Transport layer

A. Transport layer

Transport layer merupakan lapisan keempat pada lapisan OSI layer. Lapisan ini bertanggungjawab menyediakan layanan pengiriman dari sumber data menuju ke tujuan data dengan cara membuat logical connection antara keduanya. Layer ini bertugas untuk memecah data dan membangun kembali data yang di terima dari application layer ke dalam aliran data yang sama antara sumber dan pengirim data.

B. Layanan pada transport layer

a. Flow control
Lapisan transport bertanggungjawab untuk kontrol aliran (flow control). Flow control mencegah host pengirim membanjiri (over flowing) buffer di host penerima (suatu kejadian yang dapat mengakibatkan data hilang atau rusak). Tingkat transmisi data antara dua node kadang-kadang harus dikelola untuk mencegah pengirim cepat dari transmisi data lebih banyak daripada yang dapat didukung oleh data buffer menerima, menyebabkan buffer overrun. Ini dapat digunakan untuk meningkatkan efisiensi dengan mengurangi buffer underrun.

b. Reliabilitas

Paket mungkin hilang selama transportasi karena kongesti jaringan dan kesalahan. Dengan menggunakan kode deteksi kesalahan, seperti checksum, maka protokol transport dapat memeriksa bahwa data tidak rusak dan memverifikasi penerimaan yang benar mengirim ACK atau pesan NACK ke pengirim. Skema mengulangi permintaan otomatis dapat digunakan untuk mengirim ulang data yang hilang atau rusak.

c. Multiplexing Adalah teknik untuk mengirimkan atau menerima beberapa jenis data yang berbeda sekaligus pada saat bersamaan melalui suatu media network saja.

d. Service - point addressing Lapisan transport tidak hanya menangani pengiriman atau delivery source-to-destination dari komputer yang satu ke komputer yang lain saja namun lebih spesifik kepada delivery jenis message untuk aplikasi yang berlainan. Sehingga setiap message yang berlainan aplikasi harus memiliki alamat / address tersendiri lain yang disebut service point address.

e. Segmentation dan reassembly Sebuah pesan dibagi dalam segmen-segmen yang terkirim. Setiap segmen memiliki sequence number. Sequence number berguna bagi lapisan transport untuk merakit / reassembly segmen-segmen yang terpecah atau terbagi tadi menjadi message yang utuh.

f. Connection control Lapisan transport dapat berperilaku sebagai connectionless atau connection oriented.

C. Protokol transport layer

1. TCP(Transmission Control Protokol) Merupakan protokol yang berorientasi koneksi. TCP menimbulkan overhead tambahan untuk mendapatkan fungsi. Fungsi tambahan yang ditetapkan oleh TCP adalah pengiriman urutan yang sama, pengiriman yang handal dan flow control. Protokol ini yang menyediakan layanan penuh lapisan transport untuk aplikasi. TCP banyak di gunakan untuk aplikasi browsing, chatting, dsb.

Karakteristik TCP

a. Reliable berarti data ditransfer ke tujuannya dalam suatu urutan seperti ketika dikirim.
b. Berorientasi sambungan (connection - oriented), sebelum data ditransmisikan antara dua host, dua proses yang berjalan pada lapisan aplikasi harus melakukan negosiasi untuk membuat sesi koneksi terlebih dahulu. Koneksi TCP ditutup dengan menggunakan proses terminasi koneksi TCP.
c. Full - duplex, untuk setiap host TCP, koneksi yang terjadi antara dua host terdiri atas dua buah jalur, yakni jalur keluar dan jalur masuk. Dengan menggunakan teknologi lapisan yang lebih rendah yang mendukung full duplex, maka data pun dapat secara simultan diterima dan dikirim. Header TCP berisi nomor urut (TCP sequence number) dari data yang ditransmisikan dan sebuah acknowledgment dari data yang masuk. d. Memiliki layanan flow control, untuk mencegah data terlalu banyak dikirimkan pada satu waktu, yang akhirnya membuat "macet" jaringan internetwork IP, TCP mengimplementasikan layanan flow control yang dimiliki oleh pihak pengirim yang secara terus menerus memantau dan membatasi jumlah data yang dikirimkan pada satu waktu. Untuk mencegah pihak penerima untuk memperoleh data yang tidak dapat disangganya (buffer), TCP juga mengimplementasikan flow control dalam pihak penerima, yang mengindikasikan jumlah buffer yang masih tersedia dalam pihak penerima.
e. Melakukan segmentasi terhadap data yang datang dari lapisan aplikasi (dalam DARPA Reference Model).
f. Mengirimkan paket secara "one-to-one", hal ini karena memang TCP harus membuat sebuah sirkuit logis antara dua buah protokol lapisan aplikasi agar saling dapat berkomunikasi.

Langkah kerja protokol TCP

a. Pertama, datagram dibagi - bagi ke dalam bagian-bagian kecil yang sesuai dengan ukuran bandwidth (lebar frekuensi) dimana data tersebut akan dikirimkan.
b. Lapisan TCP, data lalu "dibungkus" dengan informasi header yang dibutuhkan. Misalnya seperti cara mengarahkan data tersebut ke tujuannya, cara merangkai kembali ke bagian-bagian data tersebut jika sudah sampai pada tujuannya, dsb.
c. Setelah datagram dibungkus dengan header TCP, datagram tersebut dikirim kepada lapisan IP.
d. IP menerima datagram dari TCP, dan menambahkan headernya sendiri pada datagram tersebut.
e. IP lalu mengarahkan datagram tersebut ke tujuannya.
f. Komputer penerima melakukan proses-proses perhitungan, ia memeriksa perhitungan checksum yang sama dengan data yang diterima.
g. Jika kedua perhitungan tersebut tidak cocok berarti ada error sewaktu pengiriman dan datagram akan di kirim kembali.

Kelebihan TCP

a. Protokol yang bisa diarahkan. Artinya ia bisa mengirimkan datagram melalui rute-rute yang telah ditentukan sebelumnya yang dapat mengurangi kepadatan lalu lintas jaringan, serta membantu jika jaringan mengalami kegagalan protokol ini mengarahkan data melalui jalur lain.
b. Memiliki mekanisme pengiriman data yang handal dan efisien.
c. Bersifat open platform atau platform independent yaitu tidak terikat oleh jenis perangkat keras atau perangkat lunak tertentu.
d. Karena sifatnya terbuka, bisa mengirimkan data antara sistem-sistem komputer yang berbeda yang menjalankan pada sistem-sistem operasi yang berbeda pula.
e. Terpisah dari perangkat keras yang mendasarinya. Protokol ini dapat dijalankan pada jaringan Ethernet, Token ring, X.25, dan bahkan melalui jaringan telepon.
f. Menggunakan skema pengalamatan yang umum, maka semua sistem dapat mengirimkan data ke alamat sistem yang lain.

Kekurangan TCP

a. Memungkinkan buffer over flow attack. b. Denial of service menjadi servis tidak dapat digunakan lagi. Target denial of service, yaitu koneksi jaringan penghubung antar servis dan user, system operasi yang digunakan dan aplikasi yang menyediakan servis.

2. UDP (User Datagram Protocol) UDP adalah salah satu protokol lapisan transport, UDP yang mendukung komunikasi yang tidak andal (unreliable), tanpa koneksi (connectionless) antara dua host-host dalam jaringan yang menggunakan TCP. UDP memiliki keuntungan pengiriman data yang low overhead. Potongan-potongan komunikasi dalam UDP disebut datagrams.

Karakteristik UDP

a. Connectionless (tanpa koneksi), pesan-pesan UDP akan dikirimkan tanpa harus melakukan proses negosiasi koneksi antara dua host yang hendak bertukar informasi.
b. Unreliable (tidak andal), pesan-pesan UDP akan dikirimkan sebagai datagram tanpa adanya nomor urut atau pesan acknowledgment. Protokol lapisan aplikasi yang berjalan di atas UDP harus melakukan pemulihan terhadap pesan-pesan yang hilang selama tranmisi. Umumnya, protokol lapisan aplikasi yang berjalan di atas UDP mengimplementasikan layanan keandalan mereka masing-masing, atau mengirim pesan secara periodik atau dengan menggunakan waktu yang telah didefinisikan.
c. UDP menyediakan mekanisme untuk mengirim pesan-pesan ke sebuah protokol lapisan aplikasi atau proses tertentu di dalam sebuah host dalam jaringan menggunakan TCP/IP. Header UDP berisi field source Process Identification dan Destination Process Identification.
d. UDP menyediakan perhitungan checksum berukuran 16 bit terhadap keseluruhan pesan UDP.

Contoh protokol aplikasi yang menggunakan UDP
a. DNS (Domain Name System) 53
b. SNMP (Simple Network Management Protocol) 161, 162
c. TFTP (Trifial File Transfer Protocol) 69 d. SunRPC port 111

Kelebihan UDP

a. Dapat melakukan pesan broadcast (karena memang dalam UDP tidak membutuhkan handshaking) jadi asal dengan kirim saja keseluruhan.
b. Lebih cepat koneksinya karena tidak harus bernegosiasi (handshaking) dan juga tidak berurutan pengirimannya.
c. Hemat memori karena tidak rumit dan tidak harus memecah data dulu. Seperti mengubah acknowledgment.

Kekurangan UDP dan layanan yang tidak disediakan oleh UDP

a. UDP tidak menyediakan mekanisme penyanggaan (buffering) dari data yang masuk ataupun data yang keluar. Tugas buffering merupakan tugas yang harus diimplementasikan oleh protokol lapisan aplikasi yang berjalan di atas UDP.
b. UDP tidak menyediakan mekanisme segmentasi data yang besar ke dalam segmen-segmen data, seperti yang terjadi dalam protokol TCP. Karena itulah protokol lapisan aplikasi yang berjalan di atas UDP harus mengirimkan data yang berukuran kecil (tidak lebih besar dari nilai maximum Transfer Unit/MTU) yang dimiliki oleh antarmuka di mana data tersebut dikirim. Karena, jika ukuran paket data yang dikirim lebih besar dibanding nilai MTU, paket data yang dikirimkan bisa saja terpecah menjadi beberapa fragmen yang akhirnya tidak jadi terkirim dengan benar.
c. UDP tidak menyediakan mekanisme flow - control, seperti yang dimiliki oleh TCP.

Kegunaan UDP

a. Protokol yang "ringan" (lightweight) untuk menghemat sumber daya memori dan prosesor, beberapa protokol lapisan aplikasi membutuhkan penggunaan protokol yang ringan yang dapat melakukan fungsi-fungsi spesifik dapat saling bertukar pesan. Contoh dari protokol yang ringan adalah fungsi query nama dari protokol lapisan aplikasi Domain Name System.
b. Protokol lapisan aplikasi yang mengimplementasikan layanan keandalan : jika protokol lapisan aplikasi menyediakan layanan transfer data yang andal, maka kebutuhan terhadap keandalan yang ditawarkan oleh TCP pun menjadi tidak ada. Contoh dari protokol seperti ini adalah Trivial File Transfer Protocol (TFTP) dan Network File System (NFS).
c. Protokol ini tidak membutuhkan keandalan. Contoh protokol ini adalah protokol Routing Information Protocol (RIP).
d. Transmisi broadcast karena UDP merupakan protokol yang tidak perlu membuat koneksi terlebih dahulu dengan sebuah host tertentu, maka tranmisi broadcastpun dimungkinkan. Sebuah protokol lapisan aplikasi dapat mengirimkan paket data ke beberapa tujuan dengan menggunakan alamat multicast atau broadcast. Hal ini kontras dengan protokol TCP yang hanya dapat mengirimkan tranmisi one-to-one. Contoh sequery nama dalam protokol NetBIOS Name Service.

Perbedaan TCP dan UDP

TCP

a. Berorientasi berdasarkan konsep koneksi.
b. Jaminan pengiriman-penerimaan data akan reliable dan teratur.
c. Secara otomatis memecah data ke dalam paket-paket.
d. Tidak akan mengirimkan data terlalu cepat sehingga memberikan jaminan koneksi internet dapat menanganinya.
e. Mudah untuk digunakan, transfer paket data seperti menulis dan membaca file.

UDP

a. Tidak berdasarkan konsep koneksi, jadi harus membuat kode sendiri.
b. Tidak ada jaminan pengiriman dan penerimaan data akan reliable dan teratur, sehingga paket data mungkin dapat berkurang, terduplikat atau bahkan tidak sampai sama sekali.
c. Pemecahan ke dalam paket-paket dan proses pengirimannya dilakukan secara manual.
d. Internet masih dapat menanganinya.
e. Jika paket ada yang hilang, perlu dipikirkan di mana letak kesalahannya yang terjadi dan mengirim ulang data yang diperlukan.

Network layer

A. Network layer

Merupakan layer ketiga pada model referensi OSI. Network layer merupakan layer yang mendefinisikan akhir pengiriman paket data dalam komputer mengidentifikasi logical address seperti IP address, bagaimana meneruskan / routing (oleh router) untuk siapa pengiriman paket data. Layer ini mendefinisikan fragmentasi dari sebuah paket dengan ukuran unit yang lebih kecil. Router adalah contoh yang tepat dari definisi layer ini. Lapisan ini menyediakan teknologi switching dan routing, membuat jalur logis (yang dikenal sebagai sirkuit virtual) untuk transmisi data dari node ke node. Routing dan forwarding adalah fungsi dari lapisan ini, serta pengalamatan, internetworking, error handling, kontrol kongesti dan sequensi paket.

B. Fungsi-fungsi NETWORK LAYER

Memahami  proses data berjalan dari 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.
1.Subneting Jaringan Suatu jaringan didefinisikan oleh address jaringannya. Address jaringan dapat mempunyai arti baik internal maupun eksternal. 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, masing-masing mempunyai address jaringannya sendiri-sendiri. Hal ini disebut sebagai "subneting".
2. Subneting Layer network Dari luar 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.
3. Address layer network Pada layer Data Link, address-address mengidentifikasikan masing-masing piranti fisik. NIC adapter pada komputer, mempunyai address MAC yang unik.

Akan tetapi mengidentifikasi address fisik tersebut berjumlah 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 mengidentifikasikan kedua segmen address jaringan dan address piranti itu sendiri, walaupun piranti mempunyai address fisik juga.

Address jaringan secara tipical berisi dua komponen antara lain :

a. Sebuah address segmen jaringan dan sebuah address logical piranti.
b. Digunakan untuk mengarahkan (router) messages. Addressing layer network Berikut ini mengilustrasikan bagaimana sebuah komputer A pada jaringan AA ingin mengirim pesan kepada D pada jaringan CC

1. Pertama-tama paket sampai pada layer Network pada komputer A. Piranti komputer menambahkan address tujuan (piranti D pada jaringan CC). Piranti ini menambahkan address asal (piranti A pada jaringan AA) sehingga piranti penerima yang membalas seperlunya. Sekarang paket pesan berisi DICCIAIAA (yaitu address tujuan dan address asal).

2. Pada layer Data Link piranti ini menambahkan address pirantinya sendiri (30) dan juga address piranti pada hop berikutnya (40). Sekarang paket berisi 30I40IDICCIAIAA.
3. Paket sampai pada router B dan router B memeriksa address Data Link tujuan pada paket tersebut dan ternyata ditujukan padanya, maka router B tersebut melepas address Data Link layer. Kemudian router B memeriksa address Network layer tujuan. Ternyata address network layer ini tidak berada pada jaringan router B.
4. Kemudian router memaket ulang address layer Data Link tujuan dan juga address piranti dirinya sendiri (40) dan juga address piranti pada hop router C berikutnya (50). Sekarang paket tersebut berisi 40I50IDICCIAIAA, kemudian paket berjalan menuju ke router C.
5. Router C menerima paket tersebut dan menghapus address piranti (40/50) dan memeriksa address jaringan ada pada jaringan dia sendiri sementara address layer Data Link tujuan adalah piranti D. Kemudian memaket ulang pada layer Data Link dan menambahkan address piranti dirinya sendiri (50) dan address piranti tujuan (60). Sekarang paket berisi 50I60IDICCIAIAA dan kemudian paket berjalan menuju ke komputer D.
6. Komputer D menerima paket dan menghapus address layer Data Link, address aslinya AIAA dan address tujuan.DICC tersimpan di layer Network. Sampailah data yang dikirim dari komputer A ke komputer

C. Point-point berikut perlu dipahami mengenai bagaimana paket berjalan menuju address tujuan melintasi suatu rute antar-jaringan

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

4. Switching

Fungsi lain dari layer network ini adalah switching.

1. Kemampuan dari sebuah router untuk menerima pada satu port dari satu jaringan dan mengirimkannya keluar port yang lain pada jaringan lainnya.
2. Memindahkan data antara jaringan 2 terhubung untuk mencapai tujuan akhir. Ada dua metode 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 telepon. 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 adalah ISDN switched network.

Paket switching mempunyai karakteristik berikut :

1. Jalur ditentukan saat komunikasi terjadi.
2. Pembentukan jalur koneksi tidak perlu sebelum memulai mengirim data.
3. Paket Switching selalu On dan tidak perlu dibangun lagi untuk setiap sesi.
4. Setiap paket bisa mengambil jalur yang berbeda.
5. Setiap jalur bisa juga dipakai oleh piranti lainnya pada saat bersamaan.
6. Menggunakan suatu virtual circuit permanent antar piranti

D. PROTOKOL-PROTOKOL ROUTING

Protokol-protokol layer Network adalah proses software yang melakukan fungsi routing antar jaringan. Suatu router Cisco dapat menjalankan beberapa protokol layer Network sekaligus di mana setiap Protocol berjalan independen satu sama lain. Suatu Protocol routing adalah Protocol layer Network sesungguhnya yang menjalankan fungsi routing antar jaringan. Protocol-protocol routing meliputi :

a. Routing Information Protocols (RIP).
b. Interrior Gateway Routing Protocol (IGRP).
c. Open shortest path frst (OSPF).
d. Netware link service protocol (NLSP).

Protocol yang tidak dapat diarahkan (Routed Protocol)

Suatu Routed Protocol adalah suatu protocol upper - layer yang dapat dilewatkan harus berisi informasi address layer Network. Protocol-protocol yang bisa di-route dilewatkan antar jaringan oleh protocol-protocol yang meliputi : IP, IPX, Apple Talk, dan 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
a. NetBIOS (Network Basic Input/Ouput) b. NetBEUI (NETBIOS Extended User Interface)

E. Alat-alat dalam Network layer

1. NIC

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

2. 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.

3. Hub

Merupakan alat yang dapat menggandakan frame data yang berasal dari salah satu komputer ke semua port yang berada di hub tersebut. Hub digunakan pada topologi star dan bekerja pada layer data link.

4. Bridge

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

5. Switch

Switch memiliki beberapa kelebihan yakni dalam hal forwarding method paket yang akan dilewatkan. Ada empat jenis forwarding method yang memiliki switch : a. Strore and forward
b. Fragment free
c. Cut through
d. Adaptive switching

6. Router

Router adalah peralatan jaringan yang dapat menggabungkan satu jaringan dengan jaringan yang lain. Jika diamati 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.

Data Link Layer

Lapisan data link (data link layer) adalah lapisan kedua dari bawah dari model OSI, yang dapat melakukan konversi frame-frame jaringan yang berisi data yang dikirimkan menjadi bit-bit mentah agar dapat diproses oleh lapisan fisik.

Lapisan ini merupakan lapisan yang akan melakukan transmisi data antara perangkat-perangkat jaringan yang saling berdekatan di dalam sebuah Wide Area Network (WAN), atau antara node di dalam sebuah segmen Local Area Network (LAN) yang sama. Lapisan ini bertanggungjawab dalam membuat frame, flow control, koreksi kesalahan dan pentranmisian ulang terhadap frame yang dianggap gagal. MAC address juga diimplementasikan di dalam lapisan ini. Lapisan data link menawarkan layanan pentransferan data melalui saluran fisik. Pentransferan data tersebut mungkin dapat diandalkan atau tidak beberapa protokol lapisan data link tidak mengimplementasikan fungsi Acknowledgment untuk sebuah frame yang sukses diterima, dan beberapa protokol bahkan tidak memiliki fitur pengecekan kesalahan transmisi (dengan menggunakan checksumming). Pada kasus tersebut, fitur-fitur Acknowledgment dan pendeteksian kesalahan harus diimplementasikan pada lapisan yang lebih tinggi, seperti halnya protokol Transmission Control Protocol (TCP)(lapisan transport).

Data Link Layer menyediakan sarana untuk bertukar data melalui sebuah media lokal. Data Link Layer melakukan dua layanan dasar :
1. Memungkinkan lapisan atas untuk mengakses media dengan menggunakan teknik seperti framing.
2. Mengendalikan bagaimana data ditempatkan pada media dan diterima dari media menggunakan teknik seperti media access control dan error detection.

Ada istilah khusus untuk layer ini, seperti :

1. Frame - Data Link Layer PDU (Protokol Data Unit = output dari protokol yang berbeda di setiap layer).
2. Node - layer 2 notasi untuk perangkat jaringan yang terhubung ke media umum

3. Media / medium (physical) * - Physical berarti untuk transfer informasi antara dua node
4. Jaringan (Physical) ** - Dua atau lebih node yang terhubung ke media umum Data Link Layer bertanggung jawab untuk penukaran frame antara node atas media jaringan fisik.

Protokol Layer 2 menentukan enkapsulasi dari paket ke dalam frame dan cara untuk mendapatkan paket enkapsulasi dan menonaktifkan setiap media. Teknik yang digunakan untuk mendapatkan frame dan menonaktifkan media disebut metode media akses kontrol.

Flow control adalah suatu teknik untuk memastikan / meyakinkan bahwa suatu stasiun transmisi tidak menumpuk data pada suatu stasiun penerima. Bentuk sederhana dari flow control yaitu stop-and-wait flow control. Cara kerjanya : suatu entity sumber mentransmisi suatu frame. Setelah di terima, entity tujuan memberi isyarat untuk menerima frame lainnya dengan mengirim acknowledgment ke frame yang baru di terima. Sumber harus menunggu sampai menerima acknowledgment sebelum mengirim frame berikutnya. Untuk blok-blok data yang besar, sumber akan memecah menjadi blok-blok yang lebih kecil dan mentransmisi data dalam frame. Hal ini dilakukan dengan alasan :
a. Transmisi yang jauh, dimana bila terjadi error maka hanya sedikit data yang akan ditransmisi ulang.
b. Pada suatu multipoint line.
c. Ukuran buffer dari receiver akan terbatas.

Efek dari pertambahan delay dan kecepatan transmisi

Misal message panjang yang dikirim sebagai suatu rangkaian frame-frame f1, f2,...,fn, untuk suatu prosedur polling, kejadian yang terjadi :
Stasiun S1 mengirim suatu poll dari stasiun S2.
S2 : merespon dengan f1
S1 : mengirim suatu acknowledgment S2 : mengirim f2
S1 : meng-acknowledgment
.
.
S2 : mengirim fn
S1 : meng-acknowledgment

Protokol sliding window Sliding-window flow Control dapat digambarkan dalam operasi sebagai berikut : Dua stasiun A dan B terhubung melalui suatu link full-duplex . B dapat menerima n buah frame karena menyediakan tempat buffer untuk n buah frame. Dan A memperbolehkan pengiriman n buah frame tanpa menunggu suatu acknowledgment. Tiap frame diberi label nomor tertentu. B mengakui suatu frame dengan mengirim suatu acknowledgment yang mengandung serangkaian nomor dari frame berikut yang diharapkan dan B siap untuk menerima n frame berikutnya yang dimulai dari nomor tertentu. Skema ini dapat juga dipakai untuk multiple frame acknowledgment. Jika 2 stasiun menukar data, masing-masing membutuhkan 2 window satu untuk transmisi data dan yang lain untuk menerima. Teknik ini dikenal sebagai Piggy backing. Untuk multipoint link, primary membutuhkan masing-masing secondary untuk transmisi dan menerima.

Error control

Berfungsi untuk mendeteksi dan memperbaiki error-error yang terjadi dalam transmisi frame-frame. Ada 2 tipe error :

1. Frame hilang Suatu frame gagal mencapai sisi yang lain.
2. Frame rusak Suatu frame tiba tetapi beberapa bit-bitnya error.

Teknik-teknik umum untuk error control sebagai berikut :
a. Deteksi error, dipakai CRC
b. Positive acknowledgment : tujuan mengembalikan suatu positif acknowledgment untuk penerimaan yang sukses, frame bebas error
c. Transmisi ulang setelah waktu habis : Sumber mentransmisi ulang suatu frame yang belum diakui setelah suatu waktu yang tidak ditentukan
d. Negative acknowledgment dan transmisi ulang : tujuan mengembalikan negative acknowledgment dan frame - frame dimana suatu error dideteksi.

Sumber mentransmisi ulang beberapa frame Mekanisme ini dinyatakan sebagai Automatic repeat Request (ARQ) yang terdiri dari 3 versi :

1. Stop and wait ARQ

Stasiun sumber mentransmisi suatu frame tunggal dan kemudian harus menunggu suatu acknowledgment (ACK) dalam periode tertentu.

2. Go-back-N ARQ

Termasuk continuous ARQ, suatu stasiun boleh mengirim frame seri yang ditentukan oleh ukuran window, memakai teknik flow control sliding window. Teknik Go-back-N ARQ yang terjadi dalam beberapa kejadian :
a. Frame yang rusak. Ada 3 kasus :
1. A mentransmisi frame i
2. Frame i hilang dalam transmisi
3. Frame i hilang dalam transmisi dan A tidak segera mengirim frame-frame tambahan
b. ACK rusak. Ada 2 kasus :
1. B menerima frame i dan mengirim ACK (i+1) yang hilang dalam transmisi
2. Jika waktu A habis, A mentransmisi ulang frame i dan semua frame-frame berikutnya
c. NAK rusak

3. Selective - reject ARQ Hanya mentransmisi ulang frame-frame bila menerima NAK atau waktu habis. Skenario dari teknik ini untuk 3 bit penomoran yang mengizinkan ukuran window sebesar 7 :

a. Stasiun A mengirim frame 0 sampai 6 ke stasiun B
b. Stasiun B menerima dan mengakui ketujuh frame-frame
c. Karena noise, ketujuh acknowledgment hilang
d. Stasiun A kehabisan waktu dan mentransmisi ulang frame 0
e. Stasiun B mudah memajukan window penerimanya untuk menerima frame 7, 0,1, 2, 3, 4 dan 5. Dengan demikian bahwa frame 7 telah hilang dan bahkan frame 0 yang baru, diterima.

Problem dari skenario yaitu antara window pengiriman dan penerimaan. Yang diatasi dengan memakai ukuran window max tidak lebih dari setengah range penomoran.

Protokol-protokol Data Link Control Untuk memenuhi variasi yang luas dari kebutuhan data link, termasuk :
1. Point to point dan multipoint lebih
2. Operasi Half - duplex
3. Interaksi primary - secondary (misal : host terminal) dan peer (komputer-komputer)
4. Link-link dengan nilai a yang besar (misal: satelit) dan kecil (misal: koneksi langsung jarak pendek).

Sejumlah protokol-protokol data link control telah dipakai secara luas dimana-mana:
1. High - level Data Link Control (HDLC)
2. Advance Data Communication Control Procedures
3. Link Address Procedure, Balanced (LAP - B)
4. Synchronous Data Link Control (SDLC)

Sub Layer Data Link

1. Media Access Control (MAC)

Adalah identifikasi untuk ditugaskan untuk antarmuka jaringan komunikasi pada segmen jaringan fisik.

2. Logical Link Control (LLC)

Adalah salah satu dari dua buah sub- layer dalam lapisan data link, selain lapisan Media Access Control (MAC) yang digunakan dalam jaringan LAN

PHYSICAL LAYER

Tujuan Physical Layer

Menerima suatu frame yang sudah lengkap dari Data Link Layer dan mengencodenya sebagai suatu seri dari Sinyal yang ditransmisikan ke media lokal (Membuat sinyal elektrik, optik atau microwave yang merepresentasikan bit dari setiap frame).

Elemen-elemen Physical Layer

Pengiriman frame ke media lokal mensyaratkan elemen dari physical layer, antara lain :

1. Media fisik dan konektor terkait (Misalnya Kabel UTP dengan konektor RJ-45)
2. Representasi bit di media
3. Encoding data dan kontrol informasi
4. Jalur transmitter dan receiver pada perangkat jaringan

Bentuk Media Jaringan

Ada 3 bentuk dasar media jaringan dalam membawa data, antara lain :

1. Cooper Cable (Sinyal dalam bentuk elektrik)
2. Wireless (Sinyal dalam bentuk sinyal tranmisi / microwave)
3. Fiber (Sinyal dalam bentuk cahaya terang - cahaya redup)

Standar Hardware

Physical layer bermain dengan hardware, diperlukan standar baku untuk hardware agar physical layer dapat menjalankan tugasnya.
Standar-standar tersebut dibuat oleh :
1. The International Organization for Standardization (ISO)
2. The Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE)
3. The American National Standards Institute (ANSI)
4. The International Telecommunication Union (ITU)
5. The Electronics Industry Aliance/ Telecommunications Industry Association (EIA/TIA)
6. National telecommunications authorities such as the Federal Communication Commission (FCC) ini the USA.
Media fisik yang berbeda mempengaruhi dalam kecepatan transfer data. Transfer data dapat diukur melalui 3 cara antara lain :

1. Bandwidth

Sering digunakan sebagai suatu sinonim untuk data transfer rate yaitu jumlah data yang dapat dibawa dari sebuah titik ke titik lain dalam jangka waktu tertentu (pada umumnya dalam detik).

2. Troughput

Adalah bandwidth aktual yang terukur pada suatu ukuran waktu dalam suatu hari menggunakan rute internet yang spesifik ketika sedang mendownload suatu file

Beberapa faktor yang menentukan bandwidth dan goodput antara lain :

a. Piranti jaringan
b. Tipe data yang ditransfer
c. Topologi jaringan
d. Banyak pengguna jaringan
e. Spesifikasi komputer client/user
f. Spesifikasi komputer server
g. Induksi listrik dan cuaca

3. Goodput

Pengukuran transfer data yang dipakai pada periode waktu tertentu

OSI MODEL

Akhir 1970, sebuah organisasi yang bernama International Organization for Standardization atau ISO berinisiatif untuk membentulk sebuah standar jaringan komputer. Awal mulanya karena kondisi dunia jaringan komputer pada masa itu masih acak-acakan. Setiap vendor menggunakan standar networking model mereka sendiri. Satu masalah terbesar adalah adanya kesulitan ketika menghubungkan 2 perangkat dari vendor yang berbeda. OSI model terbentuk dengan membuat aturan-aturan yang terdiri atas 7 lapisan yang dikenal dengan nama 7 layer OSI atau OSI layer.

Mengapa OSI model tidak menjadi standar? Karena OSI model ini sifatnya sangat formal, sehingga perkembangannya pun sulit. Makanya TCP/IP menjadi lebih berkembang dan digunakan.

Apakah anda perlu memahami OSI model? Ya, sangat perlu. Sebenarnya secara konsep dasar, OSI model dan TCP/IP model memiliki tujuan dan cara kerja yang sama, yakni memiliki lapisan dan setiap lapisan mendefinisikan protokol yang berjalan di dalamnya.

Urutan OSI model
Application layer
Presentation layer
Session layer
Transport layer
Network layer
Data Link layer
Physical layer

Fungsi lapisan OSI model

Application layer

Menyediakan antarmuka antara aplikasi dan protokol. Misalnya browser dengan http, PuTTY dengan telnet, dll

Presentation layer

Mendefinisikan dan menentukan format seperti ASCII, text, binary, JPEG. Juga enkripsi.

Session layer

Mendefinisikan bagaimana komunikasi di mulai, dikontrol dan dihentikan (oleh karena itu disebut session).

Transport layer

Host to host connection, pembentukan koneksi, disini terjadi error recovery dan flow control.

Network layer

Memiliki 3 fungsi utama, pengalamatan logic, routing dan menentukan rute terbaik.

Data Link layer

Menentukan aturan ketika perangkat mengirim data melalui media kabel/ nirkabel.

Physical layer

Menentukan karakteristik fisik media, seperti nilai tegangan, konektor, jumlah pin, dll.