Modul 2: Model OSI & TCP/IP
Tujuan Pembelajaran
- Memahami konsep model referensi jaringan
- Menjelaskan tujuh layer model OSI beserta fungsinya
- Memahami empat layer model TCP/IP dan perbedaannya dengan OSI
- Mengidentifikasi protokol-protokol pada setiap layer
- Memahami proses encapsulation dan decapsulation data
- Mampu membandingkan kelebihan dan kekurangan OSI vs TCP/IP
2.1 Konsep Model Referensi Jaringan
Model referensi jaringan adalah kerangka kerja konseptual yang digunakan untuk memahami dan mengimplementasikan komunikasi jaringan. Model ini membagi proses komunikasi menjadi layer-layer yang lebih sederhana.
Mengapa Membutuhkan Model Referensi?
Model referensi menyediakan standar yang memungkinkan perangkat dari vendor yang berbeda dapat berkomunikasi. Tanpa standar ini, setiap vendor akan mengembangkan protokol sendiri-sendiri yang tidak kompatibel.
Manfaat Model Referensi
Modularitas
Memecah kompleksitas jaringan menjadi bagian-bagian yang lebih kecil dan mudah dikelola
- Mudah troubleshooting
- Pengembangan yang terstruktur
- Maintenance yang lebih mudah
Interoperabilitas
Memungkinkan perangkat dari vendor berbeda dapat berkomunikasi
- Standar terbuka
- Kompatibilitas antar perangkat
- Pengembangan yang konsisten
Pembelajaran
Memudahkan proses belajar dan memahami jaringan komputer
- Struktur yang logis
- Konsep yang terorganisir
- Pemahaman bertahap
2.2 Model OSI (Open Systems Interconnection)
Model OSI dikembangkan oleh ISO (International Organization for Standardization) pada tahun 1984. Model ini terdiri dari 7 layer yang mendefinisikan fungsi-fungsi spesifik dalam komunikasi jaringan.
Interface antara user dan aplikasi jaringan
Fungsi Application Layer:
- Menyediakan interface untuk aplikasi jaringan
- Mengatur bagaimana aplikasi mengakses jaringan
- Menyediakan layanan jaringan untuk aplikasi
- Contoh: web browser, email client
Protokol:
HTTP (web), FTP (file transfer), SMTP (email), DNS (name resolution)
Translasi, enkripsi, dan kompresi data
Fungsi Presentation Layer:
- Translasi data antara format aplikasi dan jaringan
- Enkripsi dan dekripsi data untuk keamanan
- Kompresi data untuk efisiensi bandwidth
- Konversi karakter set (ASCII, EBCDIC)
Protokol:
SSL/TLS (enkripsi), JPEG/MPEG (kompresi), ASCII/Unicode (character encoding)
Mengatur dan memelihara koneksi antara aplikasi
Fungsi Session Layer:
- Membangun, mengelola, dan mengakhiri session
- Mengatur dialog antar aplikasi (half-duplex/full-duplex)
- Sinkronisasi checkpoint untuk recovery
- Manajemen token untuk akses eksklusif
Protokol:
RPC (Remote Procedure Call), NetBIOS, SIP (Session Initiation Protocol)
Pengiriman end-to-end dan kontrol error
Fungsi Transport Layer:
- Segmentation dan reassembly data
- Flow control (mengatur kecepatan pengiriman)
- Error control (deteksi dan koreksi error)
- Connection management (TCP 3-way handshake)
Protokol:
TCP (reliable, connection-oriented), UDP (unreliable, connectionless)
Routing dan pengalamatan logikal
Fungsi Network Layer:
- Logical addressing (IP address)
- Routing (menentukan path terbaik)
- Packet forwarding
- Fragmentation dan reassembly
Protokol:
IP (Internet Protocol), ICMP (ping), OSPF/EIGRP (routing protocols)
Pengiriman frame antar perangkat yang terhubung langsung
Fungsi Data Link Layer:
- Framing (membungkus data menjadi frame)
- Physical addressing (MAC address)
- Error detection (CRC)
- Access control (CSMA/CD)
Protokol:
Ethernet, PPP (Point-to-Point), Frame Relay, Switch operation
Transmisi bit stream melalui media fisik
Fungsi Physical Layer:
- Transmisi bit stream
- Spesifikasi media fisik
- Encoding sinyal
- Topologi fisik
Protokol/Standar:
Ethernet (10/100/1000BASE-T), Fiber optic standards, Wireless (802.11), USB, HDMI
Mnemonic untuk Mengingat Layer OSI
Please Do Not Throw Sausage Pizza Away (dari layer 1 ke 7):
Physical - Data Link - Network - Transport - Session - Presentation - Application
2.3 Model TCP/IP
Model TCP/IP adalah model praktis yang digunakan di internet. Berbeda dengan OSI yang teoritis, TCP/IP dikembangkan berdasarkan implementasi nyata dan hanya memiliki 4 layer.
Arsitektur Model TCP/IP
Application Layer
Menggabungkan fungsi layer Application, Presentation, dan Session dari OSI. Menyediakan interface untuk aplikasi dan proses komunikasi.
Protokol: HTTP, FTP, SMTP, DNS, SSH, Telnet
Transport Layer
Sama dengan Transport Layer OSI. Bertanggung jawab untuk pengiriman end-to-end dan reliability.
Protokol: TCP (reliable), UDP (fast)
Internet Layer
Setara dengan Network Layer OSI. Menangani pengalamatan logikal, routing, dan packet forwarding.
Protokol: IP, ICMP, ARP, OSPF
Network Access Layer
Menggabungkan Data Link dan Physical Layer OSI. Menangani pengiriman frame melalui media fisik.
Teknologi: Ethernet, WiFi, PPP, Frame Relay
Karakteristik Model TCP/IP
Berbasis Protokol
Dikembangkan sekitar protokol TCP dan IP yang menjadi standar internet
Praktis
Lebih sederhana dengan 4 layer, mudah diimplementasikan
Internet Standard
Menjadi standar de facto untuk komunikasi internet
2.4 Perbandingan OSI vs TCP/IP
Meskipun keduanya adalah model referensi jaringan, OSI dan TCP/IP memiliki perbedaan mendasar dalam pendekatan dan implementasinya.
| Aspek | Model OSI | Model TCP/IP |
|---|---|---|
| Jumlah Layer | 7 Layer | 4 Layer |
| Pendekatan | Teoritis, konseptual | Praktis, berbasis implementasi |
| Pengembangan | ISO (International Standards Organization) | DARPA (Department of Defense) |
| Layer Session & Presentation | Terpisah (Layer 5 & 6) | Digabung dalam Application Layer |
| Layer Data Link & Physical | Terpisah (Layer 1 & 2) | Digabung dalam Network Access Layer |
| Protokol | Berbagai protokol (teoritis) | TCP, IP, dan turunannya |
| Penggunaan | Referensi pembelajaran, troubleshooting | Implementasi aktual di internet |
Kapan Menggunakan Masing-masing Model?
Model OSI ideal untuk pembelajaran dan troubleshooting karena detailnya. Model TCP/IP digunakan untuk implementasi praktis dan pemahaman bagaimana internet bekerja.
2.5 Encapsulation & Decapsulation
Encapsulation adalah proses menambahkan header (dan trailer) pada setiap layer saat data bergerak dari application layer ke physical layer. Decapsulation adalah proses sebaliknya.
Proses Encapsulation
- Application Data - Data dari aplikasi (HTTP, FTP, dll)
- Segment - Transport layer menambah header (TCP/UDP)
- Packet - Network layer menambah header (IP)
- Frame - Data Link layer menambah header & trailer (Ethernet)
- Bits - Physical layer mengkonversi menjadi sinyal
Nama Data di Setiap Layer
OSI Model
- Application: Data
- Presentation: Data
- Session: Data
- Transport: Segment
- Network: Packet
- Data Link: Frame
- Physical: Bits
TCP/IP Model
- Application: Data/Message
- Transport: Segment (TCP) / Datagram (UDP)
- Internet: Packet
- Network Access: Frame
Analogi Encapsulation
Bayangkan mengirim surat: Data adalah isi surat, Segment adalah amplop dalam, Packet adalah amplop luar dengan alamat, Frame adalah kotak surat, Bits adalah truk pengiriman.
Latihan Praktikum
Aktivitas 2: Analisis Protokol dengan Wireshark
Tujuan: Menganalisis encapsulation data dan memahami bagaimana setiap layer model OSI/TCP/IP bekerja dalam komunikasi nyata
Langkah-langkah:
- Install Wireshark (atau gunakan tool protocol analyzer online)
- Capture traffic jaringan saat browsing website
- Identifikasi paket-paket berikut:
- DNS Query/Response
- TCP Handshake (SYN, SYN-ACK, ACK)
- HTTP Request/Response
- Analisis setiap paket dan identifikasi:
- Ethernet Frame (Data Link Layer)
- IP Header (Network Layer)
- TCP/UDP Header (Transport Layer)
- Application Data
- Catat bagaimana encapsulation bekerja pada setiap layer
Laporan Praktikum:
Buat laporan berisi:
- Screenshot capture Wireshark
- Analisis satu paket lengkap (dari Ethernet sampai Application)
- Penjelasan fungsi setiap field dalam header
- Perbandingan antara teori OSI dan implementasi TCP/IP
- Kesimpulan tentang proses encapsulation
Estimasi Waktu
Aktivitas ini membutuhkan waktu sekitar 3-4 jam untuk instalasi, capture, dan analisis. Pastikan memahami dasar-dasar Wireshark sebelum memulai.
Quick Quiz - Evaluasi Pemahaman
1. Layer mana dalam model OSI yang bertanggung jawab untuk routing?
2. Manakah dari berikut ini yang BUKAN layer dalam model TCP/IP?
3. Protokol mana yang bekerja di Transport Layer?
4. Apa nama data di Network Layer setelah proses encapsulation?