kuliah Pengantar Jaringan Komputer




 

CHAPTER 4

4. Osi Transport Layer

4.0 Chapter Introduction

4.0.1 Chapter Introduction

Data dan Internet mendukung jaringan manusia dengan menyediakan mulus, komunikasi yang handal antara orang - baik lokal dan di seluruh dunia. Pada satu perangkat, orang bisa menggunakan beberapa layanan seperti e-mail, web, dan instant messaging untuk mengirim pesan atau mengambil informasi. Aplikasi seperti e-mail client, web browser, dan klien instant messaging memungkinkan orang untuk menggunakan komputer dan jaringan untuk mengirim pesan dan menemukan informasi.

Data dari masing-masing aplikasi dikemas, diangkut, dan dikirimkan ke daemon server yang sesuai atau aplikasi pada perangkat tujuan. Proses yang dijelaskan dalam lapisan OSI Transport menerima data dari lapisan Aplikasi dan mempersiapkannya untuk mengatasi pada lapisan Network. Lapisan Transport bertanggung jawab untuk keseluruhan mentransfer end-to-end dari data aplikasi.

Dalam bab ini, kita meneliti peran dari lapisan Transportasi di encapsulating data aplikasi untuk digunakan oleh lapisan Network. Lapisan Transport juga meliputi fungsi-fungsi:

·        
 Memungkinkan beberapa aplikasi untuk berkomunikasi melalui jaringan pada waktu yang sama pada satu perangkat

·         Memastikan bahwa, jika diperlukan, semua data diterima andal dan dalam rangka oleh aplikasi yang benar

·         Mempekerjakan mekanisme penanganan kesalahan


Tujuan Pembelajaran
:

Setelah menyelesaikan bab ini, Anda akan dapat:

·         Menjelaskan kebutuhan untuk lapisan Transport.

·         Mengidentifikasi peran lapisan Transport karena menyediakan transfer end-to-end data antara aplikasi.

·         Menjelaskan peran dua TCP / IP protokol lapisan Transport: TCP dan UDP.

·         Menjelaskan fungsi utama dari lapisan Transport, termasuk keandalan, pelabuhan menangani, dan segmentasi.

·         Menjelaskan bagaimana TCP dan UDP fungsi tombol masing-masing menangani.
Mengidentifikasi kapan saat yang tepat untuk menggunakan TCP atau UDP dan memberikan contoh aplikasi yang menggunakan setiap protokol.

 


4.1 Roles of The Transport Layer

4.1.1 Purpose of The Transport Layer

Lapisan Transport menyediakan untuk segmentasi data dan kontrol yang diperlukan untuk memasang kembali potongan-potongan ini ke dalam aliran komunikasi berbagai. Tanggung jawab utamanya untuk mencapai hal ini adalah:

v  Pelacakan komunikasi individual antara aplikasi pada sumber dan host tujuan

v  Segmentasi data dan mengelola masing-masing bagian

v  Pemasangan kembali segmen ke aliran data aplikasi

v  Mengidentifikasi aplikasi yang berbeda

 

Pelacakan Percakapan individu

Setiap tuan rumah mungkin memiliki beberapa aplikasi yang berkomunikasi di seluruh jaringan. Masing-masing aplikasi akan berkomunikasi dengan satu atau lebih aplikasi pada host remote. Ini adalah tanggung jawab lapisan Transport untuk menjaga aliran komunikasi antara beberapa aplikasi ini.

Segmentasi data

Seperti setiap aplikasi membuat aliran data yang akan dikirim ke aplikasi remote, data ini harus siap untuk dikirim di media dalam potongan dikelola. Transportasi protokol lapisan layanan yang menggambarkan segmen ini data dari lapisan aplikasi. Ini termasuk enkapsulasi diperlukan pada setiap bagian dari data. Setiap bagian data aplikasi membutuhkan header yang akan ditambahkan pada lapisan Transport untuk menunjukkan ke mana komunikasi itu terkait.

Pemasangan kembali Segmen

Pada host penerima, setiap potongan data dapat diarahkan ke aplikasi yang sesuai. Selain itu, potongan-potongan individual dari data juga harus direkonstruksi menjadi aliran data yang lengkap yang berguna untuk lapisan Aplikasi. Protokol pada lapisan Transport menggambarkan bagaimana lapisan Transport informasi header digunakan untuk memasang kembali potongan-potongan data ke stream untuk diteruskan ke lapisan aplikasi
.

Mengidentifikasi Aplikasi

Dalam rangka untuk lulus stream data ke aplikasi yang tepat, lapisan Transport harus mengidentifikasi aplikasi target. Untuk mencapai hal ini, lapisan Transport memberikan aplikasi identifier. The TCP / IP protokol menyebutnya pengenal nomor port. Setiap proses perangkat lunak yang perlu mengakses jaringan diberi nomor port yang unik dalam host tersebut. Ini nomor port yang digunakan di header lapisan transport untuk menunjukkan mana aplikasi yang sepotong data terkait.

Lapisan Transport adalah penghubung antara lapisan Aplikasi dan lapisan bawah yang bertanggung jawab untuk transmisi jaringan. Lapisan ini menerima data dari percakapan yang berbeda dan meneruskannya ke lapisan lebih rendah sebagai potongan dikelola yang dapat akhirnya multiplexing atas media.

Aplikasi tidak perlu mengetahui rincian operasional dari jaringan yang digunakan. Aplikasi menghasilkan data yang dikirimkan dari satu aplikasi ke yang lain, tanpa memperhatikan jenis host tujuan, jenis media di mana data harus melakukan perjalanan, jalan yang diambil oleh data, kemacetan pada link, atau ukuran jaringan.

Selain itu, lapisan bawah tidak menyadari bahwa ada beberapa aplikasi mengirim data pada jaringan. Tanggung jawab mereka adalah untuk mengirimkan data ke perangkat yang sesuai. Lapisan Transport kemudian macam potongan-potongan ini sebelum memberikan mereka untuk aplikasi yang sesuai.

Data Persyaratan Vary

Karena aplikasi yang berbeda memiliki kebutuhan yang berbeda, ada protokol Transport beberapa lapisan. Untuk beberapa aplikasi, segmen harus tiba dalam urutan yang sangat spesifik agar dapat berhasil diproses. Dalam beberapa kasus, semua data harus diterima untuk semua itu untuk digunakan. Dalam kasus lain, aplikasi dapat mentolerir beberapa kehilangan data selama transmisi melalui jaringan.

Dalam jaringan hari ini konvergensi, aplikasi dengan kebutuhan transportasi yang sangat berbeda dapat berkomunikasi pada jaringan yang sama. Protokol Transport yang berbeda lapisan memiliki aturan yang berbeda memungkinkan perangkat untuk menangani persyaratan ini data yang beragam.

Beberapa protokol menyediakan hanya fungsi dasar untuk efisien memberikan potongan data antara aplikasi yang sesuai. Jenis protokol yang berguna untuk aplikasi yang sensitif terhadap data penundaan.

Transportasi protokol lapisan lain menggambarkan proses yang menyediakan fitur tambahan, seperti memastikan pengiriman yang handal antara aplikasi. Sementara fungsi-fungsi tambahan menyediakan komunikasi yang lebih kuat pada lapisan Transport antara aplikasi, mereka memiliki overhead tambahan dan membuat tuntutan yang lebih besar pada jaringan.

 


 

Memisahkan Beberapa Komunikasi

Pertimbangkan sebuah komputer yang terhubung ke jaringan yang secara simultan menerima dan mengirim e-mail dan pesan instan, melihat website, dan melakukan panggilan telepon VoIP. Masing-masing aplikasi ini mengirim dan menerima data melalui jaringan pada waktu yang sama. Namun, data dari panggilan telepon tidak diarahkan ke web browser, dan teks dari pesan instan tidak muncul dalam e-mail.

Selanjutnya, pengguna mengharuskan halaman e-mail atau web benar-benar diterima dan disajikan untuk informasi yang akan dianggap berguna. Sedikit keterlambatan dianggap diterima untuk memastikan bahwa informasi yang lengkap diterima dan disajikan.

Sebaliknya, kadang-kadang hilang bagian kecil dari percakapan telepon mungkin dianggap diterima. Satu dapat menyimpulkan audio hilang dari konteks pembicaraan atau meminta orang lain untuk mengulangi apa yang mereka katakan. Hal ini dianggap lebih baik untuk penundaan yang akan dihasilkan dari meminta jaringan untuk mengelola dan mengirim ulang segmen hilang. Dalam contoh ini, pengguna - bukan jaringan - mengelola pengiriman ulang atau penggantian informasi yang hilang.


Sebagaimana dijelaskan dalam bab sebelumnya, pengiriman beberapa jenis data - video misalnya - di seluruh jaringan sebagai salah satu aliran komunikasi yang lengkap dapat mencegah komunikasi lainnya dari terjadi pada waktu yang sama. Hal ini juga membuat pemulihan kesalahan dan pengiriman ulang data yang rusak sulit.

Membagi data menjadi bagian-bagian kecil, dan mengirimkan bagian-bagian dari sumber ke tujuan, memungkinkan banyak komunikasi yang berbeda untuk disisipkan (multiplexing) pada jaringan yang sama.

Segmentasi dari data, sesuai dengan protokol lapisan Transport, menyediakan sarana untuk mengirim dan menerima data ketika menjalankan beberapa aplikasi secara bersamaan pada komputer. Tanpa segmentasi, hanya satu aplikasi, video streaming misalnya, akan dapat menerima data. Anda tidak bisa menerima e-mail, chatting di instant messenger, atau melihat halaman web sementara juga melihat video.

Pada lapisan Transport, setiap set tertentu dari potongan yang mengalir antara aplikasi sumber dan aplikasi tujuan dikenal sebagai percakapan.

Untuk mengidentifikasi setiap segmen data, lapisan Transport menambah potongan header yang berisi data biner. Header ini berisi bidang bit. Ini adalah nilai-nilai di bidang ini yang memungkinkan protokol lapisan Transport yang berbeda untuk melakukan fungsi yang berbeda.


4.1.2 Controlling The Conversation

Fungsi primer yang ditetapkan oleh semua protokol lapisan Transport meliputi:

Segmentasi dan Reassembly - Kebanyakan jaringan memiliki keterbatasan pada jumlah data yang dapat dimasukkan dalam sebuah PDU tunggal. Lapisan Transport membagi data aplikasi menjadi blok-blok data yang merupakan ukuran yang sesuai. Di tempat tujuan, lapisan Transport reassembles data sebelum mengirimnya ke aplikasi tujuan atau layanan.

Conversation Multiplexing - Mungkin ada banyak aplikasi atau layanan yang berjalan pada setiap host dalam jaringan. Masing-masing aplikasi atau layanan diberikan alamat yang dikenal sebagai port sehingga lapisan Transport dapat menentukan dengan aplikasi atau layanan data diidentifikasi.

Selain menggunakan informasi yang terkandung dalam header, untuk fungsi dasar segmentasi data dan reassembly, beberapa protokol pada lapisan Transport menyediakan:

v  Connection-oriented percakapan

v  Reliable pengiriman

v  Memerintahkan Data rekonstruksi

v  flow control


Membangun Sesi

Lapisan Transport dapat memberikan orientasi koneksi dengan menciptakan sesi antara aplikasi. Koneksi ini mempersiapkan aplikasi untuk berkomunikasi satu sama lain sebelum data apapun yang ditransmisikan. Dalam sesi ini, data untuk komunikasi antara dua aplikasi dapat dikelola erat.

Pengiriman handal

Untuk banyak alasan, adalah mungkin untuk sepotong data menjadi rusak, atau hilang sepenuhnya, seperti yang dikirim melalui jaringan. Lapisan Transport dapat memastikan bahwa semua potongan mencapai tujuan mereka dengan memiliki sumber perangkat untuk mengirim ulang data yang hilang.

Delivery Order yang sama

Karena jaringan dapat menyediakan beberapa rute yang dapat memiliki waktu transmisi yang berbeda, data dapat tiba di urutan yang salah. Dengan penomoran dan urutan segmen, lapisan Transport dapat memastikan bahwa segmen ini dipasang kembali ke dalam urutan yang tepat.

flow Control

Jaringan host memiliki sumber daya yang terbatas, seperti memori atau bandwidth. Bila lapisan Transport menyadari bahwa sumber daya ini overtaxed, beberapa protokol dapat meminta bahwa aplikasi mengirim mengurangi laju aliran data. Hal ini dilakukan pada lapisan Transport dengan mengatur jumlah data sumber mentransmisikan sebagai sebuah kelompok. Flow control dapat mencegah hilangnya segmen pada jaringan dan menghindari kebutuhan untuk transmisi.

Sebagai protokol yang dibahas dalam bab ini, layanan ini akan dijelaskan secara lebih rinci.


4.1.3 Supporting Reliable Cumunication

Ingat bahwa fungsi utama dari lapisan Transport adalah untuk mengelola data aplikasi untuk percakapan antara host. Namun, aplikasi yang berbeda memiliki kebutuhan yang berbeda untuk data mereka, dan protokol Transportasi karena berbeda telah dikembangkan untuk memenuhi persyaratan ini.

Sebuah protokol lapisan Transport dapat menerapkan adalah metode untuk memastikan pengiriman yang dapat diandalkan data. Dalam hal jaringan, kehandalan berarti memastikan bahwa setiap potongan data yang sumber mengirim tiba di tempat tujuan. Pada lapisan Transport tiga operasi dasar keandalan adalah:

v  pelacakan data yang ditransmisikan

v  mengakui data yang diterima

v  mentransmisi data tidak diakui

Hal ini memerlukan proses lapisan Transportasi sumber untuk melacak semua potongan data setiap percakapan dan retransmit yang setiap data yang tidak tidak diakui oleh tujuan. Lapisan Transport dari host penerima juga harus melacak data seperti yang diterima dan mengakui penerimaan data.

Proses ini kehandalan tempat overhead tambahan pada sumber daya jaringan karena pengakuan, pelacakan, dan retransmission. Untuk mendukung operasi ini keandalan, data kontrol lebih banyak dipertukarkan antara pengiriman dan penerimaan host. Kontrol informasi ini terkandung dalam Layer 4 sundulan.

Hal ini menciptakan trade-off antara nilai keandalan dan beban itu tempat di jaringan. Aplikasi pengembang harus memilih jenis protokol transport yang sesuai didasarkan pada persyaratan dari aplikasi mereka. Pada lapisan Transport, ada protokol yang menentukan metode untuk baik handal, pengiriman dijamin atau pengiriman upaya terbaik. Dalam konteks jaringan, pengiriman upaya terbaik disebut sebagai tidak bisa diandalkan, karena tidak ada pengakuan bahwa data diterima di tempat tujuan.

Menentukan Kebutuhan Keandalan

Aplikasi, seperti database, halaman web, dan e-mail, mengharuskan semua data yang dikirim tiba di tujuan dalam kondisi aslinya, agar data yang akan berguna. Setiap data yang hilang dapat menyebabkan komunikasi korup yang tidak lengkap atau tidak terbaca. Oleh karena itu, aplikasi ini dirancang untuk menggunakan protokol lapisan Transport yang mengimplementasikan kehandalan. Overhead jaringan tambahan dianggap diperlukan untuk aplikasi ini.

Aplikasi lain lebih toleran dari hilangnya data dalam jumlah kecil. Sebagai contoh, jika satu atau dua segmen dari video stream gagal tiba, hanya akan menciptakan gangguan sesaat dalam sungai. Ini mungkin muncul sebagai distorsi pada gambar, tetapi bahkan mungkin tidak terlihat oleh pengguna.

Memaksakan overhead untuk memastikan keandalan untuk aplikasi ini dapat mengurangi kegunaan aplikasi. Gambar dalam video streaming akan sangat terdegradasi jika perangkat tujuan harus memperhitungkan data yang hilang dan menunda sungai sambil menunggu kedatangannya. Lebih baik untuk membuat gambar terbaik pada saat itu dengan segmen yang datang dan mengorbankan kehandalan. Jika keandalan diperlukan untuk beberapa alasan, aplikasi ini dapat memberikan pengecekan error dan permintaan pengiriman ulang.


4.1.4 UDP and TCP

 

Dua protokol lapisan Transport yang paling umum dari protokol TCP / IP Transmission Control Protocol (TCP) dan User Datagram Protocol (UDP). Kedua protokol komunikasi mengelola beberapa aplikasi. Perbedaan antara keduanya adalah fungsi khusus yang masing-masing protokol mengimplementasikan.

User Datagram Protocol (UDP)

UDP adalah sederhana, protokol connectionless, dijelaskan dalam RFC 768. Ini memiliki keuntungan dari memberikan untuk pengiriman data yang overhead rendah. Potongan-potongan komunikasi dalam UDP disebut datagram. Ini datagram akan dikirim sebagai "usaha terbaik" oleh protokol lapisan Transport ini.

Aplikasi yang menggunakan UDP termasuk:

Domain Name System (DNS)

Video Streaming

Voice over IP (VoIP)

Transmission Control Protocol (TCP)

TCP merupakan protokol berorientasi koneksi, dijelaskan dalam RFC 793. TCP menimbulkan overhead tambahan untuk mendapatkan fungsi. Fungsi tambahan ditentukan oleh TCP adalah pengiriman yang sama order, pengiriman yang handal, dan kontrol aliran. Setiap segmen TCP memiliki 20 byte overhead dalam header encapsulating data lapisan Aplikasi, sedangkan setiap segmen UDP hanya memiliki 8 byte overhead. Lihat angka untuk perbandingan.

Aplikasi yang menggunakan TCP adalah:

web Browser

E-mail

Transfer file


 

4.1.5 Port Addressing

Mengidentifikasi Percakapan

Perhatikan contoh awal dari sebuah komputer secara bersamaan menerima dan mengirim e-mail, pesan instan, halaman web, dan panggilan telepon VoIP.

The TCP dan layanan berbasis UDP melacak berbagai aplikasi yang berkomunikasi. Untuk membedakan segmen dan datagram untuk setiap aplikasi, baik TCP dan UDP memiliki ladang header yang unik dapat mengidentifikasi aplikasi ini. Ini pengidentifikasi unik adalah nomor port,

Dalam header setiap segmen atau datagram, ada sumber dan port tujuan. Nomor port sumber adalah nomor untuk komunikasi terkait dengan aplikasi berasal pada host lokal. Nomor port tujuan adalah nomor untuk komunikasi terkait dengan aplikasi tujuan pada host remote.

Nomor port yang ditugaskan dalam berbagai cara, tergantung pada apakah pesan tersebut adalah permintaan atau tanggapan. Sementara proses server memiliki nomor port statis yang ditugaskan kepada mereka, klien secara dinamis memilih nomor port untuk tiap percakapan.

Ketika sebuah aplikasi client mengirimkan permintaan ke aplikasi server, port tujuan yang terkandung dalam header adalah nomor port yang diberikan ke daemon layanan yang berjalan pada remote host. Perangkat lunak klien harus tahu apa nomor port berhubungan dengan proses server pada host remote. Ini nomor port tujuan dikonfigurasi, baik secara default atau secara manual. Sebagai contoh, ketika sebuah aplikasi web browser membuat permintaan ke server web, browser menggunakan TCP dan nomor port 80 kecuali dinyatakan khusus. Hal ini karena TCP port 80 adalah port default ditugaskan untuk melayani aplikasi web-. Banyak aplikasi umum memiliki tugas port default.

Port sumber dalam segmen atau header datagram dari permintaan klien secara acak. Selama itu tidak bertentangan dengan pelabuhan lainnya yang digunakan pada sistem, klien dapat memilih nomor port. Ini nomor port bertindak seperti alamat pengirim untuk aplikasi meminta. Lapisan Transport melacak port ini dan aplikasi yang dimulai permintaan sehingga ketika respon dikembalikan, dapat diteruskan ke aplikasi yang benar. Nomor port aplikasi meminta digunakan sebagai pelabuhan nomor tujuan di respon kembali dari server.

Kombinasi dari nomor port dan lapisan Transport layer Network alamat IP yang ditugaskan ke host unik mengidentifikasi proses tertentu yang berjalan pada perangkat host tertentu. Kombinasi ini disebut socket. Kadang-kadang, Anda mungkin menemukan nomor port dan soket istilah digunakan secara bergantian. Dalam konteks ini tentu saja, soket merujuk hanya pada kombinasi unik dari alamat IP dan nomor port. Sepasang soket, yang terdiri dari sumber dan alamat IP tujuan dan nomor port, juga unik dan mengidentifikasi percakapan antara dua host.

Sebagai contoh, sebuah web permintaan HTTP halaman yang dikirim ke web server (port 80) yang berjalan pada host dengan Layer 3 IPv4 alamat 192.168.1.20 akan ditakdirkan untuk 192.168.1.20:80 socket.

Jika web browser meminta halaman web berjalan pada host 192.168.100.48 dan nomor port Dinamis ditugaskan untuk web browser adalah 49152, soket untuk halaman web akan 192.168.100.48:49152.


Internet Assigned Numbers Authority (IANA) memberikan nomor port. IANA adalah badan standar yang bertanggung jawab untuk menetapkan berbagai standar pengalamatan.

Ada berbagai jenis nomor port:

Well Known Ports (Bilangan 0-1023) - Angka-angka ini dicadangkan untuk layanan dan aplikasi. Mereka umumnya digunakan untuk aplikasi seperti HTTP (web server) POP3/SMTP (e-mail server) dan Telnet. Dengan mendefinisikan port ini terkenal untuk aplikasi server, aplikasi client dapat diprogram untuk meminta koneksi ke port tertentu dan layanan terkait.

Port Terdaftar (Bilangan 1024-49151) - nomor port ini ditugaskan untuk proses pengguna atau aplikasi. Proses ini terutama aplikasi individu bahwa seorang pengguna telah memilih untuk menginstal daripada aplikasi umum yang akan menerima Pelabuhan Well Known. Ketika tidak digunakan untuk sumber daya server, port ini juga dapat digunakan secara dinamis dipilih oleh klien sebagai port sumber nya.

Dinamis atau Swasta Ports (Bilangan 49.152-65.535) - Juga dikenal sebagai Pelabuhan fana, ini biasanya diberikan secara dinamis untuk aplikasi klien saat memulai sambungan. Hal ini tidak sangat umum untuk klien untuk menyambung ke layanan menggunakan Pelabuhan dinamis atau Swasta (meskipun beberapa program file sharing peer-to-peer lakukan).

Menggunakan TCP dan UDP

Beberapa aplikasi dapat menggunakan TCP dan UDP. Misalnya, overhead yang rendah UDP memungkinkan DNS untuk melayani banyak permintaan klien sangat cepat. Kadang-kadang, bagaimanapun, mengirimkan informasi yang diminta mungkin memerlukan keandalan TCP. Dalam kasus ini, terkenal nomor port 53 digunakan oleh kedua protokol dengan layanan ini.

Links

Daftar saat ini nomor port dapat ditemukan di
http://www.iana.org/assignments/port-numbers.


Kadang-kadang perlu untuk mengetahui aktif koneksi TCP yang terbuka dan berjalan pada host jaringan. Netstat adalah sebuah utilitas jaringan penting yang dapat digunakan untuk memverifikasi koneksi tersebut. Netstat daftar protokol yang digunakan, alamat lokal dan nomor port, alamat asing dan nomor port, dan keadaan koneksi.

Unexplained koneksi TCP dapat menimbulkan ancaman keamanan utama. Hal ini karena mereka dapat menunjukkan bahwa sesuatu atau seseorang terhubung ke host lokal. Selain itu, tidak perlu koneksi TCP dapat mengkonsumsi sumber daya sistem yang berharga sehingga memperlambat kinerja host. Netstat harus digunakan untuk memeriksa koneksi terbuka pada host ketika kinerja tampaknya dikompromikan.

Banyak pilihan yang berguna yang tersedia untuk perintah netstat.

 


Sebuah bab sebelumnya menjelaskan bagaimana PDU dibangun dengan melewatkan data dari aplikasi ke bawah melalui berbagai protokol untuk menciptakan sebuah PDU yang kemudian ditransmisikan pada media. Pada host tujuan, proses ini dibalik sampai data dapat dikirimkan ke aplikasi.

Beberapa aplikasi mengirimkan sejumlah besar data - dalam beberapa kasus, banyak gigabyte. Ini akan menjadi tidak praktis untuk mengirim semua data ini dalam satu potong besar. Tidak ada lalu lintas jaringan lainnya bisa dikirim saat ini data sedang dikirim. Sepotong besar data bisa mengambil menit atau bahkan jam untuk mengirim. Selain itu, jika ada kesalahan, seluruh data file harus hilang atau membenci. Perangkat jaringan tidak akan memiliki buffer memori yang cukup besar untuk menyimpan banyak data ini ketika sedang dikirim atau diterima. Batas bervariasi tergantung pada teknologi jaringan dan media fisik tertentu yang digunakan.

Membagi data aplikasi menjadi potongan-potongan kedua memastikan bahwa data ditransmisikan dalam batas-batas media dan bahwa data dari aplikasi yang berbeda dapat di-multiplexing pada media.

TCP dan UDP Menangani Segmentasi Berbeda.


Dalam TCP, setiap header segmen berisi nomor urut. Angka ini urutan memungkinkan fungsi lapisan Transport pada host tujuan untuk memasang kembali segmen dalam urutan di mana mereka dikirim. Hal ini memastikan bahwa aplikasi tujuan memiliki data dalam bentuk yang tepat pengirim dimaksudkan.

Meskipun layanan menggunakan UDP juga melacak percakapan antara aplikasi, mereka tidak peduli dengan urutan di mana informasi itu ditransmisikan, atau dalam menjaga sambungan. Tidak ada nomor urut dalam header UDP. UDP adalah desain yang lebih sederhana dan menghasilkan lebih sedikit overhead daripada TCP, sehingga transfer data lebih cepat.

Informasi dapat tiba dalam urutan yang berbeda daripada itu menular karena paket berbeda dapat mengambil jalan yang berbeda melalui jaringan. Sebuah aplikasi yang menggunakan UDP harus mentolerir kenyataan bahwa data mungkin tidak akan tiba dalam urutan yang dikirim.


 

4.1.6 Segmentation and Reassemble –Divide and Conquer

Dalam kegiatan ini, Anda akan "melihat ke dalam" paket untuk melihat bagaimana DNS dan HTTP menggunakan nomor port.
Klik ikon Packet Tracer untuk memulai aktivitas Packet Tracer.

4.2 The TCP Protocol –Communicating  With Reability

4.2.1 TCP-Making Conversation Reliable

            Perbedaan utama antara TCP dan UDP adalah kehandalan. Keandalan komunikasi TCP dilakukan menggunakan koneksi berorientasi sesi. Sebelum sebuah host menggunakan TCP mengirimkan data ke host lain, lapisan Transport memulai proses untuk membuat koneksi dengan tujuan. Koneksi ini memungkinkan pelacakan sesi, atau aliran komunikasi antara host. Proses ini memastikan bahwa setiap host menyadari dan siap untuk komunikasi. Sebuah percakapan TCP lengkap mengharuskan pembentukan sesi antara host di kedua arah.

Setelah sesi telah ditetapkan, tujuan mengirimkan ucapan terima kasih kepada sumber untuk segmen yang diterima. Ini pengakuan membentuk dasar dari keandalan dalam sesi TCP. Sebagai sumber menerima pengakuan, ia tahu bahwa data telah berhasil dikirim dan bisa berhenti pelacakan data. Jika sumber tidak menerima pengakuan dalam jumlah yang telah ditetapkan waktu, mentransmisikan kembali data ke tujuan.

Bagian dari overhead tambahan menggunakan TCP adalah lalu lintas jaringan yang dihasilkan oleh pengakuan dan transmisi ulang. Pembentukan sesi menciptakan overhead dalam bentuk segmen tambahan yang dipertukarkan. Ada juga overhead tambahan pada host individual diciptakan oleh kebutuhan untuk melacak yang segmen sedang menunggu pengakuan dan oleh proses transmisi.

Reliabilitas ini dicapai dengan memiliki ladang di segmen TCP, masing-masing dengan fungsi tertentu, seperti yang ditunjukkan pada gambar. Bidang ini akan dibahas lebih lanjut dalam bagian ini.












 

 

4.2.2 TCP Serves Prossess

 

Seperti yang telah dibahas dalam bab sebelumnya, proses aplikasi berjalan di server. Proses ini menunggu sampai klien memulai komunikasi dengan permintaan untuk informasi atau layanan lainnya.

Setiap proses aplikasi yang berjalan pada server dikonfigurasi untuk menggunakan nomor port, baik secara default atau secara manual oleh administrator sistem
. Server individu tidak dapat memiliki dua layanan ditugaskan ke nomor port yang sama dalam layanan lapisan Transport yang sama. Sebuah host menjalankan aplikasi web server dan aplikasi transfer file tidak dapat memiliki keduanya dikonfigurasi untuk menggunakan port yang sama (misalnya, TCP port 8080). Ketika sebuah aplikasi server aktif adalah ditugaskan ke port tertentu, bahwa port dianggap "terbuka" di server. Ini berarti bahwa lapisan Transport menerima dan memproses segmen ditujukan ke port itu. Setiap permintaan klien masuk ditujukan ke soket yang benar diterima dan data dilewatkan ke aplikasi server. Ada banyak port simultan terbuka pada server, satu untuk setiap aplikasi server aktif. Adalah umum bagi server untuk menyediakan lebih dari satu layanan, seperti server web dan server FTP, pada saat yang sama.

Salah satu cara untuk meningkatkan keamanan pada server adalah untuk membatasi akses server untuk hanya port yang berhubungan dengan layanan dan aplikasi yang harus dapat diakses oleh pemohon yang berwenang.

Angka ini menunjukkan alokasi khas port sumber dan tujuan dalam operasi client / server TCP.






 

4.2.3 TPC Connection Establishment and Termination

Ketika host dua berkomunikasi menggunakan TCP, sambungan didirikan sebelum data dapat dipertukarkan. Setelah komunikasi selesai, sesi ditutup dan sambungan diakhiri. Mekanisme sesi koneksi dan mengaktifkan fungsi kehandalan TCP.

Lihat gambar untuk langkah-langkah untuk membangun dan mengakhiri koneksi TCP.

Tuan rumah trek setiap segmen data dalam sesi pertukaran dan informasi tentang apa data yang diterima oleh masing-masing host dengan menggunakan informasi dalam header TCP.

Koneksi masing-masing mewakili dua aliran komunikasi satu arah, atau sesi. Untuk membuat sambungan, tuan rumah melakukan jabat tangan tiga arah. Kontrol bit pada header TCP menunjukkan kemajuan dan status koneksi. Jabat tangan tiga arah:
1. Menetapkan bahwa perangkat tujuan hadir pada jaringan.
2. Memverifikasi bahwa perangkat tujuan memiliki layanan aktif dan menerima permintaan     pada nomor port tujuan bahwa klien memulai bermaksud untuk menggunakan untuk sesi. 
3. Menginformasikan perangkat tujuan bahwa klien sumber bermaksud untuk membangun sebuah sesi komunikasi pada nomor port yang

Dalam koneksi TCP, tuan rumah melayani sebagai klien memulai sesi ke server. Tiga langkah dalam pembentukan koneksi TCP adalah:

1. Klien memulai mengirimkan segmen berisi nilai urutan awal, yang berfungsi sebagai permintaan ke server untuk memulai sesi komunikasi.

2. Server merespon dengan segmen yang mengandung nilai pengakuan sama dengan nilai urutan yang diterima ditambah 1, ditambah nilai urutan sinkronisasi sendiri nya. Nilai adalah salah satu lebih besar dari nomor urut karena tidak ada data yang harus diakui. Ini nilai pengakuan memungkinkan klien untuk mengikat respon kembali ke segmen aslinya yang dikirim ke server.

3. Memulai client merespon dengan nilai pengakuan sama dengan nilai urutan yang diterima ditambah satu. Ini melengkapi proses pembentukan koneksi.

Untuk memahami proses jabat tangan tiga arah, penting untuk melihat berbagai nilai bahwa dua host pertukaran. Dalam header segmen TCP, ada enam 1-bit field yang berisi informasi kontrol yang digunakan untuk mengelola proses TCP. Bidang-bidang tersebut adalah:

URG
- Urgent pointer lapangan signifikan

ACK - Pengakuan lapangan signifikan

PSH - Tekan Fungsi

RST - Reset koneksi

SYN - Menyinkronkan urutan nomor

FIN-Tidak ada lagi data dari pengirim

Bidang ini disebut sebagai flag, karena nilai dari salah satu bidang ini hanya 1 bit dan, oleh karena itu, hanya memiliki dua nilai: 1 atau 0. Ketika nilai bit set ke 1, ini menunjukkan apa informasi kontrol yang terkandung dalam segmen.

Menggunakan proses empat langkah, bendera dipertukarkan untuk mengakhiri sebuah koneksi TCP.








 


4.2.4 TCP Three- Way Handshake

Menggunakan output Wireshark, Anda dapat memeriksa operasi dari TCP 3-way handshake:

Langkah 1

Seorang klien TCP memulai jabat tangan tiga arah dengan mengirimkan segmen dengan set (Synchronize Sequence Number) flag SYN kontrol, menunjukkan nilai awal dalam bidang nomor urutan pada header. Ini nilai awal untuk nomor urut, yang dikenal sebagai Nomor urutan awal (ISN), secara acak dipilih dan digunakan untuk mulai melacak aliran data dari klien ke server untuk sesi ini. ISN di header setiap segmen ditingkatkan oleh satu untuk setiap byte data yang dikirim dari klien ke server sebagai percakapan data terus.

Seperti ditunjukkan dalam gambar, output dari protocol analyzer menunjukkan flag SYN kontrol dan nomor urutan relatif.

Bendera kontrol SYN diatur dan nomor urut relatif pada 0. Meskipun protocol analyzer dalam grafik menunjukkan nilai relatif untuk urutan dan nomor pengakuan, nilai-nilai yang benar adalah 32 bit bilangan biner. Kita bisa menentukan jumlah yang sebenarnya dikirim dalam header segmen dengan memeriksa panel Packet Bytes. Di sini Anda dapat melihat empat byte diwakili dalam heksadesimal.


Langkah 2

Server TCP perlu mengakui penerimaan dari segmen SYN dari klien untuk membangun sesi dari klien ke server. Untuk melakukannya, server mengirim segmen kembali ke klien dengan flag ACK menunjukkan bahwa jumlah Pengakuan adalah signifikan. Dengan bendera ini diatur dalam segmen, klien mengakui ini sebagai pengakuan bahwa server menerima SYN dari klien TCP.

Nilai dari field nomor pengakuan adalah sama dengan jumlah klien urutan awal ditambah 1. Ini menetapkan sesi dari klien ke server. Bendera ACK akan tetap ditetapkan untuk keseimbangan sesi. Ingatlah bahwa percakapan antara klien dan server sebenarnya adalah dua satu arah sesi: satu dari klien ke server, dan lainnya dari server ke klien. Dalam langkah kedua dari jabat tangan tiga arah, server harus melakukan respon dari server ke klien. Untuk memulai sesi ini, server menggunakan flag SYN dengan cara yang sama bahwa klien lakukan. Ini set bendera kontrol SYN di header untuk membangun sesi dari server ke klien. Bendera SYN menunjukkan bahwa nilai awal dari field nomor urutan pada header. Nilai ini akan digunakan untuk melacak aliran data dalam sesi ini dari server ke klien.

Seperti ditunjukkan dalam gambar, output protocol analyzer menunjukkan bahwa bendera kontrol ACK dan SYN diatur dan urutan relatif dan nomor pengakuan ditampilkan.


Langkah 3

Akhirnya, klien TCP merespon dengan segmen yang berisi ACK yang merupakan respon terhadap TCP SYN dikirim oleh server. Ada data pengguna tidak ada di segmen ini. Nilai dalam field nomor pengakuan mengandung lebih dari satu nomor urutan awal yang diterima dari server. Setelah kedua sesi dibentuk antara klien dan server, semua segmen tambahan dipertukarkan dalam komunikasi ini akan memiliki flag ACK.

Seperti ditunjukkan dalam gambar, output protocol analyzer menunjukkan set kontrol flag ACK dan urutan relatif dan nomor pengakuan ditampilkan.

Keamanan dapat ditambahkan ke jaringan data dengan:
Menyangkal pembentukan sesi TCP
Hanya memungkinkan sesi harus ditetapkan untuk layanan tertentu
Hanya memungkinkan lalu lintas sebagai bagian dari sesi sudah mapan.

Keamanan ini dapat diterapkan untuk semua sesi TCP atau hanya untuk sesi yang dipilih.

 


4.2.5 TCP Session Termination

Untuk menutup sambungan, FIN (Finish) kontrol bendera di header segmen harus diatur. Untuk mengakhiri setiap sesi satu arah TCP, jabat tangan dua arah yang digunakan, terdiri dari segmen FIN dan segmen ACK. Oleh karena itu, untuk mengakhiri percakapan tunggal yang didukung oleh TCP, empat pertukaran diperlukan untuk mengakhiri kedua sesi. Catatan: Dalam penjelasan ini, istilah klien dan server yang digunakan dalam deskripsi ini sebagai referensi untuk kesederhanaan, tetapi proses terminanation dapat dimulai oleh dua host yang menyelesaikan sesi:

1. Ketika klien memiliki data lagi untuk mengirim di sungai, ia mengirimkan segmen dengan flag FIN.

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

3. Server mengirimkan FIN ke klien, untuk mengakhiri sesi server untuk klien.

4. Klien merespon dengan ACK untuk mengakui FIN dari server.

Ketika akhir sesi klien memiliki data lagi untuk mentransfer, itu set bendera FIN di header segmen. Selanjutnya, akhir koneksi server akan mengirimkan segmen yang normal berisi data dengan flag ACK menggunakan nomor pengakuan, yang menyatakan bahwa semua byte data telah diterima. Ketika semua segmen telah diakui, sesi ditutup.

Sesi ke arah lain ditutup dengan menggunakan proses yang sama. Penerima mengindikasikan bahwa tidak ada lebih banyak data untuk mengirim dengan menetapkan bendera FIN di header segmen dikirim ke sumbernya. Sebuah pengakuan kembali menegaskan bahwa semua byte data telah diterima dan sesi yang, pada gilirannya, tertutup.

Seperti terlihat dalam gambar, bendera FIN dan ACK kontrol diatur dalam header segmen, sehingga menutup sesi HTTP.

Hal ini juga memungkinkan untuk mengakhiri koneksi dengan jabat tangan tiga arah. Ketika klien memiliki data lagi untuk mengirim, ia mengirimkan FIN ke server. Jika server juga tidak memiliki lebih banyak data untuk mengirim, dapat menjawab dengan baik FIN dan ACK bendera set, menggabungkan dua langkah menjadi satu. Klien menjawab dengan ACK.



 

Dalam kegiatan ini, Anda akan mempelajari TCP 3-way handshake untuk pembentukan sesi dan proses TCP untuk terminasi sesi. Banyak protokol aplikasi menggunakan TCP, dan memvisualisasikan pembentukan sesi dan proses terminasi dengan Packet Tracer akan memperdalam pemahaman Anda.

Klik ikon Packet Tracer untuk memulai aktivitas Packet Tracer.


 

4.3 Managing TCP Session

4.3.1  TCP Segmen Resembly

 

Segmen resequencing to Order Menular

Ketika layanan mengirim data menggunakan TCP, segmen mungkin tiba di tempat tujuan mereka rusak. Untuk pesan asli yang akan dipahami oleh penerima, data dalam segmen ini dipasang kembali ke urutan asli. Nomor urut ditugaskan di header setiap paket untuk mencapai tujuan ini.

Selama pengaturan sesi, nomor urutan awal (ISN) diatur. Ini nomor urut awal merupakan nilai awal untuk byte untuk sesi ini yang akan dikirim ke aplikasi penerima. Sebagai data yang ditransmisikan selama sesi, nomor urut bertambah dengan jumlah byte yang telah dikirim. Ini pelacakan data byte memungkinkan setiap segmen untuk secara unik diidentifikasi dan diakui. Segmen yang hilang dapat diidentifikasi.

Segmen nomor urut mengaktifkan keandalan dengan menunjukkan bagaimana memasang kembali dan menyusun ulang segmen diterima, seperti yang ditunjukkan pada gambar.

Proses TCP menerima menempatkan data dari segmen ke dalam buffer penerima. Segmen ditempatkan dalam urutan nomor urutan yang tepat dan diteruskan ke lapisan aplikasi saat dipasang kembali. Setiap segmen yang datang dengan nomor urut noncontiguous diadakan untuk waktu pemrosesan. Kemudian, ketika segmen dengan byte hilang tiba, segmen diproses.


4.3.2 TCP Acknowledgemeat with Windowing

Mengkonfirmasi Penerimaan Segmen

Salah satu fungsi TCP adalah memastikan bahwa setiap segmen mencapai tujuannya. Layanan TCP pada host tujuan mengakui data yang telah diterima ke sumber aplikasi.

Header segmen urutan nomor dan nomor pengakuan digunakan bersama-sama untuk mengkonfirmasi penerimaan byte data yang terkandung dalam segmen. Nomor urut menunjukkan jumlah relatif byte yang telah ditransmisikan dalam sesi ini termasuk byte di segmen saat ini. TCP menggunakan nomor pengakuan dalam segmen dikirim kembali ke sumber untuk mengindikasikan byte berikutnya dalam sesi ini bahwa penerima mengharapkan untuk menerima. Ini disebut pengakuan expectational.

Sumber diberitahu bahwa tujuan telah menerima semua byte dalam aliran data sampai, tetapi tidak termasuk, byte yang ditunjukkan dengan jumlah pengakuan. Host pengirim diharapkan untuk mengirim segmen yang menggunakan nomor urut yang sama dengan jumlah pengakuan.

Ingat, setiap koneksi sebenarnya adalah dua sesi satu arah. Urutan nomor dan nomor pengakuan sedang dipertukarkan di kedua arah.

Dalam contoh pada gambar, tuan rumah di sebelah kiri mengirimkan data ke host di sebelah kanan. Ini mengirimkan segmen berisi 10 byte data untuk sesi ini dan nomor urut sama dengan 1 pada header.

Tuan rumah penerima di sebelah kanan menerima segmen pada Layer 4 dan menentukan bahwa nomor urut adalah 1 dan bahwa ia memiliki 10 byte data. Tuan rumah kemudian mengirimkan segmen kembali ke host di sebelah kiri untuk mengakui penerimaan data ini. Dalam segmen ini, tuan rumah menetapkan jumlah pengakuan sampai 11 untuk menunjukkan bahwa byte data selanjutnya mereka mengharapkan untuk menerima dalam sesi ini adalah nomor byte 11.

Ketika tuan rumah pengiriman di sebelah kiri menerima pengakuan ini, sekarang dapat mengirim segmen berikutnya berisi data untuk sesi ini dimulai dengan jumlah byte 11.

Melihat contoh ini, jika host pengirim harus menunggu pengakuan penerimaan dari setiap 10 byte, jaringan akan memiliki banyak overhead. Untuk mengurangi overhead dari ucapan terima kasih ini, beberapa segmen data dapat dikirim sebelum dan mengakui dengan pesan TCP tunggal dalam arah yang berlawanan. Pengakuan ini berisi sejumlah pengakuan berdasarkan jumlah byte yang diterima dalam sesi.

Misalnya, dimulai dengan nomor urut 2000, jika 10 segmen 1000 byte masing-masing diterima, jumlah pengakuan 12001 akan dikembalikan ke sumbernya.

Jumlah data yang sumber dapat mengirim sebelum pengakuan harus diterima disebut ukuran jendela. Ukuran jendela bidang pada header TCP yang memungkinkan pengelolaan data yang hilang dan kontrol aliran.


4.3.3 Retransmission

Penanganan Rugi Segmen

Tidak peduli seberapa baik dirancang jaringan adalah, kadang-kadang kehilangan data akan terjadi. Oleh karena itu, TCP menyediakan metode mengelola kerugian segmen. Di antaranya adalah mekanisme untuk mengirim ulang segmen dengan data tidak diakui.

Sebuah host tujuan layanan menggunakan TCP biasanya hanya mengakui data untuk byte urutan berdekatan. Jika satu atau lebih segmen yang hilang, hanya data dalam segmen yang melengkapi sungai diakui.

Misalnya, jika segmen dengan nomor urut 1500 hingga 3000 dan 3400-3500 yang diterima, jumlah pengakuan akan 3001. Hal ini karena ada segmen dengan nomor urut 3001-3399 yang belum diterima.

Ketika TCP pada host sumber belum menerima pengakuan setelah jumlah yang telah ditetapkan waktu, itu akan kembali ke nomor acknowledgement terakhir bahwa mereka menerima dan data memancarkan kembali dari titik ke depan.

Proses transmisi ini tidak ditentukan oleh RFC, tapi diserahkan kepada implementasi tertentu dari TCP.

Untuk implementasi TCP khas, tuan rumah dapat mengirimkan segmen, meletakkan salinan segmen dalam antrian transmisi, dan memulai timer. Ketika pengakuan data diterima, segmen akan dihapus dari antrian. Jika pengakuan tidak diterima sebelum timer berakhir, segmen adalah retransmitted.

Animasi ini menunjukkan transmisi dari segmen hilang.

Host hari ini juga dapat menggunakan fitur opsional yang disebut Selektif Ucapan Terima Kasih. Jika kedua host dukungan Ucapan Selektif, adalah mungkin untuk tujuan untuk mengakui byte di segmen terputus dan host hanya akan perlu untuk memancarkan kembali data yang hilang.


 

4.3.4 Congestion Control-Minimizing Segment Loss

flow Control

TCP juga menyediakan mekanisme untuk kontrol aliran. Flow control membantu keandalan transmisi TCP dengan menyesuaikan tingkat efektif aliran data antara dua layanan dalam sesi. Ketika sumber yang menginformasikan bahwa jumlah tertentu dari data dalam segmen diterima, dapat terus mengirimkan lebih banyak data untuk sesi ini.

Ini Ukuran Jendela lapangan di header TCP menentukan jumlah data yang dapat dikirimkan sebelum pengakuan harus diterima. Ukuran jendela awal ditentukan selama sesi startup melalui jabat tangan tiga arah.

Mekanisme umpan balik TCP menyesuaikan tingkat efektif transmisi data untuk aliran maksimum yang perangkat jaringan dan tujuan dapat mendukung tanpa kehilangan. TCP mencoba untuk mengelola tingkat transmisi sehingga semua data akan diterima dan transmisi ulang akan diminimalkan.

Lihat gambar untuk sebuah representasi yang disederhanakan dari ukuran jendela dan pengakuan. Dalam contoh ini, ukuran jendela awal untuk sesi TCP diwakili diatur ke 3000 byte. Ketika pengirim telah ditransmisikan 3000 byte, menunggu pengakuan dari byte sebelum mengirimkan segmen lebih dalam sesi ini.

Setelah pengirim telah menerima pengakuan ini dari penerima, pengirim dapat mengirimkan sebuah 3000 byte tambahan.

Selama penundaan dalam menerima pengakuan, pengirim tidak akan mengirimkan setiap segmen tambahan untuk sesi ini. Dalam periode ketika jaringan tersumbat atau sumber daya dari host penerima yang tegang, keterlambatan dapat meningkat. Seperti keterlambatan ini tumbuh lagi, tingkat transmisi efektif data untuk sesi ini menurun. Perlambatan dalam data rate membantu mengurangi pertentangan sumber daya.


 

Mengurangi Ukuran Jendela
Cara lain untuk mengontrol aliran data adalah dengan menggunakan ukuran jendela dinamis. Ketika sumber daya jaringan yang dibatasi, TCP dapat mengurangi ukuran jendela untuk mengharuskan segmen yang diterima diakui lebih sering. Hal ini secara efektif memperlambat laju transmisi karena sumber data yang menunggu untuk diakui lebih sering.

The host TCP mengirimkan menerima nilai ukuran jendela ke TCP mengirimkan untuk menunjukkan jumlah byte yang siap untuk menerima sebagai bagian dari sesi ini. Jika tujuan kebutuhan untuk memperlambat laju komunikasi karena buffer memory yang terbatas, dapat mengirim nilai ukuran jendela yang lebih kecil untuk sumber sebagai bagian dari pengakuan.

Seperti ditunjukkan dalam gambar, jika host penerima memiliki kemacetan, mungkin merespon ke host pengirim dengan segmen dengan ukuran jendela berkurang. Dalam grafik ini, ada kehilangan salah satu segmen. Penerima berubah bidang jendela pada header TCP dari segmen kembali dalam percakapan dari 3000 ke 1500. Hal ini menyebabkan pengirim untuk mengurangi ukuran jendela sampai 1500.

Setelah periode transmisi dengan tidak ada kerugian data atau sumber daya terbatas, penerima akan mulai meningkatkan medan jendela. Hal ini mengurangi overhead pada jaringan karena pengakuan sedikit perlu dikirim. Ukuran jendela akan terus meningkat sampai ada data kerugian, yang akan menyebabkan ukuran jendela yang akan menurun.

Ini meningkatkan dinamis dan penurunan ukuran jendela adalah proses yang berkesinambungan dalam TCP, yang menentukan ukuran jendela optimal untuk setiap sesi TCP. Dalam jaringan yang sangat efisien, ukuran jendela dapat menjadi sangat besar karena data tidak hilang. Dalam jaringan di mana infrastruktur dasar sedang stres, ukuran jendela akan tetap kecil.

Links

Rincian berbagai fitur TCP kemacetan manajemen dapat ditemukan dalam RFC 2.581.

 

 

4.4 The UDP Protocol-Comunication with Low Overheand

4.4.1 UDP-Low Overhead Vs Reliability

UDP adalah protokol sederhana yang menyediakan fungsi Transportasi lapisan dasar. Ini overhead jauh lebih rendah daripada TCP, karena tidak berorientasi koneksi dan tidak menyediakan transmisi canggih, sequencing, dan mekanisme kontrol aliran.

Ini tidak berarti bahwa aplikasi yang menggunakan UDP selalu dapat diandalkan. Ini hanya berarti bahwa fungsi tersebut tidak disediakan oleh protokol lapisan Transport dan harus dilaksanakan di tempat lain jika diperlukan.

Meskipun jumlah total lalu lintas UDP ditemukan pada jaringan yang khas sering relatif rendah, protokol lapisan tombol Aplikasi yang menggunakan UDP termasuk:
1.Domain Name System (DNS)
2.Simple Network Management Protocol (SNMP)
3.Dynamic Host Configuration Protocol (DHCP)
4.Routing Information Protocol (RIP)
4.Trivial File Transfer Protocol (TFTP)
5. online permainan

Beberapa aplikasi, seperti game online atau VoIP, dapat mentolerir beberapa kehilangan beberapa data. Jika aplikasi ini menggunakan TCP, mereka mungkin mengalami penundaan besar sementara TCP mendeteksi kehilangan data dan mentransmisikan kembali data yang. Penundaan ini akan lebih merugikan aplikasi dari kerugian data kecil. Beberapa aplikasi, seperti DNS, hanya akan coba permintaan jika mereka tidak menerima jawaban, dan karena itu mereka tidak perlu TCP untuk menjamin pengiriman pesan.

Overhead rendah UDP membuatnya sangat diinginkan untuk aplikasi tersebut.


4.4.2 Diagram Reassembly

Karena UDP adalah connectionless, sesi tidak ditetapkan sebelum komunikasi berlangsung seperti mereka dengan TCP. UDP dikatakan transaksi berbasis. Dengan kata lain, ketika aplikasi memiliki data untuk dikirim, itu hanya mengirimkan data.

Banyak aplikasi yang menggunakan UDP mengirim sejumlah kecil data yang dapat ditampung dalam satu segmen. Namun, beberapa aplikasi akan mengirim sejumlah besar data yang harus dibagi menjadi beberapa segmen PDU UDP disebut sebagai datagram, meskipun segmen syarat dan datagram kadang-kadang digunakan secara bergantian untuk menggambarkan lapisan Transport PDU.

Ketika beberapa datagrams dikirim ke tujuan, mereka dapat mengambil jalan yang berbeda dan tiba dalam urutan yang salah. UDP tidak melacak nomor urut cara TCP tidak. UDP tidak memiliki cara untuk menyusun ulang datagram ke dalam urutan transmisi mereka. Lihat gambar.

Oleh karena itu, UDP hanya reassembles data dalam urutan yang telah diterima dan meneruskannya ke aplikasi. Jika urutan data penting ke aplikasi tersebut, aplikasi akan harus mengidentifikasi urutan yang tepat dari data dan menentukan bagaimana data harus diproses.


4.4.3 Server Processes and Requests

Like TCP-based applications, UDP-based server applications are assigned Well Known or Registered port numbers. When these applications or processes are running, they will accept the data matched with the assigned port number. When UDP receives a datagram destined for one of these ports, it forwards the application data to the appropriate application based on its port number.


 

4.4.4 Client Processor

Seperti dengan TCP, klien / server komunikasi dimulai oleh sebuah aplikasi klien yang meminta data dari proses server. Proses klien UDP secara acak memilih nomor port dari jangkauan dinamis dari nomor port dan menggunakan ini sebagai port sumber untuk percakapan. Port tujuan biasanya akan menjadi nomor port Well Known atau Terdaftar ditugaskan ke proses server.

Nomor sumber Acak port juga membantu dengan keamanan. Jika ada pola diprediksi untuk pemilihan port tujuan, penyusup dapat mensimulasikan lebih mudah akses ke klien dengan mencoba untuk terhubung ke nomor port yang paling mungkin untuk terbuka.

Karena tidak ada sesi yang akan dibuat dengan UDP, segera setelah data siap untuk dikirim dan port diidentifikasi, UDP dapat membentuk datagram dan menyebarkannya ke lapisan Jaringan ditangani dan dikirim pada jaringan.

Ingat, sekali klien telah memilih sumber dan port tujuan, pasangan yang sama port ini digunakan di header dari semua datagram yang digunakan dalam transaksi. Untuk data kembali ke klien dari server, sumber dan nomor port tujuan dalam header datagram dibalik.

 






 

 

Dalam kegiatan ini, bagaimana DNS menggunakan UDP diperiksa.

Klik ikon Packet Tracer untuk memulai aktivitas Packet Tracer.


4.5 Lab Activites

4.5.1 Observing TCP and Uppusing Netstat

Dalam Lab ini Anda akan memeriksa netstat (network statistik utilitas) perintah pada komputer host, dan mengatur pilihan netstat output untuk menganalisis dan memahami TCP / Transport Status lapisan protokol IP.

Klik ikon Lab untuk melihat rincian lebih lanjut


4.5.2 TCP/IP Transport Layer Protocol TCP and UDP

Dalam Lab ini Anda akan menggunakan Wireshark untuk memonitor dan menganalisa aplikasi klien (FTP dan HTTP) komunikasi antara server dan klien.

Klik ikon Lab untuk melihat rincian lebih lanjut


4.5.3 Aplication and Transport Layer Protocols

 

Dalam kegiatan ini, Anda akan menggunakan mode Simulasi Packet Tracer untuk menangkap dan menganalisa paket permintaan web menggunakan URL.

Klik ikon Packet Tracer untuk memulai aktivitas Packet Tracer.


Lapisan Transport menyediakan untuk kebutuhan jaringan data dengan:
Membagi data yang diterima dari aplikasi ke dalam segmen
Menambahkan header untuk mengidentifikasi dan mengelola setiap segmen
Menggunakan informasi header untuk memasang kembali segmen kembali ke data aplikasi
Melewati data berkumpul untuk aplikasi yang benar

UDP dan TCP adalah protokol Transport umum lapisan.

UDP datagrams dan segmen TCP telah header diawali dengan data yang mencakup nomor port sumber dan nomor port tujuan. Nomor port ini memungkinkan data untuk diarahkan ke aplikasi yang benar berjalan pada komputer tujuan.

TCP tidak lulus data ke jaringan sampai tahu bahwa tujuan adalah siap untuk menerimanya. TCP kemudian mengelola aliran data dan mengirim ulang segmen data apapun yang tidak diakui sebagai diterima di tempat tujuan. TCP menggunakan mekanisme handshaking, timer dan pengakuan, dan windowing dinamis untuk mencapai fitur-fitur handal. Reliabilitas ini, bagaimanapun, memberlakukan biaya overhead pada jaringan dalam hal header segmen yang jauh lebih besar dan lebih lalu lintas jaringan antara sumber dan tujuan mengelola transportasi data.

Jika data aplikasi yang perlu disampaikan di seluruh jaringan dengan cepat, atau jika bandwidth jaringan tidak dapat mendukung overhead dari pesan kontrol yang dipertukarkan antara sumber dan sistem tujuan, UDP akan lebih disukai Transportasi pengembang protokol lapisan. Karena UDP tidak melacak atau mengakui penerimaan di tempat tujuan datagram - datagram hanya melewati diterima ke lapisan Aplikasi saat mereka tiba - dan tidak mengirim ulang datagrams hilang. Namun, ini tidak berarti bahwa komunikasi itu sendiri tidak dapat diandalkan, mungkin ada mekanisme dalam protokol lapisan aplikasi dan layanan yang hilang atau tertunda memproses datagram jika aplikasi tersebut memiliki persyaratan tersebut.

Pilihan Transportasi protokol lapisan dibuat oleh pengembang dari aplikasi terbaik untuk memenuhi kebutuhan pengguna. Pengembang beruang dalam pikiran, meskipun, bahwa lapisan lainnya semua berperan dalam komunikasi data jaringan dan akan mempengaruhi kinerjanya.


 

di mana melakukan transportasi lapisan proses uccur?
transportasi lapisan proses antara lapisan aplikasi dan lapisan internet dari tcp / ip dan model yang antara lapisan sesi dan lapisan jaringan dari Madel osi


apa lapisan transportasi tanggung jawab?
lapisan transport adalah melacak jawab dari percakapan pribadi yang terjadi antara aplikasi pada sumber dan host tujuan. segmentasi data dan menambahkan dan header untuk mengidentifikasi dan mengelola setiap segmen
. menggunakan informasi header untuk reassamble segmen kembali ke data aplikasi
. melewati data berkumpul untuk appli yang benar...


apa segmen sediakan untuk comunication?
segmentasi data, sesuai dengan protokol lapisan transport, menyediakan rata-rata untuk mengirim dan menerima data ketika menjalankan beberapa aplikasi secara bersamaan pada komputer

 

 


TRANSPORT LAYER

Lapisan transport adalah tingkat empat dari model OSI tujuh tingkat. Menanggapi permintaan layanan dari lapisan sesi dan permintaan isu-isu pelayanan ke lapisan jaringan.

Layer Transport bertugas melakukan sesi komunikasi antara komputer dalam jaringan. Menenrukan bagaimana data ditransmisikan.

 Dua Protocol Transport Layer yang dipakai :

  Transmission Control Protocol (TCP)

  User Datagram Protocol (UDP).

  User Datagram Protocol

  UDP merupakan connectionless communication, bekerja tidak menjamin data sampai ditujuan secara utuh.

  Normalnya untuk mentransmisikan data dalam jumlah kecil pada satu waktu.

  Reliabilitasnya/penjaminan data sampai pada penerima tergantung dari aplikasi.

  Transmission Control Protocol (TCP)

  Connection-oriented dan reliable communication yang artinya data dijamin sampai tujuan

  Untuk menjamin diperlukan komunikasi awal dengan penerima sebelum transfer data dilakukan

  Membutuhkan ack setiap penerimaan data

  Dipakai untuk mentransmisikan data dalam jumlah besar

Lapisan Jaringan umumnya tidak menjamin bahwa paket data akan tiba dalam urutan yang sama bahwa mereka dikirim, tetapi sering ini adalah fitur yang diinginkan, sehingga lapisan Transport menyediakan itu. Cara termudah untuk melakukan hal ini adalah untuk memberikan paket setiap nomor, dan memungkinkan penerima untuk menyusun ulang paket.

Lapisan Jaringan umumnya tidak menjamin bahwa paket data akan tiba dalam urutan yang sama bahwa mereka dikirim, tetapi sering ini adalah fitur yang diinginkan, sehingga lapisan Transport menyediakan itu. Cara termudah untuk melakukan hal ini adalah untuk memberikan paket setiap nomor, dan memungkinkan penerima untuk menyusun ulang paket.


Error 'Bebas' Data, yaitu Jaringan mendasari bisa jadi berisik, dan data yang diterima mungkin tidak selalu sama dengan data yang dikirim. Lapisan Transport bisa memperbaiki hal ini: biasanya dengan menyediakan checksum dari data yang mendeteksi apakah telah terjadi kesalahan semacam. Tentu saja, tidak mungkin bebas dari kesalahan, namun adalah mungkin untuk secara substansial mengurangi jumlah kesalahan terdeteksi. Lapisan ini juga dapat mengirim ulang paket yang telah hilang dalam perjalanan.


Flow Control, yaitu Jumlah memori pada komputer terbatas, dan tanpa flow control komputer yang lebih besar mungkin banjir komputer dengan begitu banyak informasi yang tidak bisa menahan semua sebelum berurusan dengan itu. Saat ini, ini bukan masalah besar, karena memori murah sedangkan bandwidth relatif mahal, namun pada jaman dulu itu lebih penting. Flow control memungkinkan penerima untuk mengatakan "Whoa!" sebelum kewalahan. Terkadang ini sudah disediakan oleh jaringan, tetapi di mana tidak, lapisan Transport dapat menambahkan di.
Orientasi byte. Daripada berurusan dengan hal-hal secara paket-per-paket, lapisan Transport dapat menambahkan kemampuan untuk melihat komunikasi hanya sebagai aliran byte. Hal ini lebih bagus untuk menangani.


Port, yaitu Pelabuhan pada dasarnya cara untuk mengatasi beberapa entitas di lokasi yang sama. Sebagai contoh, baris pertama dari alamat pos adalah jenis port, dan membedakan antara penghuni yang berbeda dari rumah yang sama. Aplikasi Komputer masing-masing akan mendengarkan informasi tentang port mereka sendiri, yang mengapa anda dapat menggunakan lebih dari satu aplikasi berbasis jaringan pada waktu yang sama.

Di internet terdapat berbagai layanan Transportasi, tetapi dua paling umum adalah TCP dan UDP. TCP merupakan protocol connection-oriented, yang artinya data hanya bisa ditransmisikan setelah ada proses negosiasi terlebih dahulu antara pengirim dan penerima Negosiasi diantaranya berupa : Berapa data yang bisa dikirim dalam satu waktu, nomor urut yang dipakai setiap pengiriman data dll. TCP biasanya merupakan komunikasi fully duplex, yang artinya “setiap host yang berkomunikasi mempunyai dua chanel logical untuk mengirim dan menerima messageTCP menyediakan transmisi data yang reliable, dengan cara. Setiap paket data diberi sequence number, dan positive acknowledgement oleh receiver is expected”  jika tidak harus retransmite data Receiver akan membuang jika terjadi duplikasi data, dan resequences packets jika kedatangan tidak urut.

 

TCP header panjangnya bervariasi. Panjang minimal 20 bytes. Terdiri dari 7 field : Source Port, Destination Port, Sequence Number, Ack. Number, Data Offset, Reserver dan Flag. 2 byte masing –masing untuk Source Port and the Destination Port, sama seperti UDP.  4 byte sequence Number yang berisi nomor urut transmisi data dalam satu segmentIni digunakan ceking ketika semua byte telah diterima Acknowledgement Number yang terdiri dari 4 byte. Berisi Sequence number. Berikutnya dari penerima Data Offset mengindikaitkan awal data. Ini berhubungan dengan ukuran TCP header. Diikuti 6 bit reserve  untuk penggunaan kedepan, diset 0. Flags menentukan tipe informasi pada segment

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 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 membroadcast pesan-pesan ke sejumlah tujuan. Jenis layanan ditentukan pada saat koneksi dimulai.

Arti istilah Brouter dianggap berkaitan erat dengan pengertian berikut :

Suatu alat penghubung jaringan yang mengkombinasikan fungsi router dan bridge. Alat ini mengatur lewatnya data sesuai dengan protokol yang dipakai dan menjembatani semua lalu lintas data lain.

 

Contoh dari transport layer :

B-router


Network components:

* Gateway

* Advanced Cable Tester

* Brouter

Protocols:

* TCP, ARP, RARP;

* SPX

* NWLink

* NetBIOS / NetBEUI

* ATP

 

Dalam jaringan komputer, Transport Layer menyediakan layanan end-to-end komunikasiuntuk aplikasi dalam arsitektur berlapis komponen jaringan dan protokol. Lapisantransport menyediakan layanan yang nyaman seperti dukungan arus data connection-oriented, keandalan, kontrol aliran, dan multiplexing.

Lapisan Transport yang terkandung dalam baik TCP / IP model (RFC 112) yang merupakan dasar dari Internet, dan Open System Interconnection Model (OSI) dari jaringanumum. Definisi dari Transport Layer sedikit berbeda dalam dua model. Artikel ini terutama mengacu pada model TCP / IP, di mana TCP sebagian besar untuk sebuah antarmuka pemrograman aplikasi nyaman untuk host internet, yang bertentangan dengan definisi modelOSI dari Transport Layer.

Protokol transport yang paling terkenal adalah Transmission Control Protocol (TCP). Hal ini meminjamkan namanya menjadi judul seluruh Internet Protocol Suite, TCP / IP. Hal ini digunakan untuk transmisi connection-oriented, sedangkan Datagram Pengguna connectionless Protocol (UDP) digunakan untuk transmisi pesan sederhana. TCPmerupakan protokol lebih kompleks, karena desain yang menggabungkan stateful transmisiyang handal dan layanan data stream. Protokol menonjol lainnya dalam kelompok ini adalah Datagram Congestion Control Protocol (DCCP) dan Stream Control Transmission Protocol(SCTP).

LAYANAN

Ada banyak layanan yang bisa opsional disediakan oleh protokol Transport Layer, dan protokol yang berbeda mungkin atau mungkin tidak menerapkannya. 



    * Koneksi berorientasi komunikasi: Menafsirkan koneksi sebagai data stream dapat memberikan banyak manfaat bagi aplikasi. Hal ini biasanya lebih mudah untuk berurusan dengan daripada yang mendasari hubungan-model yang kurang, seperti yang mendasari model Transmission Control Protocol Protokol Internet datagrams. Orientasi Byte *: Daripada mengolah pesan dalam format sistem komunikasi yang mendasarinya, seringkali lebih mudah untuk sebuah aplikasi untuk mengolah data stream sebagai urutan byte. Penyederhanaan ini membantu aplikasi bekerja dengan berbagai format pesan yang mendasarinya. 


    * Pengiriman order Sama: Lapisan Jaringan umumnya tidak menjamin bahwa paket data akan tiba dalam urutan yang sama bahwa mereka dikirim, tetapi sering hal ini merupakan fitur yang diinginkan. Hal ini biasanya dilakukan melalui penggunaan penomoran segmen, dengan penerima melewati mereka ke aplikasi secara berurutan. Hal ini dapat menyebabkan kepala-of-line blocking. 


    * Reliabilitas: Paket mungkin hilang selama transportasi karena kongesti jaringan dan kesalahan. Dengan menggunakan kode deteksi kesalahan, seperti checksum, maka protokol transport dapat memeriksa bahwa data tidak rusak, dan memverifikasi penerimaan yang benar dengan mengirim ACK atau pesan NACK ke pengirim. skema mengulangi permintaan otomatis dapat digunakan untuk mengirim ulang data yang hilang atau rusak. 


    * Flow control: Tingkat transmisi data antara dua node kadang-kadang harus dikelola untuk mencegah pengirim cepat dari transmisi data lebih banyak daripada yang dapat didukung oleh data buffer menerima, menyebabkan buffer overrun. Ini juga dapat digunakan untuk meningkatkan efisiensi dengan mengurangi buffer underrun. 


    * Penghindaran Kemacetan: Congestion control dapat mengatur lalu lintas masuk ke dalam sebuah jaringan telekomunikasi, sehingga untuk menghindari keruntuhan kongestif dengan mencoba untuk menghindari oversubscription dari setiap kemampuan pemrosesan atau link dari node intermediate dan jaringan dan sumber daya mengambil langkah-langkah mengurangi, seperti mengurangi tingkat paket pengiriman. Misalnya, permintaan ulangi otomatis dapat menyimpan jaringan dalam keadaan padat, situasi ini dapat dihindari dengan menambahkan menghindari kongesti dengan kontrol aliran, termasuk lambat-start. Hal ini membuat konsumsi bandwidth pada tingkat yang rendah di awal transmisi, atau setelah pengiriman ulangpaket. 


    * Multiplexing: Ports dapat menyediakan endpoint ganda pada node tunggal. Sebagai contoh, nama pada alamat pos adalah sejenis multiplexing, dan membedakan antara penerima yang berbeda dari lokasi yang sama. Aplikasi Komputer masing-masing akan mendengarkan informasi tentang port mereka sendiri, yang memungkinkan penggunaan lebih dari satu layanan jaringan pada waktu yang sama. Ini adalah bagian dari Transport Layer pada model TCP / IP, tetapi dari Session Layer dalam modelOSI. 


Transport Layer bertanggung jawab untuk menyampaikan data ke proses aplikasi yang sesuai pada komputer host. Ini melibatkan multiplexing statistik data dari proses aplikasi yang berbeda, yaitu membentuk paket data, dan sumber menambahkan dan nomor port tujuan dalam header setiap paket data Transport Layer. Bersama dengan sumber dan tujuan alamat IP, nomor port merupakan soket jaringan, yaitu alamat identifikasi proses-proses komunikasi. Dalam model OSI, fungsi ini didukung oleh Session Layer. 


Beberapa Transport Layer protokol, misalnya TCP, tetapi tidak UDP, dukungan sirkuit virtual, yaitu menyediakan komunikasi berorientasi koneksi melalui jaringan paket berorientasi datagram yang mendasari. Aliran-byte disampaikan ketika bersembunyi komunikasi paket modus untuk proses aplikasi. Ini melibatkan pembentukan koneksi, membagi aliran data ke dalam paket disebut segmen, segmen penomoran dan penataan kembali out-of data pesanan. 


Akhirnya, beberapa Transport Layer protokol, misalnya TCP, tetapi tidak UDP, menyediakan komunikasi handal end-to-end, error recovery yaitu dengan cara mendeteksi kesalahan kode dan permintaan ulang otomatis (ARQ) protokol. Protokol ARQ juga menyediakan flow control, yang dapat digabungkan dengan menghindari kemacetan. 
UDP adalah protokol yang sangat sederhana, dan tidak menyediakan sirkuit virtual, atau komunikasi yang handal, mendelegasikan fungsi-fungsi ini dengan program aplikasi. paket UDP disebut datagram, bukan segmen. 


TCP digunakan untuk berbagai protokol, termasuk web browsing HTTP dan transfer email.UDP dapat digunakan untuk multicasting dan penyiaran, karena transmisi ulang yang tidak mungkin untuk sejumlah besar host. UDP biasanya memberikan throughput yang lebih tinggi dan latensi lebih pendek, dan karena itu sering digunakan untuk komunikasi multimedia real-time dimana packet loss kadang-kadang dapat diterima, misalnya IP-TV dan IP-telephony, dan untuk permainan komputer online.

 

Tidak ada komentar:

Posting Komentar