Layer Network model OSI (setara layer Internet pada TCP/IP) memiliki fungsi utama :

• Menentukan pilihan alur terbaik bagi paket berdasarkan pada address logik pada tabel routing
• Request ICMP,ARP, dan Proxy ARP

Internet Control Messaging Protocol (ICMP) digunakan oleh program ping dan traceroute. Packet Internet Groper (ping) memungkinkan untuk mem-validasi keberadaan suatu IP address dan dapat menerima request-request.

• Ping adalah echo dan tanggapannya adalah echo response.
• Router mengirimkan pesan Destination Unreachable (tujuan tidak dapat dicapai) ketika mereka tidak dapat mencapai network tujuan dan terpaksa harus menge-drop paket. Router yang menge-drop paket mengirimkan pesan ICMP DU.

Traceroute dapat melacak jalur yang diambil dari sebuah host ke host pada network tujuan. Traceroute juga dapat melaporkan IP address setiap router yang disinggahi (hop router) dalam perjalanan. Hal ini sangat berguna terutama ketika kita mencurigai ada salah satu router perantara yang mati.

Address Resolution Protocol (ARP) memetakan IP address yang diketahui ke MAC address dengan cara mengirimkan broadcast ARP. Ketika host tujuan berada pada subnet lain, maka host pengirim akan mengirimkan broadcasts ARP untuk address ethernet dari router atau default gateway  agar MAC address yang dikembalikan adalah MAC address dari router tersebut.

Reverse ARP (RARP) memetakan MAC address yang diketahui ke IP address.

Proxy ARP memungkinkan router untuk memberikan respon pada ARP request yang telah dikirimkan untuk host remote (berada pada subnet lain).

IP Addressing dan Formatnya

IPv4 addresses :

• Terdiri dari 32 bit
• Dibagi menjadi 4 octet (masing-masing 8 bit)
• Menggunakan format dotted-decimal, misal : 167.205.34.10
• Memiliki nilai (tiap octetnya) antara 0 dan 255

Binary

Untuk memahami tentang IP addressing, kita harus mengerti bilangan biner. Biner adalah bahasa kokmputer yang digambarkan sebagai angka 0 atau 1. Address biner 32-bit akan berupa seperti 10101010101010101010101010101010. 32 bit tersebut dapat di kelompokkan menjadi 4 octet seperti 10101010 10101010 10101010 10101010, untuk kemudian dikonversi menjadi format desimal. Ketika nilai bit adalah 1, maka bit dianggap berada dalam status on dan kita dapat menghitung nilai biner-nya tergantung pada letaknya dalam octet. Gambar dibawah menampilkan nilai biner dan nilai desimal-nya untuk setiap bit dalam octet.

Mengkonversi Bilangan Biner ke Desimal

Dengan menggunakan nilai desimal yang telah dihitung untuk setiap bit seperti pada tabel diatas, kita dapat menkonversi bit-bit tersebut menjadi format desimal dengan cara memasangkan setiap bit dengan nilai desimalnya, kemudian menjumlahkan total setiap nilai desimal tersebut.

Contoh:

Dari contoh diatas, bit ke-4 dan terakhir bernilai 1. Maka nilai desimal dari bit-bit tersebut dapat kita jumlah kan, dan hasilnya adalah nilai desimal dari octet 00010001 diatas = 17 (16 + 1).

Kini kita dapat mengkonversi address biner 32-bit menjadi format address dotted-decimal. Pada contoh kali ini address biner 32-bitnya adalah 10110000 01010101 11000011 00111100.

Dimulai dari octet pertama 10110000. tabel berikut menunjukkan konversi biner 10110000 menjadi nilai desimal nya.

Dari tabel diatas nilai total desimalnya adalah = 176 (128 + 32 + 16).

Untuk octet kedua 01010101. Tabel berikut menunjukkan proses konversi biner ke desimalnya.

Dalam tabel diatas, nilai desimal octetnya = 85 (64 + 16 + 4 + 1).

Octet ketiga 11000011. Tabel berikut menunjukkan proses konversinya.

Dari tabel diatas, nilai desimal octetnya adalah = 195 (128 + 64 + 2 + 1).

Octet terakhir 00111100. Tabel berikut menunjukkan proses konversinya.

Dari tabel diatas, total nilai desimal dari octet terakhir adalah = 60 (32 + 16 + 8 + 4).

Dari hasil penghitungan diatas, format dotted-decimal dari biner 10110000 01010101 11000011 00111100 adalah 176.85.195.60

Mengkonversi Bilangan Desimal ke Biner

Kita juga harus dapat mengkonversi sebuah IP address dari format dotted-decimal menjadi format biner. Akan lebih baik jika mulai bekerja dari octet dari kiri ke kanan.

Contoh IP address = 206.110.28.62

Octet pertama, 206, dapat dituliskan sebagai berikut :

Nilai octet lebih besar dari 128,  jadi bit pertama yang setara dengan 128 di set on (nilai=1). Kurangkan nilai 128 dari 206.

206 – 128 = 78

Sisa angka 78 lebih besar dari 64, jadi bit kedua yang setara dengan 64 di set on (nilai=1). Kurangkan nilai 64 dari 78

78 – 64 = 14

Sisa angka 14 kurang dari 32 dan 16, jadi bit ke 3 yang setara dengan 32 dan bit ke 4 yang setara dengan nilai 16 di set off (nilai=0). Sisa 14 lebih besar dari 8, jadi bit ke-5 yang setara dengan 8 di set on (nilai=1), kemudian kurangkan nilai 8 dari 14

14 – 8 = 6

Sisa 6 lebih besar dari 4, jadi bit ke-6 yang setara dengan 4 di set on, dan kurangkan angka 4 dari 6

6 – 4 = 2

Sisanya 2, setara dengan bit ke-7, jadi bit ke-7 juga di set on

2 – 2 = 0

Bit terakhir di set off karena sisanya 0.

Kelas-Kelas IP Address

IP address 32-bit dituliskan dalam bentuk dotted-decimal. Setiap address dapat dibagi menjadi 2 bagian :

• Network
• Host

Jumlah octet network dan octet host menentukan kelas suatu IP address. Tabel berikut menunjukkan 3 jenis kelas IP.

TCP/IP mendefinisikan 2 kelas tambahan :

• Class D: digunakan untuk address multicast.
• Class E: digunakan untuk tujuan penelitian.

Tabel berikut me-list nilai-nilai yang mungkin bagi octet pertama untuk setiap kelas network. Dengan angka-angka berikut kita dapat dengan mudah mengidentifikasi kelas suatu IP address dengan melihat nilai pada octet pertama.

Address 127.x.x.x digunakan untuk address loopback.

Perlu diingat, satu octet setara dengan 8 bit (1 byte). Porsi network Kelas A adalah 1 byte, dan sisanya 3 byte termasuk porsi host. Porsi network kelas B adalah 2 byte, dan sisanya 2 byte termasuk porsi host. Porsi network kelas C adalah 3 byte, dan sisanya 1 byte adalah porsi network. Semakin banyak porsi byte semakin banyak jumlah network yang mungkin untuk kelas tersebut. Begitu juga untuk porsi host nya.

Network ID adalah IP address pertama dalam network. Dapat juga disebut subnet ID. Setiap bit host dari network ID di set off (nilai=0). Misal network ID kelas A : ID is 16.0.0.0.

IP Broadcast, adalah IP address terakhir dalam network. Setiap bit host dari IP Broadcast di set on (nilai = 1). Misal Broadcast IP dari kelas A : 16.255.255.255.

Berikut adalah penghitungan jumlah network untuk setiap kelas :

2⁷- 2 = 126 jumlah total network untuk kelas A

2¹⁴- 2 = 16,382 jumlah total network untuk kelas B

2²¹- 2 = 2,097,150 jumlah total network untuk kelas C

Untuk setiap network kelas A:

• Network = 1 byte (8 bits)
• Host = 3 bytes (24 bits)
• 2²⁴- 2 = 16,777,214 total hosts per network

Untuk setiap network kelas B:

• Network = 2 bytes (16 bits)
• Host = 2 bytes (16 bits)
• 2¹⁶- 2 = 65,534 total hosts per network

Untuk setiap network kelas C :

• Network = 3 bytes (24 bits)
• Host = 1 byte (8 bits)
• 2⁸- 2 = 254 total hosts per network

Subnet Masks

Sub-network (subnet) memungkinkan kita untuk memecah-mecah network dengan cakupan jumlah IP address yang besar menjadi beberapa bagian (subnet) yang lebih kecil, dan cakupan IP address yang dapat di manage dengan mudah. Cakupan (range) address yang lebih kecil berarti jumlah host yang berada dalam network lebih sedikit.  Setiap subnet menjadi satu broadcast domain tersendiri. Semua mesin yang berada dalam satu broadcast domain yang sama akan saling menerima paket broadcast dari masing-masing mesin. Bayangkan jika satu network kelas A yang terdiri dari 16,777,214 host berada dalam broadcast domain yang sama, traffic broadcast akan jadi sangat padat. Pembuatan subnet memungkinkan kita untuk memecah-mecah network yang besar ini menjadi network-network dengan cakupan address yang lebih kecil.

Subnet mask digunakan untuk mengidentifikasi bagian IP address yang mana yang termasuk sebagai network. Seperti halnya IP address, subnet mask terdiri dari 32-bit. Porsi network diwakili oleh semua bit dengan nilai

Subnet mask default untuk kelas A,B,dan C adalah sebagai berikut :

• Kelas A : 255.0.0.0 (11111111 00000000 000000000 000000000)
• Kelas B : 255.255.0.0 (111111111 1111111111 000000000 000000000)
• Kelas C : 255.255.255.0 (111111111 1111111111 111111111 0000000000)

Kini kita mengetahui subnet mask (default) untuk sebuah IP address, ada suatu operasi matematika yang disebut Boolean AND yang dapat membantu mengidentifikasi beberapa aspek penting IP network. dengan operasi matematika ini kita dapat menentukan network ID dan IP broadcast berdasarkan IP address dan subnet masknya.

Boolean AND beroperasi sebagai berikut:

• Tentukan nilai biner IP address
• Tentukan nilai biner subnet mask
• Pasangkan kedua nilai biner satu diatas yang lain
• Jika kedua bit yang sejajar bernilai 1, maka nilai bit = 1
• Jika kedua bit yang sejajar tidak bernilai 1, maka nilai bit = 0

Pada contoh berikut, nilai IP address = 135.252.4.0, dan subnet mask = 255.255.0.0.

Network ID dalam contoh diatas adalah 135.252.0.0. Dengan menggunakan Boolean kita dapat melihat bit-bit host dalam 2 octet terakhir adalah bit 0, yang menentukan network ID. Jika kita mengubah bit-bit host ini menjadi on (nilai=1) kita akan mendapatkan Broadcast IP dalam hal ini adalah 135.252.255.255

Notasi Classless Interdomain Routing (CIDR) juga dapat digunakan untuk menunjukkan subnet mask. Mask dituliskan dalam notasi slash sebagai berikut:

• Class A: /8
• Class B: /16
• Class C: /24

Private (RFC 1918) Addressing

Alokasi address private IANA termasuk dari range kelas A,B,dan C sebagai berikut:

• Kelas A: 10.0.0.0 – 10.255.255.255
• Kelas B: 172.16.0.0 – 172.31.255.255
• Kelas C: 192.168.0.0 – 192.168.255.255:

NAT mentranslasikan satu IP address menjadi IP address yang lain. Biasanya dilakukan antara IP address private dan publik. Misalnya, sebua IP private dapat ditranslasikan menjadi IP publik dengan menggunakan NAT untuk transmisi keluar ke internet. NAT juga dapat mentranslasikan IP publik menjadi IP private untuk transmisi dari internet kedalam internal network.

PAT dapat mentranslasikan beberapa address dalam network internal menjadi satu IP publik tunggal, yang juga disebut translasi one-to-many. PAT tersedia sebagai NAT overloading pada router Cisco.

Subnetting IP

Untuk sebuah IP address yang memiliki subnet mask 255.255.0.0 atau 255.255.255.0, kita dapat mengkopi nilai octet dari IP address asli yang memiliki subnet mask 255. Untuk octet sisanya, kita dapat memberikan nilai 0. Misalnya:

IP address = 139.42.6.0

Subnet Mask = 255.255.0.0

The Network ID is 139.42.0.0.

Untuk menentukan IP Broadcast dari IP address dan subnet mask, gantikan saja octet-octet bernilai 0 dalam Network ID menjadi 255. Dengan cara ini, maka IP Broadcast dari contoh diatas adalah 139.42.255.255.

Untuk memahami subnetting yang lebih sulit, kita harus mengurai IP address kedalam bit-bit network, host, dan subnet. Bit-bit network ditentukan oleh kelas network. kelas A memiliki 8 network bit, kelas B memiliki 16 network bit, dan kelas C memiliki 24 network bit. Nilai network bit selalu konstan. Sebaliknya, nilai bit pada host dapat dibagi dengan bit subnet.

Untuk menentukan bit-bit subnet sebuah network kita harus melihat subnet mask dalam bentuk biner. Misalnya :

IP address = 176.85.195.60/22

Subnet Mask = 255.255.252.0

Subnet Mask in Binary = 11111111 11111111 11111100 00000000

Network bits = 16

Host bits = 10

Subnet bits = 6

Subnet mask dalam biner memiliki 22 bit dengan nilai 1, yang berarti notasi CIDR nya adalah /22. Berdasarkan pada octet pertama, IP address ini termasuk network kelas B. Network kelas B memiliki 16 network bit. Sedangkan bit-bit yang bernilai 0 adalah bit-bit dari host, yang dalam hal ini ada 10 bit. Sisa dari bit-bit diatas adalah bit dari subnet sebanyak 6 bit.

Tabel berikut adalah tabel konversi desimal ke nilai biner yang dapat membantu konversi address lebih cepat.

Dengan tabel diatas, kita dapat menggunakannya untuk mencari nilai-nilai IP addres, misal

IP address = 100.15.209.0/23
Subnet Mask = 255.255.254.0
Subnet Mask in Binary = 11111111 11111111 11111110 00000000
Network bits = 8
Host bits = 9
Subnet bits = 15

IP address = 128.216.55.0/24
Subnet Mask = 255.255.255.0
Subnet Mask in Binary = 11111111 11111111 11111111 00000000
Network bits = 16
Host bits = 8
Subnet bits = 8

IP address = 222.110.8.61/28
Subnet Mask = 255.255.255.240
Subnet Mask in Binary = 11111111 11111111 11111111 11110000
Network bits = 24
Host bits = 4
Subnet bits = 4

Menghitung Jumlah Host dalam Subnet

Untuk menghitung jumlah host dalam satu subnet, kita dapat menggunakan formula 2^H – 2. Dengan H adalah jumlah bit host dalam network. Misalnya

IP address = 176.85.195.60/22
Subnet Mask = 255.255.252.0
Network bits = 16
Host bits = 10
Subnet bits = 6
2¹⁰- 2 = 1022 Hosts

IP address = 100.15.209.0/23
Subnet Mask = 255.255.254.0
Network bits = 8
Host bits = 9
Subnet bits = 15
2⁹- 2 = 510 Hosts

IP address = 128.216.55.0/24
Subnet Mask = 255.255.255.0
Network bits = 16
Host bits = 8
Subnet bits = 8
2⁸- 2 = 254 Hosts

IP address = 222.110.8.61/28
Subnet Mask = 255.255.255.240
Network bits = 24
Host bits = 4
Subnet bits = 4
2⁴- 2 = 14 Hosts

Menghitung Jumlah Network dalam satu Subnet

Untuk menghitung jumlah subnet dalam satu network gunakan formula 2^N – 2.  Dengan N adalah jumlah bit subnet dalam network. misalnya :

IP address = 176.85.195.60/22
Subnet Mask = 255.255.252.0
Network bits = 16
Host bits = 10
Subnet bits = 6
2⁶ – 2 = 62 Networks

IP address = 100.15.209.0/23
Subnet Mask = 255.255.254.0
Network bits = 8
Host bits = 9
Subnet bits = 15
2¹⁵ – 2 = 32,766 Networks

IP address = 128.216.55.0/24
Subnet Mask = 255.255.255.0
Network bits = 16
Host bits = 8
Subnet bits = 8
2⁸ – 2 = 254 Networks

IP address = 222.110.8.61/28
Subnet Mask = 255.255.255.240
Network bits = 24
Host bits = 4
Subnet bits = 4
2⁴ – 2 = 14 Networks

Increment

Kita telah bekerja dengan IP address subnet 222.110.8.61/28. Tetapi setelah kita tahu betapa banyak subnet-subnet dan host dalam satu network, kita dapat menentukan network ID untuk suatu subnet. Sejauh ini, kita tahu 222.110.8.61/28 memiliki 14 host dan 14 subnet. Sebelum dikurangi 2 untuk jumlah host/network yang valid, penghitungan kita adalah 16 host dan 16 subnet. Hal ini berarti sebuah subnet dengan mask 255.255.255.240 adalah bagian dari subnet besar dengan increment 16 host. Variable dari subnet ini adalah octet terakhir, jadi kita dapat otomatis menuliskan 3 octet pertama seperti berikut

222.110.8.x (dimana x adalah variable yang memiliki kelipatan 16)

Nilai octet berkisar antara 0 dan 255. Jadi subnet pertama dalam network besar adalah 222.110.8.0. Dengan penambahan increment kita dapatkan network-network sebagai berikut:

222.110.8.0 (zero subnet-not valid for the CCNA exam)

222.110.8.16

222.110.8.32

222.110.8.48

222.110.8.64

….

…

…

222.110.8.224

222.110.8.240 (broadcast subnet-not valid for the CCNA exam)

Ini adalah daftar dari network ID dalam network kelas C dengan subnet 255.255.255.240. network ID selalu berupa angka genap. Ada sebanyak 16 subnet. Berdasarkan aturan subnet 0 dan subnet broadcast, maka subnet pertama dan terakhir tidak bisa dipakai. IP address 222.110.8.61 lebih besar dari 48 dan kurang dari 64, jadi network ID atau nomor subnet untuk 222.110.8.61/28 adalah 222.110.8.48. Untuk mendapatkan IP broadcast, kurangi 1 angka dari network ID berikutnya dalam list. Pada contoh ini berarti IP broadcast adalah 222.110.8.63.

Cara Cepat

Ada sebuah perhitungan cepat yang bisa digunakan untuk mengidentifikasi network ID, yang kemudian bisa digunakan untuk menentukan IP broadcast. Lihat kembali 222.110.8.61/28.

IP address = 222.110.8.61
Subnet Mask = 255.255.255.240

Pada Octet pertama yang tidak bernilai 255, kurangkan dari angka 256.

256 – 240 = 16

Kita dapatkan nilai increment = 16. Sekarang untuk menemukan network ID, kita cari kelipatan 16 yang paling dekat dengan angka 61, kita gunakan octet terakhir karena octet terakhir yang kita gunakan pada subnet mask.

16×3 = 48 dan 16×4 = 64

Dari perhitungan diatas, kita dapatkan kelipatan network ID adalah :

222.110.8.48

222.110.8.64

Maka kita gunakan yang 48 karena lebih kecil dari 61, dan 64 adalah network ID dari subnet berikutnya.

Network ID = 222.110.8.48
Broadcast IP = 222.110.8.63
Berikut contoh yang lain.
IP address = 100.15.209.0
Subnet Mask = 255.255.254.0

2 octet pertama bernilai 255, jadi kita akan gunakan octet pertama yang tidak bernilai 255 adalah octet ketiga. Lalu kita kurangkan 254 (octet ketiga) dari 256

256 – 254 = 2

2×104 = 208

2×105 = 210

Kita lihat network ID yang valid kurang dari 209 adalah 208. Dan network ID dari subnet berikutnya adalah 210, jadi kita dapat mengisi octet ketiga dengan setiap nilai diatas untuk mendapatkan kelipatan network ID berikut:

100.15.208.0

100.15.210.0

Untuk IP address 100.15.209.0 dengan subnet mask 255.255.254.0, sekarang kita tahu network ID nya adalah 100.15.208.0. Network berikutnya adalah 100.15.210.0, jadi untuk mencari IP address terakhir (IP broadcast) dari network adalah dengan mengurangi 1 address dari network ID berikutnya, jadi 100.15.209.255.

Network ID = 100.15.208.0
Broadcast IP = 100.15.209.255

Menentukan Range/Cakupan IP Address yang Valid

Range dari address IP yang valid dalam sebuah subnet adalah address-address yang berada antara Network ID dan IP Broadcast. Misal jika kita diberikan IP address dan subnet mask sebagai berikut.

IP Address = 210.189.16.0

Subnet Mask = 255.255.255.0

Pertama dengan menentukan network ID nya, yang dalam hal ini adalah 220.189.16.0. Kemudian menentukan address IP broadcast, yang dalam hla ini adalah 210.189.16.255. Maka kita bisa menentukan range dari address IP yang valid adalah 210.189.16.1 sampai 210.189.16.254.

Berikut beberapa contoh yang lain.

IP address = 100.15.209.0

Subnet Mask = 255.255.254.0

CIDR = /23

Network ID = 100.15.208.0

Broadcast IP = 100.15.209.255

Valid IP range = 100.15.208.1 to 100.15.209.254

IP address = 222.110.8.61

Subnet Mask = 255.255.255.240

CIDR = /28

Network ID = 222.110.8.48

Broadcast IP = 222.110.8.63

Valid IP range = 222.110.8.49 to 222.110.8.62

Perangkat-Perangkat Layer Network

Perangkat yang paling umum ditemukan pada layer ini adalah router; tetapi, switch layer 3 juga bisa diimplementasikan untuk membentuk suatu WAN.

Kedua router dan switch layer 3 dapat berfungsi sebagai berikut:

• Membatasi paket-paket broadcast dan multicast
• Menentukan alur terbaik untuk transfer data (routing)
• Melucuti atau menambahkan frame layer Data Link
• Mengimplementasikan access lists untuk memfilter paket
• Membangun qualifier Quality of Service (QoS) untuk mengukur kinerja network

Routers

Router menggabungkan minimal 2 network untuk membentuk sebuah internetwork (WAN). Pada postingan-postingan sebelumnya telah dibahas perangkat-perangkat yang digunakan pada layer fisik (hub dan repeater) dan layer Data Link (switch layer 2 dan bridge). Switch laye r2 dan bridge membuat collision domain terpisah untuk setiap segment LAN. Router dan Switch layer 3 dapat membuat broadcast domain untuk setiap segment WAN. Broadcast domain adalah sekelompok node (mesin) yang dapat menerima pesan broadcast satu sama lain. Gambar dibawa menunjukkan bagaiman sebuah router membuat broadcast domain sedangkan switch-switch yang terhubung membentuk collision domain.

Tabel routing pada router mengandung informasi-informasi sebagai berikut :

• Address network
• Interface : interface untuk memforward paket keluar

Ada 2 tipe paket yang digunakan pada layer 3:

• Paket data: membawa data melintasi internetwork dan didukung oleh routed protocols.
• Paket Update Route : mengirimkan update kepada router-router tetangga (neighbor) mengenai semua network-network yang terhubung dan didukung oleh routing protocols seperti RIP, EIGRP,dan OSPF.

Switch Layer 3

Switch layer 3 biasanya disebut multilayer switch. Telah disebutkan diatas kesamaan-kesamaan antara router dan switch layer 3. Ada beberapa perbedaan yang perlu disebutkan. Perbedaan paling mencolok antara router dan switch layer 3 adalah throughput packet switching, dimana router telah ditingkatkan untuk memproses lebih dari 1 juta paket per second (pps), tetapi switch layer 3 dapat memproses berjuta-juta pps. Meski begitu, switch layer 3 memproses traffik lebih banyak dalam waktu yang lebih singkat.

Jika router menggunakan mesin berbasis microprocessor, switch layer 3 menggunakan hardware ASIC untuk melakukan packet swtiching. Switch layer 2 menggunakan ASIC hardware untuk mem-forward frames.

Token Ring

Token Ring adalah protokol LAN yang menggunakan teknologi media access token-passing pada topologi fisik ring atau star, yang membentuk topologi logik ring. Protokol ini dikembangkan oleh IBM kemudian dijadikan standard oleh IEEE dengan spesifikasi 802.5. dengan token-passing, 3 byte token dimasukkan ke dalam frame dan diserahkan dari satu node ke node yang lain dalam arah memutar sampai membentuk lingkaran penuh. Node yang sedang memiliki token tersebutlah yang berhak mengirimkan data kedalam LAN ketika itu. Karena hanya satu node yang dapat mengirimkan data pada satu waktu, maka tidak akan terjadi benturan data (collision) dalam network.

Token Ring tidak menggunakan hub atau switch untuk mengirimkan data melintasi network tetapi dengan menggunakan multistation access unit (MAU). MAU memiliki port Ring In (RI) dan Ring Out (RO). RO pada MAU yang pertama terhubung dengan RI pada MAU berikutnya. Terus bersambung sampai pada MAU terakhir yang RO-nya terhubung kembali dengan RI dari MAU pertama.

Lan Token Ring dapat beroperasi pada 4Mbps atau 16Mbps. Setiap mesin harus dikonfigurasi dengan kecepatan yang sama, jika tidak token-passing tidak akan bisa bekerja. Walaupun network jenis ini bebas dari adanya benturan data (collision), tetapi implementasinya lebih mahal daripada LAN ethernet. Inilah penyebab utama ethernet menjadi LAN paling banyak digunakan saat ini.

Berikut karakteristik singkat dari token ring:

• Di standardkan oleh IEEE dengan spesifikasi 802.5
• Menggunakan teknologi media access token-passing.
• Dibangun sebagai topologi fisik star atau ring.
• Membentuk topologi ring secara logik
• Beroperasi dengan speed 4Mbps atau 16Mbps
• Menggunakan MAU sebagai ganti dari switch dan hub.
• Transfer data bebas benturan (collision)
• Ongkos implementasi mahal.

FDDI

FDDI adalah protokol LAN yang juga menggunakan metode media access token-passing dalam topologi dual ring. Protokol ini dibuat oleh American National Standards Institute (ANSI) dengan spesifikasi ANSI X3T9.5. Transmisi menggunakan kabel fiber-optik dengan kecepatan 100Mbps. Umumnya, FDDI dikembangkan untuk transfer data pada network backbone dari perusahan-perusahaan besar. Topologi dual ring digunakan FDDI untuk menciptakan redundansi. Juga karena berjalan diatas fiber, FDDI tidak akan terkena gangguan EMI.

FDDI menggunakan metode yang disebut beaconing untuk mengirimkan sinyal ketika terdeteksi sebuah kegagalan dalam network. beaconing memungkinkan sebuah mesin mengirimkan sinyal yang memberitahukan pada mesin-mesin lain dalam LAN bahwa token-passing terhenti. Beacon berjalan mengelilingi lingkaran dari satu mesin ke mesin lain sampai pada mesin terakhir dalam ring. Untuk keperluan troubleshoot, admin dapat memeriksa beacon pada mesin terakhir dan mengecek koneksi antara mesin tersebut dan mesin terhubung berikutnya dalam network FDDI.

Seperti ring, implementasi FDDI membutuhkan biaya yang mahal.

Berikut beberapa karakteristik FDDI:

• Dikembangkan oleh ANSI spesifikasi ANSI X3T9.5.
• Menggunakan teknologi media access token-passing.
• Dibangun sebagai topologi ring.
• Memiliki Redundant dalam network
• Speed 100Mbps
• Berjalan diatas kabel fiber-optic
• Tidak terganggu oleh EMI
• Transfer data bebas benturan (collision)
• Deteksi error menggunakan beaconing
• Biaya implementasi mahal

Ethernet pada Data Link Layer

Ethernet adalah LAN yang paling popular, terdiri dari sekelompok protokol dan standard yang bekerja pada layer fisik dan Data Link dari model OSI.

Ethernet Addressing

Layer Data Link menggunakan address fisik atau hardware untuk memastikan data diterima pada mesin yang tepat dalam LAN. Address fisik inilah yang biasa disebut MAC address yang digunakan pada layer 2.

MAC address di hard-code kedalam network interface controller (NIC) dari perangkat layer fisik yang terhubung pada netwokr. Setiap MAC address harus unik dan menggunakan format sebagai berikut :

• Terdiri dari 48 bit (6 byte)
• Dituliskan dalam bentuk 12 digit hexadecimal (0-9, A-F).
• 6 digit hexadecimal pertama dalam address menunjukkan kode vendor atau unique identifier (OUI).
• 6 digit hexadecimal terakhir diberikan oleh pabrik NIC dan harus unik untuk semua nomor yang diberikan oleh pabrik tersebut.

Contoh sebuah MAC address dapat berupa 00:00:07:A9:B2:EB. OUI-nya adalah 00:00:07.

Address LAN ethernet dapat dikelompokkan menjadi 2 sub-kategori: address individu dan group. Address individu disebut sebagai unicast address. Unicast address menunjukkan MAC address dari sebuah LAN card (NIC). Source address pada frame ethernet selalu berupa unicast address. Ketika paket dari layer Network di format dalam bentuk frame untuk kemudian dikirimkan pada tujuan tunggal, destination address frame tersebut juga akan berupa unicast address.

Address group pada LAN ethernet mengelompokkan lebih dari 1 LAN card. Multicast address dan broadcast address tergolong sebagai address group.

• Multicast addresses: address dimana sebuah frame dapat dikirimkan kepada sekelompok mesin pada satu LAN yang sama. Address multicast ethernet selalu dimulai dengan 0100.5E dalam format hexadecimal. 3 byte terakhir dapat berupa kombinasi digit hexadecimal apapun.

pada contoh ini, switch mengirimkan sebuah frame dari address unicast kepada address multicast 0100.5E12.3456 dimana Bill dan Carol termasuk anggota dari address multicast tersebut, sehingga Bill dan Carol akan menerima frame tersebut, sedangkan Dustin tidak.

• Broadcast addresses: address dimana sebuah frame dikirimkan kepada semua mesin yang berada dalam satu LAN yang sama. Address multicast dan broadcast dibatasi oleh segment network dalam LAN. Address broadcast selalu berupa FFFF.FFFF.FFFF.
  

Ethernet Framing

Layer Data Link menggunakan frame untuk mengangkut data antar layer. Framing adalah proses menginterpretasikan data yang diterima atau akan dikirim kedalam network. Sublayer LLC dari Data Link merupakan extensi dari 802.3 dan bertanggung jawab pada proses framing, error-detection, dan flow control. Gambar berikut menunjukkan sebuah frame 802.3

3 bagian utama pada frame 802.3 dapat dijelaskan sebagai berikut:

• Bagian Data Link Header dari frame berisi destination MAC address (6 byte), source MAC address (6 byte), dan field length (2 byte).
• Bagian Logical Link Control frame berisi Destination Service Access Point (DSAP), Source Service Access Point (SSAP), dan informasi control. Ketiga-tiganya sepanjang 1 byte. SAP mengidentifikasikan protocol pada upper-layer sepert IP (06) dan IPX(E0).
• Bagian data dan cyclical redundancy check (CRC) sebuah frame juga disebut sebagai data-link trailer. Field data berkisar antara 43 sampai 1497 byte panjangnya. Field frame check sequence (FCS) sepanjang 4 bytes. FCS atau CRC digunakan untuk mendeteksi adanya error (error-detection).

Error-detection digunakan untuk mendeteksi apakah terjadi error pada bit-bit transmisi. Pengirim dan penerima frame menggunakan formula matematika yang sama untuk menganalisa informasi dalam field FCS pada data-link trailer. Jika hasil penghitungan keduanya sama, berarti tidak ada error pada transmisi frame.

Standard Physical Ethernet

Ethernet

Standar ethernet IEEE 802.3 ada beberapa jenis sebagai berikut:

• 10BASE2
• 10BASE5
• 10BASE-T
• 10BASE-FL
• 100BASE-T4
• 100BASE-TX
• 100BASE-FX
• 1000BASE-T
• 1000BASE-TX
• 1000BASE-CX
• 1000BASE-SX
• 1000BASE-LX
• 10GbE

10BASE2

Network 10BASE2 dihubungkan dengan menggunakan kabel coaxial RG-58 menggunakan konektor Bayonet Neill Concelman (BNC). Tidak ada perangkat-perangkat seperti hub atau switch yang digunakan untuk menghubungkan mesin-mesinnya, hanya kabel coaxial, membentuk topologi bus. Sebuah sinyal elektrik dikirimkan oleh setiap mesin yang ingin mengirimkan data pada network. Jika terdapat lebih dari satu mesin yang berusaha mengirimkan data pada saat yang sama, maka akan terjadi benturan data (collision) dan data yang dikirimkan hilang. Untuk mencegah hilangnya data saat transmisi, digunakanlah sebuah algoritma yang disebut Carrier Sense Multiple Access Collission Detection (CSMA/CD).  Algoritma ini mengirimkan sinyal untuk memberitahu kepada semua mesin bahwa telah terjadi suatu collision. Semua mesin akan berhenti mengirimkan data dan berhenti untuk beberapa waktu yang random. CSMA/CD harus di aktifkan pada LAN ethernet 10Base yang dihubungkan dengan hub.

Nama 10BASE2 sendiri mengindikasikan hal sebagai berikut :

• 10: menunjukkan kecepatan transmisi data 10Mbps
• BASE: menandakan baseband, sebuah mode pengiriman sinyal dimana media hanya dapat mengirimkan satu sinyal pada satu waktu.
• 2: sebenarnya mengindikasikan panjang maximum 185 meter yang dibulatkan menjadi 200 dan 200 adalah 2 kali kelipatan 100.

10BASE5

Memiliki karakteristik yang sama dengan 10BASE2, tetapi dengan jarak maksimum sebesar 500m. 5 disini juga menunjukkan kelipatan dari 100m.

10BASE-T

10BASE-T memiliki panjang maximum segment sebesar 100m dan transmisi data sebesar 10Mbps. 10BASE-T dapat menggunakan kabel cat3,4,atau 5 UTP/STP.

10BASE-FL

10BASE-FL juga memiliki transmisi data sebesar 10Mbps, tetapi berjalan diatas kabel fiber-optic. Hal ini membuat panjang maximum segmentnya bisa mencapai 2km.

Fast Ethernet

Fast Ethernet digunakan untuk network dengan kecepatan melebihi 10Mbps. IEEE 802.3 mendefinisikan standard untuk 100BASE-T3, 100BASE-TX, dan 100BASE-FX. Yang semua dikenal sebagai 100BASE-X. 100 disini juga menunjukkan kecepatannya yang bisa mencapai 100Mbps.

100BASE-TX

100BASE-TX, seperti halnya 10BASE-T menggunakan UTP atau STP cat5, 10BASE-T memiliki panjang maximum segment 100m.

100BASE-T4

100BASE-T4 memiliki ciri yang sama dengan 100BASE-TX  hanya 100BASE-T4 dapat menggunakan kabel Cat3,4 atau 5 UTP/STP.

100BASE-FX

100BASE-FX menggunakan kabel optik single-mode atau multimode. Fiber multimode (MM) digunakan untuk half-duplex dapat mencapai jarak 412m. Fiber Single-mode (SM) digunakan untuk full-duplex dapat mencapai 10.000m..

Gigabit Ethernet

Semua Standard Gigabit Ethernet memiliki kecepatan transmisi data sebesar 1000Mbps(1Gbps) dan menggunakan mode baseband untuk pengiriman sinyal. Gigabit Ethernet dapat digolongkan menjadi 2 standard IEEE 802.3ab atau 1000BASE-T dan 802.3z atau 1000BASE-X.

Long Reach Ethernet

Cisco Long Reach Ethernet (LRE) dikembangkan untuk menyediakan layanan broadband diatas kabel telepon atau Cat1,2,atau 3. Kecepatan bervariasi antara 5-15Mbps dan dapat mencapai panjang jangkauan maksimum sejauh 5000m. Cisco LRE bisa jadi sebuah solusi untuk LAN atau MAN yang terlanjur menggunakan kabel Cat1/2/3.

Perangkat-Perangkat Layer Data Link

Pada layer Data Link dapat digunakan bridge atau switch layer 2 pada segment LAN. Hubs dan repeater pada layer physical hanya bekerja untuk memperluas network. Dengan segmentasi, switch dan bridge membuat sebuah collision domain terpisah untuk setiap node, sehingga jumlah collision yang terjadi pada network dapat dikurangi dengan effektif.

Perlu diingat, collision domain adalah sekelompok node (mesin) yang berbagi media yang sama dan dipisahkan oleh switch atau bridge. Collision dapat terjadi jika 2 node berusaha melakukan transmisi bersamaan dalam satu collision domain. Karena itu diperlukan untuk menambah jumlah collision domain.

Gambar berikut menunjukkan bagaimana bridge membuat 2 collision domain.

Gambar dibawah ini menunjukkan sebuah switch yang membuat beberapa collision domain terpisah.

Bridges

Karena network yang terus berkembang dan menjadi semakin komplex, hub dan repeater tidak lagi cocok digunakan. Karena keduanya tidak men-segmentasi network, semua mesin yang terhubung pada hub atau repeater harus berbagi bandwidth yang sama. Juga, jika sangat mungkin terjadi jumlah collision yang banyak.

Transparent bridge dibuat untuk membantu mengatasi problem pada hub dan repeater. Transparent disini digunakan untuk menunjukkan bahwa mesin-mesin yang berada pada network tidak menyadari adanya perangkat ini. Bridge menggunakan sebuah software untuk mem-forward frame.

Berikut adalah tugas utama yang dilakukan oleh bridge dan juga switch:

• Source MAC address dari setiap frame yang datang akan diperiksa dan dicatat.
• Frame-frame dapat diforward atau difilter tergantung dari MAC address destination. (dapat juga di flood/dikirim kesemua port, jika destination MAC address belum dikenali)
• Menghilangkan loops yang disebabkan adanya koneksi redundant dengan menggunakan Spanning Tree Protocols (STP).

Saat frame diterima dari setiap mesin, bridge dan switch mengupdate table bridge dengan MAC address dan interface dimana frame tersebut datang.

Jika destination address dari frame yang datang adalah..

• Unicast: bridge akan mengecek tabel bridge terlebih dulu. Jika address destination tidak terdapat pada tabel, maka bridge akan mem-forward frame pada semua interface kecuali interface dimana frame tersebut datang. Jika address destination ada pada tabel bridge dan berada pada interface yang berbeda dengan interface ketika frame datang, maka bridge akan mem-forward frame pada interface yang sesuai dalam tabel bridge. Jika address destination ada pada tabel bridge dan berada pada interface yang sama dengan pengirim, maka frame akan di filter.
• Multicast: bridge akan mem-forward frame ke semua interface kecuali interface dimana frame tersebut datang.
• Broadcast: bridge akan mem-forward frame kesemua interface kecuali interface dimana frame tersebut datang.

Switches

Switch layer 2 sebenarnya adalah bridge multi-port; karena itu, switch layer 2 memiliki fungsi-fungsi yang sama dengan bridge. Meski begitu ada beberapa hal yang membedakan switch dari bridge, misalnya, switch menggunakan hardware atau chip Application-Specific Integrated Circuit (ASIC) untuk mem-forward frame, dan tidak menggunakan software. Juga, setiap port switch memiliki bandwidth sendiri-sendiri, bandwidth yang disediakan pada port switch adalah 10Mbps, maka segment LAN yang terhubung pada port memiliki bandwidth sebesar 10Mbps juga.

Duplex

Half-duplex memungkinkan komunikasi satu arah, yang berarti perangkat hanya bisa mengirim atau menerima data saja dalam satu waktu. Dan tidak mungkin untuk bisa mengirim dan menerima data dalam waktu bersamaan. Karena collision domain yang dipakai bersama-sama, hub harus di set half-duplex. Bandwidth jadi berkurang karena harus diimplementasikan algoritma CSMA/CD untuk mendeteksi adanya collision. Deteksi collision dapat memakan bandwidth ethernet LAN hingga 50-60%.

Full-duplex memungkinkan komunikasi dua arah, yang berarti mesin dapat mengirim dan menerima data secara simultan. Full-duplex dapat diterapkan pada koneksi port switch yang memiliki bandwidth khusus (dedicated bandwidth) yang dihubungkan pada satu mesin tunggal. Jika port switch dikonfigurasi sebagai full-duplex maka algoritma CSMA/CD harus di disable. Sebuah koneksi ethernet full-duplex dapat mengirimkan data dengan kecepata 100% pada kedua arah. Misalnya, koneksi 100Mbps dapat mengirim data secara simultan dengan kecepatan 100Mbps pada kedua arah secara simultan.

Dengan ethernet, jika sebuah port switch dan NIC memungkinkan untuk dikonfigurasi sebagai half ataupun full-duplex, maka kedua perangkat dapat di set sebagai autonegotiation. Switch dan NIC akan otomatis merundingkan kecepatan koneksi dan duplex agar kedua ujung dapat menerapkan duplex yang sama.

Topologi dapat diartikan sebagai layout fisik ataupun layout logik dari sebuah network. Biasanya, topologi fisik didokumentasikan dengan sebuah diagram network, seperti diagram Visio.

Topologi fisik terdiri dari kabel-kabel,workstations (klien), dan beberapa perangkat pelengkap yang mendukung sebuah network. Topologi logik dapat digambarkan sebagai cara bagaimana sebenarnya sebuah network berkomunikasi.

Topologi Bus

Topologi bus dapat juga disebut sebagai topologi linear. Topologi ini dibangun sedemikian rupa sehingga node-node pada network saling terhubung oleh satu kabel tunggal (trunk/backbone). Sinyal elektrik dikirim dari satu ujung ke ujung yang lain. Saat hal ini terjadi, semua mesin akan menerima transmisi sinyal elektrik tersebut. Perangkat-perangkat network terhubung secara langsung pada trunk dengan connector T. kedua ujung trunk menggunakan sebuah terminator untuk menghentikan sinyal elektrik menggema kembali pada kabel.

Karena topologi bus menggunakan kabel tunggal, maka topologi ini tidak memakan ongkos yang besar dan mudah untuk di implementasikan. Kelemahannya adalah tidak adanya redundancy pada topologi ini, sehingga jika kabel terputus/rusak, seluruh network akan down.

Topologi Ring

Topologi Ring dibangun supaya sebuah perangkat/mesin terhubung langsung dengan 2 mesin yang lain pada network yang sama. Ketika sebuah mesin men-transmisikan sebuah sinyal, maka transmisi tersebut akan dikirimkan ke satu arah pada mesin yang terhubung disebelahnya. Transmisi akan berjalan terus pada setiap mesin sampai tiba kembali pada mesin pengirim. Metode ini membentuk sebuah cincin atau lingkaran.

Dengan topologi ini, sebuah konfigurasi ring tunggal tidak memiliki koneksi redundant. Jika terjadi kerusakan pada salah satu bagian pada ring, maka seluruh network akan mati. Situasi yang sama yang terjadi pada topologi bus. Untuk alasan inilah, kita dapat mengkonfigurasinya menjadi dual ring. Jika terjadi kegagalan pada salah satu fisik, maka ring yang lain akan bertindak sebagai pengirim data untuk memastikan network tetap beroperasi.

Topologi Star

Topologi star adalah desain network yang paling banyak diimplementasikan. Dalam topologi ini, terdapat sebuah perangkat pusat dengan koneksi-koneksi yang tersendiri untuk setiap node. Setiap koneksi menggunakan kabel terpisah, yang berarti menambah biaya implementasi. Ketika hub digunakan dalam topologi star, maka akan tercipta sebuah topologi bus secara logik. Tipe network ini disebut topologi hub-and-spoke.

Karena terdapat beberapa koneksi terpisah antar node dengan perangkat pusat, topologi ini memungkinkan admin network untuk menambah atau menghapus salah satu node tanpa mempengaruhi node-node yang lain. Hal ini juga dapat dilakukan pada topologi ring yang memungkinkan admin untuk menambahkan multistation access units (MAUs) kedalam network tanpa harus mengganggu operasi network. Tapi hal ini tidak bisa dilakukan pada topologi bus.

Topologi Mesh

Topologi full mesh dibangun supaya semua mesin terhubung langsung dengan setiap mesin lain di dalam network. Metode koneksi seperti ini menciptakan koneksi yang redundant. Jika salah satu link rusak, maka mesin masih bisa mengirimkan data via link yang lain.

Topologi partial mesh memiliki koneksi antara beberapa mesin, tapi tidak semuanya, seperti pada topologi full mesh.

Secara umum, topologi ini sangat mahal untuk diimplementasikan. Tetapi, ongkos yang besar mungkin masih wajar dengan desain reliability yang didapatkan.

Cabling

Sebelumnya, mari kita tinjau ulang istilah-istilah berikut :

• Bandwidth: Jumlah total informasi yang dapat melintasi media komunikasi, diukur dalam satuan bits per second. Pengukuran bandwidth sangat membantu untuk analisa kinerja network..
• Attenuation (pelemahan): Terjadi pada komunikasi jarak jauh karena melemahnya kekuatan sinyal yang dikirimkan.
• Electromagnetic Interference (EMI): Gangguan yang disebabkan oleh adanya sinyal elektromagnetik yang dapat menurunkan integritas data.
• Crosstalk: Field elektrik atau magneting yang dihasilkan dari satu sinyal komunikasi yang dapat mempengaruhi sinyal pada sirkuit terdekat.
  • Near-end Crosstalk (NEXT): Crosstalk yang diukur pada ujung dekat kabel transmisi.
  • Far-end Crosstalk (FEXT): Crosstalk yang diukur pada ujung jauh kabel dimana transmisi dikirimkan.

Kabel Coaxial

Kabel coaxial untuk data terdiri dari satu buah kawat tembaga yang dikelilingi oleh sampul sekat plastik dan jalinan lapisan tembaga. Umumnya, ada 2 jenis kabel coaxial yang digunakan pada LAN ethernet, thin coax dan thick coax.

Thin coax memiliki karakter sebagai berikut:

• Dikenal juga dengan thinnet
• Diameter 25 inch
• Panjang kabel maximum = 185 meter
• Menggunakan konektor Bayonet Neill Concelman(BNC).
• Standard ethernet 10BASE-2

Thin coax memiliki karakteristik sebagai berikut:

• Disebut Juga thicknet
• Panjang maksimum kabel = 500 meter.
• Menggunakan adapter Attachment Unit Interface (AUI)
• Standard ethernet 10BASE-5

Kabel Twisted-Pair

Kabel ini dapat membantu mengurangi gangguan dan pelemahan sinyal (attenuation). Ada 2 jenis kabel twisted-pair yang didefinisikan oleh Telecommunications Information Association (TIA), yakni unshielded twisted pair (UTP) dan shielded twisted pair (STP). UTP lebih banyak digunakan dan biaya pemakaiannya lebih murah. STP memiliki shield (pelindng), yang menambahkan fungsi pengurangan gangguan dan attenuation, tapi hal itu juga membuat jenis kabel ini lebih mahal daripada UTP.

Ciri utama kabel UTP antara lain:

• Terdiri dari 8 kawat berwarna
• Kawat-kawat tersebut dikelompokkan menjadi 4 pasang
• Menggunakan konektor RJ-45
• Peka terhadap gangguan oleh EMI
• Panjang kabel maksimum = 100 meter
• Standar ethernet 10BASE-T , 100BASE-T, dan 1000BASE-T

UTP dapat digolongkan menjadi 6 kategori. Jika kita mendengar seseorang berbicara tentang kabel Cat5, maka yang dimaksud adalah kabel UTP Category 5.

• Category 1: Kabel telepon yang tidak digunakan untuk transmisi data
• Category 2: Kabel data yang dapat menangani kecepatan sampai dengan 4Mbps. Tidak cukup cepat untuk ukuran network saat ini.
• Category 3: Kabel data yang dapat menangani kecepatan sampai 10Mbps. Lebih cepat dari Cat2, dan cukup populer setidaknya sampai network yang melebihi 10Mbps sudah banyak dipakai.
• Category 4: Kabel data yang dapat menangani kecepatan 16Mbps, dimaksudkan untuk digunakan pada network token ring.
• Category 5: Kabel data yang dapat menangani kecepatan sampai dengan 100Mbps. Ini adalah kabel yang paling banyak dipakai saat ini.
• Category 5e: kabel data yang dapat menangani kecepatan transfer data 1Gbps. Pilihan yang tepat untuk network Gigabit.
• Category 6: Kabel ini dibuat untuk menangani kecepatan diatas 1Gbps.

Penting untuk diketahui mengenai pinout pada kabel twisted-pair. Istilah pinout digunakan untuk mendeskripsikan sambungan setiap pin pada sebuah konektor. Ketika memilih sebuah kabel, perlu diketahui pinout yang mana yang sesuai untuk menghubungkan perangkat-perangkat dalam network. Berikut ini ada 2 jenis kabel twisted-pair dilihat dari pinout nya.

Kabel Straight-Through

Kabel Straight-through menggunakan 4 kawat dan pin 1,2,3,dan 6. Dengan pin-pin tersebut, pin1 dihubungkan dengan pin1 pada ujung lain. Pin2 dihubungkan dengan pin2 pada ujunglain, dan seterusnya. Gambar dibawah menunjukkan salah satu contoh pinout kabel straight-through.

Kabel ini dimaksudkan untuk menghubungkan interface dengan interface dalam network ethernet dan tidak bisa dipakai pada jaringan token ring, ISDN, dan lain-lain.

Gunakan kabel straight-through untuk menghubungkan tipe-tipe perangkat dibawah ini:

• PC dengan switch atau hub
• Router dengan switch atau hub

Kabel Cross-Over

Kabel Cross-over juga menggunakan 4 kawat dan pin-pin 1,2,3,dan 6. Perbedaannya pada bagaimana pin-pin dihubungkan satu dengan yang lain. Kabel cross-over menghubungkan pin1 dengan pin3, pin2 dengan pin6. Lihat gambar dibawah:

Gunakan kabel cross-over untuk menghubungkan tipe-tipe perangkat berikut:

• Switch dengan switch
• Router dengan router
• PC dengan PC
• PC dengan Router
• Hub dengan Hub
• Hub dengan Switch

Kabel Rollover

Kabel ini menggunakan 8 kawat dan digunakan untuk menghubungkan komputer (host) dengan console port com pada router. Kabel ini juga sering disebut kabel konsole.

Fiber-Optic

Kabel Fiber-optic menggunakan cahaya sebagai ganti sinyal elektrik untuk men-transmisikan data. Sinyal cahaya ini melintas melalui fiberglass (serat kaca) dan sering disebut sebagai fiber optics.

Ada 2 kategori fiber-optic

• Multimode (MM): biasanya digunakan untuk jarak dekat dan ideal untuk network seukuran kampus. MM juga mempunyai fiber optic dengan diameter lebih besar daripada fiber pada SM.
• Single-mode (SM) : mode ini digunakan untuk jarak yang lebih jauh. SM juga memungkinkan kecepatan transfer data yang lebih tinggi daripada MM.

Kabel fiber-optik bisa menggunakan konektor subscriber (SC), straight tip (ST), atau MegaTransfer-Registered Jack (MT-RJ). ada beberapa protokol ethernet layer 2 yang dapat mengirimkan data menggunakan kabel fiber-optic antara lain 10BASE-FL, 100Base FX, 1000BaseSX, 1000BaseLX, dan 1000BaseZX

Wireless

Teknologi wireless menggunakan transmisi radio sebagai ganti dari atau media fiber-optic. Pada Wireless LAN (WLAN), koneksi fisik tidak lagi diperlukan. Energi elektromagnetik dikirimkan melalui udara dengan panjang gelombang bervariasi. Spektrum tersebar WLAN menentukan bagaimana data mengarungi frekuensi gelombang radio / Radio Frequency (RF). Aplikasi yang paling terkenal adalah Wireless Fidelity (Wi-Fi), infrared, dan teknologi bluetooth.

Wireless Fidelity (Wi-Fi)

IEEE mendesain 802.11 sebagai standard networking wireless. IEEE 802.11 kemudian diperinci lagi oleh 3 standard yang lebih spesifik: 802.11a, 802.11b, dan 802.11g. kecepatan, jangkauan, dan fitur-fitur 802.11 bervariasi. Yang paling banyak dipakai saat ini adalah standard 802.11b yang juga dikenal sebagai Wireless Fidelity (Wi-Fi). Wi-Fi memungkinkan transmisi dengan kecepatan sampai dengan 1-2Mbps menggunakan 2.4 GHz Radio Frequency (RF).

802.11 juga dapat digolongkan menjadi beberapa standard wireless :

• 802.11a
  • RF 5GHz.
  • Speed sampai dengan 54Mbps.
  • Jangkaun transmisi lebih rendah dari 802.11g.
• 802.11b
  • RF 2.4GHz.
  • Menggunakan channel-channel yang berbeda untuk meng-kover sub-frekuensi dalam 2.4Ghz.
  • Speed sampai dengan 11Mbps.
  • Jangkauan transmisi umumnya lebih besar daripada 802.11a dan 802.11g.
• 802.11g
  • RF 2.4GHz.
  • Speed sampai dengan 54Mbps.
  • Jangkauan transmisi biasanya lebih rendah dari 802.11b.

Hanya 802.11a yang menggunakan RF berbeda, hal ini berarti 802.11a tidak kompatibel dengan 802.11b atau 802.11g.

Perangkat-Perangkat Layer Fisik

Repeaters

Repeater dan Hub memperluas jangkauan network bukannya men-segmentasi network. Repeater dikenalkan memang untuk memperluas jarak antar-node. Sebuah repeater terdiri dari transmitter dan receiver. Ketika sinyal diterima oleh repeater, sinyal tersebut akan diperkuat dan di kirim ulang (retransmit). Hal ini memungkinkan sinyal untuk melintasi jarak yang lebih jauh secara effektif.

Catatan: Repeater adalah teknologi yang sudah ketinggalan jaman. Perangkat khusus untuk melakukan fungsi tersebut tidak lagi diperlukan karena hub dan switch dapat digunakan untuk menggantikan fungsi tersebut.

Hubs

Hub dapat didefinisikan sebagai repeater dengan port yang lebih banyak. Hub terdiri dari 2 sampai 24 port dan dapat disebut workgroup hub. Ketika data diterima, hub akan mengirim ulang (retransmits) data tersebut ke semua port yang lain. Koneksi fisik menggunakan kabel twisted-pair.

Ada hub yang aktif dan passif. Hub aktif mempunyai power supply sendiri untuk membantu Gain sebuah sinyal sebelum di forwardkan kembali ke semua port yang terhubung. Gain adalah istilah elektrik yang digunakan untuk mengidentifikasi rasio sinyal output dan sinyal input sebuah sistem. Hub passif tidak me-regenerate sinyal yang datang.

Meski sangat murah, hub bukan solusi terbaik yang dibutuhkan untuk penggunaan bandwidth yang lebih effisien. Traffik bisa jadi terlalu padat karena seringnya terjadi benturan (collision) pada network. Traffik diforward ke semua port pada satu domain collision.  Untuk mengurangi kepadatan (congestion), admin network harus mempertimbangkan mengganti hub dengan switch.

Network Interfaces

Network Interface (kartu jaringan) menyediakan koneksi antara end-user PC atau laptop dengan network publik. Tergantung pada jenis interface-nya, kita dapat melihat 3 LED (light-emitting diode) yang membantu menentukan status koneksi. LED akan berkelip-kelip jika terjadi aktifitas pada sambungan. Ada juga speed light LED yang digunakan untuk mem-verifikasi kecepatan koneksi pada network 10/100/1000Mbps. Cahaya LED yang hidup mati dan warna selain warna hijau mengindikasi adanya error pada hub atau koneksi dengan network.

Internetwork adalah koneksi koneksi yang terdiri dari beberapa network. Network-network ini dihubungkan bersama oleh sebuah perangkat internetwork untuk  menyediakan komunikasi antar network. Internetwork dapat juga di sebut sebagai internet dengan ‘i’ kecil. Internet (dengan ‘I’ besar) adalah internet terbesar didunia.

Tipe-tipe Internetworks

Ada beberapa tipe internetwork antara lain LAN dan WAN, yang merupakan tipe internetwork yang paling banyak dipakai saat ini.

Local Area Network (LAN)

Seperti namanya, LAN hanya terbatas pada area geografis lokal (kecil). Contoh sebuah LAN dapat berupa network yang terdiri dari komputer-komputer pribadi yang terhubung dalam satu departemen. User-user ini berbagi akses terhadap resource seperti data dan perangkat network. User-user dalam satu segment LAN dapat memakai bersama sebuah printer dan berkomunikasi satu sama lain via email. Juga mereka berada pada satu admin yang berwenang.

LAN  adalah network dengan ukuran geografis terkecil.

Networking pada LAN menggunakan switch, bridge, hub, dan/atau repeater untuk saling berhubungan dengan LAN-LAN lainnya dan meningkatkan ukuran jangkauan LAN. Router digunakan untuk menghubungkan LAN  dengan WAN atau MAN. Kedua skenario ini membentuk apa yang disebut internetwork.

Beberapa LAN saling berhubungan menggunakan switch, bridge, atau repeater.
LAN dapat dihubungkan dengan MAN atau WAN oleh sebuah router.

Metropolitan Area Network (MAN)

MAN lebih besar daripada LAN tetapi lebih kecil daripada WAN. MAN biasanya dimiliki dan di manage oleh sebuah entitas tunggal. Bisa berupa ISP atau perusahaan telekomunikasi yang menjual servis-servis kepada end-user dalam area metropolitan. Untuk tujuan dan maksudnya, MAN memiliki karakterisitik yang sama dengan WAN hanya dengan batasan jangkauan yang lebih kecil.

Wide Area Network (WAN)

WAN mencakup lebih dari satu area geografis. Ini adalah network yang ideal untuk sebuah perusahaan yang memiliki beberapa kantor pada kota-kota atau bahkan negara yang berbeda. Setiap kantor dapat berhubungan dengan kantor lainnya pada daerah lain dalam satu WAN via sebuah router. Koneksi antar-router berupa sirkuit yang disewa dari perusahaan telepon atau komunikasi, seperti telkom, AT&T, dan lain-lain. Semakin besar sirkuit yang dibutuhkan oleh perusahaan untuk men-transmit data, semakin besar biaya sewa yang harus dikeluarkan. Perusahaan juga harus memperhatikan kinerja dari koneksi WAN-nya karena biaya yang dikeluarkan untuknya dapat berimbas langsung pada kemampuan perusahaan berbisnis.

Berikut adalah beberapa enkapsulasi WAN yang akan dibahas pada hari ke 22 “Koneksi Wide Area Network”:

• Frame Relay
• PPP
• HDLC-Cisco standard

Storage Area Network (SAN)

SAN dapat dikenal sebagai sebuah subnetwork dengan tujuan spesial. Tujuan spesial tersebut memungkinkan user untuk menghubungkan bermaca perangkat data storage dengan sebuah server cluster data. Cisco menawarkan servis ini dengan Cisco MDS 9000 Series Multilayer SAN switch nya. Switch ini menyediakan solusi storage berskala untuk end user.

Virtual Private Network (VPN)

VPN adalah network private yang dapat mengakses network publik jarak jauh. VPN menggunakan enkripsi dan protokol sekuriti untuk mempertahankan privasinya ketika pada saat yang bersamaan network private dapat mengakses resource diluar. VPN memungkinkan user membuat tunnel virtual ke lokasi remote.

Open Systems Interconnection (OSI) Model

Pada umumnya, setiap layer berkomunikasi dengan layer-layer sebelahnya (atas atau bawah) dan layer yang berkorepondensi dengannya pada sistem lain. Misalnya, layer presentasi berkomunikasi dengan layer aplikasi dan layer session, dan juga dengan sesama layer presentasi pada sistem lain yang terhubung.

Layer-layer diatas juga dikelompokkan menjadi 2 : Upper Layer dan Lower Layer

Upper Layer dari model OSI mendefinisikan komunikasi antar aplikasi yang berada pada komputer end-user. Biasanya berhubungan dengan software komunikasi.

Lower Layer model OSI terfokus pada transportasi data, dimana dapat dicapai melalui router, switch atau kabel fisik.

Application Layer

Layer 7 menyediakan antarmuka antara software dari host yang berkomunikasi dengan aplikasi-aplikasi external (seperti email, file transfer, dan terminal emulasi).

Layer 7 juga menyediakan fungsi-fungsi seperti berikut :

• Sinkronisasi apliksi klien-server
• Kontrol error (error-control) dan intergritas antar-aplikasi
• Proses yang tidak bergantung pada sistem operasi host.

Protokol-protokol aplikasi yang didukung oleh layer aplikasi :

• Telnet
• Hypertext Transfer Protocol (HTTP)
• Secure Hypertext Transfer Protocol (HTTPS)
• File Transfer Protocol (FTP)
• Trivial File Transfer Protocol (TFTP)
• Domain Name System (DNS)
• Simple Mail Transfer Protocol (SMTP)
• Post Office Protocol 3 (POP3)
• Network File System (NFS)
• Network News Transfer Protocol (NNTP)
• Simple Network Management Protocol (SNMP)
• Network Time Protocol (NTP)
• Dynamic Host Configuration Protocol (DHCP)

Layer Presentasi

Layer 6 menampilkan data pada layer aplikasi dan bertindak sebaga translator format data. Hal ini diperlukan untuk memastikan data dapat dibaca oleh layer aplikasi. Layer 6 juga menangani struktur data dan bernegosiasi tentang sintax transfer data dengan layer 7. Proses-proses yang terlibat antara lain enkripsi, kompresi, dan dekompresi.

Layer Session

Layer 5 terkait terutama dengan kontrol dialog antar perangkat. Layer ini menentukan awal, pertengahan, dan akhir dari sebuah session/percakapan antar aplikasi yang terjadi. Dalam hal ini, layer session bertindak selayaknya perantara bagi aplikasi-aplikasi tersebut.

Layer Transport

Layer 4 bertanggung jawab pada koneksi end-to-end dan pengiriman data antar-host. Kemampuan untuk memecah-mecah dan menyusun data kembali adalah kunci dari fungsi layer ini. Transmisi dapat terjadi melalui koneksi logik antara pengirim dan penerima. Laye 4 menyediakan transfer data transparan dengan menyembunyikan detail transmisi dari upper layer.

Pemecah-mecahan data dan pengirimana data yang handal terjadi pada layer transport.

Layer 4 juga menyediakan fungsi-fungsi sebagai berikut :

• Deteksi kesalahan (error-detection)
• Pemulihan error yang terjadi (error-recovery)
• Menjalin, me-maintain, dan memutuskan sirkuit virtual.

Layer transport dapat menyediakan koneksi yang handal dengan menggunakan acknowledgments, pengurutan data (sequencing), kontrol arus data (flow control).

• Acknowledgments: Segment-segment yang diterima akan di konfirmasi kedatangannya (acknowledged) dengan mengirimkan pesan pada pengirim. Jika tidak ada konfirmasi dari penerima, maka pengirim akan mengirim ulang segment tersebut.
• Sequencing: Segment-segment data pada saat tiba akan diurutkan sesuai nomor urut yang asli pada saat mereka dikirimkan.
• Flow Control: menyediakan kontrol buffer untuk mencegah membanjirnya paket pada penerima.

Protokol-protokol Layer 4 protocols antara lain :

• Transmission Control Protocol (TCP)
• User Datagram Protocol (UDP)
• Sequenced Packet Exchange (SPX): protokol komunikasi yang dibuat oleh Novell Netware.

Network Layer

Layer 3 adalah tempat dimana jalur terbaik (best path) ditentukan untuk proses pengiriman paket melintasi network. Routed Protocol seperti IP digunakan untuk logical addressing, yang dapat menentukan tujuan dari paket atau datagram. Perangkat paling sering dijumpai pada layer ini adalah router; tetapi, layer 3 switch juga di implementasikan pada layer ini.

Router pada layer network mengikuti langkah-langkah berikut untuk memastikan transportasi data secara tepat :

1. Router mengecek IP address tujuan (destination) pada paket yang datang.
2. Paket-paket yang ditujukan untuk router akan di proses lebih lanjut, tetapi paket-paket yang ditujukan untuk router lain harus dicari informasinya dalam tabel routing.
3. Router menentukan interface sebagai pintu keluar berdasarkan tabel routing dan mengirimkan paket keluar melalui interface untuk proses framing dan forwarding. Jika tidak ada informasi tentang destination paket tersebut dalam tabel routing, maka paket tersebut akan di drop oleh router.

Tabel routing pada router terdiri dari informasi-informasi sebagai berikut :

• Address network.
• Interface : pintu keluar yang digunakan untuk mem-forward paket.
• Metric : jarak untuk mencapai network tujuan.

Ada 2 tipe paket yang digunakan pada layer 3:

• Data Packets : mentransfer data melintasi internetwork dan didukung oleh protokol IP dan IPX
• Route Update Packets: mengirim update-update kepada router tetangga mengenai semua network yang terhubung pada internetwork dan didukung oleh protokol-protokol routing seperti RIP,EIGRP, dan OSPF.

Layer 3 routed protocols termasuk diantaranya:

• Internet Protocol (IP)
• Internet Packet Exchange (IPX): Bagian dari protokol suite IPX/SPX yang dibuat oleh Novell NetWare.
• AppleTalk DDP: Datagram Delivery Protocol dipakai oleh Apple

Router dan logical addressing (IP address) digunakan pada layer 3. Data pada layer 3 berbentuk paket atau datagram.

Data Link Layer

Layer 2 memastikan transfer data yang handal dari layer Network ke layer fisik untuk ditransmisikan melintasi network.

Ada 2 domain yang menentukan kehandalan transport data:

• Broadcast Domain: sekelompok node-node yang dapat menerima paket broadcast satu sama lain dan dipisahkan oleh router.
• Collision Domain: sekelompok node-node yang berbagi media yang sama dan dipisahkan oleh switch. Benturan akan terjadi jika 2 node berusaha melakukan transmisi secara bersamaan. Carrier Sense Multiple Access/Collision Detection (CSMA/CD) adalah Metode akses yang akan mengirimkan sinyal untuk memberitahukan perangkat-perangkat bahwa benturan telah terjadi. Perangkat kemudian menunda transmisi untuk beberapa waktu yang acak.

Data yang diterima dari layer network di format dalam bentuk frame kemudian di transmisikan kepada layer fisik. Physical addressing atau hardware addressing (bukannya logical addressing) memastikan bahwa data tersampaikan pada node yang tepat dalam LAN. Layer ini juga bertanggung jawab pada topologi network, kontrol aliran data (flow control) dan untuk mendeteksi error yang terjadi (bukan memperbaiki error, hanya mendeteksi).

Layer ini adalah satu-satunya layer pada model OSI yang memiliki sub-layer. Yaitu Media Access Control dan Logical Link Control.

Media Access Control (MAC)

MAC address adalah address yang telah di hard-code kedalam kartu jaringan (network interace card/NIC). Meskipun address source selalu berupa address unicast tetapi address destination dapat berupa unicast, multicast atau broadcast. Setiap mac address harus unik dan mengikuti format berikut:

• Terdiri dari 48 bit
• Harus di tampilkan dengan 12 digit hexadecimal (0-9,A-F)
• 6 digit hexadecimal pertama dalam address adalah kode vendor/ Organizationally Unique Identifier (OUI) yang diberikan oleh pabrik NIC.

Logical Link Control (LLC)

Sublayer LLC melengkapi sublayer MAC pada model ethernet; LLC bertanggung jawab untuk framing, kontrol error (error-control) dan aliran data (flow control). LLC menyediakan sebuah pengenal service access point (SAP)  dalam frame. Field SAP sebuah frame terdiri dari 1 byte (8-bit) yang menunjukkan protokol upper layer (misal, 06=IP, E0=IPX). LLC memasukkan destination SAP (DSAP) dan source SAP (SSAP) dalam frame. Perhatikan gambar berikut:

Dua perangkat network yang digunakan pada layer Data Link :

• Bridge : bridge menghubungkan 2 segment dalam satu atau 2 network bersama-sama. Bridge hanya mem-forward data antar segment-segment tersebut tanpa melakukan analisis untuk menentukan arah data.
• Switches: pada layer 2, switch adalah bridge dengan multiport yang menggunakan Application Specific Circuit (ASIC) untuk memforward frame. Setiap port pada switch memiliki bandwidth sendiri-sendiri (dedicated bandwidth).

Dedicated bandwidth memungkinkan port switch untuk menjamin kecepatan yang diberikan pada port tersebut. Misalnya, Koneksi port 100Mbps mendapatkan 100Mbps kecepatan transmisi.

Walaupun kedua perangkat network tersebut membuat collision domain terpisah untuk masing-masing perangkat lain yang terhubung, semua perangkat yang terhubung merupakan anggota broadcast domain yang sama. Ingat broadcast domain dipisahkan pada layer network oleh router. Switch dan bridge mengenali MAC address dengan meneliti source MAC address setiap frame yang diterima.

Physical Layer

Layer 1 menggerakkan bit-bit antar node. Kebutuhan-kebutuhan elektrik, mekanis, prosedural, dan fungsional didefinisikan pada layer fisik untuk membantu activation, maintenance, dan deactivation dari koneksi fisik antar perangkat.

Atribut lain yang dimiliki oleh layer 1 adalah sebagai berikut:

• Menentukan tegangan, kecepatan kabel, dan kabel pin-out
• Kemampuan menerima dan men-transmit sinyal data.
• Pengidentifikasian interface yang disediakan antara data terminal equipment (DTE) dan data communication equipment (DCE).

Perangkat-perangkat yang ada pada layer fisik adalah hub dan repeater. Hubu dan repeater memperluas jangkauan network, sedangkan perangkat layer 2 dan layer 3 memecah-mecah network.

OSI Layered Communications

Kini semua layer pada model OSI telah di review, saatnya untuk melihat bagaimana layer-layer tersebut berkomunikasi satu sama lain. Setiap layer mengirimkan informasi-informasi pada layer sebelahnya (atas atau bawahnya) dengan menggunakan Protocol Data Units(PDUs). PDU menyertakan message dan informasi protokol dari layer yang mem-forward. Kontrol informasi tersebut dapat berada pada header atau trailer. Proses menambahkan header dan/atau trailer pada PDU disetiap layer pada OSI disebut encapsulation.

TCP/IP Model

Application Layer

Layer ini mengkombinasikan fungsi-fungsi dari 3 layer teratas model OSI dan dapat juga disebut layer aplikasi.beberapa aplikasi paling popular (email,file transfer, dan sebagainya) berinteraksi dengan layer ini untuk berkomunikasi dengan aplikasi lain pada network.

Transport Layer

Layer transport berkorespondensi dengan layer transport pada model OSI dan juga dikenal sebagai layer host-to-host. Layer ini tidak hanya bertanggung jawab pada pengiriman data yang handal, tapi juga untuk memastikan data tiba dengan susunan yang tepat.

TCP

TCP adalah protokol connection-oriented yang dapat dipercaya. TCP menggunakan acknowledgments, sequencing, dan flow control untuk memastikan kehandalan. Segment TCP mengandung field-field untuk sequence, acknowledgment, dan windowing. Field-field inilah yang memastikan datagram sampai tanpa cacat.

TCP menggunakan Positive Acknowledgment and Retransmission (PAR):

• Mesin pengirim memulai sebuah timer (penghitung waktu) saat segment dikirimkan dan akan dikirim ulang jika timer habis dan belum ada acknowledgment yang diterima dari destination.
• Mesin source menyimpan jejak segment-segment yang dikirimkan dan memerlukan acknowledgment untuk setiap segment.
• Mesin penerima memberikan konfirmasi adanya segment yang diterima dengan mengirimkan paket ACK pada source (pengirim) yang berupa sequence number berikutnya yang diminta dari source.

Flow control via TCP menyertakan windowing. Windowing adalah metode untuk mengendalikan kepadatan trafik dimana sebuah window ditentukan oleh sistem penerima untuk membatas jumlah segment data (bytes) yang dapat dikirimkan oleh perangkat source tanpa adanya ACK (acknowledgement) dari penerima. Ukuran window bervariasi dan dapat berubah ditengah-tengah koneksi. Meningkatkan ukuran window memungkinkan lebih banyak segment data yang dapat dikirimkan sebelum adanya ACK, sedangkan menurunkan ukuran window berarti memperkecil jumlah segment data yang dapat dikirimkan sebelum penerima memberikan ACK.

Ketika mesin source sudah siap mengirimkan data, ia akan menjalin sesi komunikasi yang connection-oriented dengan penerima. Hal ini disebut three-way handshake. Ketika data sukses dikirimkan, akan ada permintaan untuk memutuskan hubungan tersebut. Berikut adalah langkah-langkah dalam three-way handshake.

• Sebuah segment “kesepakatan menjalin koneksi” akan dikirimkan pada penerima meminta untuk mensinkronkan sistem. Langkah ini berhubungan dengan istilah SYN packet.
• Segment kedua dan ketiga memberikan acknowledge kepada request untuk menjalin koneksi dan menyepakati aturan-aturan bersama. Peruntunan sinkronisasi ini diperlukan oleh mesin penerima. Koneksi two-way telah terjalin. Langkah ini berhubungan dengan istilah SYN-ACK packet.
• Segment final dikirimkan sebaga acknowledgment terhadap aturan-aturan yang telah disepakati dan koneksi telah terjalin. Langkah ini berhubungan dengan istilah ACK packet.

UDP

UDP jauh lebih sederhana daripada TCP karena berupa protokol connectionless. Header UDP hanya terdiri dari port source dan destination, field length, dan checksum. Karena tidak ada field sequence, acknowledgment, dan windowing, protokol UDP tidak dapat menjamin diterimanya data pada tujuan. Karena tidak ada jaminan ini, UDP dianggap unreliable (tidak handal). Dengan protokol ini, terserah kepada aplikasi untuk menyediakan jaminan (reliability).

Internet Layer

Layer Internet berkorespondensi dengan layer network pada model OSI, berikut adalah protokol-protokol yang berhubungan dengan transmisi logik paket:

• IP
• ICMP
• ARP, RARP, and Proxy ARP

IP

IP menggunakan logical addressing agar paket sampai dari sumber (source) ke tujuan (destination). IP address digunakan oleh router untuk mengambil keputusan forwarding.

Beberapa karakter IP address seperti berikut:

• Address dialokasikan oleh Internet Assigned Numbers Authority (IANA).
• Address IPv4 sebesar 32 bit, dibagi menjadi 4 octet (masing-masing 8 bit). Contoh IP address dalam bentuk dotted-decimal adalah 167.205.34.10.
• Nilai minimal tiap octet adalah 0 dan maksimal 255.
• IPv6, sebesar 128-bit.

ICMP

Internet Control Messaging Protocol digunakan oleh program ping dan traceroute. Ping(Packet Internet Groper) memungkinkan untuk mem-validasi IP address yang ada dan dapat menerima request. Berikut adalah transmisi yang digunakan oleh Ping:

• Ping mengirimkan paket echo request untuk meminta echo reply
• Router mengirimkan pesan Destination Unreachable jika network tujuan tidak dapat dicapai dan paket akan di drop. Router yang menge-drop paket mengirimkan pesan ICMP DU pada pengirim.

ARP, RARP, and Proxy ARP

Address Resolution Protocol (ARP), Reverse Address Resolution Protocol (RARP), dan Proxy Address Resolution Protocol (Proxy ARP) adalah protokol-protokol yang digunakan pada layer Internet.

ARP memetakan IP address yang diketahui ke MAC address dengan mengirimkan broadcast ARP. Jika IP address tujuan berada pada subnet lain, maka pengirim akan mengirimkan broadcast ARP untuk mengetahui MAC address dari router.

RARP memetakan MAC address yang diketahui menjadi IP address.

Proxy ARP memungkinkan router untuk merespon ARP request yang dikirimkan pada host remote. Beberapa mesin unix bergantung pada Proxy ARP daripada default gateway.

Network Interface Layer

Layer ini berkorespondensi dengan layer Data Link dan layer fisik pada model OSI. Seperti disebutkan sebelumnya, layer ini me-manage hardware addressing dan transfer data secara fisik.

Model Hirarci 3-Layer Cisco

Istilah hirarki adalah pengklasifikasian sekelompok fungsi-fungsi atau tanggung jawab menjadi layer logik dimana setiap layer menjadi bawahan bagi layer atasnya dalam hirarki. Model ini termasuk rencana paling effektif untuk mengimplementasikan network kecil sampai menengah.

Layer Akses

End-user/klien terhubung pada layer akses; karena itu, layer ini disebut juga layer desktop. Klien juga bisa berupa sekelompok end-user berupa workgroup. User dapat mengakses resource lokal yang available pada level ini.

Layer Distribusi

Disebut juga layer workgroup. Walaupun layer ini bertindak sebagai titik temu bagi perangkat-perangkat layer Akses, layer ini juga menggunakan router atau switch layer 3 kapan saja dibutuhkan untuk memutuskan bagaimana mengirim paket ke layer core.

Pengendalian traffik pada layer ini dapat dengan menggunakan variasi kebijakan yang menentukan manajemen dan keamanan network.

Fungsi utama layer distribusi adalah sebagai berikut:

• Routing (menentukan jalur terbaik)
• Routeing antar VLAN
• Filtering: access lists berfungsi sebagai packet filtering, Quality of Service (QoS), NAT, dan route filtering.
• Mengakses WAN
• Mendefinisikan broadcast dan multicast domain
• Penerjemah antara beberapa media dengan tipe yang berbeda-beda (misal, ethernet dan token ring)

Core Layer

Layer Core adalah pondasi/backbone dari sebuah network. Seperti halnya sebuah bangunan yang akan labil tanpa pondasi, network juga begitu. Layer distribusi mengatur akses ke layer ini. Hal ini memungkinkan layer core untuk fokus pada kecepatan dan kehandalan (reliability). Tujuannya adalah menyediakan switching kecepatan tinggi se efisien mungkin. Setiap delay dapat mempengaruhi semua orang dalam network. Karena kecepatan adalah hal yang penting, maka kebijakan-kebijakan yang di implementasikan pada layer distribusi (misal filtering, access list, dan lain-lain) tidak boleh terjdi pada layer ini.