Model Open System Interconection (OSI)
Model Open System Interconnection (OSI)
Model OSI adalah suatu dekripsi abstrak mengenai desain lapisan-lapisan komunikasi dan protokol jaringan komputer yang dikembangkan sebagai bagian dari inisiatif Open Systems Interconnection (OSI). Model ini disebut juga dengan model “Tujuh lapisan OSI” (OSI seven layer model).
A. Sejarah
Model referensi jaringan terbuka OSI atau OSI Reference Model for open networking adalah sebuah model arsitektural jaringan yang dikembangkan oleh badan International Organization for Standardization (ISO) di Eropa pada tahun 1977. OSI sendiri merupakan singkatan dari Open System Interconnection. Model ini disebut juga dengan model "Model tujuh lapis OSI" (OSI seven layer model).
Sebelum munculnya model referensi OSI, sistem jaringan komputer sangat tergantung kepada pemasok (vendor). OSI berupaya membentuk standar umum jaringan komputer untuk menunjang interoperatibilitas antar pemasok yang berbeda. Dalam suatu jaringan yang besar biasanya terdapat banyak protokol jaringan yang berbeda. Tidak adanya suatu protokol yang sama, membuat banyak perangkat tidak bisa saling berkomunikasi.
Model referensi ini pada awalnya ditujukan sebagai basis untuk mengembangkan protokol-protokol jaringan, meski pada kenyataannya inisatif ini mengalami kegagalan. Kegagalan itu disebabkan oleh beberapa faktor berikut:
- Standar model referensi ini, jika dibandingkan dengan model referensi DARPA (Model Internet)yang dikembangkan oleh Internet Engineering Task Force (IETF), sangat berdekatan. Model DARPA adalah model basis protokol TCP/IP yang populer digunakan.
- Model referensi ini dianggap sangat kompleks. Beberapa fungsi (seperti halnya metode komunikasi connectionless) dianggap kurang bagus, sementara fungsi lainnya (seperti flow control dan koreksi kesalahan) diulang-ulang pada beberapa lapisan.
- Pertumbuhan Internet dan protokol TCP/IP (sebuah protokol jaringan dunia nyata) membuat OSI Reference Model menjadi kurang diminati.
B. Model Layer OSI
Lapisan fisik (physical layer)
Physical Layer berfungsi dalam pengiriman raw bit ke channel komunikasi. Masalah desain yang harus diperhatikan disini adalah memastikan bahwa bila satu sisi mengirim data 1 bit, data tersebut harus diterima oleh sisi lainnya sebagai 1 bit pula, dan bukan 0 bit. Pertanyaan yang timbul dalam hal ini adalah : berapa volt yang perlu digunakan untuk menyatakan nilai 1? dan berapa volt pula yang diperlukan untuk angka 0?. Diperlukan berapa mikrosekon suatu bit akan habis? Apakah transmisi dapat diproses secara simultan pada kedua arahnya? Berapa jumlah pin yang dimiliki jaringan dan apa kegunaan masing-masing pin? 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.
Lapisan koneksi data (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 kenetwork layer, data link layer melaksanakan tugas ini dengan memungkinkan pengirim memecag-mecah 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. Karena physical layer menerima dan mengirim aliran bit tanpa mengindahkan arti atau arsitektur frame, maka tergantung pada data link layer-lah untuk membuat dan mengenali batas-batas frame itu. Hal ini bisa dilakukan dengan cara membubuhkan bit khusus ke awal dan akhir frame. Bila secara insidental pola-pola bit ini bisa ditemui pada data, maka diperlukan perhatian khusus untuk menyakinkan bahwa pola tersebut tidak secara salah dianggap sebagai batas-batas frame.
Lapisan jaringan (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. Terakhir, route dapat juga sangat dinamik, dapat berbeda bagi setiap paketnya. Oleh karena itu, route pengiriman sebuah paket tergantung beban jaringan saat itu.
Lapisan transpor (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. Selain itu, semua hal tersebut harus dilaksanakan secara efisien, dan bertujuan dapat melindungi layer-layer bagian atas dari perubahan teknologi hardware yang tidak dapat dihindari.
Dalam keadaan normal, transport layer membuat koneksi jaringan yang berbeda bagi setiap koneksi transport yang diperlukan oleh session layer. Bila koneksi transport memerlukan throughput yang tinggi, maka transport layer dapat membuat koneksi jaringan yang banyak. Transport layer membagi-bagi pengiriman data ke sejumlah jaringan untuk meningkatkan throughput. Di lain pihak, bila pembuatan atau pemeliharaan koneksi jaringan cukup mahal, transport layer dapat menggabungkan beberapa koneksi transport ke koneksi jaringan yang sama. Hal tersebut dilakukan untuk membuat penggabungan ini tidak terlihat oleh session layer.
Transport layer juga menentukan jenis layanan untuk session layer, dan pada gilirannya jenis layanan bagi para pengguna jaringan. Jenis transport layer yang paling populer adalah saluran error-free point to point yang meneruskan pesan atau byte sesuai dengan urutan pengirimannya. Akan tetapi, terdapat pula jenis layanan transport lainnya. Layanan tersebut adalah transport pesan terisolasi yang tidak menjamin urutan pengiriman, dan membroadcast pesan-pesan ke sejumlah tujuan. Jenis layanan ditentukan pada saat koneksi dimulai.
Lapisan sesi (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. Sebuah session digunakan untuk memungkinkan seseorang pengguna log ke remote timesharing system atau untuk memindahkan file dari satu mesin kemesin lainnya.
Sebuah layanan session layer adalah untuk melaksanakan pengendalian dialog. Session dapat memungkinkan lalu lintas bergerak dalam bentuk dua arah pada suatu saat, atau hanya satu arah saja. Jika pada satu saat lalu lintas hanya satu arah saja (analog dengan rel kereta api tunggal), session layer membantu untuk menentukan giliran yang berhak menggunakan saluran pada suatu saat.
Layanan session di atas disebut manajemen token. Untuk sebagian protokol, adalah penting untuk memastikan bahwa kedua pihak yang bersangkutan tidak melakukan operasi pada saat yang sama. Untuk mengatur aktivitas ini, session layer menyediakan token-token yang dapat digilirkan. Hanya pihak yang memegang token yang diijinkan melakukan operasi kritis.
Layanan session lainnya adalah sinkronisasi. Ambil contoh yang dapat terjadi ketika mencoba transfer file yang berdurasi 2 jam dari mesin yang satu ke mesin lainnya dengan kemungkinan mempunyai selang waktu 1 jam antara dua crash yang dapat terjadi. Setelah masing-masing transfer dibatalkan, seluruh transfer mungkin perlu diulangi lagi dari awal, dan mungkin saja mengalami kegagalan lain. Untuk mengurangi kemungkinan terjadinya masalah ini, session layer dapat menyisipkan tanda tertentu ke aliran data. Karena itu bila terjadi crash, hanya data yang berada sesudah tanda tersebut yang akan ditransfer ulang.
Lapisan presentasi (presentation 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.
Satu contoh layanan pressentation adalah encoding data. Kebanyakan pengguna tidak memindahkan string bit biner yang random. Para pengguna saling bertukar data sperti nama orang, tanggal, jumlah uang, dan tagihan. Item-item tersebut dinyatakan dalam bentuk string karakter, bilangan interger, bilangan floating point, struktur data yang dibentuk dari beberapa item yang lebih sederhana. Terdapat perbedaan antara satu komputer dengan komputer lainnya dalam memberi kode untuk menyatakan string karakter (misalnya, ASCII dan Unicode), integer (misalnya komplemen satu dan komplemen dua), dan sebagainya. Untuk memungkinkan dua buah komputer yang memiliki presentation yang berbeda untuk dapat berkomunikasi, struktur data yang akan dipertukarkan dapat dinyatakan dengan cara abstrak, sesuai dengan encoding standard yang akan digunakan “pada saluran”. Presentation layer mengatur data-struktur abstrak ini dan mengkonversi dari representation yang digunakan pada sebuah komputer menjadi representation standard jaringan, dan sebaliknya.
Lapisan aplikasi (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.
C.Enkapsulasi OSI layer
Enkapsulasi adalah suatu proses untuk menyembunyikan atau memproteksi suatu proses dari kemungkinan interferensi atau penyalahgunaan dari luar sistem sekaligus menyederhanakan penggunaan sistem itu sendiri, juga membuat satu jenis paket data jaringan menjadi jenis data lainnya. Enkapsulasi terjadi ketika sebuah protokol yang berada pada lapisan yang lebih rendah menerima data dari protokol yang berada pada layer yang lebih tinggi dan meletakkan data ke format data yang dipahami oleh protokol tersebut. Akses ke internal sistem diatur sedemikian rupa melalui seperangkat interface.
Dengan enkapsulasi data menjadi memiliki identitas. Contoh sederhana proses enkapsulasi dalam proses pengiriman surat, jika sebuah surat akan dikirim namun tanpa adanya amplop, alamat dan perangko. Surat tersebut hendaknya memiliki identitas agar dapat sampai ke tujuan, jika tidak memiliki identitas maka surat tersebut tidak akan dapat sampai ke tujuan. Amplop dengan alamat dan perangko sama dengan enkapsulasi pada data.
Proses enkapsulasi berbeda-beda dalam tiap layernya, berikut prosesnya :
1. Awalnya data dibuat, ketika memulai proses pengiriman, data turun melalui Application layer (layer 7) yang bertanggung jawab dalam pertukaran informasi dari komputer ke jaringan, pada dasarnya layer ini merupakan interface antara jaringan dengan aplikasi yang digunakan user. Dapat juga disebut bahwa layer ini berfungsi untuk mendefinisikan request dari user.
Kemudian data diteruskan ke layer Presentation (layer 6), yang mana layer ini bertanggung jawab dalam menentukan apakah ia perlu untuk melakukan enkripsi terhadap request ini ataupun ke bentuk lain dari translasi data. Jika proses sudah lengkap, selanjutnya ditambahakan informasi yang diperlukan.
Lalu di forward ke Session layer (layer 5) yang mana layer ini akan memeriksa apakah aplikasi merequest suatu informasi dan memverifikasi layanan yang direquest itu pada server.
Setiap informasi yang akan dilewatkan ditambahkan header setiap turun 1 layer . Namun, pada pemrosesan layer 5, 6 dan 7 terkadang tidak diperlukan adanya header. Ini dikarena-kan tidak ada informasi baru yang perlu diproses.
2. Sampailah data di Transport layer (layer 4), memastikan bahwa ia mempunya suatu koneksi yang sudah tepat dengan server dan memulai proses dengan mengubah informasi itu ke bentuk segment. Pengecekan error dan penggabungan data yang berasal dari aplikasi yang sama dilakukan di layer transport ini serta keutuhan data di jamin pula di sini. Terbentuk L4PDU dari proses ini.
3. Selanjutnya segment tersebut diteruskan ke Network layer (layer 3), disini diterima segment-segment tadi dan ditambahkanalamat network untuk station yang me-request dan alamat network untuk server yang direquest. Segment-segment tersebut akan diubah menjadi packet-packet, Kemudian layer Network membuat header Network, dimana didalamnya terdapat juga alamat layerNetwork, dan ditempatkan L4PDU dibaliknya, dan terbentuklah L3PDU.
4. Kemudian packet-packet tadi dilewatkan ke layer Data Link (layer 2) dan paket-paket tadi diatur dan kemudian akan dibungkus lagi ke dalam individual frame, salah satu contoh dalam proses ini adalah memberikan alamat MAC tujuan dan MAC address sumber yang kemudian informasi tersebut digunakan untuk membuat trailer. Dikarenakan suatu paket dapat dikirimkan melalui banyak sekali perangkat dan router, disinilah peran MAC Address dalam mengirimkan paket antara satu router dan router lainnya. Kemudian akan ditransmisikan ke media. Seluruh informasi yanng ditambahkan oleh tiap layer sebelumnya (sebagai suatu actual file request) harus cocok ke dalam ukuran 46-1500 byte data field pada frame ethernet. Data link layer bertanggung jawab untuk mengirimkan frame menurut topologi yang digunakan. Terbentuklah L2PDU pada proses ini.
5. Terakhir, sampailah data di layer Physical (layer 1), informasi akan dibawa dari source menuju destination. KarenaPhysical layer tidak mengenal frame, ia akan melewatkan informasi itu ke bentuk bits. Tidak terjadi penambahan header pada layer ini. Layer Physical ini berhubungan dengan perangkat keras. Akhirnya bit-bit tersebut nantinya akan disinkronisasi dan kemudian diubah menjadi sinyal listrik yang berupa tinggi rendahnya tegangan dan selanjutnya ditransmisikan melalui media. Misalnya dari kabel ke tujuan, hal ini sesuai dengan karakteristik lapisan Physical layer yang menentukan rangkaian kejadian dimana arus bit berpindah melalui medium fisik.
Pada tiap layer terdapat LxPDU (Layer N Protocol Data Unit), dimana merupakan bentuk dari byte pada header-trailer pada data. PDU merupakan proses-proses pada setiap layer dari model OSI. Pada tiap-tiap layer juga terbentuk bentukan baru, pada layer 2 PDU termasuk header dan trailer disebut bentukan frame. Pada layer 3 disebut paket (packet). Sedangkan pada layer 4 disebut segmen (segment).
Setelah dilakukan proses enkapsulasi, lalu dikirimkan ke server dan server akan melakukan proses tadi secara terbalik, yaitu dari Physicallayer ke Application layer, proses ini disebut dekapsulasi. Jika pada enkapsulasi dilakukan pembungkusan, maka pada dekapsulasi akan melakukan pembukaan dari bungkus-bungkus tadi melalui layer-layer nya.
D. Cara Kerja OSI Layer
Kerja Model Open Systems Interconnection (OSI)
Cara Kerja :
Pembentukan paket dimulai dari layer teratas model OSI.
Aplication layer megirimkan data ke presentation layer, di presentation layer data ditambahkan header dan atau tailer kemudian dikirim ke layer dibawahnya, pada layer dibawahnya pun demikian, data ditambahkan header dan atau tailer kemudian dikirimkan ke layer dibawahnya lagi, terus demikian sampai ke physical layer. Di physical layer data dikirimkan melalui media transmisi ke host tujuan.
Di host tujuan paket data mengalir dengan arah sebaliknya, dari layer paling bawah kelayer paling atas.
Protokol pada physical layer di host tujuan mengambil paket data dari media transmisi kemudian mengirimkannya ke data link layer, data link layer memeriksa data-link layer header yang ditambahkan host pengirim pada paket, jika host bukan yang dituju oleh paket tersebut maka paket itu akan di buang, tetapi jika host adalah yang dituju oleh paket tersebut maka paket akan dikirimkan ke network layer, proses ini terus berlanjut sampai ke application layer di host tujuan.
Proses pengiriman paket dari layer ke layer ini disebut dengan “peer-layer communication”.