IP Versi 4

IPv4

A.    Pengertian IP

Internet Protocol (IP) address adalah alamat numerik yang ditetapkan untuk sebuah komputer yang berpartisipasi dalam jaringan komputer yang memanfaatkan Internet Protocol untuk komunikasi antara node-nya. Walaupun alamat IP disimpan sebagai angka biner, mereka biasanya ditampilkan agar memudahkan manusia menggunakan notasi, seperti 208.77.188.166 (untuk IPv4), dan 2001: db8: 0:1234:0:567:1:1 (untuk IPv6). Peran alamat IP adalah sebagai berikut: "Sebuah nama menunjukkan apa yang kita mencari. Sebuah alamat menunjukkan di mana ia berada. Sebuah route menunjukkan bagaimana menuju ke sana."

Perancang awal dari TCP/IP menetapkan sebuah alamat IP sebagai nomor 32-bit, dan sistem ini, yang kini bernama Internet Protocol Version 4 (IPv4), masih digunakan hari ini. Namun, karena pertumbuhan yang besar dari Internet dan penipisan yang terjadi pada alamat IP, dikembangkan sistem baru (IPv6), menggunakan 128 bit untuk alamat, dikembangkan pada tahun 1995 dan terakhir oleh standar RFC 2460 pada tahun 1998.

B.     Pembagian Kelas IPV 4

Pada dasarnya IP Address di bagi menjadi 5 kelas, namun yang umum di gunakan hanya 3 kelas. Berikut pembagian IP Address berdasarkan kelasnya:

Kelas A

Alamat-alamat kelas A diberikan untuk jaringan skala besar. Nomor urut bit tertinggi di dalam alamat IP kelas A selalu diset dengan nilai 0 (nol), dengan panjang net ID 8 bit dan panjang host ID 24 bit.. Tujuh bit berikutnya—untuk melengkapi oktet pertama—akan membuat sebuah network identifier. 24 bit sisanya (atau tiga oktet terakhir) merepresentasikan host identifier. Ini mengizinkan kelas A memiliki hingga 126 jaringan, dan 16,777,214 host tiap jaringannya. Alamat dengan oktet awal 127 tidak diizinkan, karena digunakan untuk mekanisme Interprocess Communication (IPC) di dalam mesin yang bersangkutan.

Kelas B

Alamat-alamat kelas B dikhususkan untuk jaringan skala menengah hingga skala besar. Dua bit pertama di dalam oktet pertama alamat IP kelas B selalu diset ke bilangan biner 10. 14 bit berikutnya (untuk melengkapi dua oktet pertama), akan membuat sebuah network identifier. 16 bit sisanya (dua oktet terakhir) merepresentasikan host identifier. Kelas B dapat memiliki 16,384 network, dan 65,534 host untuk setiap network-nya.

Dua bit IP address kelas B selalu di set 10 sehingga byte pertamanya selalu bernilai antara 128-191. network ID adalah 16 bit pertama dan 16 bit sisanya adalah host ID sehingga kalau ada komputer mempunyai IP address 192.168.26.161, network ID = 192.168 dan host ID = 26.161. Pada. IP address kelas B ini mempunyai range IP dari 128.0.xxx.xxx sampai 191.155.xxx.xxx, yakni berjumlah 65.255 network dengan jumlah host tiap network 255 x 255 host atau sekitar 65 ribu host.

Kelas C

Alamat IP kelas C digunakan untuk jaringan berskala kecil. Tiga bit pertama di dalam oktet pertama alamat kelas C selalu diset ke nilai biner 110. 21 bit selanjutnya (untuk melengkapi tiga oktet pertama) akan membentuk sebuah network identifier. 8 bit sisanya (sebagai oktet terakhir) akan merepresentasikan host identifier. Ini memungkinkan pembuatan total 2,097,152 buah network, dan 254 host untuk setiap network-nya.

Kelas D

Alamat IP kelas D disediakan hanya untuk alamat-alamat IP multicast, sehingga berbeda dengan tiga kelas di atas. Empat bit pertama di dalam IP kelas D selalu diset ke bilangan biner 1110. 28 sehingga byte pertamanya berkisar antara 224-247, sedangkan  bit sisanya digunakan sebagai alamat yang dapat digunakan untuk mengenali host. Untuk lebih jelas mengenal alamat ini, lihat pada bagian Alamat Multicast IPv4.

Kelas E

Alamat IP kelas E disediakan sebagai alamat yang bersifat "eksperimental" atau percobaan dan dicadangkan untuk digunakan pada masa depan. Empat bit pertama selalu diset kepada bilangan biner 1111. 28 sehingga byte pertamanya berkisar antaa 248-255, sedangkan bit sisanya digunakan sebagai alamat yang dapat digunakan untuk mengenali host.

Catatan: Penggunaan kelas alamat IP sekarang tidak relevan lagi, mengingat sekarang alamat IP sudah tidak menggunakan kelas alamat lagi. Pengemban otoritas Internet telah melihat dengan jelas bahwa alamat yang dibagi ke dalam kelas-kelas seperti di atas sudah tidak mencukupi kebutuhan yang ada saat ini, di saat penggunaan Internet yang semakin meluas. Alamat IPv6 yang baru sekarang tidak menggunakan kelas-kelas seperti alamat IPv4. Alamat yang dibuat tanpa memedulikan kelas disebut juga dengan classless address.

                        

C.    Pengalamatan IPV 4

Alamat IP (dalam hal ini adalah IPv4) di gunakan untuk mengidentifikasi interface jaringan pada host computer. Untuk memudahkan kita dalam membaca dan mengingat suatu alamat IPv4, maka umumnya penamaan yang di gunakan adalah berdasarkan bilangan decimal atau sering di sebut sebagai notasi dotted decimal.

IPv4 memilki sifat yang di kenal sebagai : unriable, connectionless, datagram delivery service. IP address merupakan bilanagan biner 32 bit yang di pisahkan dengan oleh tanda pemisah berupa titik setiap 8 bit nya. Tiap 8 bit ini di sebut sebagai octet. Bentuk IP address adalah sebagai berikut:

(setiap symbol ”x” dapat di gantikan dengan angka 0 atau 1)

xxxxxxxx. xxxxxxxx. xxxxxxxx. xxxxxxxx.

Alamat IP dapat dibagai menjadi 2 bagian, yaitu:

Network ID

Host ID

Alamat IP terbagi atas dua bagian, yaitu bagian jaringan dan bagian host. Bagian host adalah sekumpulan bit yang mengidentifikasi sebuah perangkat, dan bagian jaringan adalah sekumpulan bit yang mengidentifikasi sebuah jaringan. Jadi, dapat dikatakan bahwa perangkat-perangkat dengan bit jaringan yang sama berada dalam satu jaringan yang sama, dan setiap perangkat itu memiliki bit host yang berbeda-beda.

Subnet Mask digunakan untuk membagi alamat IP menjadi bagian jaringan dan bagian host. Seluruh bagian yang ditutupi (di-mask) oleh bit 1 Subnet Mask adalah bagian jaringan dan sisanya adalah bagian host. Contohnya:

IP                         : 11000000.10101000.00000000.00000001 = 192.168.0.1
SM                       : 11111111.11111111.11111111.00000000 = 255.255.255.0

IP adalah alamat Internet Protocol v4 dan SM adalah Subnet Mask-nya. Bit IP yang diberi warna merah adalah bagian jaringan, yaitu yang tertutupi oleh bit 1 subnet mask.

Alamat IP dapat dibagi menjadi alamat host, alamat jaringan, dan alamat broadcast. Alamat jaringan merupakan alamat IP dengan semua bit pada bagian host terisi oleh bit 0. Contohnya:

IP                         : 11000000.10000000.00000000.00000000 = 192.128.0.0
SM                       : 11111111.11000000.00000000.00000000 = 255.192.0.0

IP                         : 10000000.10101000.00000000.00000000 = 128.168.0.0
SM                       : 11111111.11111111.00000000.00000000 = 255.255.0.0

IP                         : 11000000.10101000.01000000.10000000 = 192.168.64.128
SM                       : 11111111.11111111.11111111.11100000 = 255.255.255.224

Sebuah perangkat hanya dapat berkomunikasi secara langsung dengan perangkat lainnya yang berada dalam alamat jaringan yang sama.

Alamat broadcast adalah alamat untuk melakukan komunikasi secara simultan ke seluruh alamat host pada sebuah jaringan. alamat broadcast adalah alamat IP dengan semua bit host-nya sama dengan 1. Kita ambil contoh terakhir, alamat broadcastnya adalah:

IP                         : 11000000.10101000.01000000.10011111 = 192.168.64.159
SM                       : 11111111.11111111.11111111.11100000 = 255.255.255.224

Alamat host adalah alamat yang dimiliki oleh setiap perangkat, dan setiap perangkat memiliki alamat host yang berbeda-beda. Banyaknya host dalam sebuah jaringan dapat dirumuskan dengan dua pangkat banyaknya bit host dikurangi dua alamat yang sudah terpakai untuk alamat jaringan dan alamat broadcast, atau (2^n)-2, dimana n adalah banyaknya bit host. Contohnya:

Pada alamat jaringan berikut,

IP                         : 11000000.10000000.00000000.00000000 = 192.128.0.0
SM                       : 11111111.11000000.00000000.00000000 = 255.192.0.0
Memiliki (2^22)-2 = 4194302 host yang dapat diisi perangkat (misal : PC)
Mulai dari 11000000.10000000.00000000.00000001 = 192.128.0.1
Sampai dengan 11000000.1011111111.11111111.11111110 = 192.191.255.254
Dengan alamat broadcast 11000000.1011111111.11111111.11111111 = 192.191.255.255

Penulisan subnet mask dapat disingkat, yakni dengan menuliskan banyaknya bit 1 yang terdapat pada subnet mask tersebut. Contohnya:

IP                         : 11000000.10101000.10000000.11111110 = 192.168.192.254
SM                       : 11111111.11000000.00000000.00000000 = 255.192.0.0
Dapat ditulis: IP  : 192.168.192.254/10

IP                         : 10000000.10101000.00000000.00000011 = 128.168.0.3
SM                       : 11111111.11111111.00000000.00000000 = 255.255.0.0
Dapat ditulis: IP   : 192.168.0.3/16

Sebelum diperkenalkannya subnet mask, alamat jaringan terbagi atas beberapa kelas berdasarkan 3 digit bit pertama alamat IP dan batas bagian jaringan dan bagian host, dan yang dapat dipakai secara umum adalah:

Kelas A: 00000001.00000000.00000000.00000000 s/d 01111111.00000000.00000000.00000000 (1 – 126) (16.777.214 host per jaringan)
Kelas B: 10000000.00000000.00000000.00000000 s/d 10111111.11111111.00000000.00000000 (128 – 191) (65.534 host per jaringan)
Kelas C: 11000000.00000000.00000000.00000000 s/d 11011111.11111111.11111111.00000000 (192 – 223) (254 host per jaringan)

Alamat jaringan 127.0.0.0 digunakan untuk loopback test, dimana 127.0.0.1 adalah alamat untuk mengakses diri sendiri. Kelas D (224-247) digunakan untuk Multicast and Class E (248-255) tidak dimaksudkan untuk digunakan di publik.

Semua alamat IP terdaftar di NIC (Network Information Center) untuk menghindari konflik alamat IP (dua perangkat memiliki alamat IP yang sama). NIC menyisakan beberapa blok alamat IP untuk digunakan secara pribadi, atau dalam bahasa inggris disebut sebagai Private IP Address, sehingga tidak bisa diakses secara global.

Dalam penggunaannya, IPv4 dibagi menjadi 2, yaitu:

1.      IP Public, yaitu IP yang depat dilewatkan pada jaringan Internet, sifatnya terbatas dan tidak dapat diduplikasi (bersidat unik).

2.      IP Private, yaitu IP yang tidak dapat dilewatkan papa jaringan Internet (hanya bekerja pada jaringan ‘lokal’). IP Private dapat diduplikasi namun harus dalam jaringan yang berbeda.

D.    Subnetting Pada IPV 4

Alamat IP versi 4 (sering disebut dengan Alamat IPv4) adalah sebuah jenis pengalamatan jaringan yang digunakan di dalam protokol jaringan TCP/IP yang menggunakan protokol IP versi 4. Panjang totalnya adalah 32-bit, dan secara teoritis dapat mengalamati hingga 4 miliar host komputer atau lebih tepatnya 4.294.967.296 host di seluruh dunia, jumlah host tersebut didapatkan dari 256 (didapatkan dari 8 bit) dipangkat 4(karena terdapat 4 oktet) sehingga nilai maksimal dari alamat IP versi 4 tersebut adalah 255.255.255.255 dimana nilai dihitung dari nol sehingga nilai nilai host yang dapat ditampung adalah 256x256x256x256=4.294.967.296 host. sehingga bila host yang ada diseluruh dunia melebihi kuota tersebut maka dibuatlah IP versi 6 atau IPv6.Alamat IPv4 terbagi menjadi beberapa jenis, yakni sebagai berikut:

a.       Alamat Unicast, merupakan alamat IPv4 yang ditentukan untuk sebuah antarmuka jaringan yang dihubungkan ke sebuah internetwork IP. Alamat Unicast digunakan dalam komunikasi point-to-point atau one-to-one. Sebagai contoh, alamat unicast dapat ditetapkan ke sebuah host dengan antarmuka jaringan dengan teknologi Ethernet, yang memiliki alamat MAC sepanjang 48-bit.Alamat unicast inilah yang harus digunakan oleh semua host TCP/IP agar dapat saling terhubung. Komponen alamat ini terbagi menjadi dua jenis, yakni alamat host (host identifier) dan alamat jaringan (network identifier).Alamat unicast menggunakan kelas A, B, dan C dari kelas-kelas alamat IP yang telah disebutkan sebelumnya, sehingga ruang alamatnya adalah dari 1.x.y.z hingga 223.x.y.z. Sebuah alamat unicast dibedakan dengan alamat lainnya dengan menggunakan skema subnet mask

                 Jenis-jenis alamat unicast, Jika ada sebuah intranet yang tidak terkoneksi ke Internet, semua alamat IP dalam ruangan kelas alamat unicast dapat digunakan. Jika koneksi dilakukan secara langsung (dengan menggunakan teknik routing) atau secara tidak langsung (dengan menggunakan proxy server), maka ada dua jenis alamat yang dapat digunakan di dalam Internet, yaitu public address (alamat publik) dan private address (alamat pribadi).

b.      Alamat Broadcast, merupakan alamat IPv4 yang didesain agar diproses oleh setiap node IP dalam segmen jaringan yang sama. Alamat broadcast digunakan dalam komunikasi one-to-everyone. Ada empat buah jenis alamat IP broadcast, yakni network broadcast, subnet broadcast, all-subnets-directed broadcast, dan Limited Broadcast. Untuk setiap jenis alamat broadcast tersebut, paket IP broadcast akan dialamatkan kepada lapisan antarmuka jaringan dengan menggunakan alamat broadcast yang dimiliki oleh teknologi antarmuka jaringan yang digunakan. Sebagai contoh, untuk jaringan Ethernet dan Token Ring, semua paket broadcast IP akan dikirimkan ke alamat broadcast Ethernet dan Token Ring, yakni 0xFF-FF-FF-FF-FF-FF.

c.    Alamat Multicast, merupakan alamat IPv4 yang didesain agar diproses oleh satu atau beberapa node dalam segmen jaringan yang sama atau berbeda. Alamat multicast digunakan dalam komunikasi one-to-many. Dalam sebuah intranet yang memiliki alamat multicast IPv4, sebuah paket yang ditujukan ke sebuah alamat multicast akan diteruskan oleh router ke subjaringan di mana terdapat host-host yang sedang berada dalam kondisi "listening" terhadap lalu lintas jaringan yang dikirimkan ke alamat multicast tersebut. Dengan cara ini, alamat multicast pun menjadi cara yang efisien untuk mengirimkan paket data dari satu sumber ke beberapa tujuan untuk beberapa jenis komunikasi. Alamat multicast didefinisikan dalam RFC 1112.Alamat-alamat multicast IPv4 didefinisikan dalam ruang alamat kelas D, yakni 224.0.0.0/4, yang berkisar dari 224.0.0.0 hingga 239.255.255.255. Prefiks alamat 224.0.0.0/24 (dari alamat 224.0.0.0 hingga 224.0.0.255) tidak dapat digunakan karena dicadangkan untuk digunakan oleh lalu lintas multicast dalam subnet lokal.Daftar alamat multicast yang ditetapkan oleh IANA dapat dilihat pada situs IANA.

E.     Representasi Alamat

Alamat IP versi 4 umumnya diekspresikan dalam notasi desimal bertitik (dotted-decimal notation), yang dibagi ke dalam empat buah oktet berukuran 8-bit. Dalam beberapa buku referensi, format bentuknya adalah w.x.y.z. Karena setiap oktet berukuran 8-bit, maka nilainya berkisar antara 0 hingga 255 (meskipun begitu, terdapat beberapa pengecualian nilai).

Alamat IP yang dimiliki oleh sebuah host dapat dibagi dengan menggunakan subnet mask jaringan ke dalam dua buah bagian, yakni:

• Network Identifier/NetID atau Network Address (alamat jaringan) yang digunakan khusus untuk mengidentifikasikan alamat jaringan di mana host berada. Template:BrSemua sistem di dalam sebuah jaringan fisik yang sama harus memiliki alamat network identifier yang sama. Network identifier juga harus bersifat unik dalam sebuah internetwork. Alamat network identifier tidak boleh bernilai 0 atau 255.
• Host Identifier/HostID atau Host address (alamat host) yang digunakan khusus untuk mengidentifikasikan alamat host di dalam jaringan. Nilai host identifier tidak boleh bernilai 0 atau 255 dan harus bersifat unik di dalam network identifier di mana ia berada.

F.     Format Alamat IPV4

Pemberian alamat dalam internet mengikuti format alamat IP (RFC1166). Alamat ini di nyatakan dengan 32bit(bilangan 0 dan 1) yang di bagi atas 4 bagian (setiap bagian terdiri dari 8 bit/octet) dan tiap kelompok di pisahkan dalam sebuah tanda titik. Untuk memudahkan pembacaan, penulisan alamat di lakukan dengan angka decimal, misalnya alamat IP 192.168.1.2 yang jika dinyatakan dalam bilangan biner menjadi 1100 0000.1010 1000.0000 0001.0000 0010. Dari 32 bit ini berarti banyaknya jumlah maksimum alamat yang dapat di tuliskan adalah 2 pangkat 32 atau 4.294.967.296 alamat.

Adapun format alamat IPv4 terdiri dari 2 bagian, netid dan hosted. Netid sendiri menyatakan alamat jamringan sedangkan hosted menyatakan alamat local(host/router). Akan tetapi dari 32 bit ini tidak boleh semuanya angka 0 atau 1(0.0.0.0 digunakan untuk jaringan yang tidak di kenal dan 255.255.255.255 digunakn untuk broadcast).

Sebagai contoh adalah:

Alamat IPv4 dalam bilangan biner:

11000000.10101000.00000001.00000010

Setelah di konversi ke bilangan decimal menjadi:

192.168.1.2

G.     Format Header IPv4

            Protokol Internet (Inggris Internet Protocol disingkat IP) adalah protokol lapisan jaringan (network layer dalam OSI Reference Model) atau protokol lapisan internetwork (internetwork layer dalam DARPA Reference Model) yang digunakan oleh protokol TCP/IP untuk melakukan pengalamatan dan routing paket data antar host-host di jaringan komputer berbasis TCP/IP. Versi IP yang banyak digunakan adalah IP versi 4 (IPv4) yang didefinisikan pada RFC 791 dan dipublikasikan pada tahun 1981, tetapi akan digantikan oleh IP versi 6 pada beberapa waktu yang akan datang.

            Protokol IP merupakan salah satu protokol kunci di dalam kumpulan protokol TCP/IP. Sebuah paket IP akan membawa data aktual yang dikirimkan melalui jaringan dari satu titik ke titik lainnya. Metode yang digunakannya adalah connectionless yang berarti ia tidak perlu membuat dan memelihara sebuah sesi koneksi. Selain itu, protokol ini juga tidak menjamin penyampaian data, tapi hal ini diserahkan kepada protokol pada lapisan yang lebih tinggi (lapisan transport dalam OSI Reference Model atau lapisan antar host dalam DARPA Reference Model), yakni protocol Transmission Control Protocol (TCP) .
Header IP terdiri atas beberapa field sebagai berikut:

Sumber  :

Fatkhurrahman, Muhammad. Pengalamatan IPv4 dan Subnetting.Diterima dari: http://ariefatkhur.students-blog.undip.ac.id/2014/06/pengalamatan-ipv4-dan-subnetting/. 2014.

Haidar, Ahmad. Pengalamatan IPv4.Diterima dari: http://haidarahmad.wordpress.com/2008/03/27/pengalamatan-ipv4/. 2008.

Septian Akniagara, Handika. Pembagian Kelas Pada IPv4.Diterima dari: http://disc-snutz.blogspot.com/2011/11/pembagian-kelas-ipv4.html. 2011.

Yono, Tri. Pembagian Kelas Pada IPv4.Diterima dari: http://tritundagan.wordpress.com/2010/02/25/pembagian-kelas-pada-ipv4/. 2010.