TCP/IP Model adalah kerangka kerja framework standard komunikasi data antar komputer. TCP/IP singkatan Transmission Control Protocl / Internet Protocol, merupakan protokol yang digunakan dalam jaringan internet sekarang.
Model ini mendefinisikan bagaimana data dikirimkan antar perangkat melewati network, dan memastikan komunikasi yang baik antar perangkat.
Terdiri dari 4 layer :
- Network / Link
- Internet
- Transport
- Application
Masing-masing layer, atau lapisan, mempunyai fungsi spesifik pada komunikasi network.
Perbedaan utama model TCP/IP dengan OSI terletak pada jumlah layer.
Model TCP/IP hanya ada 4 layer, menggunakan pendekatan yang praktis dan spesifik untuk satu protokol yang dipakai saja, dan merupakan model yang dipakai untuk membangun internet sekarang.
OSI, merupakan model yang lebih umum, dan detail. Terdapat 7 Layer yang menjelaskan model komunikasi data secara umum.
OSI Layer, di anggap terlalu kompleks dan tidak efisien oleh sebagian vendor untuk di implementasikan. Spesifikasi OSI meniadakan protokol-protokol networking, dan menggantinya dengan model layer.
Implementasi OSI Layer yang tidak spesifik, membuat protokol yang di buat masing-masing vendor menjadi tidak jelas spesifikasinya sehingga tidak kompatibel antar vendor.
Disain awal model TCP/IP tidak mengutamakan hirarki atau urutan enkapsulasi paket dan layering.
Rancangan TCP/IP hanya menjelaskan beberapa layer generik saja, untuk sekedar penjelasan konsep.
Didalam TCP/IP layer-layer tersebut bekerja secara terpisah. Sehingga ada kemungkinan tumpang tindih fungsi, bila dipaksakan dibentuk dalam bentuk hirarki.
Dalam model TCP/IP layer di bawah, atau low-level, bekerja sendiri-sendiri. Layer di atas tidak perlu mengetahui bagaimana layer di bawah bekerja. Demikian juga layer di bawah, tidak perlu mengetahui proses apa yang dilakukan oleh layer di atasnya.
Application Layer, Layer 4
Application Layer atau Aplikasi adalah satu-satunya layer yang bersentuhan dengan user untuk mengakses network. Aplikasi berupa interface antara manusia dengan komputer.
User berinteraksi dengan browser, email client, dll
Software client seperti browser, email client bukan merupakan bagian dari Application Layer.
Layer Aplikasi terdiri atas protokol-protokol yang dipakai oleh software untuk memberikan layanan kepada user, dan melakukan komunikasi data melalui network yang di bentuk protokol yang ada pada layer di bawah.
Contoh beberapa protokol pada layer ini, HTTP, FTP, SMTP, POP3, DHCP.
Protokol-protokol tersebut menjembatani user, data user di susun sesuai protokol yang bersangkutan, kemudian melakukan enkapsulasi menjadi paket, untuk dikirimkan pada layer transport, seperti TCP dan UDP, dan dilakukan pengiriman data.
Model TCP/IP tidak memberikan batasan spesifik mengenai format data. Dan tidak memberikan layer tambahan seperti pada OSI, Layer Session, Presentation, Application. Semuanya berada pada level protokol.
Masing-masing protokol aplikasi, di berikan alamat berupa nomer port. Seperti HTTP port 80, HTTPS port 443, SMTP port 25.
Penomoran Port standard ini sudah disepakati bersama.
Transport Layer, Layer 3
Layer Transport melakukan komunikasi host to host, baik di dalam network, ataupun berbeda network, yang dipisahkan oleh router, dalam bentuk paket.
Didalam model TCP/IP, model transport di kategorikan menjadi dua jenis. Connection oriented, TCP dan connectionless, UDP.
Secara umum protokol internet, hanya memberikan best effort delivery, untuk itu protokol di layer transport melakukan error control, segmentation, flow control congestion control, dan application addressing, dalam bentuk nomer port, untuk menjamin reliabilitas data.
TCP adalah protokol connection oriented, yang memastikan data terkirim dalam berurutan, tidak ada error, tidak terduplikasi, dan data yang hilang akan di kirimkan kembali.
UDP adalah protokol connectionless, data hanya dipastikan benar, dengan menggunakan metode checksum. UDP sesuai untuk aplikasi yang lebih mementingkan waktu datang paket, dibandingkan reliabilitas data. Atau untuk aplikasi query respon yang sederhana seperti DNS.
Internet Layer, Layer 2
Layer Internet digunakan untuk berkomunikasi data, dalam bentuk datagram, baik di dalam network, atau antar network.
Layer ini menyediakan antarmuka secara transparan antara network. Proses komunikasi terjadi tanpa perlu adanya informasi mengenai network itu sendiri. Di sini di definisikan addressing dan struktur routing, yang digunakan dalam protokol TCP/IP
Protokol utama dalam layer ini adalah Internet Protocol, yang mendefinisikan IP Address, berfungsi untuk mengirim datagram ke host berikutnya, berfungsi sebagai IP Router, yang terhubung melalui network terdekat.
Layer Internet, mengirimkan data ke network tujuan, proses ini disebut routing, bekerja berdasarkan IP Address untuk membedakan host asal dan host tujuan.
Tugas layer internet hanya mengirimkan datagram antar host, ke alamat tujuan, melalui router gateway atau next hop router yang sudah di tentukan. Datagram yang dikirimkan bisa melalui beberapa network IP yang berbeda. Fungsi ini disebut internetwork atau internet yang kita kenal
Link Layer, Layer 1
Link layer digunakan untuk mengirim data paket antara dua host dalam satu link yang sama. Proses komunikasi data ditangani oleh device driver, chipset, atau software.
TCP/IP di disain untuk hardware independent, dan dapat di implementasikan pada teknologi link-layer apapun. Tidak terbatas hardware, tapi juga memungkinkan pada software seperti pada interface VM, VPN, PPP, Tunnel.
Proses komunikasi yang ditangani oleh driver, firmware atau software, bertugas untuk menyiapkan datagram menjadi frame, mengirimkan frame data ke fisik hardware dan medium transmisi.
Walaupun TCP/IP menyediakan protokol untuk translasi ke link layer seperti MAC, ARP, DHCP. Tapi untuk urusan di level bawah, tidak secara ekplisit di jelaskan dalam TCP/IP Model, diasumsikan semua aspek fisik dan medium transmisi sudah ada.
Topologi dan alur data
Topologi pada jaringan internet dengan model TCP/IP sangat sederhana. Secara umum setiap host memerlukan satu router gateway untuk berkomunikasi dengan host yang lain.
Dalam prakteknya hubungan router dengan router yang lain bisa melalui beberapa router lain.
Alur data
Proses komunikasi data di mulai dari sebuah host A. Misalkan Host A menginginkan membuka web google.com.
Pada layer 4, protokol HTTPS dipilih untuk berkomunikasi. Di layer ini di bentuk session antar client dan server, antara Host A dan Host B pada diagram. Session ini diperlukan untuk menjamin komunikasi tetap terbuka sampai session berakhir.
Kemudian pada layer 3, protokol TCP dan UDP dipilih berdasarkan kebutuhan dari layer 4. Untuk HTTPS biasanya di gunakan TCP. Pada layer ini ada informasi Port tujuan dan port asal. HTTP menggunakan port 80 dan HTTPS 443.
Layer 2, pada layer ini, ditambahkan informasi IP Address asal dan tujuan, sebelum dikirimkan ke layer 1, berikutnya.
Pada layer 1, data di tambahkan sesuai dengan media yang digunakan, sebelum dikirimkan melalui media fisik seperti kabel, radio atau fiber.