakan dalam proses pengiriman.
Address Network berisi kedua address logical Network dan address logical piranti.
Address asal dan address tujuan dari masing-masing address logical Network dan juga address logical piranti keduanya ada didalam paket
Address layer Data Link tujuan menunjukkan address physical (MAC address) dari piranti pada hop berikutnya.
Address layer Data Link tujuan pada paket berubah ketika paket dikirim dari satu hop ke hop berikutnya.
Address Network tujuan menunjukkan address dari piranti tujuan terakhir.
Address Network tetap konstan ketika paket berjalan menuju dari hop ke hop.
Address Network menunjukkan kedua address logical jaringan dan logical piranti.

Protocol-protocol Routing

Protocol-protocol layer Network adalah proses software yang melakukan fungsi routing antar-jaringan. Suatu router Cisco dapat menjalankan beberapa protocol layer Network sekaligus dimana setiap protocol berjalan independen satu sama lain. Suatu protocol routing adalah protocol layer Network sesungguhnya yang menjalankan fungsi routing antar jaringan. Protocol routing mempelajari dan berbagi informasi routing antar-jaringan, dan membuat keputusan-keputusan tentang jalur mana yang akan dipakai. Protocol-protocol routing meliputi yang nerikut:

1. Routing Information protocols (RIP)

2. Interrior Gateway Routing Protocol (IGRP)

3. Open shortest path first (OSPF)

4. Netware link service protocol (NLSP)

Protocol yang bisa diarahkan (routed protocol)

Suatu routed protocol adalah suatu protocol upper-layer yang dapat dilewatkan antar-jaringan. Suatu protocol yang bisa dilewatkan harus berisi informasi address layer Network. Protocol-protocol yang bisa di-route dilewatkan antar-jaringan oleh protocol-protocol yang meliputi: IP; IPX; AppleTalk; dan juga DECNet.

Protocol yang Tidak dapat dilewatkan (Non-routable protocols)

Tidak semua protocol bisa dilewatkan atau diarahkan, yang merupakan protocol-protocol yang tidak bisa dilewatkan yang mana:

1. Tidak mendukung data layer Network; tidak berisi address-address logical.

2. Menggunakan Static route-route yang sudah didefinisikan yang tidak bisa diubah.

Sebagai contoh:

1. NetBIOS (Network Basic Input / Output)

2. NetBEUI (NetBIOS Extended user interface

3. LAT (Local Area Transport)

Switching

Disamping routing, fungsi lain dari layer Network ini adalah Switching.

1. Kemampuan dari sebuah router untuk menerima data pada satu port dari satu jaringan dan mengirim nya keluar port yang lain pada jaringan lainnya.

2. Memindahkan data antara jaringan-2 terhubung untuk mencapai tujuan akhir.

Ada dua metoda bagaimana paket-paket berjalan melalui suatu jaringan yang kompleks, switching circuits, dan paket switching.

Circuit Switching mempunyai karakteristik berikut:

a. Jalur ditentukan dari start ke finish.

b. Jalur harus terbentuk terlebih dahulu sebelum dimulainya komunikasi.

c. Mirip seperti setting panggilan, dan menggunakan technology yang sama yang digunakan sebagai jaringan telpon.

d. Semua paket mengambil jalur yang sama.

e. Jalur adalah dedicated untuk conversation, dan harus dibuka tutup setiap saat.

f. Menggunakan suatu Switched Virtual Circuit (SVC) antar piranti. Koneksi WAN yang menggunakan jenis circuit switched ini adalah ISDN switched network. Packet Switching mempunyai karakteristik berikut:

- Jalur ditentukan saat komunikasi terjadi.

- Pembentukan jalur koneksi tidak perlu sebelum memulai mengirim data.

- Packet Switching selalu ON dan tidak perlu dibangun lagi untuk setiap sessi.

- Setiap paket bisa mengambil jalur yang berbeda.

- Setiap jalur bisa juga dipakai oleh piranti lainnya pada saat bersamaan.

- Menggunakan suatu virtual circuit permanent (PVC) antar piranti

Alat-alat dalam Network Layer

a. NIC

NIC (Network Interface Card) merupakan peralatan yang langsung berhubungan dengan komputer dan didesain agar komputer dapat saling berkomunikasi. NIC juga menyediakan akses ke media fisik jaringan, dimana setiap bit bit data seperti tegangan listrik, arus, gelombang elektromagnetik, besaran fisik lainnya di bentuk dan selanjutnya akan di tentukan oleh NIC. NIC adalah contoh perangkat yang bekerja pada layer pertama atau layer physical.

b. Repeater

Repeater merupakan salah satu contoh aktif hub, repeater merupakan alat yang dapat menerima sinyal sinyal kemudian memperkuat dan mengirimkannya kembali sinyal tersebut ke tempat lain sehingga dapat menjangkau area yang lebih luas. Repeater termasuk peralatan yang bekerja pada layer physical.

c. Hub

Merupakan peralatan yang dapat menggandakan frame data yang berasal dari salah satu komputer ke semua port yang ada pada hub tersebut. Hub di pakai pada jaringan topologi star dan bekerja pada layer data link.

d. Bridge

Bridge merupakan peralatan yang dapat menggabungkan beberapa segmen dalam sebuah jaringan. Beda halnya dengan hub, bridge dapat mempelajari MAC Address tujuan. Sehingga apabila data dikirim melalui bridge maka data tersebut akan dikirim ke komputer yang menjadi tujuannya saja. Bridge bekerja pada layer data link.

e. Switch

Switch memiliki beberapa kelebihan yakni dalam hal forwarding method paket yang akan dilewatkan. Ada empat jenis forwarding method yang dimiliki switch:

§ Strore and forward

§ Fragment free

§ Cut through

§ Adaptive switching

f. Router

Router adalah peralatan jaringan yang dapat menggabungkan satu jaringan dengan jaringan yang lain. Jika di amati router mirip dengan bridge, namun dalam kasusnya router lebih “cerdas” dibanding bridge. Router bekerja menggunakan routing table yang disimpan di memorinya untuk membuat keputusan ke mana dan bagaimana paket akan dikirim melalui rute yang terbaik. Router bekerja pada layer network

Referensi : http://gunardisoft.blogspot.com/2012/05/fungsi-utama-network-layer.html

Skema IP Address

IP Address terdiri 32 bits.

32 bit dibagi menjadi 4 bagian setiap bagian terdiri dari 8 bit.

Untuk kemudahan dikonversi menjadi desimal.

Addressing

Misalkan kita mempunyai IP Address 172.16.16.12/18, berapakah Subnet Mask, Network Address, Broadcast Address dan banyaknya IP Host ?

IP : 10101100.00010000.00|010000.00011000

Subnet Mask : 11111111.11111111.11|000000.00000000

255 . 255 . 192 . 0

Network Address : 10101100.00010000.00|000000.00000000 (IP AND Subnet)

172 . 16 . 0 . 0

Broadcast Address : 172 . 16 .00|111111.11111111

172 . 16 . 63 . 255

Banyaknya IP Host : 172.16.0.1 s/d 17.16.63.254

Ø Network Address adalah alamat yang mengacu pada jaringan.

Ø Broadcast Address adalah alamat khusus yang digunakan mengirim data ke semua host yang ada dalam suatu jaringan.

Subnetting versi CIDR (Classless Inter-Domain Routing)

Subnetting adalah teknik memecah suatu jaringan besar menjadi jaringan yang lebih kecil dengan cara mengorbankan bit Host ID pada subnet mask untuk dijadikan Network ID baru.Pada hakekatnya semua pertanyaan tentang subnetting akan berkisar pada empat masalah: Jumlah Subnet, Jumlah Host per Subnet, Blok Subnet, dan Alamat Host- Broadcast.

Tabel di bawah ini merupakan subnet mask yang bisa digunakan untuk melakukan subnetting.

Subnet Mask	Nilai CIDR
255.128.0.0	/9
255.192.0.0	/10
255.224.0.0	/11
255.240.0.0	/12
255.248.0.0	/13
255.252.0.0	/14
255.254.0.0	/15
255.255.0.0	/16
255.255.128.0	/17
255.255.192.0	/18
255.255.224.0	/19
255.255.240.0	/20
255.255.248.0	/21
255.255.252.0	/22
255.255.254.0	/23
255.255.255.0	/24
255.255.255.128	/25
255.255.255.192	/26
255.255.255.224	/27
255.255.255.240	/28
255.255.255.248	/29
255.255.255.252	/30

Misalkan kita mempunyai IP 192.168.1.0/26. Itu berarti IP tersebut berada pada kelas C dengan subnet mask /26

Subnet Mask : 11111111.11111111.11111111.11|000000

255.255.255.192

Untuk dapat melakukan subnetting, kita hitung dulu berapa Jumlah Subnet, berapa Host per Subnet dan berapa Blok Subnetnya. Setelah itu kita buat IP Tabelnya.

Rumus :

Jumlah Subnet = 2^x

Dimana x = banyaknya binari 1 pada oktet terakhir subnet mask, 2 oktet terakhir untuk kelas B, dan 3 oktet terakhir untuk kelas A.

Jumlah Host per Subnet = 2^y – 2

Dimana y = banyaknya binari 0 pada oktet terakhir subnet mask, 2 oktet terakhir untuk kelas B, dan 3 oktet terakhir untuk kelas A

Blok Subnet = 256 - (nilai oktet terakhir subnet mask)

Penyelesaian :

Jumlah Subnet = 2^x = 2² = 4 subnet berarti 4 kolom pada IP Tabel

Jumlah Host per Subnet = 2^y-2 = 2⁶-2 = 64-2 = 62 host banyaknya IP Client

Blok Subnet = 256-192 = 64 blok batasan subnet

Subnet (Step 1)	192.168.1.0	192.168.1.64	192.168.1.128	192.168.1.192
Host Pertama (Step 3)	192.168.1.1	192.168.1.65	192.168.1.129	192.168.1.193
Host Terakhir (Step 4)	192.168.1.62	192.168.1.126	192.168.1.190	192.168.1.254
Broadcast (Step 2)	192.168.1.63	192.168.1.127	192.168.1.191	192.168.1.255