TCP/IP

TCP/IP (Transmission Control Protocol/Internet Protocol) adalah sekelompok protokol komunikasi yang mengatur pertukaran data antar komputer dan memungkinkan perangkat dari berbagai jenis vendor serta sistem operasi yang berbeda untuk saling berkomunikasi. TCP/IP merupakan kerangka kerja protokol yang mendasari infrastruktur Internet modern dan memfasilitasi layanan seperti penelusuran web, surel (email), dan media sosial. Protokol ini dikembangkan dengan standar terbuka dan tidak bergantung pada perangkat keras atau sistem operasi tertentu.

Sejarah

Asal mula TCP/IP berakar dari penelitian yang dilakukan di Amerika Serikat pada era Perang Dingin. Pada akhir tahun 1960-an, Defense Advance Research Project Agency (DARPA) dari Departemen Pertahanan Amerika Serikat memulai proyek ARPANET, yang merupakan pendahulu dari Internet modern. Penelitian dan pengembangan TCP/IP dimulai pada tahun 1973. Vinton Cerf dan Robert Kahn mengembangkan protokol TCP pada pertengahan 1970-an untuk memungkinkan komunikasi yang handal antar komputer dalam jaringan.

Pada tahun 1983, TCP/IP secara resmi menjadi protokol standar untuk ARPANET, menggantikan protokol sebelumnya yaitu NCP (Network Control Program). Perkembangan selanjutnya didukung oleh National Science Foundation (NSF) pada tahun 1986 melalui pembuatan jaringan NSFNET, yang menjadi embrio bagi perkembangan Internet global. Pada awal tahun 1990-an, TCP/IP telah menjadi protokol yang paling luas digunakan.

Model Lapisan (Layer)

Berbeda dengan model OSI (Open Systems Interconnection) yang memiliki tujuh lapisan, model TCP/IP secara konseptual terdiri dari empat lapisan utama. Namun, beberapa literatur juga membaginya menjadi lima lapisan dengan memisahkan lapisan fisik dan data link. Struktur empat lapisan utama TCP/IP adalah sebagai berikut:

1. Lapisan Antarmuka Jaringan (Network Interface Layer): Bertanggung jawab meletakkan frame data di atas media jaringan yang digunakan, seperti Ethernet atau Token Ring. Lapisan ini tidak mendefinisikan protokol spesifik secara ketat, melainkan mendukung standar protokol lain untuk transmisi fisik.
2. Lapisan Internet (Internet Layer): Bertanggung jawab atas pengalamatan (addressing), penentuan rute (routing), dan pengiriman paket data dari satu node ke node lain dalam jaringan. Protokol utama pada lapisan ini adalah Internet Protocol (IP).
3. Lapisan Transpor (Transport Layer): Menyediakan layanan komunikasi host-to-host. Lapisan ini mengatur komunikasi antara dua perangkat, menangani aliran data, serta kontrol kesalahan. Terdapat dua protokol utama, yaitu TCP (Transmission Control Protocol) dan UDP (User Datagram Protocol).
4. Lapisan Aplikasi (Application Layer): Lapisan tertinggi yang menyediakan akses aplikasi ke jaringan TCP/IP. Lapisan ini mencakup protokol-protokol tingkat tinggi untuk layanan spesifik seperti transfer berkas, surel, dan penelusuran web.

Protokol Utama

TCP/IP terdiri dari kumpulan protokol yang bekerja sama, di antaranya:

• Internet Protocol (IP): Mekanisme transmisi yang digunakan oleh TCP/IP yang bersifat unreliable (tidak andal) dan connectionless (tanpa koneksi). IP mengirimkan data dalam bentuk paket yang disebut datagram. Saat ini terdapat dua versi IP yang digunakan secara simultan, yaitu IPv4 dan IPv6.
• Transmission Control Protocol (TCP): Protokol yang berorientasi pada koneksi (connection-oriented) dan menyediakan layanan pengiriman data yang andal (reliable). TCP menjamin data sampai ke tujuan dengan urutan yang benar melalui mekanisme acknowledgment dan transmisi ulang jika terjadi kesalahan. Sebelum pengiriman data, TCP membentuk sesi koneksi melalui proses yang disebut three-way handshake.
• User Datagram Protocol (UDP): Protokol komunikasi yang bersifat connectionless dan unreliable. UDP mengirimkan pesan tanpa negosiasi koneksi terlebih dahulu dan tidak menjamin paket sampai atau berurutan, sehingga lebih cepat dan efisien untuk aplikasi yang tidak memerlukan keandalan tinggi, seperti streaming atau DNS.
• Internet Control Message Protocol (ICMP): Mekanisme yang digunakan oleh host dan gateway untuk mengirimkan notifikasi masalah atau kesalahan pengiriman datagram kepada pengirim.
• Address Resolution Protocol (ARP): Digunakan untuk memetakan alamat IP (logis) ke alamat fisik (MAC address).

Pengalamatan

Dalam arsitektur TCP/IP, pengalamatan melibatkan tiga jenis alamat:

1. Alamat Fisik (Physical Address): Dikenal juga sebagai alamat link atau MAC address, yang tertanam pada perangkat keras antarmuka jaringan.
2. Alamat IP (Internet Address): Alamat logis yang digunakan untuk mengidentifikasi perangkat dalam jaringan global. IPv4 menggunakan alamat 32-bit, sedangkan IPv6 menggunakan alamat 128-bit untuk mengatasi keterbatasan ruang alamat pada IPv4.
3. Alamat Port (Port Address): Alamat yang digunakan untuk membedakan proses aplikasi yang berjalan dalam satu komputer. Nomor port berkisar dari 0 hingga 65.535. Port tertentu ditetapkan untuk layanan spesifik (well-known ports), seperti port 80 untuk HTTP dan port 25 untuk SMTP.

Cara Kerja

Komunikasi data dalam TCP/IP melibatkan proses enkapsulasi dan de-enkapsulasi. Saat data dikirim, informasi bergerak dari lapisan aplikasi ke bawah menuju lapisan fisik. Pada setiap lapisan, header (informasi kontrol) ditambahkan ke data asli, mengubahnya menjadi segmen, paket, dan akhirnya frame. Paket data kemudian dikirimkan melalui media jaringan. Di sisi penerima, proses ini dibalik (de-enkapsulasi), di mana header dilepas satu per satu di setiap lapisan hingga data asli diterima oleh aplikasi tujuan.

Data dalam jaringan TCP/IP dipecah menjadi paket-paket kecil sebelum dikirimkan. Setiap paket memiliki header yang berisi informasi sumber, tujuan, dan urutan paket. Router dalam jaringan bertugas mengarahkan paket-paket ini melalui rute terbaik untuk mencapai tujuan.