Open System Interconnection (OSI)

A.    Tentang OSI Layers

Siapa saja yang ingin menekuni dunia jaringan komputer, sudah selayaknya meluangkan waktu untuk mempelajari model referensi standar yang disebut sebagai Open System Interconnection (OSI) seven-layers model atau model OSI Tujuh layer. Model OSI sering digunakan untuk menjelaskan cara kerja jaringan komputer secara logika.

Secara umum model OSI membagi berbagai fungsi network menjadi 7 lapisan. Sedangkan lembaga yang mempublikasikan model OSI adalah International Organization for Standardization (ISO) model OSI diperkenalkan pada tahun 1984.

Model OSI menjadi semacam referensi atau acuan bagi siapa saja yang ingin memahami cara kerja jaringan computer. Walaupun OSI merupakan sebuah model yang diakui didunia saat ini, namun tidak ada paksaan bagi pengembang hardware / software dan user untuk menggunakannya. Sebagai contoh, jaringan internet menggunakan model DARPA ( Defence Advanced Research Project Agency ) yang berbeda dengan model OSI. Bahkan internet bias berkembang sangat pesat walaupun tidak menggunakan model OSI.

Perlu dipahami bahwa model  OSI bukanlah sebuah protokol. Protokol adalah sekumpulan aturan yang digunakan pada komunikasi data. Protokol untuk jaringan komputer cukup banyak, beberapa yang popular seperti : TCP/IP, IPX, NetBIOS, PPP, AppleTalk dan sebagainya. Model OSI dibuat setelah teknologi jaringan  komputer hadir di antara kita.

Terdapat 7 layer pada model OSI. Setiap layer bertanggungjawab secara khusus pada proses komunikasi data. Misal, satu layer bertanggungjawab untuk membentuk koneksi antar perangkat, sementara layer lainnya bertanggungjawab untuk mengoreksi terjadinya “error” selama proses transfer data berlangsung.

Model Layer OSI dibagi dalam dua group: “upper layer” dan “lower layer”. “Upper layer” focus pada applikasi pengguna dan bagaimana file direpresentasikan di komputer. Untuk Network Engineer, bagian utama yang menjadi perhatiannya adalah pada “lower layer”. Lower layer adalah intisari komunikasi data melalui jaringan aktual. “Open” dalam OSI adalah untuk menyatakan model jaringan yang melakukan interkoneksi tanpa memandang perangkat keras/ “hardware” yang digunakan, sepanjang software komunikasi sesuai dengan standard. Hal ini secara tidak langsung menimbulkan “modularity” (dapat dibongkar pasang).

Pendapat yang dilontarkan oleh Linus Torvalds, coordinator proyek kernel Linux, pada sebuah email (29 september 2005) tentang model OSI sebagai berikut ;

“We still talk about the seven layers model, because it’s a convenient model for discussion, but that has absolutely zero to do with any real-life software engineering. In other words, it’s a way to talk about things, not to implement them. And that’s important. Specs are a basis for talking about things. But they are not a basis for implementing software.”

Penulis yakin bahwa setiap pembaca mempunyai cara untuk menghapal lebih mudah dari ke tujuh layer ini. 

Beberapa ke untungan, atau alasan mengapa model OSI ini dibuat berlapis-lapis, diantaranya :

1. Memudahkan siapa saja (khususnya pemula) untuk memahami cara kerja jaringan komputer secara menyeluruh
2. Memecah persoalan komunikasi data yang rumit mejadi bagian-bagian kecil yang lebih sederhana. Sehingga dapat memudahkan proses trouble shooting
3. Memungkinkan vendor atau pakar jaringan mendisain dan mengembangkan hardware atau software yang sesuai dengan fungsi layer tertentu (Modular).
4. Menyediakan standar interface bagi pengembangan perangkat yang melibatkan multivendor.
5. Adanya abstarksi layer memudahkan pengembangan teknologi masa depan yang terkait dengan layer tertentu.    

Penjelasan singkat tentang fungsi setiap layer pada 7 OSI Layer 

Layer Application 

Menyediakan servis bagi berbagai aplikasi network.

Contoh Protokol :

NNTP, HL7, Modbus, SIP, SSI, DHCP, FTP, NTP, Gopher, HTTP, NFS, RTP, SMPP, SMTP, SNMP, Telnet

-        Layer Presentation

Mengatur konversi dan translasi berbagai format data, seperti kompresi data dan enkripsi data.

Contoh Protokol :

TDI, ASCII, EBCDIC, MIDI, MPEG, ASCII7

-        Layer Session

Mengatur sesi (session) yang meliputi establishing (memulai sesi), maintaining ((mempertahankan sesi) dan terminating (mengakhiri sesi) antar entitas yang dimiliki oleh presentation layer.

Contoh Protokol :

SQL, X Window, Named Pipes (DNS), NetBIOS, ASP, SCP, OS Scheduling, RPC, NFS, ZIP

-         Layer Transport

Menyediakan End-to-End communication protocol . layer ini bertanggung jawab pada “keselamatan data” dan “segmentasi data”, seperti : mengatur flow control, error detection, dan correction. Data sequencing, serta size of data packet.

Contoh Protokol :

TCP, SPX, UDP, SCTP, IPX

-        Layer Network

Menentukan rute yang dilalui oleh data. Layer ini menyediakan logical addressing (pengalamatan logika dan path determination (penentuan rute tujuan).

Contoh Protokol :

IPX, IP, ICMP, IPsec, ARP, RIP, IGRP, BGP, OSPF, NBF, EIGRP, Q.931

-        Layer Data Link

Menentuakan pengalamatan fisik (hardware address), error notification (pendeteksi kesalahan) frame flow control (kendali aliran frame), dan topologi jaringan.

Ada 2 sub layer pada Data Link, yaitu Logical Link Control (LLC) dan Media Access Control (MAC).

LLC mengatur komunikasi seperti notification dan flow control.

MAC mengatur pengalamatan fisik yang digunakan dalam proses komunikasi antar-adapter.

Contoh Protokol :

802.3 (Ethernet). 802.11a/b/g/n MAC/LLC, 802.1Q (VLAN) ATM, CDP, HDP, FDDI, Fiber Optik, channel Frame Relay, SDLC, HDLC, ISL, PPP, Q.921. Token Ring.

 

-        Layer Physical

Layer ini menentukan masalah kelistrikan/gelombang/medan dan berbagai prosedur/fungsi yang berkaitan dengan link fisik, seperti besar tegangan/ arus listrik, panjang maksimal media transmisi, pergantian fasa, jenis kabel dan konektor.

Contoh Protokol :

RS-232, V.35, V.34, I.430, I.431, 10BASE-T, 100BASE-TX, POTS, SONET, DSL, 802.11a/b/g/n PHY, hub, repeater, fiber optic

Untuk menyederhanakan penjelasan di atas, saya coba untuk mengambil sebuah kesimpulan.

UPPER Layers

-          Application           : Menyediakan user interface

-          Presentation          :  -   Menyajikan data

-       Menangani proses seperti enkripsi data

-          Session                  : Memisahkan data dari berbagai aplikasi

LOWER Layers

-          Transport   :  -  menyediakan reliable atau unreliable delivery

-    Cek error correction sebelum transmisi data

-          Network    :  - Menyediakan Logical addressing

-    Menentukan rute menuju tujuan

-          Data Link  :  -  Menyediakan akses ke media menggunakan MAC Address

-    Melakukan error detection

-          Physical     :  -  Menentukan tegangan, kecepatan, besaran fisik

-    Mengalirkan bit-bit antar device.

Jadi, upper layers mendefinisikan bagaimana aplikasi (pada suatu host) saling berkomunikasi dengan aplikasi sejenis atau/dan dengan user (pada host) lain. Sedangkan lower layers mendefinisikan bagaimana data di angkut (melalui media jaringan) dari satu host ke host yang lain.

B.    Komunikasi Antar – Layer

Suatu layer dapat berkomunikasi secara “vertical” dengan layer lain yang berada tepat dibawah atau di atasnya. Sebagai contoh, layer data link dapat berkomunikasi dengan layer physical  dan network. Namun layer data link tidak bisa berkomunikasi dengan layer Aplikasi.

Suatu layer juga dapat berkomunikasi secara “horisontal”   dengan layer yang sama pada host lain. Misalkan layer data link berkomunikasi dengan layer data link pada host lain. Komunikasi layer secara horizontal bersifat virtual, artinya tidak terjadi secara langsung sebagaimana yang dilakukan pada komunikasi vertical. 

Informasi yang mengalir dari satu layer ke layer yang lain akan mengalami “pengubahan bentuk” atau transformasi. Untuk memahaminya, saya akan coba uraikan secara singkat.   

1. Informasi berawal dari layer Aplikasi. Informasi kemudian melewati layer presentasi dan layer sesi. Pada tahap ini, biasanya belum dilakukan transformasi data. Informasi yang melalui ketiga layer ini disebut PDU (Protocol Data Unit) atau data saja.

2. Setelah sampai pada layer transport. Data akan mengalami transformasi ke bentuk lain yang disebut segment atau segmen.

3. Segmen mengalir ke layer network, dan kemudian diubah menjadi paket (sering kali disebut datagram)  

4. Paket mengalir ke layer data link dan kemudian diubah menjadi frame

5. Terakhir, frame mengalir ke layer fisik dan kemudian diubah menjadi bit-bit. Pada layer ini, bit-bit diubah menjadi besaran fisik, seperti arus listrik, gelombang electromagnetic dan sebagainya.  

Proses “Pengubahan Bentuk” dari satu layer ke layer berikutnya dilakukan dengan menambahkan header khusus. Inilah yang disebut dengan encapsulation atau enkapsulasi. Proses enkapsulasi terjadi berulang – ulang hingga data diubah menjadi bit-bit. Kemudian bit – bit ini dikirim ke host target melalui media jaringan.

Setelah informasi (berupa bit-bit) sampai dihost target maka terjadi proses kebalikannya, yaitu “melepas” header satu persatu dari layer terbawah sampai ke layer tertinggi. Proses melepas header ini disebut de-encapsulation.

Prose encapsulasi dan de-encapsulasi dapat dianalogikan dengan pengiriman barang via pos. barang yang dikirim akan dibungkus, diberi alamat, diantarkan ke kantor pos. selanjutnya petugas pos akan mengangantarkannya sesuai alamat tujuan. Setelah sampai ditujuan, si penerima dapat membuka bungkusnya kembali.

      C.  Perangkat Network dan OSI

Selama bertahun – tahun para ahli telah mengembangkan berbagai perangkat network. Setiap perangkat dibuat untuk maksud dan tujuan tertentu. Ada perangkat network yang dibuat untuk keperluan pengaturan bandwidth, routing, switching, firewall, dan lain-lain. 

Jika perangkat network ini kita kaitkan dengan layer – layer OSI maka kita dapat mengelompokannya menjadi beberapa perangkat yang umum, di antaranya ;

·        Router

Router bekerja pada layer 3 (model OSI) atau layer network. Pada layar ini disediakan protocol yang bertanggung jawab mengatur pengalamatan (addressing) dan penentuan rute (routing). Saat ini sudah dikembangkan pula router yang dapat bekerja pada layer 4 (layer Transport) router semacam ini memiliki fungsi tambahan, yaitu sebagai firewall.

 

·        Bridge

Bridge bekerja pada layer 2 atau layer data link. Layer ini tidak menyediakan protocol routing dan addressing (disebut alamat logika). Namun, bridge dapat mengenali alamat hardware (disebut alamat fisik atau MAC address). Biasanya bridge digunakan untuk menghubungkan network yang menggunakan teknologi sejenis.

·        Switch

Switch juga bekerja pada layer 2. Switch berfungsi sebagai sentral atau konsentrator. Switch dapat dipandang sebagai multiport switch.

Selain switch tradisional, saat ini sudah dikembangkan MLS atau MultiLayer Switch yang dapat beroperasi pada layer 2 hingga layer 7. Switch semacam ini memiliki beberapa fitur tambahan yang tidak dapat dijumpai pada switch tradisional.

·        Hub

Hub bekerja pada layer 1. Berfungsi sebagai konsentrator. Namun hub tidak dapat mempelajari alamat hardware sehingga informasi yang dating ke hub akan diteruskan ke seluruh host. Jadi setiap host akan menerima informasi dari hub. Kondisi semacam ini disebut sebagai “banjit broadcast” dan sangat mempengaruhi performa network. Saat ini hub sudah semakin jarang dijumpai. 

·        Repeater

Repeater bekerja pada layer 1. Repeater juga digunakan untuk memperkuat signal agar informasi dapat sampai ke host lain yang lokasinya cukup jauh. Saat ini repeater sudah jarang dipasarkan. Apalagi harga switch saat ini sudah semakin terjangkau.

Gambar. Perangkat Jaringan dan Alokasinya

  

Source : CISCO CCNA & Jaringan Komputer, Iwan Sofana, hal 91-106. informatika - Bandung.