Network Programming 1 - Teori Dasar

1. Ridwan Montezari
montezari@gmail.com

2. Teori Dasar
Pemrograman Jaringan

3. Bahasan
Komunikasi Data
Jaringan Komputer
TCP/IP dan UDP
Ports
Keamanan Jaringan
Network Program

4. Komunikasi Data
Teknologi : Circuit Switching dan Packet Switching.
Data dikirim dari satu node ke node yang lain.
Faktanya, jaringan point‐to‐point kadang kala tidak
praktis :
Bila
Bil perangkat‐perangkat b d pada b i yang j h
k t k t berada d bagian jauh
maka akan mahal
Adanya sekumpulan perangkat, yang membutuhkan
y p p g ,y g
link yang sangat kompleks
Solusi : Local Area Network (LAN), Wide Area Network
(WAN)

5. El
Elemen K i
Kunci
Komunikasi Data
• Source (Sumber) : membangkitkan data yang ditransmisikan, contoh
: PC dan telepon.
• Transmitter (Pengirim): konversi data ke dalam sinyal yang
ditransmisikan
• Transmission System (Sistem Transmisi) : sistem pembawa data.
• Receiver (Penerima) : mengubah sinyal yang diterima ke dalam
bentuk data
• Destination (Tujuan) : Menerima data yang dihasilkan oleh receiver.

6. Circuit Switching
Alur komunikasi yang digunakan oleh dua stasiun/node
Tiga fasa (Three phases)
Menetapkan (Establish)
p ( )
Mengirim (Transfer)
Memutuskan (Disconnect)
Harus memiliki kapasitas switching dan kapasitas channel
untuk menetapkan/menentukan koneksi.
Harus memiliki kemampuan routing
sebuah proses untuk meneruskan paket‐paket jaringan dari
paket paket
satu jaringan ke jaringan lainnya melalui sebuah
internetwork.
Biasa dipakai pada jaringan telepon.
p p j g p

7. A lik i
Aplikasi
Circuit Switching
Tidak Efisien (Inefficient)
Setup (connection) memerlukan banyak waktu.
Dikembangkan untuk lalu lintas suara.
Resource didedikasikan pada panggilan tertentu
Pada kondisi idle
P d k di i idl maka waktu b
k k banyak terbuang
k b
Fixed Data Rate (Kedua stasiun/node harus beroperasi
pada rate yang sama )

8. Packet Switching
Data ditransmisikan dalam paket‐paket kecil
Biasanya 1000 bytes.
Pesan yang panjang dibagi menjadi rangkaian paket
paket‐
paket.
Setiap paket berisi sebuah bagian dari user data
ditambah d
di b h dengan b b
beberapa i f k
info kontrol.
l
Info kontrol
Routing (addressing) info
Paket diterima, disimpan secara ringkas (buffered) dan
dilanjutkan ke node selanjutnya
Store and forward

9. Aplikasi
Packet Switching
Effisiensi Line
Satu node ke node penghubungnya dapat berbagi
berbagai macam paket setiap waktu
waktu.
Paket diurutkan dan dikirimkan secepat mungkin
Konversi Data Rate
Nodes buffer data jika diperlukan untuk menyamakan
rates
Packet akan diterima walaupun jaringan sibuk
Kecepatan pengiriman mungkin turun
Prioritasnya dapat diatur
y p

10. Teknik
Packet Switching
Stasiun memecah pesan panjang menjadi paket‐paket
Pengiriman packet satu kali pada satu waktu ke
jaringan
j i
Packet di‐handle dalam dua cara :
Datagram
D t
Virtual circuit

11. D t
Datagram
Packet Switching
Setiap paket diperlakukan secara independent
Packet dapat mengambil setiap rute praktis
Packet mungkin datang tidak sesuai urutan
Packet mungkin dapat menghilang
Tergantung pada receiver untuk mengurutkan paket
dan mengembalikan paket yang hilang

12. Vi t l Ci it
Virtual Circuit
Packet Switching
Membangun perencanaan rute sebelum mengirimkan
paket
Panggilan permintaan dan panggilan penerimaan
gg p p gg p
paket membangun koneksi (handshake)
Masing‐masing paket terdiri dari sebuah pengenal
virtual circuit bukan sebuah alamat tujuan
Tidak ada keputusan routing yang diperlukan untuk
setiap paket
Mengosongkan permintaan untuk menggagalkan
M k i t t k lk
circuit
Bukan sebuah jalur yang bersifat dedicated

13. D t
Datagram vs Vi t l Ci it
Virtual Circuit
Packet Switching
Datagram
Tidak memerlukan fase call setup (Lebih baik jika paketnya
sedikit)
Lebih Flexible (Routing dapat digunakan untuk menghindari
tabrakan dalam jaringan).
Virtual Circuit
Jaringan dapat menyediakan sequencing dan kontrol error
Packet diteruskan lebih cepat (Tidak perlu membuat
keputusan routing)
Kurang reliable (Hilangnya sebuah node menyebabkan
hilangnya seluruh circuit yang melaluinya)
hil l h i i l l i )

14. Jaringan Komputer
Seperangkat komputer otonom yang saling terhubung
yang secara explisit terlihat, sehingga dapat saling
bertukar informasi/data dan berbagi (share) satu
dengan lainnya. [Tanenbaum. 1996]
Kumpulan dari perangkat‐perangkat yang berbagi
perangkat perangkat
protokol dan media komunikasi. [David and Michael
Reilly. 2002]
Kumpulan dari komputer dan perangkat lainnya yang
dapat mengirim dan menerima data satu sama lain
secara real time [Elliot R H 2004]
real‐time R.H.

15. Konsep
Jaringan Komputer
Setiap mesin dalam sebuah jaringan disebut Node.
Node adalah komputer, printer, router, bridge dan
lain‐lain.
l i l i
Node‐node yang berupa komputer yang memiliki
suatu fungsi disebut Host
Host.
Setiap node didalam jaringan mempunyai sebuah
alamat unik yang berfungsi untuk mengidentifikasi
node tersebut.
Alamat unik : Internet Protocol (IP)

16. Konsep
Jaringan Komputer
Alamat jaringan dapat menggunakan penamaan
sehingga dapat lebih mudah mengingatnya.
Penamaan i i akan di b h d h l menjadi alamat
P ini k diubah dahulu j di l
byte yang diatur oleh DNS (Domain Name System)
Satu atau lebih nama harus mewakili satu alamat byte
fisik yang diatur oleh server alias pada server.
Contoh : localhost dan test.com dapat merujuk pada
p j p
satu alamat IP yang sama yaitu 127.0.0.1

17. IP Address
Pengalamatan IP memiliki 32 bit angka yang bersifat
unik.
NetID : bit‐bit terkiri dan HostID (bit‐bit selain NetID)
Range : 0.0.0.0 s/d 255.255.255.255
Untuk
U t k mempermudah pembacaan maka dib tl h
d h b k dibuatlah
dalam bentuk desimal di mana setiap 8 bit diwakili
satu bilangan desimal yang dipisahkan dengan tanda
titik.

18. Pengkelasan Alamat IP
Kelas A
27 atau 128 jaringan yang tersedia.
organisasi komputer yang jumlahnya sangat besar dalam jaringannya
Kelas B
214 atau 16.384 jaringan yang tersedia.
organisasi komputer dalam jumlah menengah.
Kelas C
221 atau 2 097 152 jaringan yang tersedia
2.097.152 tersedia.
organisasi komputer dalam jumlah kecil.
Kelas D
Khusus kelas D ini digunakan untuk tujuan multicasting di mana sebuah data
dikirimkan melalui jaringan ke sekumpulan komputer yang tergabung ke dalam
sebuah grup tertentu, yang disebut sebagai multicast group
Kelas E
Kelas E disisakan untuk pengunaan khusus, biasanya untuk kepentingan riset

19. Protokol Jaringan
Seperangkat kesepakatan aturan yang mengatur
format, bentuk serta aksi‐aksi yang perlu dilakukan
terhadap pesan atau data yang dikirim melalui
jaringan.
Dalam komunikasi data aturan‐aturan meliputi cara
data, aturan aturan
membuka hubungan, mengirim paket data,
mengkonfirmasikan jumlah data yang diterima dan
meneruskan pengiriman data.

20. Protokol Jaringan
Protokol mendefinisikan apa yang dikomunikasikan bagaimana dan
kapan terjadinya komunikasi.
Elemen‐elemen penting daripada protokol adalah :
Syntax (mengacu pada struktur atau format data yang mana dalam
data,
urutan tampilannya memiliki makna tersendiri. Sebagai contoh,
sebuah protokol sederhana akan memiliki urutan pada delapan bit
pertama adalah alamat pengirim, delapan bit kedua adalah alamat
penerima dan bit stream sisanya merupakan informasinya sendiri)
Semantics (mengacu pada maksud setiap section bit. Dengan kata lain
adalah bagaimana bit‐bit tersebut terpola untuk dapat diterjemahkan)
Timing (mengacu pada 2 karakteristik yakni kapan data harus dikirim
dan seberapa cepat data tersebut dikirim Sebagai contoh jika
dikirim. contoh,
pengirim memproduksi data sebesar 100 Mbps namun penerima hanya
mampu mengolah data pada kecepatan 1 Mbps, maka transmisi data
akan menjadi overload pada sisi penerima dan akibatnya banyak data
yang akan hilang atau musnah)

21. St d i i & S
Standarisasi Susunan L i
Lapisan
Protokol Jaringan
Salah satu standarisasi dalam protokol jaringan yang
dikembangkan oleh International Standards Organization
(ISO) adalah Open System Interconnection (OSI)
(OSI).
Teknik pada model referensi OSI adalah menggunakan
teknik layer (lapisan) dimana setiap lapisan dibedakan
menurut fungsi dan proses yang dilakukan.
Model referensi OSI ini didefenisikan menjadi tujuh
lapisan protokol komunikasi yaitu Application Layer
Layer,
Presentation Layer, Session Layer, Transport Layer,
Network Layer, Data Link Layer, Physical Layer.

22. S
Susunan L i
Lapisan
Protokol Jaringan
Application Layer
Bertugas untuk mengatur interaksi antara pengguna komputer dengan aplikasi yang dipakai. Contoh : Telnet,HTTP,FTP, SMTP,
SNMP.
Presentation Layer
Masalah perbedaan format penyajian data dengan cara mengonversikan syntax data yang dikirim agar dapat dimengerti oleh
penerima dan menyediakan fasilitas untuk melakukan kompresi dan enkrisi‐dekripsi data agar keamanan data terjamin. Contoh
: ASCII
Session layer
Bertugas untuk menyediakan sarana pembangunan hubungan dan pengontrolan terhadap kerjasama antar komputer atau
program aplikasi yang sedang berkomunikasi. Contoh : RPC, SQL.
Transmission l
T i i layer
Memberikan layanan dalam hal error recovery dan data flow control serta mencari rute kosong untuk proses transmisi data dan
informasi. Contoh : TCP, UDP.
Network Layer
Memberikan layanan pengiriman data dengan menentukan rute pengiriman dan mengendalikannya sehingga data dapat
sampai ketujuan Selain itu data yang berupa pesan‐pesan akan dibagi‐bagi dlm bentuk paket‐paket data yg dilengkapi dengan
ketujuan.
berbagai header tertentu pada setiap paket data tersebut. Contoh : IP, IPX, Appletalk DDP.
Data Link Layer
memecah data atau informasi menjadi beberapa frame tertentu yang dilengkapi dengan bit‐bit alamat pengirim dan penerima,
mendeteksi kesalahan yang mungkin terjadi saat proses transmisi berlangsung dan pada sisi penerima, lapisan ini berfungsi
untuk menggabungkan kembali bit‐bit yang diterima. Contoh : IEEE802.2/802.3, HDLC, Frame relay, PPP, FDDI, ATM
Physical Layer
bertugas untuk mengatur sinkronisasi pengiriman dan penerimaan data, spesifikasi mekanis dan elektris. membangun dan
memutuskan hubungan komunikasi. Contoh : EIA/TIA‐232,V35, EIA/TIA‐ 449, V.24, RJ‐45, Ethernet

23. TCP/IP
(Transmission Control Protocol/Internet Protocol)
Dikembangkan dari proyek ARPANET oleh US Defense
Advance Research Project Agency (DARPA).
Digunakan oleh jaringan internet.
Terdiri dari 5 lapisan :
Application Layer
Transport Layer
p y
Internet Layer
Network Interface Layer
Physical Layer
Perlengkapan standar pada sistem operasi UNIX dan
turunannya dan saat ini mesin Novell, SUN maupun
Machintosh sudah dilengkapi dengan protokol standar
g p g p
TCP/IP.

24. P i i K j TCP
Prinsip Kerja
(Transfer Control Protocol)
Prinsip kerja seperti virtual circuit pada jaringan
komputer.
Mengatur b i
M bagaimana cara membuka h b
b k hubungan
komunikasi, jenis aplikasi apa yang akan dilakukan
dalam komunikasi tersebut misalnya mengirim e‐
tersebut, e
mail, transfer file dsb.
Mendeteksi dan mengoreksi jika ada kesalahan data.
g j

25. P i i K j IP
Prinsip Kerja
(Internet Protocol)
IP berfungsi menyampaikan datagram dari satu
komputer ke komputer lain tanpa tergantung pada
media kompunikasi yang digunakan
digunakan.
Data transport layer dipotong menjadi datagram‐
datagram yang dapat dibawa oleh IP
IP.
Tiap datagram dilepas dalam jaringan komputer dan
akan mencari sendiri secara otomatis rute yang harus
y g
ditempuh ke komputer tujuan.

26. Lapisan Pada TCP/IP
Application Layer
Lapisan ini bertanggung jawab dalam rangka menyediakan akses kepada aplikasi terhadap jaringan TCP/IP.
Protokol‐protokol yang berjalan pada lapisan ini adalah protokol Dynamic Host Configuration Protocol (DHCP),
Domain Name System (DNS), Hypertext Transfer Protocol (HTTP), File Transfer Protocol (FTP), Telnet, Simple
Mail Transfer Protocol (SMTP), Simple Network Management Protocol (SNMP) dll
Transport Layer
Lapisan ini bertanggung jawab dalam rangka membuat komunikasi antar dua host, dengan menggunakan cara
membuat sebuah sesi connection‐oriented atau menyebarkan sebuah connectionless broadcast. Protokol‐
protokol yang berjalan pada lapisan ini adalah protokol Transmission Control Protocol (TCP) dan User Datagram
Protocol (UDP).
Internet Layer
Lapisan ini bertanggung jawab dalam melakukan routing dan pembuatan paket IP (dengan menggunakan teknik
encapsulation). Protokol‐protokol yang berjalan pada lapisan ini adalah Internet Protocol (IP), Address
Resolution Protocol (ARP), Internet Control Message Protocol (ICMP), serta Internet Group Management
Protocol (IGMP)
Network Interface Layer
Lapisan ini bertanggung jawab dalam meletakkan frame‐frame data di atas media jaringan Protokol yang
frame frame jaringan.
berjalan dalam lapisan ini adalah beberapa arsitektur jaringan lokal (seperti halnya Ethernet atau Token Ring),
serta layanan teknologi WAN (seperti Plain Old Telephone Service (POTS), Integrated Services Digital Network
(ISDN), Frame Relay, dan Asynchronous Transfer Mode (ATM).)
Physical Layer
Pada lapisan ini ditentukan karakteristik media transmisi, rata‐rata pensinyalan, serta skema pengkodean sinyal
dan sarana sistem pengiriman data ke device yang terhubung ke network.

27. OSI vs TCP/IP

28. UDP
(User Datagram Protocol)
Berorientasi connectionless protocol.
Pesan‐pesan UDP akan dikirimkan tanpa harus dilakukan proses
negosiasi koneksi antara dua host yang hendak berukar informasi.
Tidak mendukung reliabilitas
reliabilitas.
Tidak ada informasi yang yang diterima oleh mesin pengirim yang
mengindikasikan data diterima oleh mesin penerima dengan benar.
Tidak memiliki kemampuan untuk melakukan recover terhadap
data yang mengalami error.
Digunakan untuk trivial file transfer protocol (TFTP) dan remote
call procedure (RCP).
Berhubungan langsung dengan IP tanpa adanya mekanisme flow
control dan error‐recovery
Transmisi broadcast.
Contoh DNS

29. UDP vs TCP
UDP dianalogikan seperti proses pengiriman SMS
(Short Messsage Service) dimana kita tidak harus
selalu berada ditempat untuk menunggu pesan karena
pesan yang dikirim akan sampai sekalipun telepon
selular itu tidak diaktifkan.
TCP dianalogikan seperti proses komunikasi langsung
pada telepon dimana kita harus berada ditempat
untuk menjawab langsung telepon tersebut.

30. Port
Alamat / nomor yang membedakan koneksi yang
berbeda‐beda pada mesin yang sama.
Range 0 – 65535
1‐1023 : spesifikasi port untuk layanan standar (Well‐
known Port) yang ditetapkan oleh Internet Assigned
Number Authority (IANA).
N b A h i (IANA)
1024‐65535 : spesifikasi port untuk kebutuhan khusus
( y
(Dynamically Assigned Port).
y g )
Protokol TCP dan UDP menggunakan port untuk
memetakan data yang masuk ke proses tertentu yang
berjalan pada komputer
komputer.

31. Layanan pada Port
Setiap port menyediakan sebuah layanan.
Contoh Layanan :
Echo
Port 7 : kebutuhan untuk tujuan pengujian keterhubungan koneksi.
FTP (File Transfer Protocol)
Port 20 & 21 : pada port 20 berfungsi untuk mengirim file dan port 21
pengiriman perintah FTP (PUT/GET).
Telnet
Port 23 : Remote command line session
SMTP (Simple Mail Transfer Protocol)
Port 25 : pengiriman e‐mail
HTTP (Hypertext Transfer Protocol)
port 80 : Protokol yang mendasari dari World Wide Web.
NNTP (Network News Transfer Protocol)
port 119 : Usenet, untuk mengirim artikel berita Usenet antara server dan client

32. Permasalahan Keamanan Jaringan
Keamanan jaringan merupakan topik yang penting
bagi administrator jaringan dengan melindungi sistem
komputer dan bagi para pengembang menghasilkan
perangkat lunak jaringan.
Firewall dan Proxy Server

33. Fi ll
Firewall
Permasalahan Keamanan Jaringan
Mesin khusus yang telah dikonfigurasikan untuk melarang
hal yang berbahaya dari data yang masuk dan keluar.
Biasanya firewall system akan membatasi suatu akses
keluar komputer dengan membatasi services yang tidak
perlu untuk meminimalisasi potensi cracking/hacking.

34. P S
Proxy Server
Permasalahan Keamanan Jaringan
Sebuah mesin yang bertindak sebagai proxy untuk
protokol aplikasi.
Server menerima k
S i koneksi yang masuk d i l l
k i k dari local
network dan membuat request ke mesin yang
terkoneksi dengan Internet
Internet.
Akses langsung ke internal machines tidak pernah
terjadi dan proxy server dapat mengkontrol transaksi.
j p y p g
Hak akses HTTP dapat dibatasi terhadap website ‐
website tertentu saja.
Proxy servers juga melakukan l networking events.
l k k log k

35. Network Program
Sebuah program jaringan dapat menerima informasi
dan mengirim suatu informasi
Teknologi koneksi yang paling umum di k i adalah
T k l ik k i li dipakai d l h
Client‐Server
Chat Application
Multiplayer Games
Peer‐to‐peer Application
p pp
Browser Web.

36. Application Of
Network Programming
Network Tools
Telnet, FTP
Internet Tools
HTTP, NTP
Collaborative Tools
Application Sharing.
Distributed Object Computing
RPC, CORBA
Distributed Database
Oracle,
Oracle SQL Server

37. Referensi
David and Michael Reilly, “ Java Network Programming and
Distributed Computing”, Addison Wesley, 2002.
Elliotte Rusty Harold “Java Network Programming”, 3rd
Harold, Java Programming
Edition, O'Reilly, 2004.
Melwin Syafrizal, “Pengantar Jaringan Komputer”, ANDI,
y , g J g p , ,
2005.
Jan Graba, “An Introduction To Network Programming
With J ” S i
Java”,Springer,2007.