Lapisan dan Layer pada OSI

MODEL REFERENSI OSI

(Open System interconnection)

1.1   Model Referensi OSI

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 setiap layernya bersifat self-contained yang artinya fungsi yang diberikan ke setiap layer dapat di implementasikan secara independent, maksudnya pembaruan fungsi suatu layer tidak akan mempengaruhi layer lainnya, namun setiap fungsinya spesifik dan mendukung lapisan diatasnya dan sekaligus juga menawarkan layanan untuk lapisan yang ada di bawahnya. Model ini dibuat oleh the

International Standardrization Organization (ISO) sebagai langkah awal menuju standarisasi protokol internasional yang digunakan pada berbagai layer . Model ini disebut 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. Pada saat komputer client merequest data ke komputer atau server  destination. Ketika data yang direquest oleh client akan dikirim ke client. Server menjadi source dan client menjadi destination. Pada saat data akan dikirim ke destination. Data tersebut harus melewati sebuah protocol OSI layer yang berfungsi untuk melakukan pembungkusan (enkapsulasi) terhadap data agar data yang dikirim (data yang sampai ke client/destination) berupa data utuh.

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.

1.2   Karakteristik model OSI

OSI terdiri dari tujuh layer, yang secara umum terbagi dalam dua kelompok, yakni Upper layer (Application Layer) dan lower layer (data transport layer).

Upper layer 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.

Lower layer 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 1.1 Pemisahan Lapisan atas dan Lapisan bawah pada model OSI

1.3   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.

1.4   Lapisan Model OSI

1.4.1 Physical Layer

Physical Layer berfungsi dalam pengiriman raw bit ke channel komunikasi. 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. Yang terdapat pada lapisan ini adalah :

Network components:	Protocols :
Repeater Multiplexer Hubs (Passive and Active) TDR Oscilloscope Amplifier	IEEE 802 (Ethernet standard) IEEE 802.2 (Ethernet standard) ISO 2110 ISDN

1.4.2    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 ke network layer, data link layer melaksanakan tugas ini dengan memungkinkan pengirim memecah 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. Yang terdapat pada lapisan ini adalah :

Network components :	Protocols :
Bridge Switch ISDN Router Intelligent Hub NIC Advanced Cable Tester	Media Access Control:Communicates with the adapter cardControls the type of media being used: 802.3 CSMA/CD (Ethernet) 802.4 Token Bus (ARCnet) 802.5 Token Ring 802.12 Demand Priority Logical Link Control error correction and flow control manages link control and defines SAPs 802.2Logical Link Control

1.4.3    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. Yang terdapat pada layer ini adalah :

Network components :	Protocols :
Brouter Router Frame Relay Device ATM Switch Advanced Cable Tester	IP; ARP; RARP, ICMP; RIP; OSFP; IGMP; IPX NWLink NetBEUI OSI DDP DECnet

1.4.4    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. Yang terdapat pada layer ini adalah :

Network components :	Protocols :
Gateway Advanced Cable Tester Brouter	TCP, ARP, RARP; SPX NWLink NetBIOS / NetBEUI ATP

1.4.5    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. Pada layer ini terdapat :

Network components :	Protocols :
Gateway	NetBIOS Names Pipes Mail Slots RPC

1.4.6    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. Layer ini memiliki :

Network components :	Protocols :
Gateway Redirector	None

1.4.7    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. Pada layer ini terdapat :

Network components :	Protocols :
Gateway	DNS; FTP TFTP; BOOTP SNMP; RLOGIN SMTP; MIME; NFS; FINGER TELNET; NCP APPC; AFP SMB

1.5   Transmisi Data pada OSI

Gambar 1-2 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.
   Contoh tentang bagaimana model OSI digunakan yang menjadi kunci di sini adalah bahwa walaupun transmisi data aktual berbentuk vertikal seperti pada gambar 1-2, 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.

1.6   Langkah Kerja Layer OSI

Ketika data ditransfer melalui jaringan, sebelumnya data tersebut harus melewati ke-tujuh layer dari satu terminal, mulai dari layer aplikasi sampai physical layer, kemudian di sisi penerima, data tersebut melewati layer physical sampai aplikasi. Pada saat data melewati satu layer dari sisi pengirim, maka akan ditambahkan satu “header” sedangkan pada sisi penerima “header” dicopot sesuai dengan layernya.

Ketika dua komputer berkomunikasi, terjadi aliran data antara pengirim dan penerima melalui lapisan-lapisan di atas. Pada pengirim, aliran data adalah dari atas ke bawah yaitu dari layer applikasi sampai ke layer physical. Ketika data dikirim dari source melalui sebuah aplikasi seperti program pengolah kata, email, ftp ketika itu data sudah berada di layer application. Data dari user maupun suatu aplikasi dikirimkan layer presentation yang berfungsi untuk diolah informasi nya dan juga diterjemahkan format data untuk di transfer. Contoh konversi format text ASCII untuk dokumen, .gif dan JPG untuk gambar.

Setelah data di konversikan maka data-data yang sudah di konfersikan masuk ke layer sesion. Pada layer sesion ini data diatur koneksi antara 2 station (source dan destination) yang memungkinkan source dan destination berkomunikasi. Ketika koneksi antara aplikasi soure dan destination sudah bisa berkomunikasi maka data akan diteruskan ke Transport Layer.

Pada transport layer informasi pada data tersebut akan dipecah  menjadi paket paket data yang akan dikirim. Pada layer transport ini data diubah menjadi bentuk segments. Pada layer ini juga akan diperiksa kembali koneksi data nya.Ada dua jenis komunikasi data jaringan komputer Connection Oriented dan Connectionless. Pada jenis komunikasi Connection Oriented data dipastikan sampai tanpa ada gangguan sedikitpun juga. Apabila ada gangguan, maka data akan dikirimkan kembali. Sedangkan jenis komunikasi Connectionless, tidak ada mekanisme untuk memastikan apabila data yang dikirim telah diterima dengan baik oleh penerima.

            Setelah data dipecah dan dipastikan koneksi pengiriman data berjalan dengan baik. Data yang yang sudah berbentuk segmen ini masuk ke layer network dimana pada layer ini data diubah pengalamatan nya dari alamat logic menjadi alamat phisic(physical address). Data yang sudah berubah menjadi segements pada layer transport,pada layer network berubah lagi menjadi berupa packet. Setelah IP untuk data ini di ketahui maka data pada layer network ini diatur jalan yang terbaik agar data dari source dapat sampai ke destination. Jadi pada layer ini data ditambahkan IP addressnya.

            Setelah data ditambah dengan physical address dan berubah menjadi packet. Data masuk ke data link layer.Pada lapisan ini diatur bagaimana data yang akan dikirimkan dibuah menjadi deretan angkan ’1’ dan ’0’ dan mengirimkan nya ke media fisik. Dimana data yang berupa packet berubah menjadi data yang berupa frames. Pada lapisan ini juga diatur bagaimana kesalahan-kesalahan yang mungkin terjadi ketika transmisi data diperlakukan. Lapisan ini terbagi atas dua bagian, yaitu Media Access Control (MAC) yang mengatur bagaimana sebuah peralatan dapat memiliki akses untuk mengirimkan data dan Logical Link Control (LLC) yang bertanggung jawab atas sinkronisasi frame, flow control dan pemeriksaan error.

            Setelah data dibuah menjadi frame dan berbentuk ’0’ dan ’1’ maka data ini sudah berupa bit. Pada layer ini data siap dikirimke destination. Di layer ini juga di pertimbangkan tegangan, kecepatan data, jarak pengiriman yang berhubungan langsung dengan jenis media transmisi.

            Pada saat data sudah diterima di destination berupa bit bit maka data akan masuk kembali ke OSI layer yang ada di komputer destination. Namun ketika data dikirim data dari layer aplikasi ke layer physic. Tapi ketika data sampai di komputer tujuan data mengalami kejadian yang kebalikan.Data melewati pysical address dulu baru ke datalink layer sampai ke aplication layer. Data juga mengalami decapsulasi,jadi data yang sudah dienkapsulasi tadi dibuka lagi dan ketika data sampai ke application layer data tersebut adalah data utuh.

1.7   Enkapsulasi

Enkapsulasi membungkus data dengan informasi protokol yang diperlukan sebelum dikirim. Sehingga, ketika bergerak turun melewati layer-layer OSI, paket data menerima header,trailer dan informasi lain. Lima langkah konversi untuk enkapsulasi data yaitu:

1.      Menyisipkan data

Ketika seorang user mengirim pesan melalui e-mail, karakter-karakter yang ada (baik huruf maupun angka) dikonversikan ke dalam bentuk yang memungkinkan untuk dapat bergerak melalui internetwork.

2.      Mengemas suatu data untuk pengiriman dalam bentuk segmen

Data dibentuk dalam segmen di dalam layer transport ,untuk memastikan bahwa baik host pengirim maupun penerima pesan terjamin.

3.      Menambahkan alamat jaringan ke dalam header dalam bentuk paket

Kemudian data dimasukkan ke dalam paket atau datagram yang berisikan 'Network Header', dimana di dalamnya terdapat alamat logika dari alamat sumber maupun tujuan.

4.      Menambahkan alamat lokal pada data link header  dalam bentuk frame

Setiap peralatan jaringan harus meletakkan paket ke dalam frame. Frame disini bermaksud untuk memungkinkan koneksi dengan alat yang terhubungkan langsung dengan jaringan. Setiap alat yang berada pada jalur jaringan tertentu memerlukan 'framing' supaya dapat melakukan koneksi dengan alat berikutnya.

5.      Konversi frame ke bits

Frame harus dikonversikan ke dalam pola data 1 dan 0 (bits) untuk tujuan transmisi. Fungsi pencatatan waktu memungkinkan alat-alat jaringan untuk mengenali bit-bit ini sewaktu melalui media jaringan. Media yang digunakan di dalam internetwork dapat beragam seiring dengan alur yang ditempuh.

Enkapsulasi ini sifatnya transparan. Maksudnya, suatu lapisan tidak perlu mengetahui ada berapa lapisan yang ada di atasnya maupun di bawahnya. Masing-masing hanya mengerjakan tugasnya. Pada pengirim, tugas ini adalah menerima data dari lapisan diatasnya, mengolah data tersebut sesuai dengan fungsi protokol, menambahkan header protokol dan meneruskan ke lapisan di bawahnya.