0
Model Referensi OSI
Posted by Unknown
on
05.20
Model referensi OSI (Open
System Interconnection) menggambarkan bagaimana informasi dari suatu software
aplikasi di sebuah komputer berpindah
melewati sebuah media jaringan ke suatu software aplikasi di komputer
lain. Model referensi OSI secara konseptual terbagi ke dalam 7 lapisan dimana
masing-masing lapisan memiliki fungsi jaringan yang spesifik, seperti yang
dijelaskan oleh gambar 2.1 (tanpa media fisik). Model ini diciptakan
berdasarkan sebuah proposal yang dibuat oleh the International Standards
Organization (ISO) sebagai langkah awal menuju standarisasi protokol
internasional yang digunakan pada berbagai layer . Model ini disebut ISO OSI
(Open System Interconnection) Reference Model karena model ini ditujukan bagi
pengkoneksian open system. Open System dapat diartikan sebagai suatu sistem
yang terbuka untuk berkomunikasi dengan sistem-sistem lainnya. Untuk
ringkas-nya, kita akan menyebut model tersebut sebagai model OSI saja.
Gambar 2.1. Model Referensi OSI
Model OSI memiliki tujuh layer.
Prinsip-prinsip yang digunakan bagi ketujuh layer tersebut adalah :
1.
Sebuah layer harus dibuat bila
diperlukan tingkat abstraksi yang berbeda.
2.
Setiap layer harus memiliki
fungsi-fungsi tertentu.
3.
Fungsi setiap layer harus
dipilih dengan teliti sesuai dengan ketentuan standar protocol internasional.
4.
Batas-batas layer diusahakan
agar meminimalkan aliran informasi yang melewati interface.
5.
Jumlah layer harus cukup
banyak, sehingga fungsi-fungsi yang berbeda tidak perlu disatukan dalam satu
layer diluar keperluannya. Akan tetapi jumlah layer juga harus diusahakan
sesedikit mungkin sehingga arsitektur jaringan tidak menjadi sulit dipakai.
Di bawah ini kita membahas
setiap layer pada model OSI secara berurutan, dimulai dari layer terbawah.
Perlu dicatat bahwa model OSI itu sendiri bukanlah merupakan arsitektur
jaringan, karena model ini tidak menjelaskan secara pasti layanan dan
protokolnya untuk digunakan pada setiap layernya. Model OSI hanya menjelaskan
tentang apa yang harus dikerjakan oleh sebuah layer. Akan tetapi ISO juga telah
membuat standard untuk semua layer,
walaupun standard-standard ini bukan merupakan model referensi itu sendiri.
Setiap layer telah dinyatakan sebagai standard internasional yang terpisah.
1 Karakteristik Lapisan OSI
Ke tujuh lapisan dari
model referensi OSI dapat dibagi ke dalam dua kategori, yaitu lapisan atas dan
lapisan bawah.
Lapisan atas dari model OSI berurusan dengan persoalan aplikasi dan
pada umumnya diimplementasi hanya pada software. Lapisan tertinggi (lapisan
applikasi) adalah lapisan penutup sebelum ke pengguna (user), keduanya,
pengguna dan lapisan aplikasi saling berinteraksi proses dengan software
aplikasi yang berisi sebuah komponen komunikasi. Istilah lapisan atas
kadang-kadang digunakan untuk menunjuk ke beberapa lapisan atas dari lapisan
lapisan yang lain di model OSI.
Lapisan bawah dari model OSI mengendalikan persoalan transport data.
Lapisan fisik dan lapisan data link diimplementasikan ke dalam hardware dan software.
Lapisan-lapisan bawah yang lain pada umumnya hanya diimplementasikan dalam
software. Lapisan terbawah, yaitu lapisan fisik adalah lapisan penutup bagi
media jaringan fisik (misalnya jaringan kabel), dan sebagai penanggung jawab
bagi penempatan informasi pada media jaringan. Tabel berikut ini menampilkan
pemisahan kedua lapisan tersebut pada lapisan-lapisan model OSI.
Application
|
Application
|
Lapisan Atas
|
Presentation
|
||
Session
|
||
Transport
|
Data Transport
|
Lapisan Bawah
|
Network
|
||
Data
Link
|
||
Physical
|
Tabel 2.1
Pemisahan Lapisan atas dan Lapisan bawah pada model OSI
2.2 Protokol
Model OSI menyediakan
secara konseptual kerangka kerja untuk komunikasi antar komputer, tetapi model
ini bukan merupakan metoda komunikasi. Sebenarnya komunikasi dapat terjadi
karena menggunakan protokol komunikasi. Di dalam konteks jaringan data, sebuah
protokol adalah suatu aturan formal dan kesepakatan yang menentukan bagaimana
komputer bertukar informasi melewati sebuah media jaringan. Sebuah protokol
mengimplementasikan salah satu atau lebih dari lapisan-lapisan OSI. Sebuah
variasi yang lebar dari adanya protokol komunikasi, tetapi semua memelihara
pada salah satu aliran group: protokol LAN, protokol WAN, protokol jaringan,
dan protokol routing. Protokol LAN beroperasi pada lapisan fisik dan data link
dari model OSI dan mendefinisikan komunikasi di atas macam-macam media LAN.
Protokol WAN beroperasi pada ketiga lapisan terbawah dari model OSI dan
mendefinisikan komunikasi di atas macam-macam WAN. Protokol routing adalah
protokol lapisan jaringan yang bertanggung jawab untuk menentukan jalan dan
pengaturan lalu lintas. Akhirnya protokol jaringan adalah berbagai protokol dari lapisan teratas yang ada dalam
sederetan protokol.
2.3 Lapisan-lapisan Model OSI
2.3.1 Physical Layer
Physical Layer berfungsi dalam
pengiriman raw bit ke channel komunikasi. Masalah desain yang harus
diperhatikan disini adalah memastikan bahwa bila satu sisi mengirim data 1 bit,
data tersebut harus diterima oleh sisi lainnya sebagai 1 bit pula, dan bukan 0
bit. Pertanyaan yang timbul dalam hal ini adalah : berapa volt yang perlu
digunakan untuk menyatakan nilai 1? dan berapa volt pula yang diperlukan untuk
angka 0?. Diperlukan berapa mikrosekon suatu bit akan habis? Apakah transmisi
dapat diproses secara simultan pada kedua arahnya? Berapa jumlah pin yang
dimiliki jaringan dan apa kegunaan masing-masing pin? Secara umum
masalah-masalah desain yang ditemukan di sini berhubungan secara mekanik,
elektrik dan interface prosedural, dan media fisik yang berada di bawah
physical layer.
2.3.2 Data Link Layer
Tugas utama data link layer
adalah sebagai fasilitas transmisi raw data dan mentransformasi data tersebut
ke saluran yang bebas dari kesalahan transmisi. Sebelum diteruskan kenetwork
layer, data link layer melaksanakan tugas ini dengan memungkinkan pengirim
memecag-mecah data input menjadi sejumlah data frame (biasanya berjumlah
ratusan atau ribuan byte). Kemudian data link layer mentransmisikan frame
tersebut secara berurutan, dan memproses acknowledgement frame yang dikirim
kembali oleh penerima. Karena physical layer menerima dan mengirim aliran bit
tanpa mengindahkan arti atau arsitektur frame, maka tergantung pada data link
layer-lah untuk membuat dan mengenali batas-batas frame itu. Hal ini bisa
dilakukan dengan cara membubuhkan bit khusus ke awal dan akhir frame. Bila
secara insidental pola-pola bit ini bisa ditemui pada data, maka diperlukan
perhatian khusus untuk menyakinkan bahwa pola tersebut tidak secara salah
dianggap sebagai batas-batas frame.
Terjadinya noise pada saluran
dapat merusak frame. Dalam hal ini, perangkat lunak data link layer pada mesin
sumber dapat mengirim kembali frame yang rusak tersebut. Akan tetapi transmisi
frame sama secara berulang-ulang bisa menimbulkan duplikasi frame. Frame
duplikat perlu dikirim apabila acknowledgement frame dari penerima yang
dikembalikan ke pengirim telah hilang. Tergantung pada layer inilah untuk
mengatasi masalah-masalah yang disebabkan rusaknya, hilangnya dan duplikasi
frame. Data link layer menyediakan beberapa kelas layanan bagi network layer.
Kelas layanan ini dapat dibedakan dalam hal kualitas dan harganya.
Masalah-masalah lainnya yang
timbul pada data link layer (dan juga sebagian besar layer-layer di atasnya)
adalah mengusahakan kelancaran proses pengiriman data dari pengirim yang cepat
ke penerima yang lambat. Mekanisme pengaturan lalu-lintas data harus
memungkinkan pengirim mengetahui jumlah ruang buffer yang dimiliki penerima
pada suatu saat tertentu. Seringkali pengaturan aliran dan penanganan error ini
dilakukan secara terintegrasi.
Saluran yang dapat mengirim data
pada kedua arahnya juga bisa menimbulkan masalah. Sehingga dengan demikian
perlu dijadikan bahan pertimbangan bagi software data link layer. Masalah yang
dapat timbul di sini adalah bahwa frame-frame acknoeledgement yang mengalir
dari A ke B bersaing saling mendahului dengan aliran dari B ke A. Penyelesaian
yang terbaik (piggy backing) telah bisa digunakan; nanti kita akan membahasnya
secara mendalam.
Jaringan broadcast memiliki
masalah tambahan pada data link layer. Masalah tersebut adalah dalam hal
mengontrol akses ke saluran yang dipakai bersama. Untuk mengatasinya dapat
digunakan sublayer khusus data link layer, yang disebut medium access sublayer.
Masalah mengenai data link control akan diuraikan lebih detail lagi
pada bab tiga.
2.3.3 Network Layer
Network layer berfungsi untuk pengendalian operasi subnet. Masalah
desain yang penting adalah bagaimana caranya menentukan route pengiriman paket
dari sumber ke tujuannya. Route dapat didasarkan pada table statik yang
“dihubungkan ke” network. Route juga dapat ditentukan pada saat awal percakapan
misalnya session terminal. Terakhir, route dapat juga sangat dinamik, dapat
berbeda bagi setiap paketnya. Oleh karena itu, route pengiriman sebuah paket
tergantung beban jaringan saat itu.
Bila pada saat yang sama
dalam sebuah subnet terdapat terlalu banyak paket, maka ada kemungkinan
paket-paket tersebut tiba pada saat yang bersamaan. Hal ini dapat menyebabkan
terjadinya bottleneck. Pengendalian kemacetan seperti itu juga merupakan tugas
network layer.
Karena operator subnet mengharap bayaran yang baik atas tugas
pekerjaannya. seringkali terdapat beberapa fungsi accounting yang dibuat pada
network layer. Untuk membuat informasi tagihan, setidaknya software mesti
menghitung jumlah paket atau karakter atau bit yang dikirimkan oleh setiap
pelanggannya. Accounting menjadi lebih rumit, bilamana sebuah paket melintasi
batas negara yang memiliki tarip yang berbeda.
Perpindahan paket dari satu jaringan ke jaringan lainnya juga dapat
menimbulkan masalah yang tidak sedikit. Cara pengalamatan yang digunakan oleh
sebuah jaringan dapat berbeda dengan cara yang dipakai oleh jaringan lainnya.
Suatu jaringan mungkin tidak dapat menerima paket sama sekali karena ukuran
paket yang terlalu besar. Protokolnyapun bisa berbeda pula, demikian juga
dengan yang lainnya. Network layer telah mendapat tugas untuk mengatasi semua
masalah seperti ini, sehingga memungkinkan jaringan-jaringan yang berbeda untuk
saling terinterkoneksi.
2.3.4 Transport Layer
Fungsi dasar transport layer
adalah menerima data dari session layer, memecah data menjadi bagian-bagian
yang lebih kecil bila perlu, meneruskan data ke network layer, dan menjamin
bahwa semua potongan data tersebut bisa tiba di sisi lainnya dengan benar.
Selain itu, semua hal tersebut harus dilaksanakan secara efisien, dan bertujuan
dapat melindungi layer-layer bagian atas dari perubahan teknologi hardware yang
tidak dapat dihindari.
Dalam keadaan normal, transport
layer membuat koneksi 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.
Transport layer merupakan layer
end to end sebenarnya, dari sumber ke tujuan. Dengan kata lain, sebuah program
pada mesin sumber membawa percakapan dengan program yang sama dengan pada mesin
yang dituju. Pada layer-layer bawah, protokol terdapat di antara kedua mesin
dan mesin-mesin lain yang berada didekatnya. Protokol tidak terdapat pada mesin
sumber terluar atau mesin tujuan terluar, yang mungkin dipisahkan oleh sejumlah
router. Perbedaan antara layer 1 sampai 3 yang terjalin, dan layer 4 sampai 7
yang end to end. Hal ini dapat dijelaskan seperti pada gambar 2-1.
Sebagai tambahan bagi
penggabungan beberapa aliran pesan ke satu channel, transport layer harus
hati-hati dalam menetapkan dan memutuskan koneksi pada jaringan. Proses ini
memerlukan mekanisma penamaan, sehingga suatu proses pada sebuah mesin
mempunyai cara untuk menerangkan dengan siapa mesin itu ingin bercakap-cakap.
Juga harus ada mekanisme untuk mengatur arus
informasi, sehingga arus informasi
dari host yang cepat tidak membanjiri host yang lambat. Mekanisme
seperti itu disebut pengendalian aliran dan memainkan peranan penting pada
transport layer (juga pada layer-layer lainnya). Pengendalian aliran antara
host dengan host berbeda dengan pengendalian aliran router dengan router. Kita akan mengetahui
nanti bahwa prinsip-prinsip yang sama digunakan untuk kedua jenis pengendalian
tersebut.
2.3.5 Session Layer
Session layer mengijinkan para
pengguna untuk menetapkan session dengan pengguna lainnya. Sebuah session
selain memungkinkan transport data
biasa, seperti yang dilakukan oleh transport layer, juga menyediakan layanan
yang istimewa untuk aplikasi-aplikasi tertentu. Sebuah session digunakan untuk
memungkinkan seseorang pengguna log ke remote timesharing system atau untuk memindahkan file dari satu mesin
kemesin lainnya.
Sebuah layanan session layer
adalah untuk melaksanakan pengendalian dialog. Session dapat memungkinkan lalu
lintas bergerak dalam bentuk dua arah
pada suatu saat, atau hanya satu arah saja. Jika pada satu saat lalu lintas
hanya satu arah saja (analog dengan rel kereta api tunggal), session layer
membantu untuk menentukan giliran yang berhak menggunakan saluran pada suatu
saat.
Layanan session di atas disebut
manajemen token. Untuk sebagian protokol, adalah penting untuk memastikan bahwa
kedua pihak yang bersangkutan tidak melakukan operasi pada saat yang sama.
Untuk mengatur aktivitas ini, session
layer menyediakan token-token yang dapat digilirkan. Hanya pihak yang memegang
token yang diijinkan melakukan operasi kritis.
Layanan session lainnya adalah
sinkronisasi. Ambil contoh yang dapat terjadi ketika mencoba transfer file yang
berdurasi 2 jam dari mesin yang satu ke mesin lainnya dengan kemungkinan
mempunyai selang waktu 1 jam antara dua crash yang dapat terjadi. Setelah masing-masing transfer dibatalkan, seluruh
transfer mungkin perlu diulangi lagi dari awal, dan mungkin saja mengalami
kegagalan lain. Untuk mengurangi kemungkinan terjadinya masalah ini, session
layer dapat menyisipkan tanda tertentu ke aliran data. Karena itu bila terjadi
crash, hanya data yang berada sesudah tanda tersebut yang akan ditransfer
ulang.
2.3.6 Pressentation Layer
Pressentation layer melakukan
fungsi-fungsi tertentu yang diminta untuk menjamin penemuan sebuah penyelesaian
umum bagi masalah tertentu. Pressentation Layer tidak mengijinkan pengguna
untuk menyelesaikan sendiri suatu masalah. Tidak seperti layer-layer di
bawahnya yang hanya melakukan pemindahan bit dari satu tempat ke tempat
lainnya, presentation layer memperhatikan syntax dan semantik informasi yang
dikirimkan.
Satu contoh layanan
pressentation adalah encoding data. Kebanyakan pengguna tidak memindahkan
string bit biner yang random. Para pengguna saling bertukar data sperti nama
orang, tanggal, jumlah uang, dan tagihan. Item-item tersebut dinyatakan dalam
bentuk string karakter, bilangan interger, bilangan floating point, struktur
data yang dibentuk dari beberapa item yang lebih sederhana. Terdapat perbedaan
antara satu komputer dengan komputer lainnya dalam memberi kode untuk
menyatakan string karakter (misalnya, ASCII dan Unicode), integer (misalnya
komplemen satu dan komplemen dua), dan sebagainya. Untuk memungkinkan dua buah
komputer yang memiliki presentation yang berbeda untuk dapat berkomunikasi,
struktur data yang akan dipertukarkan dapat dinyatakan dengan cara abstrak,
sesuai dengan encoding standard yang akan digunakan “pada saluran”.
Presentation layer mengatur data-struktur abstrak ini dan mengkonversi dari
representation yang digunakan pada sebuah komputer menjadi representation
standard jaringan, dan sebaliknya.
2.3.7 Application Layer
Application layer terdiri
dari bermacam-macam protokol. Misalnya terdapat
ratusan jenis terminal yang tidak kompatibel di seluruh dunia. Ambil keadaan
dimana editor layar penuh yang diharapkan bekerja pada jaringan dengan
bermacam-macam terminal, yang masing-masing memiliki layout layar yang
berlainan, mempunyai cara urutan penekanan tombol yang berbeda untuk penyisipan
dan penghapusan teks, memindahkan sensor dan sebagainya.
Suatu cara untuk mengatasi
masalah seperti di ata, adalah dengan menentukan terminal virtual jaringan
abstrak, serhingga editor dan program-program lainnya dapat ditulis agar saling
bersesuaian. Untuk menangani setiap jenis terminal, satu bagian software harus
ditulis untuk memetakan fungsi terminal virtual jaringan ke terminal
sebenarnya. Misalnya, saat editor menggerakkan cursor terminal virtual ke sudut
layar kiri, software tersebut harus mengeluarkan urutan perintah yang sesuai
untuk mencapai cursor tersebut. Seluruh software terminal virtual berada pada
application layer.
Fungsi application layer lainnya adalah pemindahan file. Sistem file
yang satu dengan yang lainnya memiliki konvensi penamaan yang berbeda, cara
menyatakan baris-baris teks yang berbeda, dan sebagainya. Perpindahan file dari
sebuah sistem ke sistem lainnya yang berbeda memerlukan penanganan untuk
mengatasi adanya ketidak-kompatibelan ini. Tugas tersebut juga merupakan
pekerjaan appication layer, seperti pada surat elektronik, remote job entry,
directory lookup, dan berbagai fasilitas bertujuan umum dan fasilitas bertujuan
khusus lainnya.
2.4 Transmisi Data Pada Model OSI
Gambar 1-17 menjelaskan sebuah
contoh tentang bagaimana data dapat ditransmisikan dengan menggunakan model
OSI. Proses pengiriman memiliki data yang akan dikirimkan ke proses penerima.
Proses pengirim menyerahkan data ke application layer, yang kemudian menambahkan
aplication header, AH (yang mungkin juga kosong), ke ujung depannya dan
menyerahkan hasilnya ke presentation layer.
Pressentation layer dapat
membentuk data ini dalam berbagai cara dan mungkin saja menambahkan sebuah
header di ujung depannya, yang diberikan oleh session layer. Penting untuk
diingat bahwa presentation layer tidak menyadari tentang bagian data yang mana yang diberi tanda AH
oleh application layer yang merupakan data pengguna yang sebenarnya.
Proses pemberian header ini
berulang terus sampai data tersebut mencapai physical layer, dimana data akan
ditransmisikan ke mesin lainnya. Pada mesin tersebut, semua header tadi
dicopoti satu per satu sampai mencapai proses penerimaan.
Gambar 2.2 Contoh tentang bagaimana model OSI digunakan
Yang menjadi kunci di sini
adalah bahwa walaupun transmisi data aktual berbentuk vertikal seperti pada
gambar 1-17, setiap layer diprogram seolah-olah sebagai transmisi yang
bersangkutan berlangsung secara horizontal. Misalnya, saat transport layer
pengiriman mendapatkan pesan dari session layer, maka transport layer akan
membubuhkan header transport layer dan mengirimkannya ke transport layer
penerima.
Referensi
- Tanenbaum, AS, Computer Networks, Prentise Hall, 1996
- Stallings, W. Data and Computer Communications, Macmillan Publishing Company, 1985.
- Stallings, W. Local Network, Macmillan Publishing Company, 1985.
- Raj Jain, Professor of CIS The Ohio State University Columbus, OH 43210 Jain@ACM.Org http://www.cis.ohio-state.edu/~jain/cis677-98/
- Cisco Press http://www.cicso.com/cpress/cc/td/cpress/fund/ith2nd/it2401.html
