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.

SWITCH LAYER 2/3

TUGAS

ANALISIS DAN DESAIN SISTEM JARINGAN

Disusun Oleh:

NAMA : Mohani Latif

NIM    : 1202227 / 2012

GRUP   : 3F34

PENDIDIKAN TEKNIK INFORMATIKA KOMPUTER

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS NEGERI PADANG

2013

SWITCH LAYER 2 dan SWITCH LAYER 3

SWITCH LAYER 2 dan SWITCH LAYER 3

Switch terbagi dalam 2 tipe utama: switch layer-2 dan layer-3.
Switch layer-2 beroperasi pada layer data-link model OSI dan berdsarkan terknologi bridging. Switch tipe ini membangun koneksi logika antar port berdasarkan pada alamat MAC. Switch layer-2 dapat digunakan untuk memecah jaringan yang sedang berjalan ke dalam collision domain yang lebih kecil untuk meningkatkan unjuk kerja.

Switch layer-3 beroperasi pada layer-3 dari model OSI dasar teknologi routing. Switch tipe ini membangun koneksi logika antar port berdasarkan alamat jaringan. Switch-switch ini dapat digunakan untuk menghubungkan jaringan-jaringan yang berbeda di dalam suatu internetwork. switch layer-3 kadang-kadang di sebut Switch routing atau switch multilayer.

Layer 2 switch sendiri bertindak sebagai akhir node IP untuk Simple Network Management Protocol (SNMP) manajemen, Telnet, dan manajemen berbasis Web. fungsi manajemen tersebut melibatkan kehadiran IP stack pada router bersama dengan User Datagram Protocol (UDP), Transmission Control Protocol (TCP), Telnet, dan fungsi SNMP.
Switch sendiri memiliki alamat MAC sehingga mereka dapat diatasi sebagai node 2 akhir Layer sementara juga menyediakan fungsi switch transparan. Layer 2 switching tidak, pada umumnya, melibatkan mengubah bingkai MAC. Namun, ada situasi ketika switch mengubah bingkai MAC.IEEE 802.1Q Komite ini bekerja pada standar VLAN yang melibatkan? Penandaan? bingkai MAC dengan VLAN itu milik; proses penandaan melibatkan mengubah bingkai MAC.Menjembatani teknologi juga melibatkan Protokol Spanning-Tree.Ini diperlukan dalam jaringan multibridge untuk menghindari loop.
Prinsip yang sama juga berlaku terhadap Layer 2 switch, dan yang paling komersial Layer 2 switch mendukung Protokol Spanning-Tree. Pembahasan sebelumnya memberikan garis besar dari Layer 2 switching fungsi. Layer 2 switching adalah MAC frame didasarkan, tidak melibatkan mengubah bingkai MAC, secara umum, dan menyediakan switching transparan dalam nominal-alel dengan frame MAC. Karena switch beroperasi pada Layer 2, mereka protokol independen. Namun, Layer 2 switching skala tidak baik karena siaran. Meskipun VLAN mengatasi masalah ini sampai batas tertentu, pasti ada kebutuhan untuk mesin pada VLAN yang berbeda untuk berkomunikasi. Salah satu contoh adalah situasi di mana sebuah organisasi-nization memiliki beberapa intranet server pada subnet yang terpisah (dan karenanya VLAN), menyebabkan banyak lalu lintas intersubnet.Dalam kasus tersebut, penggunaan router tidak dapat dihindari; Layer 3 switch masukkan pada saat ini.

 

Layer 2 dan 3 Switch

Layer 2 switch adalah sebuah bentuk switch Ethernet yang melakukan switching terhadap paket dengan melihat alamat fisiknya (MAC address). Switch jenis ini bekerja pada lapisan data-link (atau lapisan kedua) dalam OSI Reference Model. Switch-switch tersebut juga dapat melakukan fungsi sebagai bridge antara segmen-segmen jaringan LAN, karena mereka meneruskan frame Ethernet berdasarkan alamat tujuannya tanpa mengetahui protokol jaringan apa yang digunakan.

Layer 2 switch dapat dipasang secara transparan di dalam sebuah jaringan. Perangkat-perangkat tersebut tidak akan mengganggu komunikasi antara host dengan router. Sekali terpasang, sebuah layer 2 switch akan mengetahui host-host dan jaringan yang terhubung dengan melihat field Source Address pada frame yang diterimanya. Layer 2 switch juga dapat membangun sebuah basis data dari alamat-alamat MAC address dan port di mana kartu jaringan terhubung yang disimpan di dalam memori cache milik switch.

Ketika sebuah frame datang ke sebuah port di dalam switch, layer 2 switch akan menguji frame tersebut dengan melihat field Destination Address, dan kemudian akan meneruskan frame tersebut ke tujuannya yang masih terhubung ke switch yang sama, dengan mengirimkannya kepada port di mana tujuannya terhubung. Jika field Source Address dari frame tersebut tidak dikenali, maka switch tersebut akan mengirimkan frame tersebut ke semua port kecuali port di mana frame tersebut masuk.

Layer 2 switch sering dipasang di perusahaan itu untuk konektivitas berkecepatan tinggi antara stasiun akhir pada lapisan data link. Layer 3 switch adalah fenomena yang relatif baru, dipopulerkan oleh (antara lain) pers perdagangan. Artikel ini rincian beberapa isu dalam evolusi Layer 2 dan Layer 3 switch. Kami berhipotesis bahwa teknologi itu evolusi dan memiliki asal-usul produk sebelumnya.

            Menjembatani teknologi telah ada sejak 1980-an (dan bahkan mungkin sebelumnya). Menjembatani melibatkan segmentasi jaringan area lokal (LAN) di tingkat 2 Layer. Sebuah jembatan multiport biasanya belajar tentang Media Access Control (MAC) alamat pada setiap pelabuhan dan transparan melewati frame MAC ditakdirkan untuk port tersebut. Jembatan ini juga memastikan bahwa frame ditakdirkan untuk alamat MAC yang terletak pada port yang sama sebagai stasiun asal tidak diteruskan ke port lain. Untuk kepentingan diskusi ini, kami mempertimbangkan hanya LAN Ethernet.

            Layer 2 switch efektif menyediakan fungsi yang sama. Mereka mirip dengan multiport jembatan di bahwa mereka belajar dan frame maju pada port masing-masing. Perbedaan utama adalah keterlibatan perangkat keras yang memastikan bahwa beberapa switching path di dalam switch dapat aktif pada waktu yang sama. Sebagai contoh, perhatikan Gambar 1, dengan rincian switch empat-port dengan stasiun A pada port 1, B pada port 2, C pada port 3 dan D pada port 4. Asumsikan bahwa A keinginan untuk berkomunikasi dengan B, dan C keinginan untuk berkomunikasi dengan D. Di sebuah jembatan CPU tunggal, penerusan ini biasanya akan dilakukan di perangkat lunak, di mana CPU akan mengambil frame dari masing-masing port berurutan dan ke depan mereka untuk sesuai output port. Proses ini sangat efisien dalam skenario seperti yang ditunjukkan sebelumnya, di mana lalu lintas antara A dan B tidak ada hubungannya dengan lalu lintas antara C dan D.

Gambar 1: Layer 2 switch dengan Eksternal Router untuk lalu lintas Inter-VLAN dan menghubungkan ke Internet

Masukkan hardware berbasis Layer 2 switching. Layer 2 switch dengan dukungan perangkat keras mereka dapat meneruskan frame tersebut secara paralel sehingga A dan B dan C dan D dapat memiliki percakapan simultan. Sejajar-ism memiliki banyak keuntungan. Asumsikan bahwa A dan B NetBIOS stasiun, sedangkan C dan D adalah Internet Protocol (IP) stasiun. Mungkin tidak ada rea-anak untuk komunikasi antara A dan C dan A dan D. Layer 2 switching memungkinkan koeksistensi ini tanpa mengorbankan efisiensi.

Virtual LAN

            Pada kenyataannya, bagaimanapun, LAN jarang begitu bersih. Asumsikan situasi dimana A, B, C, dan D adalah semua stasiun IP. A dan B termasuk dalam subnet IP yang sama, sedangkan C dan D milik subnet yang berbeda. Layer 2 switching baik-baik saja, selama hanya A dan B atau C dan D berkomunikasi. Jika A dan C, yang pada dua subnet IP yang berbeda, perlu berkomunikasi, Layer 2 switching tidak mencukupi? Komunikasi yang membutuhkan router IP. Sebuah konsekuensi dari ini adalah bahwa A dan B dan C dan D milik broadcast domain yang berbeda yaitu, A dan B tidak boleh?? Lihat? siaran lapisan MAC dari C dan D, dan sebaliknya. Namun, Layer 2 saklar tidak bisa membedakan antara siaran teknologi menjembatani melibatkan siaran forwarding ke semua port lain,? Dan tidak bisa tahu kapan siaran terbatas pada subnet IP yang sama.

            Virtual LAN (VLAN) berlaku dalam situasi ini. Singkatnya, Layer 2 VLAN Layer 2 broadcast domain. MAC siaran terbatas pada VLAN yang dikonfigurasi ke dalam stasiun. Bagaimana Layer 2 saklar membuat perbedaan ini? Dengan konfigurasi. VLAN melibatkan konfigurasi port atau alamat MAC. VLAN Port berbasis menunjukkan bahwa semua frame yang berasal dari pelabuhan milik VLAN yang sama, sementara VLAN MAC address berbasis menggunakan alamat MAC untuk menentukan keanggotaan VLAN. Dalam Gambar 1, port 1 dan 2 termasuk dalam VLAN yang sama, sedangkan port 3 dan 4 termasuk ke dalam VLAN yang berbeda. Perhatikan bahwa ada hubungan implisit antara VLAN dan IP subnet Namun,? Konfigurasi dari Layer 2 VLAN tidak melibatkan menentukan Layer 3 parameter.

            Kami menunjukkan sebelumnya bahwa stasiun pada dua VLAN yang berbeda dapat com-municate hanya melalui router. Router biasanya dihubungkan ke salah satu port switch (Gambar 1). router ini kadang-kadang disebut sebagai router satu bersenjata sejak menerima dan lalu lintas maju ke port yang sama. Pada kenyataannya, tentu saja, router tersebut terhubung ke switch lain atau jaringan wide area (WAN). Beberapa Layer 2 switch Layer 3 menyediakan fungsi routing dalam kotak yang sama untuk menghindari router Exter-nal dan untuk membebaskan lain port switch. Skenario ini mengingatkan pada router multiprotocol besar awal 90-an,? yang menawarkan fungsi routing dan bridging.

            Sebuah klasifikasi populer Layer 2 switch adalah? Cut-through? versus store-and-forward.?? Potong-melalui switch membuat keputusan forwarding sebagai frame yang diterima dengan hanya melihat header dari frame. Store-and-forward switch menerima seluruh Layer 2 frame sebelum membuat keputusan forwarding. switch Hybrid beradaptasi yang mengadaptasi dari cut-through untuk menyimpan-dan-maju berdasarkan tingkat kesalahan dalam frame MAC yang sangat populer.

Karakteristik

            Layer 2 switch sendiri bertindak sebagai akhir node IP untuk Simple Network Management Protocol (SNMP) manajemen, Telnet, dan manajemen berbasis Web. fungsi manajemen tersebut melibatkan kehadiran IP stack pada router bersama dengan User Datagram Protocol (UDP), Transmission Control Protocol (TCP), Telnet, dan fungsi SNMP. Switch sendiri memiliki alamat MAC sehingga mereka dapat diatasi sebagai node 2 akhir Layer sementara juga menyediakan fungsi switch transparan. Layer 2 switching tidak, pada umumnya, melibatkan mengubah bingkai MAC. Namun, ada situasi ketika switch mengubah bingkai MAC. IEEE 802.1Q Komite ini bekerja pada standar VLAN yang melibatkan? Penandaan? bingkai MAC dengan VLAN itu milik; proses penandaan melibatkan mengubah bingkai MAC. Menjembatani teknologi juga melibatkan Protokol Spanning-Tree. Ini diperlukan dalam jaringan multibridge untuk menghindari loop.

            Prinsip yang sama juga berlaku terhadap Layer 2 switch, dan yang paling komersial Layer 2 switch mendukung Protokol Spanning-Tree. Pembahasan sebelumnya memberikan garis besar dari Layer 2 switching fungsi. Layer 2 switching adalah MAC frame didasarkan, tidak melibatkan mengubah bingkai MAC, secara umum, dan menyediakan switching transparan dalam nominal-alel dengan frame MAC. Karena switch beroperasi pada Layer 2, mereka protokol independen. Namun, Layer 2 switching skala tidak baik karena siaran. Meskipun VLAN mengatasi masalah ini sampai batas tertentu, pasti ada kebutuhan untuk mesin pada VLAN yang berbeda untuk berkomunikasi. Salah satu contoh adalah situasi di mana sebuah organisasi-nization memiliki beberapa intranet server pada subnet yang terpisah (dan karenanya VLAN), menyebabkan banyak lalu lintas intersubnet. Dalam kasus tersebut, penggunaan router tidak dapat dihindari; Layer 3 switch masukkan pada saat ini.

Layer 3 Switch

            Layer 3 switching adalah istilah yang relatif baru, yang telah? Diperpanjang? oleh berbagai vendor untuk menggambarkan produk mereka. Misalnya, satu sekolah menggunakan istilah ini untuk menggambarkan cepat IP routing melalui perangkat keras, sedangkan sekolah lain menggunakannya untuk menggambarkan Multi Protokol Over ATM (MPOA). Untuk tujuan diskusi ini, Layer 3 switch supercepat kekalahan-ers yang Layer 3 forwarding di hardware. Pada artikel ini, kami terutama akan membahas Layer 3 switching dalam konteks IP routing cepat, dengan diskusi singkat tentang daerah lain aplikasi.

Evolusi

            Pertimbangkan konteks Layer 2 switching ditunjukkan pada Gambar 1. Layer 2 switch beroperasi pada saat ada sangat sedikit lalu lintas antara VLAN. VLAN lalu lintas seperti itu akan memerlukan router baik?? tergantung off? salah satu pelabuhan sebagai router satu-bersenjata atau hadir secara internal di dalam saklar. Untuk meningkatkan Layer 2 fungsi, kita membutuhkan sebuah router? Yang menyebabkan hilangnya kinerja karena router biasanya lebih lambat dari switch. Skenario ini mengarah ke pertanyaan: Mengapa tidak menerapkan router di dalam saklar itu sendiri, seperti dijelaskan dalam bagian sebelumnya, dan melakukan forwarding di hardware?

            Meskipun pengaturan ini mungkin, ia memiliki satu keterbatasan: Layer 2 switch perlu untuk beroperasi hanya pada frame MAC Ethernet. Skenario ini pada gilirannya menyebabkan algoritma forwarding yang terdefinisi dengan baik yang dapat diimplementasikan dalam bentuk hardware. Algoritma ini tidak dapat diperpanjang dengan mudah ke Layer 3 protokol karena ada beberapa Layer 3 routable protokol seperti IP, IPX, AppleTalk, dan sebagainya; dan kedua, keputusan forwarding di protokol seperti biasanya lebih rumit daripada Layer 2 keputusan forwarding.

            Apakah kompromi rekayasa? Karena IP adalah yang paling umum di antara semua protokol Layer 3 hari ini, sebagian besar switch Layer 3 hari ini melakukan IP switching di tingkat hardware dan meneruskan protokol lain pada Layer 2 (yaitu, jembatan mereka). Isu kedua yang rumit 3 keputusan Layer forwarding terbaik diilustrasikan dengan pengolahan opsi IP, yang biasanya menyebabkan panjang header IP bervariasi, menyulitkan pembangunan mesin forwarding hardware. Namun, sejumlah besar paket IP tidak termasuk opsi IP? Begitu, mungkin akan berlebihan untuk merancang pengolahan ini ke silikon. kompromi adalah bahwa keputusan (jalur cepat) yang paling umum forwarding dirancang ke dalam silikon, sedangkan yang lainnya biasanya ditangani oleh CPU pada saklar 3 Layer.

            Untuk meringkas, Layer 3 switch router dengan forwarding cepat dilakukan melalui perangkat keras. IP forwarding biasanya melibatkan rute lookup, decrementing Time To Live (TTL) menghitung dan menghitung ulang checksum, dan forwarding frame dengan header MAC sesuai dengan output port yang benar. Pencarian dapat dilakukan di perangkat keras, demikian juga decrementing dari TTL dan kalkulasi ulang checksum. Router menjalankan protokol routing seperti Open Shortest Path First (OSPF) atau Routing Information Protocol (RIP) untuk berkomunikasi dengan lainnya Layer 3 switch atau router dan membangun tabel routing mereka. Ini tabel routing dicari untuk menentukan rute untuk paket masuk.

Layer Gabungan 2/Layer 3 Switch

            Kami telah secara implisit mengasumsikan bahwa Layer 3 switch juga menyediakan Layer 2 fungsionalitas switching, tetapi asumsi ini tidak selalu memegang benar. Layer 3 switch dapat bertindak seperti router tradisional tergantung dari beberapa Layer 2 switch dan menyediakan konektivitas antar-VLAN. Dalam kasus tersebut, tidak ada Layer 2 fungsi yang diperlukan dalam switch. Konsep ini dapat diilustrasikan dengan memperluas topologi dalam Gambar 1? mempertimbangkan menempatkan Layer murni 3 beralih antara Layer 2 Switch dan router. Layer 3 Switch akan off-load router dari pengolahan antar-VLAN.

Gambar 2: Kombinasi Layer2/Layer3 Beralih terhubung langsung ke Internet

Gambar 2 mengilustrasikan Layer 2/Layer gabungan 3 beralih fungsi-ality. Layer 3 switch gabungan 2/Layer menggantikan router tradisional juga. A dan B milik subnet IP 1, sedangkan C dan D milik subnet IP 2. Karena switch pertimbangan adalah Layer 2 switch juga, ia berganti lalu lintas antara A dan B pada Layer 2. Sekarang perhatikan situ-asi bila A ingin berkomunikasi dengan C. A mengirimkan paket IP yang ditujukan ke alamat MAC dari mesin 3 Layer, tetapi dengan alamat tujuan IP sama dengan C alamat IP?. Strip switch Layer 3 out header MAC dan switch frame ke C setelah melakukan pencarian, decrementing TTL, menghitung ulang checksum dan memasukkan alamat MAC C di bidang alamat tujuan MAC?. Semua langkah-langkah ini dilakukan di hardware dengan kecepatan yang sangat tinggi.

            Cara mengetahui bahwa C alamat tujuan IP adalah Port 3. Ketika melakukan pembelajaran pada Layer 2, itu hanya tahu C? S alamat MAC. Ada beberapa cara untuk memecahkan masalah ini. Switch dapat melakukan Address Resolution Protocol (ARP) lookup pada semua IP subnet 2 port untuk C alamat MAC? dan menentukan C? s IP-untuk pemetaan-MAC dan port di mana C kebohongan. Metode lainnya adalah saklar untuk menentukan C? S pemetaan IP-to-MAC oleh mengintai ke dalam header IP pada penerimaan sebuah frame MAC.

Karakteristik

            Konfigurasi 3 switch Layer merupakan masalah penting. Ketika Layer 3 switch juga melakukan Layer 2 switching, mereka mempelajari alamat MAC pada port? Konfigurasi hanya dibutuhkan adalah konfigurasi VLAN. Untuk Layer 3 switching, switch dapat dikonfigurasi dengan port sesuai dengan masing-masing subnet atau mereka dapat melakukan alamat IP belajar. Proses ini melibatkan mengintai ke dalam header IP dari frame MAC dan menentukan subnet pada port dari alamat IP sumber. Ketika tindakan switch Layer 3 seperti router satu-bersenjata untuk switch Layer 2, port yang sama dapat terdiri dari beberapa IP subnet.

            Manajemen Layer 3 switch biasanya dilakukan melalui SNMP. Layer 3 switch juga memiliki alamat MAC untuk pelabuhan mereka? Konfigurasi ini dapat menjadi salah satu per port, atau semua port dapat menggunakan alamat MAC yang sama. The Layer 3 switch biasanya menggunakan alamat MAC untuk SNMP, Telnet, dan komunikasi Web manajemen.

            Secara konseptual, Forum ATM? S LAN Emulation (JALUR) SPESIFIKASI-ion lebih dekat dengan model layer 2 switching, sedangkan MPOA lebih dekat dengan model Layer 3 switching. Banyak Layer 2 switch dilengkapi dengan antarmuka ATM dan menyediakan fungsi JALUR klien pada bahwa antarmuka ATM. Skenario ini memungkinkan menjembatani frame MAC di seluruh jaringan ATM dari switch ke switch. MPOA ini dekat dengan gabungan 3 switching Layer2/Layer, meskipun klien MPOA tidak memiliki routing protokol yang berjalan di atasnya. (Routing yang tersisa untuk server MPOA dengan model Router Virtual.)

            Layer 3 switch tidak sepenuhnya mengeliminasi kebutuhan untuk router tradisional, router masih diperlukan, terutama di mana koneksi ke luas diperlukan. Layer 3 switch masih dapat terhubung ke router tersebut untuk belajar meja mereka dan rute paket kepada mereka saat paket harus dikirim melalui WAN. Switch akan sangat efektif pada workgroup dan tulang punggung dalam suatu perusahaan, tetapi kemungkinan besar tidak akan menggantikan router di tepi WAN (baca internet dalam banyak kasus). Router melakukan berbagai fungsi lainnya seperti penyaringan dengan daftar akses, antar Autonomous System (AS) routing dengan protokol seperti Border Gateway Protocol (BGP), dan seterusnya. Beberapa Layer 3 switch sepenuhnya dapat menggantikan kebutuhan router jika mereka dapat memberikan semua fungsi ini (lihat Gambar 2).

Perbedaan Switch Layer 2 dan Layer 3

Switch  Layer 2

Layer 2 switch adalah sebuah bentuk switch Ethernet yang melakukan switching terhadap paket dengan melihat alamat fisiknya (MAC address). Switch jenis ini bekerja pada lapisan data-link (atau lapisan kedua) dalam OSI Reference Model. Switch-switch tersebut juga dapat melakukan fungsi sebagai bridge antara segmen-segmen jaringan LAN, karena mereka meneruskan frame Ethernet berdasarkan alamat tujuannya tanpa mengetahui protokol jaringan apa yang digunakan.

Layer 2 switch dapat dipasang secara transparan di dalam sebuah jaringan. Perangkat-perangkat tersebut tidak akan mengganggu komunikasi antara host dengan router. Sekali terpasang, sebuah layer 2 switch akan mengetahui host-host dan jaringan yang terhubung dengan melihat field Source Address pada frame yang diterimanya. Layer 2 switch juga dapat membangun sebuah basis data dari alamat-alamat MAC address dan port di mana kartu jaringan terhubung yang disimpan di dalam memori cache milik switch.

Ketika sebuah frame datang ke sebuah port di dalam switch, layer 2 switch akan menguji frame tersebut dengan melihat field Destination Address, dan kemudian akan meneruskan frame tersebut ke tujuannya yang masih terhubung ke switch yang sama, dengan mengirimkannya kepada port di mana tujuannya terhubung. Jika field Source Address dari frame tersebut tidak dikenali, maka switch tersebut akan mengirimkan frame tersebut ke semua port kecuali port di mana frame tersebut masuk.

 Switch  Layer 3

Layer 3 switching adalah istilah yang relatif baru, yang telah? Diperpanjang? oleh berbagai vendor untuk menggambarkan produk mereka. Misalnya, satu sekolah menggunakan istilah ini untuk menggambarkan cepat IP routing melalui perangkat keras, sedangkan sekolah lain menggunakannya untuk menggambarkan Multi Protokol Over ATM (MPOA). Untuk tujuan diskusi ini, Layer 3 switch supercepat kekalahan-ers yang Layer 3 forwarding di hardware. Pada artikel ini, kami terutama akan membahas Layer 3 switching dalam konteks IP routing cepat, dengan diskusi singkat tentang daerah lain aplikasi.

SUMBER :

http://jarcomputerz.blogspot.com/2013/04/datasheet-switch-layer-2-dan-layer-3.html

http://celimoet.blogspot.com/2011/07/switch-layer-2-dan-switch-layer-3.html

http://yudinelta.blogspot.com/2010/10/switch-layer-2-dan-switch-layer-3.html