Chapter 7
Pengalamatan IP
Pengalamatan adalah fungsi penting dari protokol lapisan jaringan. Protokol internet versi 4 (IPv4) dan protokol internet versi 6 (IPv6) menyediakan pengalamatan hierarki untuk paket yang membawa data.
konversi biner dan decimal
Alamat IPv4
Binary adalah sistem penomoran yang terdiri dari angka 0 dan 1 disebut bit. Sebaliknya, sistem penomoran desimal terdiri dari 10 digit yang terdiri dari angka 0 – 9. Setiap alamat terdiri dari serangkaian 32 bit, dibagi menjadi empat bagian yang disebut oktet. Setiap oktet berisi 8 bit (atau 1 byte) dipisahkan dengan titik. Misalnya, PC1 pada gambar ditetapkan alamat IPv4 11000000.10101000.00001010.00001010. Alamat Gateway defaultnya adalah bahwa R1 Gigabit Ethernet antarmuka 11000000.10101000.00001010.00000001.
Jaringan dan host porsi
Memahami notasi biner penting ketika menentukan apakah dua host berada di jaringan yang sama. Ingatlah bahwa alamat IPv4 adalah alamat hirarkis yang terdiri dari bagian jaringan dan porsi host. Ketika menentukan bagian jaringan versus porsi host, perlu untuk melihat aliran 32-bit. Dalam aliran 32-bit, sebagian dari bit mengidentifikasi jaringan, dan sebagian dari bit mengidentifikasi host seperti yang ditunjukkan pada gambar.
Bit dalam jaringan bagian alamat harus identik untuk semua perangkat yang berada di jaringan yang sama. Bit dalam porsi host alamat harus unik untuk mengidentifikasi host tertentu dalam jaringan. Jika dua host memiliki pola bit yang sama di bagian jaringan tertentu aliran 32-bit, kedua host akan berada di jaringan yang sama.
Jaringan dan host porsi
Alamat IPv4 adalah alamat hierarkis yang terdiri dari sebagian jaringan dan porsi host. Ketika menentukan bagian jaringan versus porsi host, perlu untuk melihat aliran 32-bit. Dalam aliran 32-bit, sebagian dari bit mengidentifikasi jaringan, dan sebagian dari bit mengidentifikasi host.
tiga alamat IPv4 desimal bertitik harus dikonfigurasi saat menetapkan konfigurasi IPv4 ke host:
1. alamat IPv4 – alamat IPv4 unik dari host
2. Subnet Mask-digunakan untuk mengidentifikasi bagian jaringan/host dari alamat IPv4
3. gateway default – mengidentifikasi Gateway lokal (yaitu alamat IPv4 antarmuka router lokal) untuk mencapai jaringan jarak jauh
Ketika alamat IPv4 ditetapkan ke perangkat, Subnet Mask digunakan untuk menentukan alamat jaringan di mana perangkat milik. Alamat jaringan mewakili semua perangkat di jaringan yang sama. Alamat desimal dan 32-bit subnet mask. Subnet Mask pada dasarnya adalah urutan 1 bit diikuti dengan urutan 0 bit.
Awalan panjang
Mengekspresikan alamat jaringan dan alamat host dengan alamat Subnet Mask desimal bertitik dapat menjadi rumit. Untungnya, ada metode singkatan alternatif untuk mengidentifikasi Subnet Mask yang disebut panjang awalan.
Khususnya, panjang awalan adalah jumlah bit yang ditetapkan ke 1 di subnet mask. Hal ini ditulis dalam "slash notasi", yang merupakan "/" diikuti oleh jumlah bit disetel ke 1. Oleh karena itu, menghitung jumlah bit di Subnet Mask dan tambahkan dengan garis miring.
Sebagai contoh, lihat tabel pada gambar. Kolom pertama mencantumkan berbagai Subnet Mask yang dapat digunakan dengan alamat host. Kolom kedua menampilkan alamat biner 32-bit yang dikonversi. Kolom terakhir menampilkan panjang awalan yang dihasilkan.
Menggunakan berbagai jenis awalan panjang akan dibahas nanti. Untuk saat ini, fokusnya akan berada di Subnet Mask/24 (yaitu 255.255.255.0).
Penetapan alamat IPv4 statis ke host
Perangkat dapat diberikan alamat IP baik statis atau dinamis.
Dalam jaringan, beberapa perangkat memerlukan alamat IP tetap. Misalnya, printer, server, dan perangkat jaringan memerlukan alamat IP yang tidak berubah. Untuk alasan ini, perangkat ini biasanya ditetapkan alamat IP statis.
Sebuah host juga dapat dikonfigurasi dengan alamat IPv4 statis seperti yang ditunjukkan pada gambar. Menetapkan host alamat IP statis dapat diterima dalam jaringan kecil. Namun, akan memakan waktu untuk memasukkan alamat statis pada setiap host dalam jaringan besar. Penting untuk mempertahankan daftar yang akurat dari alamat IP statis yang ditetapkan ke setiap perangkat.
Penetapan alamat IPv4 dinamis ke host
Di sebagian besar jaringan data, populasi host terbesar mencakup PC, tablet, smartphone, printer, dan ponsel IP. Hal ini juga sering terjadi bahwa populasi pengguna dan perangkat mereka sering berubah. Akan tidak praktis untuk menetapkan alamat IPv4 untuk setiap perangkat secara statis. Oleh karena itu, perangkat ini ditetapkan alamat IPv4 dinamis menggunakan protokol konfigurasi host dinamis (DHCP).
host dapat memperoleh informasi alamat IPv4 secara otomatis. Host adalah klien DHCP dan meminta informasi alamat IPv4 dari server DHCP. DHCP server menyediakan alamat IPv4, Subnet Mask, default Gateway, dan informasi konfigurasi lainnya.
DHCP umumnya merupakan metode yang disukai untuk menetapkan alamat IPv4 ke host pada jaringan besar. Manfaat tambahan dari DHCP adalah alamat tidak ditetapkan secara permanen ke host tetapi hanya "disewakan " untuk jangka waktu tertentu. Jika host dimatikan atau diambil dari jaringan, alamat dikembalikan ke kolam untuk digunakan kembali.
IPv4 komunikasi
Host berhasil terhubung ke jaringan dapat berkomunikasi dengan perangkat lain dalam salah satu dari tiga cara:
Unicast-proses pengiriman paket dari satu host ke host individu.
Broadcast-proses pengiriman paket dari satu host ke semua host di jaringan
Multicast-proses pengiriman paket dari satu host ke kelompok yang dipilih host, mungkin dalam jaringan yang berbeda
Ketiga jenis komunikasi digunakan untuk tujuan yang berbeda dalam jaringan data. Dalam ketiga kasus, alamat IPv4 dari host asal ditempatkan di header paket sebagai alamat sumber.
Transmisi unicast
Unicast komunikasi digunakan untuk komunikasi host-to-host normal di klien/server dan jaringan peer-to-peer. Paket unicast menggunakan alamat perangkat tujuan sebagai alamat tujuan dan dapat diarahkan melalui Internetwork.
Dalam jaringan IPv4, alamat unicast yang diterapkan ke perangkat akhir dirujuk sebagai alamat host. Untuk komunikasi unicast, alamat yang ditugaskan ke dua perangkat akhir digunakan sebagai sumber dan tujuan alamat IPv4. Selama proses enkapasi, host sumber menggunakan alamat IPv4 sebagai alamat sumber dan alamat IPv4 dari host tujuan sebagai alamat tujuan. Terlepas dari Apakah tujuan ditentukan paket sebagai unicast, Broadcast atau multicast; Alamat sumber dari setiap paket selalu alamat unicast host yang berasal.
Multicast transmisi
Multicast transmisi mengurangi lalu lintas dengan memungkinkan host untuk mengirim satu paket ke serangkaian dipilih host yang berlangganan ke grup multicast.
IPv4 telah mencadangkan 224.0.0.0 untuk 239.255.255.255 alamat sebagai kisaran multicast. Alamat multicast IPv4 224.0.0.0 ke 224.0.0.255 dicadangkan untuk multicasting penyiaran di jaringan lokal saja. Alamat ini akan digunakan untuk grup multicast pada jaringan lokal. Sebuah router yang terhubung ke jaringan lokal mengakui bahwa paket ini ditujukan ke grup multicast jaringan lokal dan tidak pernah meneruskan mereka lebih lanjut. Tipikal penggunaan alamat multicast jaringan lokal Reserved adalah dalam protokol routing menggunakan transmisi multicast untuk bertukar informasi routing. Misalnya, 224.0.0.9 adalah alamat Multicast yang digunakan oleh routing Information Protocol (RIP) versi 2 untuk berkomunikasi dengan router RIPv2 lainnya.
Host yang menerima data multicast tertentu disebut klien multicast. Klien multicast menggunakan layanan yang diminta oleh program klien untuk berlangganan ke grup multicast.
Setiap grup multicast diwakili oleh alamat tujuan multicast IPv4 tunggal. Ketika sebuah host IPv4 berlangganan ke grup multicast, host memproses paket yang ditujukan ke alamat multicast ini, dan paket yang ditujukan ke alamat unicast unik dialokasikan.
Alamat IPv4 publik dan Pribadi
Alamat IPv4 publik adalah alamat yang diarahkan secara global antara ISP (Internet Service Provider) router. Namun, tidak semua alamat IPv4 yang tersedia dapat digunakan di internet. Ada beberapa blok alamat yang disebut alamat pribadi yang digunakan oleh sebagian besar organisasi untuk menetapkan alamat IPv4 ke host internal.
Pada pertengahan 1990an alamat IPv4 pribadi diperkenalkan karena penipisan ruang alamat IPv4. Alamat IPv4 pribadi tidak unik dan dapat digunakan oleh jaringan internal.
Khususnya, blok alamat pribadi adalah:
10.0.0.0/8 atau 10.0.0.0 untuk 10.255.255.255
172.16.0.0/12 atau 172.16.0.0 untuk 172.31.255.255
192.168.0.0/16 atau 192.168.0.0 untuk 192.168.255.255
Sebagian besar organisasi menggunakan alamat IPv4 pribadi untuk host internalnya. Namun, alamat 1918 RFC ini tidak routable di internet dan harus diterjemahkan ke alamat IPv4 publik. Network Address Translation (NAT) digunakan untuk menerjemahkan antara IPv4 pribadi dan alamat IPv4 publik. Hal ini biasanya dilakukan pada router yang menghubungkan jaringan internal ke jaringan ISP.
Router rumah memberikan kemampuan yang sama. Sebagai contoh, sebagian besar router rumah menetapkan alamat IPv4 ke host kabel dan nirkabel mereka dari alamat pribadi 192.168.1.0/24. Home router interface yang terhubung ke Internet Service Provider (ISP) jaringan ditugaskan alamat IPv4 publik untuk digunakan di internet.
Alamat IPv4 pengguna khusus
Ada alamat tertentu seperti alamat jaringan dan alamat siaran yang tidak dapat ditetapkan ke host. Ada juga alamat khusus yang dapat ditugaskan untuk host, tetapi dengan pembatasan tentang bagaimana orang-host dapat berinteraksi dalam jaringan.
Loopback alamat (127.0.0.0/8 atau 127.0.0.1 untuk 127.255.255.254)-lebih sering diidentifikasi sebagai hanya 127.0.0.1, ini adalah alamat khusus yang digunakan oleh host untuk mengarahkan lalu lintas ke dirinya sendiri. Sebagai contoh, dapat digunakan pada host untuk menguji jika konfigurasi TCP/IP operasional, seperti ditunjukkan pada gambar. Perhatikan bagaimana alamat loopback 127.0.0.1 membalas perintah ping. Juga perhatikan bagaimana setiap alamat dalam blok ini akan loop kembali ke host lokal, seperti yang ditunjukkan dengan ping kedua pada gambar.
1. link-alamat lokal (169.254.0.0/16 atau 169.254.0.1 untuk 169.254.255.254)-lebih dikenal sebagai alamat pengalamatan IP pribadi otomatis (APIPA), mereka digunakan oleh klien Windows DHCP untuk mengkonfigurasi sendiri dalam hal tidak ada server DHCP Tersedia. Berguna dalam koneksi peer-to-peer.
2. alamat tes-NET (192.0.2.0/24 atau 192.0.2.0 ke 192.0.2.255)-alamat ini disisihkan untuk tujuan pengajaran dan pembelajaran dan dapat digunakan dalam contoh dokumentasi dan jaringan.
Menangani Classful Legacy
Di 1981, alamat Internet IPv4 ditugaskan menggunakan pengalamatan classful seperti yang didefinisikan dalam RFC 790, Assigned numbers. Pelanggan dialokasikan alamat jaringan berdasarkan salah satu dari tiga kelas, A, B, atau C. RFC membagi rentang unicast ke kelas tertentu yang disebut:
Kelas A (0.0.0.0/8 to 127.0.0.0/8)-dirancang untuk mendukung jaringan yang sangat besar dengan lebih dari 16.000.000 alamat host. Ini menggunakan awalan tetap/8 dengan oktet pertama untuk menunjukkan alamat jaringan dan sisa tiga oktet untuk alamat host. Semua kelas a alamat yang diperlukan bahwa sedikit yang paling signifikan dari High-order oktet menjadi nol menciptakan Total 128 kelas yang mungkin jaringan. Gambar 1 meringkas kelas A.
Kelas B (128.0.0.0/16 – 191.255.0.0/16) – dirancang untuk mendukung kebutuhan jaringan ukuran sedang hingga besar dengan sekitar 65.000 alamat host. Ia menggunakan awalan tetap/16 dengan dua oktet Orde tinggi untuk menunjukkan alamat jaringan dan dua oktet yang tersisa untuk alamat host. Yang paling signifikan dua bit dari High-order oktet harus 10 menciptakan lebih dari 16.000 jaringan. Gambar 2 meringkas kelas B.
Kelas C (192.0.0.0/24-223.255.255.0/24)-dirancang untuk mendukung jaringan kecil dengan maksimum 254 host. Ini menggunakan awalan tetap/24 dengan tiga oktet pertama untuk menunjukkan jaringan dan oktet yang tersisa untuk alamat host. Yang paling signifikan tiga bit dari High-order oktet harus 110 menciptakan lebih dari 2.000.000 mungkin jaringan. Gambar 3 merangkum kelas C.
Ada juga blok multicast Class D yang terdiri dari 224.0.0.0 untuk 239.0.0.0 dan blok alamat eksperimental kelas E yang terdiri dari 240.0.0.0 – 255.0.0.0.
Kebutuhan IPv6
IPv6 dirancang untuk menjadi penerus IPv4. IPv6 memiliki ruang alamat 128-bit yang lebih besar, menyediakan untuk 340 alamat undecillion. (Itu adalah nomor 340, diikuti oleh 36 angka nol.) Namun, IPv6 lebih dari sekedar alamat yang lebih besar. Ketika IETF memulai pengembangan penerus IPv4, ia menggunakan kesempatan ini untuk memperbaiki keterbatasan IPv4 dan termasuk tambahan perangkat tambahannya. Salah satu contoh adalah protokol pesan kontrol Internet versi 6 (ICMPv6), yang mencakup resolusi alamat dan alamat konfigurasi otomatis tidak ditemukan di ICMP untuk IPv4 (ICMPv4). ICMPv4 dan ICMPv6 akan dibahas nanti dalam bab ini.
Kebutuhan IPv6
Penipisan ruang alamat IPv4 telah menjadi faktor pendorong untuk berpindah ke IPv6. Seperti Afrika, Asia dan area lain di dunia menjadi lebih terhubung ke internet, tidak ada cukup alamat IPv4 untuk mengakomodasi pertumbuhan ini.
Keberadaan ganda IPv4 dan IPv6
IETF telah menciptakan berbagai protokol dan alat untuk membantu administrator jaringan migrasi jaringan mereka ke IPv6.
Teknik migrasi dapat dibagi menjadi tiga kategori:
1. Dual Stack – seperti yang ditunjukkan pada gambar 1, Dual Stack memungkinkan IPv4 dan IPv6 untuk hidup berdampingan pada segmen jaringan yang sama. Perangkat stack ganda menjalankan kedua IPv4 dan IPv6 protokol tumpukan secara bersamaan.
2. Tunneling-seperti yang ditunjukkan pada gambar 2, tunneling adalah metode pengangkutan paket IPv6 melalui jaringan IPv4. Paket IPv6 dienkapasi di dalam paket IPv4, mirip dengan jenis data lainnya.
3. Translation-seperti yang ditunjukkan pada gambar 3, Network Address Translation 64 (NAT64) memungkinkan perangkat berkemampuan IPv6 untuk berkomunikasi dengan perangkat yang mendukung IPv4 menggunakan teknik penerjemahan yang mirip dengan NAT untuk IPv4. Paket IPv6 diterjemahkan ke paket IPv4 dan sebaliknya.
Tipe alamat IPv6
Ada tiga jenis alamat IPv6:
Unicast-alamat unicast IPv6 unik mengidentifikasi antarmuka pada perangkat berkemampuan IPv6. Seperti yang ditunjukkan pada gambar, sumber alamat IPv6 harus merupakan alamat unicast.
Multicast-alamat multicast IPv6 digunakan untuk mengirim paket IPv6 tunggal ke beberapa tujuan.
Anycast – alamat anycast IPv6 adalah alamat unicast IPv6 yang dapat ditetapkan ke beberapa perangkat. Paket yang dikirim ke alamat anycast dirutekan ke perangkat terdekat yang memiliki alamat tersebut. Alamat anycast berada di luar cakupan kursus ini.
Tidak seperti IPv4, IPv6 tidak memiliki alamat Broadcast. Namun, ada IPv6 semua-node alamat Multicast yang pada dasarnya memberikan hasil yang sama.
semoga bermanfaat:-)
wassalamualaikum wr wb.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar