7

BAB 2

LANDASAN TEORI

Untuk merancang VPN diperlukan pengetahuan tentang jaringan komputer

terlebih dahulu. VPN adalah singkatan dari Virtual Private Network, yaitu jaringan

pribadi (bukan untuk akses umum) yang menggunakan medium nonpribadi (misalnya

internet) untuk menghubungkan antar remote-site secara aman. Perlu penerapan

teknologi tertentu agar walaupun menggunakan medium yang umum, tetapi traffic (lalu

lintas) antar remote-site tidak dapat disadap dengan mudah, juga tidak memungkinkan

pihak lain untuk menyusupkan traffic yang tidak semestinya ke dalam remote-site.

Pada bab ini akan menjelaskan tentang teori-teori umum dan teori-teori khusus

mengenai Virtual Private Network (VPN). Untuk itu pada teori umum akan

mendefinisikan tentang jaringan komputer, dan menjelaskan tentang klasifikasi jaringan

komputer serta model OSI layer. Sementara pada teori khusus akan menjelaskan semua

yang bersangkutan tentang Virtual Private Network (VPN).

2.1 Teori –Teori Umum

2.1.1 Definisi Jaringan Komputer

Dengan berkembangnya teknologi komputer dan komunikasi

suatu model komputer tunggal yang melayani seluruh tugas - tugas

komputasi suatu organisasi kini telah diganti dengan sekumpulan

komputer yang terpisah - pisah akan tetapi saling berhubungan dalam

7 

8

melaksanakan tugasnya, sistem seperti ini disebut jaringan komputer

(computer network).

Jaringan komputer adalah sekumpulan komputer, serta perangkat-

perangkat lain pendukung komputer yang saling terhubung dalam suatu

kesatuan. Media jaringan komputer dapat melalui kabel-kabel atau tanpa

kabel sehingga memungkinkan pengguna jaringan komputer dapat saling

melakukan pertukaran informasi, seperti dokumen dan data, dapat juga

melakukan pencetakan pada printer yang sama dan bersama-sama memakai

perangkat keras dan perangkat lunak yang terhubung dengan jaringan.

Setiap komputer, ataupun perangkat-perangkat yang terhubung dalam suatu

jaringan disebut dengan node. Dalam sebuah jaringan komputer dapat

mempunyai dua, puluhan, ribuan atau bahkan jutaan node.

Dalam membangun jaringan komputer di perusahaan/ organisasi,

ada beberapa keuntungan yang dapat diperoleh dalam hal-hal resource

sharing, reliabilitas tinggi, lebih ekonomis, skalabilitas, dan media

komunikasi.

1. Resource sharing bertujuan agar seluruh program, peralatan, khususnya

data dapat digunakan oleh setiap orang yang ada pada jaringan tanpa

terpengaruh oleh lokasi resource dan pemakai. jadi source sharing

adalah suatu usaha untuk menghilangkan kendala jarak.

2. Dengan menggunakan jaringan komputer akan memberikan reliabilitas

tinggi yaitu adanya sumber-sumber alternatif pengganti jika terjadi

masalah pada salah satu perangkat dalam jaringan, artinya karena

9

perangkat yang digunakan lebih dari satu jika salah satu perangkat

mengalami masalah, maka perangkat yang lain dapat menggantikannya.

3. Komputer yang kecil memiliki rasio harga/kinerja yang lebih baik

dibanding dengan komputer besar. Komputer mainframe memiliki

kecepatan kurang lebih sepuluh kali lipat kecepatan komputer pribadi,

akan tetapi harga mainframe seribu kalinya lebih mahal. Dengan selisih

rasio harga/kinerja yang cukup besar ini menyebabkan perancang

sistem memilih membangun sistem yang terdiri dari komputer-

komputer pribadi dibanding menggunakan mainframe.

4. Yang dimaksud dengan skalabilitas yaitu kemampuan untuk

meningkatkan kinerja sistem secara berangsur-angsur sesuai dengan

beban pekerjaan dengan hanya menambahkan sejumlah prosesor. Pada

komputer mainframe yang tersentralisasi, jika sistem sudah jenuh,

maka komputer harus diganti dengan komputer yang mempunyai

kemampuan lebih besar. Hal ini membutuhkan biaya yang sangat besar

dan dapat menyebabkan gangguan terhadap kontinyuitas kerja para

pemakai.

5. Sebuah jaringan komputer mampu bertindak sebagai media komunikasi

yang baik bagi para pegawai yang terpisah jauh. Dengan menggunakan

jaringan, dua orang atau lebih yang tinggal berjauhan akan lebih mudah

bekerja sama dalam menyusun laporan.

10

2.1.2 Klasifikasi Jaringan Komputer

Dalam mempelajari macam-macam jaringan komputer terdapat dua

klasifikasi yang sangat penting yaitu teknologi transmisi dan jarak. Secara

garis besar, terdapat dua jenis teknologi transmisi yaitu jaringan broadcast

dan jaringan point-to-point.

1. Jaringan broadcast memiliki saluran komunikasi tunggal yang

dipakai bersama-sama oleh semua mesin yang ada pada jaringan.

Pesan - pesan berukuran kecil, disebut paket, yang dikirimkan

oleh suatu mesin akan diterima oleh mesin-mesin lainnya. Field

alamat pada sebuah paket berisi keterangan tentang kepada siapa

paket tersebut ditujukan. Saat menerima paket, mesin akan

mencek field alamat. Bila paket terserbut ditujukan untuk dirinya,

maka mesin akan memproses paket itu, bila paket ditujukan untuk

mesin lainnya, mesin terserbut akan mengabaikannya.

2. Jaringan point-to-point terdiri dari beberapa koneksi pasangan

individu dari mesin - mesin. Untuk mengirim paket dari sumber

ke suatu tujuan, sebuah paket pada jaringan jenis ini mungkin

harus melalui satu atau lebih mesin - mesin perantara. Seringkali

harus melalui banyak route yang mungkin berbeda jaraknya.

Karena itu algoritma route memegang peranan penting pada

jaringan point-to-point.

11

Pada umumnya jaringan yang lebih kecil dan terlokalisasi secara

geografis cendurung memakai broadcasting, sedangkan jaringan yang lebih

besar menggunakan point-to-point.

Kriteria alternatif untuk mengklasifikasikan jaringan adalah

didasarkan pada jaraknya. Tabel berikut ini menampilkan klasifikasi sistem

multiprosesor berdasarkan ukuran-ukuran fisiknya.

Tabel 2.1 Klasifikasi Prosesor Interkoneksi Berdasarkan Jarak

Jarak

antar

prosesor

Prosesor di

tempat yang

sama

Contoh

0,1 m Papan

rangkaian

Data flow machine

1 m Sistem Multicomputer

10 m Ruangan

100 m Gedung Local Area Network

1 km Kampus

10 km Kota Metropolitan Area

Network

12

100 km Negara Wide area Network

1.000 km Benua

10.000 km Planet The Internet

Dari tabel di atas terlihat pada bagian paling atas adalah dataflow

machine, komputer - komputer yang sangat paralel yang memiliki beberapa

unit fungsi yang semuanya bekerja untuk program yang sama. Kemudian

multicomputer, sistem yang berkomunikasi dengan cara mengirim pesan-

pesannya melalui bus pendek dan sangat cepat. Setelah kelas

multicomputer adalah jaringan sejati, komputer-komputer yang

berkomunikasi dengan cara bertukar data/pesan melalui kabel yang lebih

panjang. Jaringan seperti ini dapat dibagi menjadi Local Area Network

(LAN), Metropolitan Area Network (MAN), dan Wide Area Network

(WAN). Akhirnya, koneksi antara dua jaringan atau lebih disebut

internetwork. Internet merupakan salah satu contoh yang terkenal dari

suatu internetwork.

13

a. Local Area Network (LAN)

Local Area Network (LAN) merupakan jaringan milik pribadi di

dalam sebuah gedung atau kampus yang berukuran sampai beberapa

kilometer.

LAN seringkali digunakan untuk menghubungkan komputer-

komputer pribadi dan workstation dalam kantor perusahaan atau pabrik-

pabrik untuk memakai bersama resource (misalnya, printer, scanner) dan

saling bertukar informasi. LAN dapat dibedakan dari jenis jaringan lainnya

berdasarkan tiga karakteristik: ukuran, teknologi transmisi dan topologinya.

LAN mempunyai ukuran yang terbatas, yang berarti bahwa waktu

transmisi pada keadaan terburuknya terbatas dan dapat diketahui

sebelumnya. Dengan mengetahui keterbatasnnya, menyebabkan adanya

kemungkinan untuk menggunakan jenis desain tertentu. Hal ini juga

memudahkan manajemen jaringan.

LAN seringkali menggunakan teknologi transmisi kabel tunggal.

LAN tradisional beroperasi pada kecepatan mulai 10 sampai 100 Mbps

(mega bit/detik) dengan delay rendah (puluhan mikro second) dan

mempunyai faktor kesalahan yang kecil. LAN-LAN modern dapat

beroperasi pada kecepatan yang lebih tinggi, sampai ratusan megabit/detik.

14

Komputer

Kabel

(a)

Komputer

(b)

Gambar 2.1 Dua Jenis Jaringan Broadcast. (a) Bus. (b) Ring.

Terdapat beberapa macam topologi yang dapat digunakan pada LAN

broadcast. Gambar 1.1 menggambarkan dua diantara topologi - topologi

yang ada. Pada jaringan bus (yaitu kabel liner), pada suatu saat sebuah

mesin bertindak sebagai master dan diijinkan untuk mengirim paket.

Mesin - mesin lainnya perlu menahan diri untuk tidak mengirimkan

apapun. Maka untuk mencegah terjadinya konflik, ketika dua mesin atau

lebih ingin mengirikan secara bersamaan, maka mekanisme pengatur

diperlukan. Mekanisme pengatur dapat berbentuk tersentralisasi atau

terdistribusi. IEEE 802.3 yang populer disebut Ethernet merupakan

jaringan broadcast bus dengan pengendali terdesentralisasi yang beroperasi

pada kecepatan 10 s.d. 100 Mbps. Komputer-komputer pada Ethernet dapat

mengirim kapan saja mereka inginkan, bila dua buah paket atau lebih

bertabrakan, maka masing-masing komputer cukup menunggu dengan

waktu tunggu yang acak sebelum mengulangi lagi pengiriman.

Sistem broadcast yang lain adalah ring, pada topologi ini setiap bit

dikirim ke daerah sekitarnya tanpa menunggu paket lengkap diterima.

Biasanya setiap bit mengelilingi ring dalam waktu yang dibutuhkan untuk

15

mengirimkan beberapa bit, bahkan seringkali sebelum paket lengkap

dikirim seluruhnya. Seperti sistem broadcast lainnya, beberapa aturan

harus dipenuhi untuk mengendalikan access simultan ke ring. IEEE 802.5

(token ring) merupakan LAN ring yang populer yang beroperasi pada

kecepatan antara 4 s.d 16 Mbps.

Berdasarkan alokasi channel-nya, jaringan broadcast dapat dibagi

menjadi dua, yaitu statik dan dinamik. Jenis alokasi statik dapat dibagi

berdasarkan waktu interval-interval diskrit dan algoritma round robin, yang

mengijinkan setiap mesin untuk melakukan broadcast hanya bila slot

waktunya sudah diterima. Alokasi statik sering menyia-nyiakan kapasitas

channel bila sebuah mesin tidak punya lagi yang perlu dikerjakan pada saat

slot alokasinya diterima. Karena itu sebagian besar sistem cenderung

mengalokasi channel-nya secara dinamik (yaitu berdasarkan kebutuhan).

Metoda alokasi dinamik bagi suatu channel dapat tersentralisasi

ataupun terdesentralisasi. Pada metoda alokasi channel tersentralisasi

terdapat sebuah entity tunggal, misalnya unit bus pengatur, yang

menentukan siapa giliran berikutnya. Pengiriman paket ini bisa dilakukan

setelah menerima giliran dan membuat keputusan yang berkaitan dengan

algoritma internal. Pada metoda aloksi channel terdesentralisasi, tidak

terdapat entity sentral, setiap mesin harus dapat menentukan dirinya sendiri

kapan bisa atau tidaknya mengirim.

16

b. Metropolitan Area Network (MAN)

Metropolitan Area Network (MAN) pada dasarnya merupakan versi

LAN yang berukuran lebih besar dan biasanya memakai teknologi yang

sama dengan LAN. MAN dapat mencakup kantor-kantor perusahaan yang

berdekatan dan dapat dimanfaatkan untuk keperluan pribadi (swasta) atau

umum. MAN biasanya mamapu menunjang data dan suara, dan bahkan

dapat berhubungan dengan jaringan televisi kabel. MAN hanya memiliki

sebuah atau dua buah kabel dan tidak mempunyai elemen switching, yang

berfungsi untuk mengatur paket melalui beberapa output kabel. Adanya

elemen switching membuat rancangan menjadi lebih sederhana.

Alasan utama memisahkan MAN sebagai kategori khusus adalah

telah ditentukannya standar untuk MAN, dan standar ini sekarang sedang

diimplementasikan. Standar tersebut disebut DQDB (Distributed Queue

Dual Bus) atau 802.6 menurut standart IEEE. DQDB terdiri dari dua buah

kabel unidirectional dimana semua komputer dihubungkan, seperti

ditunjukkan pada gambar 2.2. Setiap bus mempunyai sebuah head–end,

perangkat untuk memulai aktivitas transmisi. Lalulintas yang menuju

komputer yang berada di sebelah kanan pengirim menggunakan bus bagian

atas. Lalulintas ke arah kiri menggunakan bus yang berada di bawah.

17

Bus B

Bus A

Komputer

1 Head end

Arah arus pada bus A

Arah arus pada bus B

2 3 N

Gambar 2.2 Arsitektur MAN DQDB

c. Wide Area Network (WAN)

Wide Area Network (WAN) mencakup daerah geografis yang luas,

sertingkali mencakup sebuah negara atau benua. WAN terdiri dari

kumpulan mesin yang bertujuan untuk mejalankan program-program

aplikasi.

Kita akan mengikuti penggunaan tradisional dan menyebut mesin-

mesin ini sebagai host. Istilah End System terkadang juga digunakan dalam

literatur. Host dihubungkan dengan sebuah subnet komunikasi, atau cukup

disebut subnet. Tugas subnet adalah membawa pesan dari host ke host

lainnya, seperti halnya sistem telepon yang membawa isi pembicaraan dari

pembicara ke pendengar. Dengan memisahkan aspek komunikasi murni

sebuah jaringan (subnet) dari aspek-aspek aplikasi (host), rancangan

jaringan lengkap menjadi jauh lebih sederhana.

Pada sebagian besar WAN, subnet terdiri dari dua komponen, yaitu

kabel transmisi dan elemen switching. Kabel transmisi (disebut juga

18

sirkuit, channel, atau trunk) memindahkan bit - bit dari satu mesin ke

mesin lainnya.

Element switching adalah komputer khusus yang dipakai untuk

menghubungkan dua kabel transmisi atau lebih. Saat data sampai ke kabel

penerima, element switching harus memilih kabel pengirim untuk

meneruskan pesan-pesan tersebut. Sayangnya tidak ada terminologi standar

dalam menamakan komputer seperti ini. Namanya sangat bervariasi

disebut paket switching node, intermidiate system, data switching exchange

dan sebagainya.

Host

Router

LAN

Subnet

Gambar 2.3 Hubungan antara Host-Host dengan Subnet

Sebagai istilah generik bagi komputer switching, kita akan

menggunakan istilah router. Tapi perlu diketahui terlebih dahulu bahwa

tidak ada konsensus dalam penggunaan terminologi ini. Dalam model ini,

seperti ditunjukkan oleh gambar 2.3 setiap host dihubungkan ke LAN

tempat dimana terdapat sebuah router, walaupun dalam beberapa keadaan

tertentu sebuah host dapat dihubungkan langsung ke sebuah router.

19

Kumpulan saluran komunikasi dan router (tapi bukan host) akan

membentuk subnet.

Istilah subnet sangat penting, tadinya subnet berarti kumpulan

kumpulan router-router dan saluran-sakuran komunikasi yang

memindahkan paket dari host-host tujuan. Akan tatapi, beberpa tahun

kemudian subnet mendapatkan arti lainnya sehubungan dengan

pengalamatan jaringan.

Pada sebagian besar WAN, jaringan terdiri dari sejumlah banyak

kabel atau saluran telepon yang menghubungkan sepasang router. Bila dua

router yang tidak mengandung kabel yang sama akan melakukan

komunikasi, keduanya harus berkomunikasi secara tak langsung melalui

router lainnya. ketika sebuah paket dikirimkan dari sebuah router ke router

lainnya melalui router perantara atau lebih, maka paket akan diterima

router dalam keadaan lengkap, disimpan sampai saluran output menjadi

bebas, dan kemudian baru diteruskan.

(a) (c)(b)

(d) (e) (f)

Gambar 2.4 Beberapa Topologi Subnet untuk Point-to-Point .

(a)Bintang (b)Cincin (c)Pohon (d)Lengkap (e) Cincin berinteraksi

(f)Sembarang.

20

Subnet yang mengandung prinsip seperti ini disebut subnet point-to-

point, store-and-forward, atau packet-switched. Hampir semua WAN

(kecuali yang menggunakan satelit) memiliki subnet store-and-forward.

Di dalam menggunakan subnet point-to-point, masalah rancangan

yang penting adalah pemilihan jenis topologi interkoneksi router. Gambar

2.4 menjelaskan beberapa kemungkinan topologi. LAN biasanya

berbentuk topologi simetris, sebaliknya WAN umumnya bertopologi tak

menentu.

d. Jaringan Tanpa Kabel

Komputer mobile seperti komputer notebook dan personal digital

assistant (PDA), merupakan cabang industri komputer yang paling cepat

pertumbuhannya. Banyak pemilik jenis komputer tersebut yang sebenarnya

telah memiliki mesin-mesin desktop yang terpasang pada LAN atau WAN

tetapi karena koneksi kabel tidaklah mungkin dibuat di dalam mobil atau

pesawat terbang, maka banyak yang tertarik untuk memiliki komputer

dengan jaringan tanpa kabel ini.

Jaringan tanpa kabel mempunyai berbagai manfaat, yang telah

umum dikenal adalah kantor portable. Orang yang sedang dalam perjalanan

seringkali ingin menggunakan peralatan elektronik portable-nya untuk

mengirim atau menerima telepon, fax, e-mail, membaca file jarak jauh,

login ke mesin jarak jauh, dan sebagainya dan juga ingin melakukan hal-hal

21

tersebut dimana saja, darat, laut, udara. Jaringan tanpa kabel sangat

bermanfaat untuk mengatasi masalah-masalah di atas.

Tabel 2.2 Kombinasi jaringan tanpa kabel dan komputasi mobile

Wireless Mobile Aplikasi

Tidak Tidak Worksation tetap di kantor

Tidak Ya Komputer portabel terhubung ke line telepon

Ya Tidak LAN dengan komunikasi wireless

Ya Ya Kantor portabel, PDA untuk persediaan

Walaupun jaringan tanpa kabel dan sistem komputasi yang dapat

berpindah-pindah sering kali berkaitan erat, sebenarnya tidaklah sama,

seperti yang tampak pada tabel 2.2. Komputer portabel kadang-kadang

menggunakan kabel juga, yaitu disaat seseorang yang sedang dalam

perjalanan menyambungkan komputer portable-nya ke jack telepon di

sebuah hotel, maka kita mempunyai mobilitas yang bukan jaringan tanpa

kabel. Sebaliknya, ada juga komputer-komputer yang menggunakan

jaringan tanpa kabel tetapi bukan portabel, hal ini dapat terjadi disaat

22

komputer-komputer tersebut terhubung pada LAN yang menggunakan

fasilitas komunikasi wireless (radio).

Meskipun jaringan tanpa kabel ini cukup mudah untuk di pasang,

tetapi jaringan macam ini memiliki banyak kekurangan. Biasanya jaringan

tanpa kabel mempunyai kemampuan 1-2 Mbps, yang mana jauh lebih

rendah dibandingkan dengan jaringan berkabel. Laju kesalahan juga sering

kali lebih besar, dan transmisi dari komputer yang berbeda dapat

mengganggu satu sama lain.

2.1.3 Perangkat Jaringan

Peralatan jaringan LAN yang di gunakan Kabel, LAN Card

(Ethernet Card), Repeater, Hub, Bridge dan Switch.

1. Kabel dan Peralatannya

Ada 3 bagian besar standard jaringan Unshielded Twisted Pair (UTP)

yaitu, Ethernet 10 Mhz (10 Mbs) 10BASE-T, Ethernet 100 Mhz (100

Mbs) 100BASE-TX Fast Ethernet dan Gigabits Ethernet 1000 Mhz

(1000 Mbs). Jaringan yang sederhana bisa dibuat hanya dengan 2

komputer. Masing -masing komputer mempunyai NIC (Network

Interface Card) dan menjalankan software Jaringan dan antara

keduanya dihubungkan dengan Cross Over kabel.

23

2. Network Interface Card (NIC)

NIC adalah peralatan fisik yang menjambatani antara network dan

komputer. NIC sangat menentukan kecepatan dalam suatu jaringan.

NIC biasanya berbentuk kartu yang di pasang di dalam komputer

(internal), bisa berupa card ISA, PCI, atau PCMCIA.

3. Repeater

Repeater digunakan untuk menghubungkan segmen kabel agar dapat

menjangkau jarak yang lebih jauh. Repeater berfungsi hanya untuk

memperkuat sinyal.

4. Hub

Hub dan repeater dapat dikatakan hampir sama, hanya meneruskan

data tanpa memiliki kecerdasan mengenai alamat-alamat yang dituju.

Hub tidak memiliki kemampuan untuk meneruskan data ke komputer

lain yang berbeda network ID. Hub hanya memiliki satu domain

collision, sehingga walaupun komputer-komputer dihubungkan ke

port-port yang berlainan, tetapi tetap berada pada satu domain

collision yang sama. Dengan demikian, jika salah satu port sibuk,

port-port yang lain harus menunggu. Hub dapat dihubungkan dengan

hub lainnya secara berantai (daisy chain) untuk memperluas jaringan

LAN.

24

5. Bridge

Fungsi utama bridge adalah untuk memisahkan jaringan yang luas

menjadi subjaringan yang lebih kecil. Pada dasarnya bridge akan

mengisolasi sebuah subjaringan dengan subjaringan lain. Bridge akan

sangat selektif dalam melewatkan data untuk dikirimkan antar

subjaringan. Bridge di gunakan untuk membagi LAN menjadi 2

domain collision untuk mengurangi jumlah tabrakan (collision) dan

metode ini di sebut segmentasi. Bridge bekerja pada lapisan data link

dan menggunakan MAC address untuk meneruskan frame-frame

data ke tujuannya. Salah satu kelemahan bridge adalah jika alamat

yang di terima tidak dikenal oleh bridge, maka akan disiarkan berita

ke jaringan segmen lain dan hal ini dapat menyebabkan terjadinya

broadcast storm (badai siaran) yang efeknya dapat membuat jaringan

macet total. Walaupun dapat memiliki domain collision yang

berbeda, tetapi peralatan bridge hanya memiliki satu broadcast

domain.

6. Switch

Switch adalah sejenis bridge yang juga bekerja pada lapisan data link

tetapi memiliki keunggulan karena memiliki sejumlah port yang

masing-masing memiliki domain collision sendiri-sendiri. Switch

menciptakan Virtual Private Network (VPN) dari port pengirim dan

port penerima. Jika 2 host (komputer) sedang berkomunikasi lewat

25

VPN tersebut, dan tidak mengganggu segmen lainnya. Jadi, jika satu

port sedang sibuk, port-port lain tetap dapat berfungsi. Dengan

switch memungkinkan transmisi full-duplex untuk hubungan port ke

port. Pengiriman dan penerimaan dapat dilakukan bersamaan

mengunakan VPN. Persyaratan untuk mengadakan hubungan full-

duplex adalah hanya satu host (komputer) yang dapat dihubungkan

ke satu port dari switch (satu segment per node). Komputer tersebut

harus memiliki NIC yang mendukung (support) full-duplex, serta

collision detection dan loopback harus disable (dimatikan).

7. Router

Router peralatan utama yang digunakan dalam Wide Area Network

(WAN). Informasi (paket data) dapat di teruskan ke alamat-alamat

yang berjauhan dan berada di network yang berlainan. Hal itu tidak

dapat di lakukan oleh hub, bridge atau switch. Pada router proses

seleksi atau pe -route-an dilakukan pada network layer dari arsitektur

jaringan komputer. Artinya proses seleksi bukan pada ethernet

address tapi pada lapisan yang lebih tinggi seperti internet protocol

address.

8. Wireless LAN

Prinsip dasar dari jaringan wireless LAN sama saja dengan jaringan

pada ethernet card hanya beda pada media transmisi yang melalui

udara. Access Point (AP) pada wireless LAN berfungsi mirip sebagai

26

hub, tanpa access point peralatan wireless (komputer yang

mempunyai wireless adapter) hanya dapat berkomunikasi lewat

point-to-point (2 komputer atau lebih). Agar semua komputer dapat

berkomunikasi dengan WLAN yang sama, pada access point akan

mengeluarkan sinyal (code) SSID (Service Set Identification) dan

pada semua komputer yang akan terhubung dengan accsess point

tersebut harus diisikan (konfigurasi) mengunakan SSID yang di

keluarkan accsess point tersebut.

2.1.4 Protokol Jaringan

Protokol adalah peraturan yang dibuat agar komputer satu dengan

yang lain dapat berhubungan dengan baik. Protokol yang dipakai untuk

jaringan LAN adalah protokol Ethernet, token Ring, FDDI, dan ATM.

1. Ethernet

Protokol Ethernet merupakan protokol LAN yang paling

banyak dipakai karena berkemampuan tinggi dengan biaya

yang rendah. Kecepatan yang bisa dicapai dari 10 Mbps,Fast

ethernet 100 Mbps dan Gigabit Ethernet 1000 Mbps. Protokol

Ethernet menggunakan standar spesifikasi IEEE 802.3, bekerja

berdasarkan broadcast network. Dimana setiap node (host)

menerima setiap data yang dikirim oleh node lain. Mengunakan

mekanisme (metode akses) yang di sebut CSMA/CD (Carrier

Sense Multiple Access / Collison Detection ). Secara singkat

27

cara kerja dari Protokol Ethernet adalah: Sebelum mengirim

data Host (komputer) memeriksa apakah network (jaringan)

ada pengiriman data. Jika tidak ada pengiriman data (network

sepi) , baru host tersebut melakukan pengiriman data. Jika

network sibuk , host akan menunggu sampai network sepi. Bila

2 host pada saat yang bersamaan melakukan pengiriman data,

terjadilah tabrakan (collision). Jika hal ini terjadi, kedua host

mengirimkan sinyal jam ke network dan semua host berhenti

mengirimkan data dan kembali menunggu. Kemudian secara

random, host-host menunggu dan mengirimkan data kembali.

Backoff algorithm digunakan untuk mengatur pengiriman ulang

setelah terjadi tabrakan.

Tabel 2.3 Tabel berbagai jenis protokol ethernet, kecepatan ,

jenis kabel, topologi, jarak maksimum dan konektor

yang sering di pakai dalam LAN.

Jenis Frek

(Mbps)

Kabel Topologi Jarak

Maks

Konektor

10BaseT 10 Cat 3,4,5

UTP

Star 100

Meter

RJ-45

100BaseTX 100 Cat 5 UTP Star 100

Meter

RJ-45

28

10Base2 10 Thin Coax

RG-58

Bus 185

Meter

BNC

10Base5 10 Thin Coax

RG-8

Bus 500

Meter

DIX, AUI

10BaseFL 10 Fiber

Optik

Star 2000

Meter

SC, ST

100BaseFX 100 Fiber

Optik

Star 412

Meter

SC, ST

1000BaseTX 1000 Cat 5 UTP Star 100

Meter

RJ-45

1000BaseSX 1000 Fiber

Optik

multi

mode 50

micron

Star 550

Meter

SC, ST

1000BaseLX 1000 Fiber

Optik

Single

mode 50

micron

Star 3000

Meter

SC, ST

29

2. Token Ring

Diciptakan oleh perusahaan IBM menggunakan topologi ring.

Kecepatan Token Ring bisa mencapai 4 Mbps dan 16 Mbp s

(untuk saat ini tergolong lambat). Dalam pengunaannya

komputer yang dihubungkan ke jaringan token ring melalui

suatu hub khusus untuk Token Ring yang disebut Multi-Station

Access Unit (MSAU). MSAU memiliki ring input port (RI),

Ring Output port dan sejumlah port untuk berhubungan dengan

komputer. Token Ring menggunakan metode yang disebut

Beaconing untuk mencari kesalahan jaringan.

Hal yang perlu diperhatikan dalam menggunakan jaringan

Token Ring adalah panjang lingkaran token tidak boleh lebih

dari 121,2 meter untuk kabel jenis UTP. Lobe adalah kabel

untuk menghubungkan suatu komputer ke port MSAU dengan

panjang maksimum 45,5 meter untuk jenis UTP dan 100 Meter

untuk jenis STP.

3. FDDI

Fiber Distributed Data Interface (FDDI) yang diciptakan ANSI

adalah protokol yang menggunakan topologi lingkaran fiber

optik ganda yang disebut lingkaran primary dan lingkaran

secondary. Kedua lingkaran tersebut dapat di gunakan untuk

pengiriman data. Namun hanya lingkaran primary yang

biasanya dipakai sebagai jaringan utama. Lingkaran secondary

30

baru berfungsi jika lingkaran primary mengalami kerusakan.

Jaringan FDDI mempunyai kecepatan 100 Mbps melalui

media fiber optik. Fiber optik yang umumnya dipergunakan

oleh FDDI adalah kabel multi-mode fiber optik tipe 62.5/125

pm. Setiap lingkaran jaringan FDDI dapat mencapai panjang

200 KM dengan jumlah workstation maksimum sebesar 500

buah. Jarak maksimum antar workstation adalah 2 km. FDDI

juga menyediakan sarana penggunaan kabel copper yang sering

juga disebut Copper stranded Distributed Data Interface

(CDDI).

Keuntungan penggunaan fiber optik ini :

· Bandwidth yang besar

· Tidak terganggu oleh sinyal listrik

· Memiliki kapasitas untuk pemakaian jarak jauh.

Hubungan dari server atau workstation ke jaringan FDDI

melalui suatu peralatan jaringan yang disebut concentrator.

Ada dua jenis concentrator, yaitu concentrator tunggal yang

berhubungan dengan satu lingkaran FDDI, dan concentrator

ganda yang berhubungan dengan kedua lingkaran FDDI.

4. ATM

Asynchronous Transfer Mode (ATM) adalah protokol yang

diatur oleh badan internasional ITU-T yang menggunakan

31

ukuran frame dengan panjang tetap sebesar 53 byte yang di

sebut sel.ATM sangat cepat dan dapat memiliki bandwidth

yang sangat besar menggunakan jalur transmisi cepat seperti

SONET, DS -1, OC-3, OC-12, T3, FDDI 100 Mbps, Fiber

Channel 155 MBps. Oleh sebab itu, umumnya menggunakan

media fiber optik yang dapat mencapai kecepatan 622 Mbps.

ATM juga menyediakan sarana penggunaan kabel UTP CAT-5

dengan kecepatan 155 Mbps.

• Model OSI Layer

Perlu dicatat bahwa model OSI itu sendiri bukanlah merupakan

arsitektur jaringan, karena model ini tidak menjelaskan secara pasti layanan

dan protokolnya untuk digunakan pada setiap layer-nya. Model OSI hanya

menjelaskan tentang apa yang harus dikerjakan oleh sebuah layer. Akan

tetapi ISO juga telah membuat standard untuk semua layer, walaupun

standard-standard ini bukan merupakan model referensi itu sendiri. Setiap

layer telah dinyatakan sebagai standard internasional yang terpisah.

- Karakteristik Lapisan OSI

Ketujuh lapisan dari model referensi OSI dapat dibagi ke dalam

dua kategori, yaitu lapisan atas dan lapisan bawah. Lapisan atas dari

model OSI berurusan dengan persoalan aplikasi dan pada umumnya

32

diimplementasi hanya pada software. Lapisan tertinggi (lapisan

applikasi) adalah lapisan penutup sebelum ke pengguna (user),

keduanya, pengguna dan lapisan aplikasi saling berinteraksi proses

dengan software aplikasi yang berisi sebuah komponen komunikasi.

Istilah lapisan atas kadang-kadang digunakan untuk menunjuk ke

beberapa lapisan atas dari lapisan lapisan yang lain di model OSI.

Lapisan bawah dari model OSI mengendalikan persoalan transport

data. Lapisan fisik dan lapisan data link diimplementasikan ke dalam

hardware dan software. Lapisan-lapisan bawah yang lain pada

umumnya hanya diimplementasikan dalam software. Lapisan

terbawah, yaitu lapisan fisik adalah lapisan penutup bagi media

jaringan fisik (misalnya jaringan kabel), dan sebagai penanggung

jawab bagi penempatan informasi pada media jaringan. Tabel berikut

ini menampilkan pemisahan kedua lapisan tersebut pada lapisan-

lapisan model OSI.

33

Tabel 2.4 Pemisahan Lapisan Atas dan Lapisan Bawah pada Model

OSI

Application Application Lapisan Atas

Presentation

Session

Transport Data Transport Lapisan Bawah

Network

Data link

Physical

34

- Lapisan-Lapisan Model OSI

1. Physical Layer

Physical Layer berfungsi dalam pengiriman raw bit ke

channel komunikasi. Masalah desain yang harus

diperhatikan disini adalah memastikan bahwa bila satu sisi

mengirim data 1 bit, data tersebut harus diterima oleh sisi

lainnya sebagai 1 bit pula, dan bukan 0 bit. Pertanyaan

yang timbul dalam hal ini adalah : berapa volt yang perlu

digunakan untuk menyatakan nilai 1? dan berapa volt pula

yang diperlukan untuk angka 0?. Diperlukan berapa

mikrosekon suatu bit akan habis? Apakah transmisi dapat

diproses secara simultan pada kedua arahnya? Berapa

jumlah PIN yang dimiliki jaringan dan apa kegunaan

masing-masing PIN? Secara umum masalah-masalah

desain yang ditemukan di sini berhubungan secara

mekanik, elektrik dan interface prosedural, dan media

fisik yang berada di bawah physical layer.

2. Data Link Layer

Tugas utama data link layer adalah sebagai fasilitas

transmisi raw data dan mentransformasi data tersebut ke

saluran yang bebas dari kesalahan transmisi. Sebelum

35

diteruskan ke network layer, data link layer melaksanakan

tugas ini dengan memungkinkan pengirim memecah-

mecah data input menjadi sejumlah data frame (biasanya

berjumlah ratusan atau ribuan byte). Kemudian data link

layer mentransmisikan frame tersebut secara berurutan,

dan memproses acknowledgement frame yang dikirim

kembali oleh penerima. Karena physical layer menerima

dan mengirim aliran bit tanpa mengindahkan arti atau

arsitektur frame, maka tergantung pada data link layer-lah

untuk membuat dan mengenali batas-batas frame itu. Hal

ini bisa dilakukan dengan cara membubuhkan bit khusus

ke awal dan akhir frame. Bila secara insidental pola-pola

bit ini bisa ditemui pada data, maka diperlukan perhatian

khusus untuk menyakinkan bahwa pola tersebut tidak

secara salah dianggap sebagai batas-batas frame.

Terjadinya noise pada saluran dapat merusak frame.

Dalam hal ini, perangkat lunak data link layer pada mesin

sumber dapat mengirim kembali frame yang rusak

tersebut. Akan tetapi transmisi frame sama secara

berulang-ulang bisa menimbulkan duplikasi frame. Frame

duplikat perlu dikirim apabila acknowledgement frame

dari penerima yang dikembalikan ke pengirim telah

hilang. Tergantung pada layer inilah untuk mengatasi

masalah-masalah yang disebabkan rusaknya, hilangnya

36

dan duplikasi frame. Data link layer menyediakan

beberapa kelas layanan bagi network layer. Kelas layanan

ini dapat dibedakan dalam hal kualitas dan harganya.

Masalah-masalah lainnya yang timbul pada data link layer

(dan juga sebagian besar layer-layer di atasnya) adalah

mengusahakan kelancaran proses pengiriman data dari

pengirim yang cepat ke penerima yang lambat.

Mekanisme pengaturan lalu-lintas data harus

memungkinkan pengirim mengetahui jumlah ruang buffer

yang dimiliki penerima pada suatu saat tertentu. Seringkali

pengaturan aliran dan penanganan error ini dilakukan

secara terintegrasi. Saluran yang dapat mengirim data pada

kedua arahnya juga bisa menimbulkan masalah. Sehingga

dengan demikian perlu dijadikan bahan pertimbangan bagi

software data link layer. Masalah yang dapat timbul di sini

adalah bahwa frame-frame acknowledgement yang

mengalir dari A ke B bersaing saling mendahului dengan

aliran dari B ke A. Penyelesaian yang terbaik (piggy

backing) telah bisa digunakan; nanti kita akan

membahasnya secara mendalam. Jaringan broadcast

memiliki masalah tambahan pada data link layer. Masalah

tersebut adalah dalam hal mengontrol akses ke saluran

yang dipakai bersama. Untuk mengatasinya dapat

37

digunakan sublayer khusus data link layer, yang disebut

medium access sublayer.

3. Network Layer

Network layer berfungsi untuk pengendalian operasi

subnet. Masalah desain yang penting adalah bagaimana

caranya menentukan route pengiriman paket dari sumber

ke tujuannya. Route dapat didasarkan pada tabel statik

yang “dihubungkan ke” network. Route juga dapat

ditentukan pada saat awal percakapan misalnya session

terminal. Terakhir, route dapat juga sangat dinamik, dapat

berbeda bagi setiap paketnya. Oleh karena itu, route

pengiriman sebuah paket tergantung beban jaringan saat

itu. Bila pada saat yang sama dalam sebuah subnet

terdapat terlalu banyak paket, maka ada kemungkinan

paket-paket tersebut tiba pada saat yang bersamaan. Hal

ini dapat menyebabkan terjadinya bottleneck.

Pengendalian kemacetan seperti itu juga merupakan tugas

network layer. Karena operator subnet mengharap bayaran

yang baik atas tugas pekerjaannya. seringkali terdapat

beberapa fungsi accounting yang dibuat pada network

layer. Untuk membuat informasi tagihan, setidaknya

software mesti menghitung jumlah paket atau karakter

atau bit yang dikirimkan oleh setiap pelanggannya.

38

Accounting menjadi lebih rumit, bilamana sebuah paket

melintasi batas negara yang memiliki tarif yang berbeda.

Perpindahan paket dari satu jaringan ke jaringan lainnya

juga dapat menimbulkan masalah yang tidak sedikit. Cara

pengalamatan yang digunakan oleh sebuah jaringan dapat

berbeda dengan cara yang dipakai oleh jaringan lainnya.

Suatu jaringan mungkin tidak dapat menerima paket sama

sekali karena ukuran paket yang terlalu besar. Protokolnya

pun bisa berbeda pula, demikian juga dengan yang

lainnya. Network layer telah mendapat tugas untuk

mengatasi semua masalah seperti ini, sehingga

memungkinkan jaringan-jaringan yang berbeda untuk

saling terinterkoneksi.

4. Transport Layer

Fungsi dasar transport layer adalah menerima data dari

session layer, memecah data menjadi bagian-bagian yang

lebih kecil bila perlu, meneruskan data ke network layer,

dan menjamin bahwa semua potongan data tersebut bisa

tiba di sisi lainnya dengan benar. Selain itu, semua hal

tersebut harus dilaksanakan secara efisien, dan bertujuan

dapat melindungi layer-layer bagian atas dari perubahan

teknologi hardware yang tidak dapat dihindari. Dalam

keadaan normal, transport layer membuat koneksi

39

jaringan yang berbeda bagi setiap koneksi transport yang

diperlukan oleh session layer. Bila koneksi transport

memerlukan throughput yang tinggi, maka transport layer

dapat membuat koneksi jaringan yang banyak. Transport

layer membagi-bagi pengiriman data ke sejumlah jaringan

untuk meningkatkan throughput. Di lain pihak, bila

pembuatan atau pemeliharaan koneksi jaringan cukup

mahal, transport layer dapat menggabungkan beberapa

koneksi transport ke koneksi jaringan yang sama. Hal

tersebut dilakukan untuk membuat penggabungan ini tidak

terlihat oleh session layer. Transport layer juga

menentukan jenis layanan untuk session layer, dan pada

gilirannya jenis layanan bagi para pengguna jaringan.

Jenis transport layer yang paling populer adalah saluran

error-free point to point yang meneruskan pesan atau byte

sesuai dengan urutan pengirimannya. Akan tetapi, terdapat

pula jenis layanan transport lainnya. Layanan tersebut

adalah transport pesan terisolasi yang tidak menjamin

urutan pengiriman, dan mem-broadcast pesan-pesan ke

sejumlah tujuan. Jenis layanan ditentukan pada saat

koneksi dimulai. Transport layer merupakan layer end-to-

end sebenarnya, dari sumber ke tujuan. Dengan kata lain,

sebuah program pada mesin sumber membawa percakapan

dengan program yang sama dengan pada mesin yang

40

dituju. Pada layer-layer bawah, protokol terdapat di antara

kedua mesin dan mesin-mesin lain yang berada

didekatnya. Protokol tidak terdapat pada mesin sumber

terluar atau mesin tujuan terluar, yang mungkin dipisahkan

oleh sejumlah router. Perbedaan antara layer 1 sampai 3

yang terjalin, dan layer 4 sampai 7 yang end-to-end.

Sebagai tambahan bagi penggabungan beberapa aliran

pesan ke satu channel, transport layer harus hati-hati

dalam menetapkan dan memutuskan koneksi pada

jaringan. Proses ini memerlukan mekanisme penamaan,

sehingga suatu proses pada sebuah mesin mempunyai cara

untuk menerangkan dengan siapa mesin itu ingin

bercakap-cakap. Juga harus ada mekanisme untuk

mengatur arus informasi, sehingga arus informasi dari

host yang cepat tidak membanjiri host yang lambat.

Mekanisme seperti itu disebut pengendalian aliran dan

memainkan peranan penting pada transport layer (juga

pada layer-layer lainnya). Pengendalian aliran antara host

dengan host berbeda dengan pengendalian aliran router

dengan router. Kita akan mengetahui nanti bahwa prinsip-

prinsip yang sama digunakan untuk kedua jenis

pengendalian tersebut.

41

5. Session Layer

Session layer mengijinkan para pengguna untuk

menetapkan session dengan pengguna lainnya. Sebuah

session selain memungkinkan transport data biasa, seperti

yang dilakukan oleh transport layer, juga menyediakan

layanan yang istimewa untuk aplikasi-aplikasi tertentu.

Sebuah session digunakan untuk memungkinkan

seseorang pengguna log ke remote time sharing system

atau untuk memindahkan file dari satu mesin kemesin

lainnya. Sebuah layanan session layer adalah untuk

melaksanakan pengendalian dialog. Session dapat

memungkinkan lalu lintas bergerak dalam bentuk dua

arah pada suatu saat, atau hanya satu arah saja. Jika pada

satu saat lalu lintas hanya satu arah saja (analog dengan rel

kereta api tunggal), session layer membantu untuk

menentukan giliran yang berhak menggunakan saluran

pada suatu saat. Layanan session di atas disebut

manajemen token. Untuk sebagian protokol, adalah

penting untuk memastikan bahwa kedua pihak yang

bersangkutan tidak melakukan operasi pada saat yang

sama. Untuk mengatur aktivitas ini, session layer

menyediakan token-token yang dapat digilirkan. Hanya

pihak yang memegang token yang diijinkan melakukan

42

operasi kritis. Layanan session lainnya adalah sinkronisasi.

Ambil contoh yang dapat terjadi ketika mencoba transfer

file yang berdurasi 2 jam dari mesin yang satu ke mesin

lainnya dengan kemungkinan mempunyai selang waktu 1

jam antara dua crash yang dapat terjadi. Setelah masing-

masing transfer dibatalkan, seluruh transfer mungkin

perlu diulangi lagi dari awal, dan mungkin saja mengalami

kegagalan lain. Untuk mengurangi kemungkinan

terjadinya masalah ini, session layer dapat menyisipkan

tanda tertentu ke aliran data. Karena itu bila terjadi crash,

hanya data yang berada sesudah tanda tersebut yang akan

ditransfer ulang.

6. Presentation Layer

Presentation layer melakukan fungsi-fungsi tertentu yang

diminta untuk menjamin penemuan sebuah penyelesaian

umum bagi masalah tertentu. Presentation Layer tidak

mengijinkan pengguna untuk menyelesaikan sendiri suatu

masalah. Tidak seperti layer-layer di bawahnya yang

hanya melakukan pemindahan bit dari satu tempat ke

tempat lainnya, presentation layer memperhatikan syntax

dan semantik informasi yang dikirimkan. Satu contoh

layanan Presentation adalah encoding data. Kebanyakan

pengguna tidak memindahkan string bit biner yang

43

random. Para pengguna saling bertukar data seperti nama

orang, tanggal, jumlah uang, dan tagihan. Item-item

tersebut dinyatakan dalam bentuk string karakter, bilangan

interger, bilangan floating point, struktur data yang

dibentuk dari beberapa item yang lebih sederhana.

Terdapat perbedaan antara satu komputer dengan

komputer lainnya dalam memberi kode untuk menyatakan

string karakter (misalnya, ASCII dan Unicode), integer

(misalnya komplemen satu dan komplemen dua), dan

sebagainya. Untuk memungkinkan dua buah komputer

yang memiliki presentation yang berbeda untuk dapat

berkomunikasi, struktur data yang akan dipertukarkan

dapat dinyatakan dengan cara abstrak, sesuai dengan

encoding standard yang akan digunakan “pada saluran”.

Presentation layer mengatur data-struktur abstrak ini dan

mengkonversi dari representation yang digunakan pada

sebuah komputer menjadi representation standard

jaringan, dan sebaliknya.

7. Application Layer

Application layer terdiri dari bermacam-macam

protokol.Misalnya terdapat ratusan jenis terminal yang

tidak kompatibel di seluruh dunia. Ambil keadaan dimana

editor layar penuh yang diharapkan bekerja pada jaringan

44

dengan bermacam-macam terminal, yang masing-masing

memiliki layout layar yang berlainan, mempunyai cara

urutan penekanan tombol yang berbeda untuk penyisipan

dan penghapusan teks, memindahkan sensor dan

sebagainya. Suatu cara untuk mengatasi masalah seperti di

ata, adalah dengan menentukan terminal virtual jaringan

abstrak, serhingga editor dan program-program lainnya

dapat ditulis agar saling bersesuaian. Untuk menangani

setiap jenis terminal, satu bagian software harus ditulis

untuk memetakan fungsi terminal virtual jaringan ke

terminal sebenarnya. Misalnya, saat editor menggerakkan

cursor terminal virtual ke sudut layar kiri, software

tersebut harus mengeluarkan urutan perintah yang sesuai

untuk mencapai cursor tersebut. Seluruh software terminal

virtual berada pada application layer. Fungsi application

layer lainnya adalah pemindahan file. Sistem file yang

satu dengan yang lainnya memiliki konvensi penamaan

yang berbeda, cara menyatakan baris-baris teks yang

berbeda, dan sebagainya. Perpindahan file dari sebuah

sistem ke sistem lainnya yang berbeda memerlukan

penanganan untuk mengatasi adanya ketidak-

kompatibelan ini. Tugas tersebut juga merupakan

pekerjaan application layer, seperti pada surat elektronik,

45

remote job entry, directory lookup, dan berbagai fasilitas

bertujuan umum dan fasilitas bertujuan khusus lainnya.

- Transmisi Data Pada Model OSI

Proses pengiriman memiliki data yang akan dikirimkan ke

proses penerima. Proses pengirim menyerahkan data ke

application layer, yang kemudian menambahkan

application header, AH (yang mungkin juga kosong), ke

ujung depannya dan menyerahkan hasilnya ke

presentation layer. Presentation layer dapat membentuk

data ini dalam berbagai cara dan mungkin saja

menambahkan sebuah header di ujung depannya, yang

diberikan oleh session layer. Penting untuk diingat bahwa

presentation layer tidak menyadari tentang bagian data

yang mana yang diberi tanda AH oleh application layer

yang merupakan data pengguna yang sebenarnya. Proses

pemberian header ini berulang terus sampai data tersebut

mencapai physical layer, dimana data akan ditransmisikan

ke mesin lainnya. Pada mesin tersebut, semua header tadi

dicopoti satu per satu sampai mencapai proses

penerimaan.

46

Application protocol

Presentation protocol

Session protocol

Transportprotocol

Networkprotocol

ApplicationLayer

PresentationLayer

SessionLayer

TransportLayer

NetworkLayer

Data LinkLayer

PhysicalLayer

ApplicationLayer

PresentationLayer

SessionLayer

TransportLayer

NetworkLayer

Data LinkLayer

PhysicalLayerBits

DH Data DT

TH Data

DataNH

DataPH

SH Data

DataAH

Data

ProsesPenerimaan

ProsesPengiriman

Path transmisi data sebenarnya

Gambar 2.5 Contoh Tentang Bagaimana Model OSI Digunakan

Yang menjadi kunci di sini adalah bahwa walaupun

transmisi data aktual berbentuk vertikal, setiap layer

diprogram seolah-olah sebagai transmisi yang

bersangkutan berlangsung secara horizontal. Misalnya,

saat transport layer pengiriman mendapatkan pesan dari

session layer, maka transport layer akan membubuhkan

header transport layer dan mengirimkannya ke transport

layer penerima.

2.2 Teori – Teori Khusus VPN

2.2.1 Definisi VPN (Virtual Private Network)

VPN (Virtual Private Network) merupakan suatu cara untuk

membuat sebuah jaringan bersifat private dan aman dengan

menggunakan jaringan publik misalnya internet. VPN dapat mengirim

47

data antara dua komputer yang melewati jaringan publik sehingga seolah-

olah terhubung secara point to point. Data dienkapsulasi (dibungkus)

dengan header yang berisi informasi routing untuk mendapatkan koneksi

point-to-point sehingga data dapat melewati jaringan publik dan dapat

mencapai akhir tujuan.

Sedangkan untuk mendapatkan koneksi bersifat private, data yang

dikirimkan harus dienkripsi terlebih dahulu untuk menjaga

kerahasiaannya sehingga paket yang tertangkap ketika melewati jaringan

publik tidak terbaca karena harus melewati proses dekripsi. Proses

enkapsulasi data sering disebut tunneling.

Anda dapat mengakses server kantor melalui VPN dimana saja,

entah itu dirumah atau dijalan secara aman meskipun anda menggunakan

infrastruktur jaringan internet dalam penggunaannya. Menurut pandangan

user, koneksi VPN merupakan koneksi point-to-point antara user

computer dengan server korporasi dan data terkirim di atas jaringan

dedicated, padahal tidak demikian kenyataannya.

Kriteria yang harus dipenuhi VPN :

1. User Authentication

VPN harus mampu mengklarifikasi identitas klien serta

membatasi hak akses user sesuai dengan otoritasnya. VPN juga

dituntut mampu memantau aktifitas klien tentang masalah waktu,

kapan, di mana dan berapa lama seorang klien mengakses

48

jaringan serta jenis resource yang diaksesnya.

2. Address Management

VPN harus dapat mencantumkan address klien pada intranet dan

memastikan alamat/address tersebut tetap rahasia.

3. Data Encryption

Data yang melewati jaringan harus dibuat agar tidak dapat dibaca

oleh pihak-pihak atau klien yang tidak berwenang.

4. Key Management

VPN harus mampu membuat dan memperbarui encryption key

untuk server dan klien.

5. Multiprotokol Support

VPN harus mampu menangani berbagai macam protokol dalam

jaringan publik seperti IP, IPX dan sebagainya.

2.2.2 Tipe – Tipe VPN

Pada umumnya implementasi VPN terdiri dari 2 macam. Pertama

adalah remote access VPN, dan yang kedua adalah site-to-site VPN.

49

1. Remote Access VPN

Remote access yang biasa juga disebut virtual private dial-up

network (VPDN), menghubungkan antara pengguna yang mobile

dengan Local Area Network (LAN).

Jenis VPN ini digunakan oleh pegawai perusahaan yang ingin

terhubung ke jaringan khusus perusahaannya dari berbagai lokasi

yang jauh (remote) dari perusahaannya. Biasanya perusahaan

yang ingin membuat jaringan VPN tipe ini akan bekerjasama

dengan Enterprise Service Provider (ESP). ESP akan memberikan

suatu Network Access Server (NAS) bagi perusahaan tersebut.

ESP juga akan menyediakan software klien untuk komputer-

komputer yang digunakan pegawai perusahaan tersebut.

Untuk mengakses jaringan lokal perusahaan, pegawai tersebut

harus terhubung ke NAS dengan men-dial nomor telepon yang

sudah ditentukan. Kemudian dengan menggunakan sotware klien,

pegawai tersebut dapat terhubung ke jaringan lokal perusahaan.

Perusahaan yang memiliki pegawai yang ada di lapangan dalam

jumlah besar dapat menggunakan remote access VPN untuk

membangun WAN. VPN tipe ini akan memberikan keamanan,

dengan mengenkripsi koneksi antara jaringan lokal perusahaan

dengan pegawainya yang ada di lapangan. Pihak ketiga yang

melakukan enkripsi ini adalah ISP.

50

2. Site-to-site VPN

Jenis implementasi VPN yang kedua adalah site-to-site VPN.

Implementasi jenis ini menghubungkan antara 2 kantor atau lebih

yang letaknya berjauhan, baik kantor yang dimiliki perusahaan itu

sendiri maupun kantor perusahaan mitra kerjanya. VPN yang

digunakan untuk menghubungkansuatu perusahaan dengan

perusahaan lain (misalnya mitra kerja, supplier atau pelanggan)

disebut ekstranet. Sedangkan bila VPN digunakan untuk

menghubungkan kantor pusat dengan kantor cabang,

implementasi ini termasuk jenis intranet site-to-site VPN.

2.2.3 Topologi VPN

Menurut Guichard dan Pepelnjak (2001) topologi VPN dapat

dikelompokkan menjadi 3 kategori, yaitu :

1. Topologi Hub-and-Spoke

Topologi yang biasa ditemui adalah topologi hub-and-spoke,

dimana beberapa remote office (spokes) terhubung dengan central site

(hub), seperti ditujukkan pada Gambar 2.7. Remote offices biasanya dapat

bertukar data (tanpa adanya batas-batas keamanan secara explicit di inter-

office traffic), tetapi jumlah data yang ditukarkan bisa diabaikan.

Topologi ini biasa dipakai di organisasi dengan struktur hierarki yang

51

ketat contohnya antara bank, organisasi pemerintahan atau toko retail

dengan kantor cabang yang kecil.

Gambar 2.6 Topologi hub-and-spoke

Topologi hub-and-spoke cocok untuk lingkungan dimana remote

offices banyak bertukar data dengan central site tetapi tidak antar remote

offices. Pertukaran data antara remote offices selalu dikirim melalui

central site. Jika jumlah pertukaran data antara remote offices

menunjukkan proporsi trafik network yang cukup besar, topologi partial-

mesh atau full-mesh mungkin lebih tepat untuk diterapkan.

52

2. Topologi Partial atau Full Mesh

Topologi hub-and-spoke di atas tidak semua konsumen dapat

mengimplementasikannya di jaringan mereka karena berbagai

alasan seperti :

- Perusahaan mungkin kurang terorganisir strukturnya,

pertukaran data terjadi di berbagai tempat di perusahaan.

- Aplikasi yang digunakan di perusahaan membutuhkan

komunikasi peer-to-peer seperti messaging atau sistem

kolaborasi.

- Untuk perusahaan multinasional, biaya topologi hub-and-

spoke dapat sangat tinggi karena biaya jaringan

internasional.

Untuk itu, topologi VPN yang cocok untuk perusahaan adalah

topologi partial-mesh, dimana site di VPN terhubung dengan VC

diatur oleh kebutuhan trafik (seperti gambar 2.7).

53

Gambar 2.7 Topologi Partial Mesh

3. Topologi Hybrid

Jaringan VPN yang besar biasanya menggabungkan topologi hub-

and-spoke dengan partial-mesh. Sebagai contoh, perusahaan

multinasional yang besar mungkin mengakses jaringan di setiap

negara yang terhubung dengan topologi hub-and-spoke, dan

jaringan pusat internasional dihubungkan dengan topologi partial-

mesh seperti pada Gambar 2.8. Topologi seperti ini dinamakan

topologi hybrid.

54

Gambar 2.8 Topologi Hybrid

2.2.4 Protokol VPN

Beberapa protokol jaringan yang telah menjadi populer sebagai

akibat dari perkembangan VPN :

• PPTP

Beberapa perusahaan bekerja sama untuk menciptakan spesifikasi

PPTP. Orang biasanya mengasosiasikan PPTP dengan Microsoft

karena hampir semua jenis Windows termasuk built-in klien

dukungan untuk protokol ini. Rilis awal PPTP untuk Windows

oleh Microsoft berisi fitur keamanan yang beberapa ahli

menyatakan terlalu lemah untuk penggunaan serius.

55

• L2TP

Pesaing asli PPTP untuk VPN tunneling adalah L2F, sebuah

protokol dilaksanakan terutama di produk Cisco. Dalam upaya

untuk memperbaiki L2F, fitur terbaik dan PPTP digabungkan

untuk membuat standar baru yang disebut L2TP. Seperti PPTP,

L2TP ada pada data link layer (Layer Dua) dalam model OSI.

• IPsec

IP Security sebenarnya adalah kumpulan beberapa protokol yang

berkaitan. Dapat digunakan sebagai protokol VPN solusi lengkap,

atau dapat digunakan hanya sebagai skema enkripsi dalam L2TP

atau PPTP. IP Security ada di lapisan jaringan (Layer Tiga) dari

model OSI.

• SOCKS

Protokol-protokol ini menekankan otentikasi dan enkripsi dalam

VPN. Otentikasi memungkinkan klien VPN dan server dengan

benar menentukan identitas orang-orang di jaringan.

Memungkinkan enkripsi data yang berpotensi sensitif untuk

tersembunyi dari masyarakat umum.

56

Banyak VPN vendor telah mengembangkan perangkat keras dan /

atau produk-produk perangkat lunak. Sayangnya, belum dewasa

standar VPN berarti bahwa beberapa produk ini tetap kompatibel

satu sama lain.

2.2.5 Autentikasi Protokol

Macam-macam autentikasi protokol antara lain adalah :

1. Extensible Authentication Protocol (EAP)

• Mengatasi kelemahan otentikasi pada metode PPP.

• Biasa digunakan di jaringan wireless dan koneksi PPP.

• Standar IETF untuk PPP dapat melakukan mekanisme otentikasi

pada koneksi validasi PPP.

•Di-design untuk mengikuti kondisi dinamik dari otentikasi module

plug-in pada kedua ujung koneksi client dan server

• EAP memungkinkan vendor untuk dapat membuat fleksibel yang

tinggi pada metode otentikasi yang unik dan variasinya.

– OTP

– cryptographic calculators

– smart cards

– Token card passing

• EAP di dokumentasikan RFC 2284 dan didukung Windows Server

2003 dan Windows XP.

57

2. Password Authentication Protocol (PAP)

• Sangat simple, skema otentikasi yang clear text (unencrypted).

• Network Access Server (NAS) request user name & pass, dan PAP

mengembalikannya dengan clear text.

• Sangat tidak secure karena bisa di attack dan tidak ada proteksi sama

sekali.

3. Challenge-Handshake Authentication Protocol (CHAP)

• CHAP mekanisme otentikasi yang di enkripsi untuk melindungi user

& pass.

• CHAP adalah mekanisme otentikasi menggunakan server PPP untuk

memvalidasi user remote pada saat 3-way handshake.

• NAS mengirimkan challenge, yang mana terdiri dari Session ID dan

challenge string ke remote client.

• Pada Remote client harus menggunakan Algoritma MD-5 one-way

hashing untuk mengembalikan user name dan kunci hash dari

challenge, session ID dan client password tadi, tetapi user name

dikirimkan plain text.

4. Microsoft Challenge - Handshake Authentication Protocol (MS-

CHAP)

• MS-CHAP adalah mekanis otentikasi yang dienkripsi yang sama

dengan CHAP.

58

• Pada CHAP, NAS mengirimkan challenge, dengan session ID dan

string challenge kepada remote client.

• Remote client harus mengembalikan user name dan enkripsi dari

challenge string sebelumnya, session ID dan MD5 password hash.

• MS-CHAP juga membuat tambahan error codes, termasuk sebuah

password expired code, dan tambahan pesan enkripsi client-server

yang memungkinkan user untuk menukar password pada saat proses

otentikasi.

• Pada MS-CHAP, client dan NAS bebas untuk meng-generate

beberapa inisial kunci enkripsi untuk tukar menukar data enkripsi

oleh MPPE (Microsoft Point-to-Point Encryption).

2.2.6 Teknologi VPN

1. Frame Relay atau ATM Virtual Circuit

Teknologi VPN yang berbasis Virtual Circuit (VC)

menyediakan fasilitas IP melalui jaringan frame relay umum atau

jaringan ATM. Pada jaringan ini, enkripsi pada lapisan link bukan

merupakan sesuatu yang mutlak, karena Permanent Virtual

Circuits (PVCs) dan Switched Virtual Circuits (SVCs) telah

merupakan jaringan yang bersifat pribadi. Penerapan enkripsi

dapat dilakukan pada aplikasi tertentu saja yang bersifat kritikal

sehingga tidak akan menimbulkan kelebihan beban kerja pada

CPU.

59

Umumnya, penyedia jasa layanan akan memberikan

layanan solusi total, yaitu dengan memberikan fasilitas router

yang diatur oleh penyedia jasa layanan disisi pelanggan. Dengan

demikian para penyedia jasa layanan tersebut dapat membuat jasa

layanan seperti IP VPN dengan menggunakan VPCs dan SVCs

untuk membangun hubungan point-to-point melalui Frame Relay

atau jaringan ATM. Hal ini dapat dilakukan dengan menggunakan

router untuk mengatur informasi yang ada pada lapisan ke 3.

2. VPN IP-MPLS

Konsep dasar MPLS (Multi-Protokol Label Switching)

adalah teknik peletakan label dalam setiap paket yang dikirim

dalam jaringan ini. MPLS bekerja dengan cara member label

paket-paket data yang memuat rute dan prioritas pengiriman

(treatment) paket tersebut. Label tersebut akan memuat informasi

penting yang berhubungan dengan informasi routing suatu paket.

Teknik pelabelan ini biasa disebut dengan label switching.

Network MPLS terdiri atas sirkuit yang disebut Label-

Switched Path (LSP), yang menghubungan titik-titik yang disebut

Label-Switched Router (LSR). LSR pertama dan terakhir disebut

ingress dan egress. Setiap LSP dikaitkan sebuah Forwarding

Equivalence Class (FEC). FEC merupakan kumpulan paket yang

60

menerima perlakuan forwarding yang sama di sebuah LSR dan

diidentifikasikan dengan pemasangan label.

2.2.7 Tunneling

VPN mendukung dua jenis tunneling yaitu voluntary

tunneling dan compulsory tunneling. Kedua jenis tunneling

biasanya digunakan.

Pada voluntary tunneling, klien VPN mengelola setup

koneksi. Pertama-tama klien membuat sambungan ke jaringan

operator selular (ISP dalam kasus Internet VPN). Kemudian,

aplikasi klien VPN membuat tunnel ke server VPN melalui

sambungan ini.

Pada compulsory tunneling, penyedia jaringan mengelola

setup koneksi VPN. Ketika pertama klien membuat koneksi biasa

ke penyedia jaringan, penyedia jaringan pada gilirannya segera

brokers koneksi VPN antara klien dan server VPN. Dari sudut

pandang klien, sambungan VPN ditetapkan hanya dalam satu

langkah dibandingkan dengan dua langkah yang diperlukan untuk

voluntary tunnels. Compulsory VPN tunneling mengotentikasi

klien dan rekan kerja mereka dengan server VPN khusus

menggunakan logika yang dibangun ke dalam perangkat broker.

Perangkat jaringan ini kadang-kadang disebut VPN Front End

Processor (FEP), Network Access Server (NAS) atau Point of

61

Presence Server (POS). Compulsory tunneling menyembunyikan

rincian konektivitas server VPN dari klien VPN dan manajemen

secara efektif memindahkan kontrol atas tunnel dari klien ke ISP.

Sebagai imbalannya, penyedia layanan harus memikul beban

tambahan menginstal dan memelihara perangkat FEP.

2.2.8 Windows Server 2003

Windows Server 2003 merupakan sebuah versi sistem

operasi Microsoft Windows yang ditujukan untuk

pasar server korporat. Nomor versi internalnya adalah

Microsoft Windows NT 5.2 build 3790. Dulunya dikenal dengan

.NET Server, Windows .NET Server, atau Whistler Server. Sistem

operasi ini merupakan kelanjutan dari sistem Windows 2000 Server.

Windows Server 2003 memiliki nama kode Whistler Server

mulai dikerjakan pada akhir tahun 2000. Tujuan dari hal ini

adalah Microsoft hendak membuat platform .NET, dengan

menyediakan infrastruktur jaringan yang terbentuk dari Windows

Server dan Windows Workstation. Proyek itu dinilai sangat

ambisius, karena Microsoft berniat mengembangkan dua sistem

operasi secara sekaligus (Whistler Server dan Whistler

Workstation). Akhirnya, beberapa kali sistem operasi ini ditunda

peluncurannya, karena jadwal pengembangan yang ketat, dan

hanya sistem operasi Whistler Workstation saja yang dirilis

62

setahun berikutnya dengan nama produk Windows XP, yang

ditujukan untuk kalangan konsumer rumahan dan korporat.

Windows Server 2003 terdiri atas beberapa produk yang

berbeda, yakni sebagai berikut:

Windows Server 2003 Standard Edition

Windows Server 2003 Enterprise Edition

Windows Server 2003 Datacenter Edition

Windows Server 2003 Web Edition

Windows Small Business Server 2003

Windows Storage Server 2003