Rangkuman CISCO Chapter 9 Full Section

 

CHAPTER 9

 

Section 1---------------------------------------------------------------

Peran Transport Layer

Lapisan transport bertanggung jawab untuk membangun sesi komunikasi sementara antara dua aplikasi dan mengirimkan data di antara keduanya. Aplikasi menghasilkan data yang dikirim dari aplikasi pada host sumber ke aplikasi pada host tujuan. Ini tanpa memperhatikan jenis host tujuan, jenis media yang harus dilalui data, jalur yang diambil oleh data, kemacetan pada tautan, atau ukuran jaringan. Seperti yang ditunjukkan pada gambar, lapisan transport adalah penghubung antara lapisan aplikasi dan lapisan bawah yang bertanggung jawab untuk transmisi jaringan.

Tanggung Jawab Transport Layer

Melacak Percakapan Individual

Pada lapisan transport, setiap kumpulan data yang mengalir antara aplikasi sumber dan aplikasi tujuan dikenal sebagai percakapan. Sebuah host mungkin memiliki beberapa aplikasi yang berkomunikasi melalui jaringan secara bersamaan. Masing-masing aplikasi ini berkomunikasi dengan satu atau lebih aplikasi pada satu atau lebih host jarak jauh. Lapisan transport bertanggung jawab untuk memelihara dan melacak banyak percakapan ini.

Segmentasi Data dan Pemasangan Kembali Segmen

Data harus disiapkan untuk dikirim melalui media dalam bentuk yang dapat diatur. Sebagian besar jaringan memiliki batasan jumlah data yang dapat dimasukkan ke dalam satu paket. Protokol lapisan transport memiliki layanan yang mensegmentasi data aplikasi menjadi blok dengan ukuran yang sesuai. Layanan ini mencakup enkapsulasi yang diperlukan pada setiap bagian data.

Mengidentifikasi Aplikasi

Untuk melewatkan aliran data ke aplikasi yang tepat, lapisan transport harus mengidentifikasi aplikasi target. Untuk mencapai ini, lapisan transport memberikan setiap aplikasi pengenal yang disebut nomor port. Setiap proses perangkat lunak yang perlu mengakses jaringan diberikan nomor port yang unik untuk host tersebut.

Konversasi Multiplexing

Mengirimkan beberapa jenis data (misalnya, video streaming) melalui jaringan, sebagai satu aliran komunikasi lengkap, dapat menghabiskan semua bandwidth yang tersedia. Ini kemudian akan mencegah komunikasi lain terjadi pada waktu yang sama. Ini juga akan mempersulit pemulihan kesalahan dan pengiriman ulang data yang rusak.

Untuk mengidentifikasi setiap segmen data, lapisan transport menambahkan header yang berisi data biner yang diatur ke dalam beberapa bidang. Nilai-nilai di bidang inilah yang memungkinkan berbagai protokol lapisan transport untuk melakukan fungsi yang berbeda dalam mengelola komunikasi data.

Reliabilitas Transport Layer

Lapisan transport juga bertanggung jawab untuk mengelola persyaratan keandalan percakapan. Aplikasi yang berbeda memiliki persyaratan keandalan transportasi yang berbeda pula.

IP hanya berkaitan dengan struktur, pengalamatan, dan perutean paket. IP tidak menentukan bagaimana pengiriman atau pengangkutan paket berlangsung. Protokol transport menentukan cara mentransfer pesan antar host. TCP / IP menyediakan dua protokol lapisan transport, Transmission Control Protocol (TCP) dan User Datagram Protocol (UDP), seperti yang ditunjukkan pada gambar. IP menggunakan protokol transport ini untuk memungkinkan host berkomunikasi dan mentransfer data.

TCP

Transport TCP dapat dianalogikan sebagai pengiriman paket yang dilacak dari sumber ke tujuan. Jika pesanan pengiriman dipecah menjadi beberapa paket, pelanggan dapat mengecek secara online untuk melihat pesanan pengiriman.

 

Dengan TCP, ada tiga operasi dasar keandalan:

-Penomoran dan pelacakan segmen data yang dikirimkan ke host tertentu dari aplikasi tertentu

-Mengakui data yang diterima

-Mengirim ulang data yang tidak diakui setelah jangka waktu tertentu

UDP

Meskipun fungsi keandalan TCP menyediakan komunikasi yang lebih kuat antar aplikasi, fungsi tersebut juga menimbulkan overhead tambahan dan kemungkinan penundaan transmisi. Ada trade-off antara nilai keandalan dan beban yang dibebankan pada sumber daya jaringan. Menambahkan overhead untuk memastikan keandalan beberapa aplikasi dapat mengurangi kegunaan aplikasi dan bahkan dapat merugikan. Dalam kasus seperti itu, UDP adalah protokol transport yang lebih baik.

UDP menyediakan fungsi dasar untuk mengirimkan segmen data antara aplikasi yang sesuai, dengan sedikit biaya tambahan dan pemeriksaan data. UDP dikenal sebagai protokol pengiriman upaya terbaik. Dalam konteks jaringan, pengiriman upaya terbaik disebut tidak dapat diandalkan karena tidak ada pengakuan bahwa data telah diterima di tempat tujuan. Dengan UDP, tidak ada proses lapisan transport yang menginformasikan pengirim tentang pengiriman yang berhasil.

Fitur TCP

Membangun Sesi

TCP adalah protokol berorientasi koneksi. Protokol berorientasi koneksi adalah protokol yang menegosiasikan dan menetapkan koneksi permanen (atau sesi) antara perangkat sumber dan tujuan sebelum meneruskan lalu lintas apa pun. Melalui pembentukan sesi, perangkat menegosiasikan jumlah lalu lintas yang dapat diteruskan pada waktu tertentu, dan data komunikasi antara keduanya dapat dikelola dengan cermat.

Pengiriman yang Andal

Dalam istilah jaringan, keandalan berarti memastikan bahwa setiap segmen yang dikirim sumber tiba di tempat tujuan. Karena berbagai alasan, ada kemungkinan segmen rusak atau hilang sama sekali, saat dikirimkan melalui jaringan.

Pengiriman Pesanan Sama

Karena jaringan mungkin menyediakan beberapa rute yang dapat memiliki kecepatan transmisi berbeda, data dapat sampai dalam urutan yang salah. Dengan penomoran dan pengurutan segmen, TCP dapat memastikan bahwa segmen ini dipasang kembali ke urutan yang benar.

Flow control

Host jaringan memiliki sumber daya yang terbatas, seperti memori dan daya pemrosesan. Ketika TCP menyadari bahwa sumber daya ini kelebihan pajak, TCP dapat meminta aplikasi pengirim untuk mengurangi laju aliran data. Ini dilakukan oleh TCP yang mengatur jumlah data yang dikirim sumber. Kontrol aliran dapat mencegah kebutuhan untuk transmisi ulang data ketika sumber host penerima kewalahan.

Fitur UDP

User Datagram Protocol (UDP) dianggap sebagai protokol pengangkutan upaya terbaik. UDP adalah protokol transport ringan yang menawarkan segmentasi data dan perakitan ulang yang sama seperti TCP, tetapi tanpa keandalan dan kontrol aliran TCP. UDP adalah protokol sederhana yang biasanya dijelaskan dalam istilah apa yang tidak dilakukannya dibandingkan dengan TCP.

Beberapa Percakapan Terpisah

Lapisan transport harus dapat memisahkan dan mengelola banyak komunikasi dengan kebutuhan kebutuhan transportasi yang berbeda. Pengguna berharap dapat menerima dan mengirim email dan pesan instan secara bersamaan, melihat situs web, dan melakukan panggilan telepon VoIP. Masing-masing aplikasi ini mengirim dan menerima data melalui jaringan pada waktu yang sama, meskipun persyaratan keandalannya berbeda. Selain itu, data dari panggilan telepon tidak diarahkan ke browser web, dan teks dari pesan instan tidak muncul dalam email.

 

TCP dan UDP mengelola beberapa percakapan simultan ini dengan menggunakan bidang header yang dapat mengidentifikasi aplikasi ini secara unik. Pengenal unik ini adalah nomor porta.

Nomor Port

Nomor port sumber dikaitkan dengan aplikasi asal pada host lokal. Nomor port tujuan dikaitkan dengan aplikasi tujuan pada host jarak jauh.

Source Port

Nomor port sumber secara dinamis dibuat oleh perangkat pengirim untuk mengidentifikasi percakapan antara dua perangkat. Proses ini memungkinkan banyak percakapan terjadi secara bersamaan. Biasanya perangkat mengirim beberapa permintaan layanan HTTP ke server web secara bersamaan. Setiap percakapan HTTP terpisah dilacak berdasarkan port sumber.

Destination Port

Klien menempatkan nomor port tujuan di segmen untuk memberi tahu server tujuan layanan apa yang diminta, seperti yang ditunjukkan pada gambar. Misalnya, ketika klien menentukan port 80 di port tujuan, server yang menerima pesan mengetahui bahwa layanan web sedang diminta. Sebuah server dapat menawarkan lebih dari satu layanan secara bersamaan seperti layanan web pada port 80 pada saat yang sama menawarkan pembentukan koneksi File Transfer Protocol (FTP) pada port 21.

Section 2---------------------------------------------------------------

Proses Server TCP

Setiap proses aplikasi yang berjalan di server dikonfigurasi untuk menggunakan nomor port, baik secara default atau manual, oleh administrator sistem. Server individu tidak dapat memiliki dua layanan yang ditetapkan ke nomor port yang sama dalam layanan lapisan transport yang sama.

Pembentukan Koneksi TCP

Aksi berjabat tangan dipahami kedua belah pihak sebagai isyarat sapaan akrab. Koneksi di jaringan serupa. Dalam koneksi TCP, klien host membuat koneksi dengan server.

Sambungan TCP dibuat dalam tiga langkah:

Langkah 1 - Klien yang memulai meminta sesi komunikasi klien-ke-server dengan server.

Langkah 2 - Server mengakui sesi komunikasi klien-ke-server dan meminta sesi komunikasi server-ke-klien.

Langkah 3 - Klien yang memulai mengakui sesi komunikasi server-ke-klien.

Terminasi Sesi TCP

Untuk menutup koneksi, bendera kontrol Selesai (FIN) harus disetel di header segmen. Untuk mengakhiri setiap sesi TCP satu arah, jabat tangan dua arah, yang terdiri dari segmen FIN dan segmen Pengakuan (ACK), digunakan. Oleh karena itu, untuk mengakhiri percakapan tunggal yang didukung oleh TCP, diperlukan empat pertukaran untuk mengakhiri kedua sesi.

Langkah 1 - Ketika klien tidak memiliki lebih banyak data untuk dikirim dalam aliran, ia mengirimkan segmen dengan set bendera FIN.

Langkah 2 - Server mengirimkan ACK untuk mengakui penerimaan FIN untuk mengakhiri sesi dari klien ke server.

Langkah 3 - Server mengirimkan FIN ke klien untuk mengakhiri sesi server-ke-klien.

Langkah 4 - Klien merespons dengan ACK untuk mengakui FIN dari server.

Reliabilitas TCP – Pengiriman Yang Dipesan

Segmen TCP mungkin tiba di tujuannya karena rusak. Agar pesan asli dapat dipahami oleh penerima, data di segmen ini disusun kembali menjadi urutan aslinya. Nomor urutan ditetapkan di header setiap paket untuk mencapai tujuan ini. Nomor urutan mewakili byte data pertama dari segmen TCP.

 

Selama penyetelan sesi, nomor urutan awal (ISN) ditetapkan. ISN ini mewakili nilai awal byte untuk sesi ini yang dikirimkan ke aplikasi penerima. Saat data ditransmisikan selama sesi, nomor urut bertambah dengan jumlah byte yang telah dikirim. Pelacakan byte data ini memungkinkan setiap segmen untuk diidentifikasi dan diakui secara unik. Segmen yang hilang kemudian dapat diidentifikasi.

Nomor urutan segmen menunjukkan cara memasang kembali dan menyusun ulang segmen yang diterima, seperti yang ditunjukkan pada gambar.

Proses menerima TCP menempatkan data dari segmen ke buffer penerima. Segmen ditempatkan dalam urutan urutan yang benar dan diteruskan ke lapisan aplikasi saat dipasang kembali. Setiap segmen yang datang dengan nomor urut yang rusak akan ditahan untuk diproses nanti. Kemudian, ketika segmen dengan byte yang hilang tiba, segmen ini diproses secara berurutan.

TCP Flow Control - Ukuran window dan Pengakuan

TCP juga menyediakan mekanisme untuk kontrol aliran, jumlah data yang dapat diterima dan diproses oleh tujuan dengan andal. Kontrol aliran membantu menjaga keandalan transmisi TCP dengan menyesuaikan laju aliran data antara sumber dan tujuan untuk sesi tertentu. Untuk melakukannya, header TCP menyertakan bidang 16-bit yang disebut ukuran jendela.

Ukuran jendela awal disepakati saat sesi TCP dibuat selama jabat tangan tiga arah. Perangkat sumber harus membatasi jumlah byte yang dikirim ke perangkat tujuan berdasarkan ukuran jendela tujuan. Hanya setelah perangkat sumber menerima pengakuan bahwa byte telah diterima, dapatkah perangkat terus mengirimkan lebih banyak data untuk sesi tersebut. Biasanya, tujuan tidak akan menunggu semua byte untuk ukuran jendelanya diterima sebelum membalas dengan pengakuan. Saat byte diterima dan diproses, tujuan akan mengirim ucapan terima kasih untuk memberi tahu sumber bahwa ia dapat terus mengirim byte tambahan.

Proses tujuan pengiriman ucapan terima kasih saat memproses byte yang diterima dan penyesuaian berkelanjutan dari jendela pengiriman sumber dikenal sebagai jendela geser.

Jika ketersediaan ruang buffer tujuan berkurang, itu dapat mengurangi ukuran jendelanya untuk memberi tahu sumber untuk mengurangi jumlah byte yang harus dikirim tanpa menerima pengakuan.

UDP Low Overhead Versus Reliability

UDP adalah protokol sederhana yang menyediakan fungsi lapisan transport dasar. Ini memiliki overhead yang jauh lebih rendah daripada TCP karena tidak berorientasi koneksi dan tidak menawarkan transmisi ulang, pengurutan, dan mekanisme kontrol aliran yang memberikan keandalan. Overhead UDP yang rendah membuatnya sangat diinginkan untuk protokol yang membuat transaksi balasan dan permintaan sederhana. Jika ada masalah dengan permintaan atau balasan, perangkat hanya mengirim permintaan lagi jika tidak ada tanggapan yang diterima.

UDP Server Process and Request

Seperti aplikasi berbasis TCP, aplikasi server berbasis UDP diberikan nomor port yang terkenal atau terdaftar, seperti yang ditunjukkan pada gambar. Ketika aplikasi atau proses ini berjalan di server, mereka menerima data yang cocok dengan nomor port yang ditetapkan. Ketika UDP menerima datagram yang ditujukan untuk salah satu port ini, UDP meneruskan data aplikasi ke aplikasi yang sesuai berdasarkan nomor portnya.

UDP Client Process

Seperti TCP, komunikasi klien-server dimulai oleh aplikasi klien yang meminta data dari proses server. Proses klien UDP secara dinamis memilih nomor port dari kisaran nomor port dan menggunakan ini sebagai port sumber untuk percakapan. Port tujuan biasanya merupakan nomor port terkenal atau terdaftar yang ditetapkan ke proses server.

Setelah klien memilih port sumber dan tujuan, pasangan port yang sama digunakan di header semua datagram yang digunakan dalam transaksi. Untuk data yang dikembalikan ke klien dari server, nomor port sumber dan tujuan di header datagram dibalik.

Aplikasi yang Menggunakan TCP

TCP adalah contoh yang bagus tentang bagaimana berbagai lapisan rangkaian protokol TCP / IP memiliki peran khusus. TCP menangani semua tugas yang terkait dengan membagi aliran data menjadi beberapa segmen, memberikan keandalan, mengontrol aliran data, dan menyusun ulang segmen. TCP membebaskan aplikasi dari keharusan untuk mengelola salah satu tugas ini.

Aplikasi Yang Menggunakan UDP

Ada tiga jenis aplikasi yang paling cocok untuk UDP:

Video langsung dan aplikasi multimedia - Dapat mentolerir kehilangan data, tetapi memerlukan sedikit atau tanpa penundaan. Contohnya termasuk VoIP dan video streaming langsung.

Aplikasi permintaan dan balasan sederhana - Aplikasi dengan transaksi sederhana di mana tuan rumah mengirim permintaan dan mungkin atau mungkin tidak menerima balasan. Contohnya termasuk DNS dan DHCP.

Aplikasi yang menangani sendiri keandalannya - Komunikasi searah di mana kontrol aliran, deteksi kesalahan, pengakuan, dan pemulihan kesalahan tidak diperlukan atau dapat ditangani oleh aplikasi. Contohnya termasuk SNMP dan TFTP.

Meskipun DNS dan SNMP menggunakan UDP secara default, keduanya juga dapat menggunakan TCP. DNS akan menggunakan TCP jika permintaan DNS atau tanggapan DNS lebih dari 512 byte, seperti ketika tanggapan DNS menyertakan resolusi nama dalam jumlah besar. Demikian pula, dalam beberapa situasi, administrator jaringan mungkin ingin mengkonfigurasi SNMP untuk menggunakan TCP.