Protokol Komunikasi Data dan Model Referensi OSI

Protokol adalah sebuah aturan atau standar yang mengatur atau mengijinkan terjadinya hubungan, komunikasi dan perpindahan data informasi antara dua atau lebih komputer. Protokol mendefinisikan beberapa fungsi yang ada dalam sebuah jaringan komputer, misalnya mengirim pesan, data, informasi dan fungsi lain yang harus dipenuhi oleh sisi pengirim dan sisi penerima agar komunikasi dapat berlangsung dengan benar, walaupun sistem yang ada dalam jaringan tersebut berbeda sama sekali. Protokol ini mengurusi berbagai hal mulai dari perbedaan format data pada kedua sistem hingga pada masalah koneksi listrik.

Fungsi  protokol  secara  detail  dapat  dijelaskan berikut:

1)      Fragmentasi dan reassembly

Fungsi  dari  fragmentasi  dan  reasembly  adalah membagi  informasi  yang  dikirim menjadi  beberapa  paket  data  pada  saat  sisi  pengirim  mengirimkan  informasi dan  setelah  diterima  maka  sisi  penerima  akan  menggabungkan  lagi  menjadi paket informasi yang lengkap.

2)      Encaptulation

Fungsi dari encaptulation adalah melengkapi informasi yang dikirimkan dengan address, kode-kode koreksi dan lain-lain.

3)      Connection control

Fungsi  dari  Connection  control  adalah  membangun  hubungan  (connection) komunikasi  dari  sisi  pengirim  dan  sisi  penerima,  dimana  dalam  membangun hubungan  ini  juga  termasuk  dalam  hal  pengiriman  data  dan  mengakhiri hubungan.

4)      Flow control

Berfungsi sebagai pengatur perjalanan data dari sisi pengirim ke sisi penerima.

5)      Error control

Dalam  pengiriman  data  tak  lepas  dari  kesalahan,  baik  itu  dalam  proses pengiriman  maupun  pada  waktu  data  itu  diterima.  Fungsi  dari  error  control adalah  mengontrol  terjadinya  kesalahan  yang  terjadi  pada  waktu  data dikirimkan.

Salah satu protokol standar internasional adalah OSI (OpenSystem Interconnection). OSI dikeluarkan oleh lembaga ISO (InternationalStandars Organization ) di Eropa pada tahun 1977. Model referensi OSI menggambarkan bagaimana data informasi di sebuah komputer berpindah melewati sebuah media jaringan ke suatu komputer lain. Model ini disebut OSI (OpenSystem Interconnection) Reference Model karena model ini ditujukan bagi pengkoneksian open system. Open System dapat diartikan sebagai suatu sistem yang terbuka untuk berkomunikasi dengan sistem-sistem lainnya.

Model OSI itu sendiri bukanlah merupakan arsitektur jaringan, karena model ini tidak menjelaskan secara pasti layanan dan protokolnya untuk digunakan pada setiap layernya. Model OSI hanya menjelaskan tentang apa yang harus dikerjakan oleh sebuah layer. Akan tetapi ISO juga telah membuat standar untuk semua layer, walaupun standar-standar ini bukan merupakan model referensi itu sendiri. Setiap layer telah dinyatakan sebagai standar internasional yang terpisah. Model OSI disusun atas 7 lapisan sebagai berikut, disusun dari lapisan yang terendah sampai lapisan yang tertinggi:

1. fisik (lapisan 1);
2. data link (lapisan 2);
3. network (lapisan 3);
4. transport (lapisan 4);
5. session (lapisan 5);
6. presentasi (lapisan 6) dan
7. aplikasi (lapisan 7).

7 Layer OSI

 

Ke tujuh lapisan dari model referensi OSI dapat dibagi ke dalam dua kategori, yaitu lapisan atas (host layer) dan lapisan bawah (media layer). Lapisan atas dari model OSI berurusan dengan persoalan aplikasi dan pada umumnya diimplementasi hanya pada software. Lapisan tertinggi (lapisan aplikasi) adalah lapisan penutup sebelum ke pengguna (user). Pengguna dan lapisan aplikasi saling berinteraksi dengan software aplikasi yang berisi sebuah komponen komunikasi. Lapisan bawah dari model OSI mengendalikan persoalan transport data. Lapisan fisik dan lapisan data link diimplementasikan ke dalam hardware dan software, sedangkan lapisan network pada umumnya hanya diimplementasikan dalam software.

Sebelum munculnya model reference OSI, sistem jaringan komputer menjadi beraneka ragam dan sangat tergantung kepada pemasok perangkat jaringan (vendor), sehingga banyak perangkat memiliki protokol berbeda yang tidak dapat saling berkomunikasi. OSI berupaya membentuk standar umum jaringan komputer untuk menunjang interoperabilitas antara pemasok yang berbeda, agar komunikasi berbagai perangkat jaringan yang berbeda tersebut dapat dilakukan.

Model referensi ini awalnya ditunjukan sebagai basis untuk mengembangkan protokol-protokol jaringan, meski pada kenyataan inisiatif ini mengalami kegagalan yang disebabkan oleh beberapa faktor berikut:

1)      Standar model referensi ini sangat berdekatan jika dibandingkan dengan model referensi DARPA yang dikembangkan oleh lembaga Internet Engineering Task Force (IETF). Model referensi DARPA adalah model basis protocol TCP/IP  yang populer di gunakan dan kini menjadi protokol bagi open system networking terbesar didunia (Internet) .

2)      Model referensi ini dianggap sangat kompleks dan kurang efektif. Beberapa fungsi seperti halnya metode komunikasi connectionless dianggap kurang bagus, sementara fungsi lainnya seperti flow control dan koneksi kesalahan di ulang-ulang pada beberapa barisan.

3)      Pertumbuhan internet dan protocol TCP/IP membuat model referensi OSI menjadi kurang diminati.

Pemerintah AS mencoba untuk mendukung model referensi OSI dalam solusi jaringan pemerintah pada tahun 1980an. Dengan mengimplementasikan beberapa standar yang disebut dengan Goverment Over Systems Interconnection Profile (GOSIP) usaha ini akhirnya di tinggalkan tahun 1955. Model referensi OSI pun akhirnya dilihat sebagai sebuah model ideal dari koneksi logis yang harus terjadi agar komunikasi dalam jaringan dapat berlangsung. Beberapa protocol yang digunakan dalam dunia nyata semacam TCP/IP, DECNET dan IBM, System Network Architecture (SNA) memetakan tumpukan protocol (protocol stack) mereka ke model referensi OSI. Model referensi OSI pun digunakan sebagai titik awal untuk mempelajari bagaimana beberapa protokol jaringan didalam sebuah kumpulan protokol dapat berfungsi dan berinteraksi.

Dengan maksud agar jaringan tidak menjadi rumit, protokol OSI dibagi menjadi beberapa Level/Layer/Lapisan. Susunan dari layer ini menunjukan tahapan dalam melakukan komunikasi. Masing-masing layer memiliki tujuan yang sama, yakni memberikan layanan kepada layer yang berada diatasnya. Level/Layer/Lapisan OSI itu adalah sebagai berikut:

1)      Physical Layer (Lapisan Fisik)

Berfungsi untuk mendefinisikan media transmisi, metode pensinyalan, sinkronisasi bit, arsitektur jaringan (seperti halnya Ethernet /token ring), topologi jaringan dan pengkabelan. Selain itu, level ini juga mendefinisikan bagaimana network interface card (NIC) dapat berkomunikasi atau berinteraksi dengan media kabel atau nirkabel. Lapisan fisik melakukan fungsi pengiriman dan penerimaan bit stream dalam medium fisik.

Hal-hal yang diatur oleh lapisan fisik, adalah:

• Karakteristik fisik dari media dan antarmuka.
• Representasi bit-bit. Maksudnya lapisan fisik harus mampu menterjemahkan bit 0 atau 1, juga termasuk pengkodean dan bagaimana mengganti sinyal 0 ke 1 atau sebaliknya.
• Data rate (laju data).
• Sinkronisasi bit.
• Line configuration (Konfigurasi saluran). Misalnya: point-topoint atau point-to-multipoint configuration.
• Topologi fisik. Misalnya: mesh, star, ring, bus.
• Mode transmisi. Misalnya :half-duplex, full-duplex, simplex.

2)      Data Link Layer (Lapisan Data Link)

Berfungsi untuk menentukan bagaimana bit-bit data di kelompokan menjadi format yang disebut sebagai frame, pada level ini terjadi koneksi kesalahan, flow control, pengamatan perangkat keras (seperti halnya media acces control address (mac address) dan menentukan bagaimana perangkat-perangkat jaringan seperti hub, brigde, repeater, dan switch layer 2 beroperasi. Spefikasi IEEE 80z, membagi level ini menjadi 2 level, yaitu lapisan logic link control / (LLC) dan lapisan media acces control (MAC). Lapisan data link berfungsi mentransformasi lapisan fisik yang merupakan fasilitas transmisi data mentah menjadi link yang reliabel. Dalam lapisan ini menjamin informasi bebas error untuk ke lapisan diatasnya.

Tanggung jawab utama lapisan data link ini adalah sebagai berikut :

• Framing, yaitu membagi aliran bit (bit stream) yang diterima dari lapisan network menjadi unit-unit data yang disebut frame.
• Physical addressing. Jika frame-frame didistribusikan ke sistem lain pada jaringan, maka data link akan menambahkan sebuah header di muka frame untuk mendefinisikan pengirim dan/atau penerima.
• Flow control. Jika rate atau laju bit stream berlebih atau berkurang maka flow control akan melakukan tindakan yang menstabilkan laju bit.
• Error control. Data link menambah reliabilitas lapisan fisik dengan penambahan mekanisme deteksi dan retransmisi frame-frame yang gagal terkirim.
• Access control. Jika dua atau lebih perangkat (device) dikoneksi dalam link yang sama, lapisan data link perlu menentukan perangkat yang mana yang harus dikendalikan pada saat tertentu.

3)      Network Layer (Lapisan Network)

Berfungsi untuk mendefinisikan alamat-alamat IP, membuat header untuk paket-paket dan kemudian melakukan routing melalui internetworking dengan menggunakan router dan switch layer-3. Lapisan network bertanggung jawab untuk pengiriman paket dengan konsep source-to-destination.

Tanggung jawab spesifik lapisan network ini adalah :

• Logical addressing. Bila pada lapisan data link diimplementasikan physical addressing untuk penangan pengalamatan/addressing secara lokal, maka pada lapisan network problematika addressing untuk lapisan network bisa mencakup lokal dan antar jaringan/network. Pada lapisan network ini logical address ditambahkan pada paket yang datang dari lapisan data link.
• Routing. Jaringan-jaringan yang saling terhubung sehingga membentuk internetwork diperlukan metoda routing/pe-rute-an. Sehingga paket dapat ditransfer dari satu perangkat yang berasal dari jaringan tertentu menuju perangkat lain pada jaringan yang lain.

4)      Transport Layer (Lapisan Transport)

Berfungsi untuk memecah data kedalam paket-paket data serta memberikan nomor urut ke paket-paket tersebut sehingga dapat disusun kembali pada sisi tujuan setelah diterima. Selain itu, level ini juga membuat sebuah tanda bahwa paket di terima dengan sukses (unknown ledgement) & menstranmisikan ulang terhadap paket-paket yang hilang ditengah jalan. Pada intinya lapisan ini bertugas memastikan paket dihantar dengan benar. Tanggung jawab spesifik lapisan transport ini adalah :

• Sevice-point addressing. Komputer sering menjalankan berbagai macam program atau aplikasi yang berlainan dalam saat bersamaan. Untuk itu dengan lapisan transport ini tidak hanya menangani pengiriman/delivery source-todestination dari Komputer yang satu ke komputer yang lain saja namun lebih spesifik kepada pengiriman jenis pesan (message) untuk aplikasi yang berlainan. Sehingga setiap pesan yang berlainan, aplikasi harus memiliki alamat (address) tersendiri lagi yang disebut service point address atau port address.
• Segmentation dan reassembly. Sebuah pesan (message) dibagi dalam segmen- segmen yang terkirim. Setiap segmen memiliki nomor urut (sequence number). Sequence number ini yang berguna bagi lapisan transport untuk merakit (reassembly) segmen-segman yang terpecah atau terbagi tadi menjadi message yang utuh.
• Connection control. Lapisan transport dapat berperilaku sebagai connectionless atau connection-oriented.
• Flow control. Seperti halnya lapisan data link, lapisan transport bertanggung jawab untuk kontrol aliran (flow control). Bedanya dengan flow control di lapisan data link adalah dilakukan untuk end-to-end.
• Error control. Sama fungsi tugasnya dengan error control di lapisan data link, juga berorientasi end-to-end.

5)      Session Layer (Lapisan Session)

Berfungsi untuk mendefinisikan bagaimana koneksi dapat di buat, di pelihara/dihancurkan. Selain itu di level ini juga dilakukan resolusi nama. Layanan yang diberikan oleh tiga layer pertama (fisik, data link dan network) tidak cukup untuk beberapa proses. Maka pada lapisan session ini dibutuhkan dialog controller.

Tanggung jawab spesifik :

• Dialog control.
• Sinkronisasi.

6)      Presentation Layer (Lapisan presentasi)

Berfungsi untuk menetralisasikan data yang hendak di transmisikan oleh aplikasi kedalam format yang dapat ditransmisikan oleh aplikasi kedalam format yang dapat ditransmisikan melalui jaringan. Protokol yang berada dalam level ini adalah perangkat lunak redirector (redirector software). Presentation layer lebih cenderung pada syntax dan semantic pada pertukaran informasi dua sistem.

Tanggung jawab spesifik:

• Translasi.
• Enkripsi.
• Kompresi.

7)      Application layer (Lapisan aplikasi)

Berfungsi sebagai antar muka antara aplikasi dengan fungsionalitas jaringan, mengatur bagaimana aplikasi dapat mengakses jaringan dan kemudian membuat pesan-pesan kesalahan. Protocol yang berada dalam lapisan ini adalah HTTP, FTP, SMTP, & NFS.

Daftar Istilah

• Jaringan kerja (network): Hubungan komunikasi satu sama lainnya antara dua atau lebih alat sehingga membentuk suatu sistem.
• Terminal: setiap titik dimana data dapat masuk atau keluar dari sistem.
• Crosstalk: sebuah fenomena dimana signal transmisi pada sebuah sirkuit atau saluran, menciptakan efek mengganggu terhadap signal transmisi pada sirkuit atau saluran lainnya.
• Noise signal: kesalahan pada signal berguna dalam mentransmisikan informasi yang diakibatkan gangguan acak dari suatu energi, baik energi natural ataupun buatan manusia
• Interferensi: interaksi antar gelombang di dalam suatu wilayah. Interferensi dapat bersifat membangun dan merusak. Bersifat membangun jika beda fase kedua gelombang sama sehingga gelombang baru yang terbentuk adalah penjumlahan dari kedua gelombang tersebut. Bersifat merusak jika beda fasenya adalah 180 derajat, sehingga kedua gelombang saling menghilangkan.