TCP/IP 6 : Network Layer (bagian 1)

Layer Network didesain sebagai network berbasis packet-switch. Packet pada source dibagi menjadi paket-paket yang dapat dimanage , yang disebut sebagai datagram. Datagram individu ditransfer dari source ke destination. Dataram yang diterima oleh destination digabungkan kembali sebagaimana pesan aslinya. Packet switched pada layer network awalnya didesain sebagai connectionless service , dan berkembang kearah connection oriented.


Karena layer network menyediakan end-to-end communication, dua computer yang saling berkomunikasi membutuhkan sistem identifikasi universal yang mengacu kepada network-layer address atau logical address.

Services pada Source Computer

Layer Network pada computer source menyediakan empat service, yaitu packetizing/paketisasi, mencari alamat logic pada hop berikutnya, mencari alamat fisik (MAC) pada hop berikutnya dan fragmentasi datagram jika diperlukan.

• Packetizing
  
  Tugas pertama dari layer network adalah mengenkapsulasi data yang datang dari layer diatasnya menjadi sebuah datagram, yang dilakukan dengan menambahkan header ke data yang berisi logical source dan destination address dari packet, informasi tentang fragmentasi , protocol ID dari protocol yang meminta service, panjang data, dan kemungkinan beberapa option. Pada layer network juga terdapat checksum yang dihitung hanya pada header datagram. Layer diatasnya hanya memberitahu alamat logic tujuan sedangkan alamat logic asal, dari layer network sendiri.
  
  
• Logical Address pada Next Hop
  
  Datagram yang disiapkan berisi alamat sumber dan alamat tujuan paket. Datagram mungkin harus melewati banyak jaringan untuk mencapai tujuan akhirnya.
  
  Jika komputer tujuan tidak terhubung ke jaringan yang sama dengan computer sumber, datagram harus dikirimkan ke router berikutnya. Alamat sumber dan tujuan di datagram tidak memberitahukan apapun tentang alamat logis hop berikutnya. Lapisan network pada komputer sumber perlu berkonsultasi dengan tabel routing untuk menemukan alamat logis hop berikutnya.
  
  Contoh : untuk melihat table routing pada windows 10, dari command prompt : netstat -rn
  
• MAC Address Next Hop
  
  Layer Network tidak benar-benar mengirimkan datagram ke hop berikutnya, karena merupakan tugas dari layer data link untuk melakukan pengiriman. Layer data link membutuhkan alamat MAC dari hop berikutnya untuk melakukan pengiriman. Untuk menemukan alamat MAC dari hop berikutnya, layer network bisa menggunakan tabel lain untuk memetakan alamat logis hop berikutnya ke alamat MAC. Tugas ini dilakukan oleh Address Resolution Protocol (ARP) yang menemukan alamat MAC pada hop berikutnya yang diberi alamat logis.
  
  Contoh : untuk melihat table routing pada windows 10, dari command prompt : arp -a



• Fragmentation
  
  Langkah ini dilakukan jika datagram tidak siap untuk dilewatkan pada layer data link. Kebanyakan LAN dan WAN mempunyai batasan ukuran data yang dibawa oleh sebuah frame (MTU).
  
  Datagram yang disiapkan di layer network , ada kemungkinan lebih besar dari batas itu. Datagram tersebut perlu difragmentasi ke unit yang lebih kecil sebelum dilewatkan ke layer data link.
  
  Fragmentasi perlu menjaga informasi pada header datagram. Walaupun datanya bisa difragmentasi namun header perlu diulang. Selain itu, beberapa informasi perlu ditambahkan ke header untuk menentukan posisi fragmen di seluruh datagram.

Services pada setiap Router

Terkait dengan sebuah datagram, router melibatkan dua interface, yaitu interface masuk dan interface keluar. Dengan demikian, layer network perlu berinteraksi dengan dua layer data link, yaitu data link dari interface masuk dan data link dari interface keluar.

Layer network bertanggung jawab untuk menerima datagram dari layer datalink dari interface yang masuk, jika perlu memecahnya (fragmentation), dan mengirim fragment ke interface keluar. Router biasanya tidak melibatkan layer diatasnya.

Sebelum memproses, router perlu mencek validitas datagram menggunakan checksum. Validasi berarti header datagram tidak rusak dan datagram dikirim ke router yang benar.

Services pada Destination Computer

Layer network disisi penerima lebih sederhana. Tidak diperlukan forwarding.

Komputer tujuan perlu menggabungkan data (defragmentasi) sebelum mengirimkannya ke tujuan. Setelah validasi setiap datagram, data diekstraks dari setiap fragment dan disimpan. Ketika semua fragment datang, data digabungkan dan dikirim ke layer diatasnya.

Layer network juga mengatur timer reassembly. Jika penghitung waktu kadaluarsa, semua fragmen data dihancurkan dan pesan kesalahan dikirim agar semua datagram terfragmentasi perlu dipulihkan. Proses fragmentasi transparan ke layer diatas karena layer network tidak mengirimkan potongan data ke layer diatasnya, sampai semua bagian telah datang dan dirakit. Karena sebuah datagram mungkin telah terfragmentasi di komputer sumber dan juga difragmentasi di router (multilevel), prosedur reassembly sangat rumit.

Lanjut TCP/IP Network Layer (bagian 2)