Lapisan transport bertanggung jawab untuk membangun sesi komunikasi sementara antara dua aplikasi dan memberikan data diantara mereka. Lapisan transport menyediakan metode penyampaian data melalui jaringan dengan cara menjamin data dapat disatukan kembali di akhir penerimaan. Dalam TCP / IP, proses segmentasi dan reassembly ini dapat dicapai dengan menggunakan dua protokol berbeda di lapisan transport yaitu, Transmission Control Protocol (TCP) dan User Datagram Protocol (UDP)

Tanggung jawab utama dari protokol lapisan transport adalah:

- Pelacakan komunikasi individual antara aplikasi pada host sumber dan tujuan. 

- Segmentasi data untuk pengelolaan dan pemasangan kembali data yang tersegmentasi menjadi aliran data aplikasi di tempat tujuan.

- Mengidentifikasi aplikasi yang tepat untuk setiap aliran komunikasi.

Protokol transport menentukan bagaimana untuk mentransfer pesan antara host. TCP / IP menyediakan dua protokol lapisan transport, Transmission Control Protocol (TCP) dan User Datagram Protocol (UDP. TCP dianggap handal, fitur lengkap protokol lapisan transport, yang menjamin bahwa semua data tiba di tempat tujuan. Sebaliknya, UDP adalah protokol lapisan transport yang sangat sederhana yang tidak menyediakan untuk keandalan apapun.

Dengan TCP, ada kehandalan dari tiga operasi dasar adalah:

- Pelacakan segmen data yang dikirimkan.

- Mengakui data yang diterima.

- Mentransmisi data tidak diakui.


TCP memecah pesan menjadi potongan-potongan kecil yang dikenal sebagai segmen. Segmen diberi nomor secara berurutan dan diteruskan ke proses IP untuk perakitan ke dalam paket. TCP melacak jumlah segmen yang telah dikirim ke host dari aplikasi tertentu. 

UDP adalah protokol transport yang lebih baik.UDP hanya menyediakan fungsi dasar untuk menyampaikan segmen data antara aplikasi yang sesuai, dengan sangat sedikit overhead dan pengecekan data.

Untuk benar-benar memahami perbedaan antara TCP dan UDP, penting untuk memahami bagaimana masing-masing protokol mengimplementasikan fungsi kehandalan spesifik dan bagaimana mereka melacak komunikasi.

Transmission Control Protocol (TCP)

TCP awalnya dijelaskan dalam RFC 793. Selain mendukung fungsi dasar segmentasi data dan reassembly, menyediakan:

 - Connection-oriented percakapan dengan mendirikan sesi.

 - Pengiriman yang handal.

 - Memerintahkan rekonstruksi Data.

 - Kontrol aliran.

 - Membangun Session.

Contoh aplikasi yang menggunakan TCP adalah web browser, email, dan transfer file.

User Datagram Protocol (UDP)

UDP dianggap sebagai terbaik-upaya transportasi protokol, dijelaskan dalam RFC 768. UDP adalah protokol transport ringan yang menawarkan segmentasi data yang sama dan reassembly TCP, tetapi tanpa kehandalan TCP dan flow control. UDP adalah suatu protokol sederhana, yang biasanya dijelaskan dalam hal apa tidak melakukan dibandingkan dengan TCP.

Fitur berikut menjelaskan UDP:

- Connectionless - UDP tidak membuat sambungan antara host sebelum data dapat dikirim dan diterima.

- Pengiriman tidak dapat diandalkan - UDP tidak menyediakan layanan untuk memastikan bahwa data akan dikirimkan andal. Tidak ada proses dalam UDP memiliki pengirim memancarkan kembali data yang hilang atau rusak.

- Tidak ada Memerintahkan data Rekonstruksi - Kadang data yang diterima dalam urutan yang berbeda dari yang dikirim. UDP tidak menyediakan mekanisme untuk pemasangan kembali data dalam urutan aslinya.

- Tidak ada Flow Control - Tidak ada mekanisme dalam UDP untuk mengontrol jumlah data yang dikirimkan oleh sumber untuk menghindari besar perangkat tujuan.


Potongan-potongan komunikasi dalam UDP disebut datagrams. datagrams ini dikirim sebagai usaha terbaik oleh protokol lapisan transport. Beberapa aplikasi yang menggunakan UDP adalah Domain Name System (DNS), video streaming, dan Voice over IP (VoIP).

UDP adalah protokol stateless, yang berarti tidak klien, atau server, wajib untuk melacak keadaan sesi komunikasi. UDP tidak peduli dengan keandalan atau kontrol aliran.

Ketika pesan dikirim baik menggunakan TCP atau UDP, protokol dan layanan yang diminta diidentifikasi oleh nomor port. Sebuah port adalah angka pengenal dalam setiap segmen yang digunakan untuk melacak percakapan tertentu dan layanan tujuan yang diminta. Setiap pesan yang host mengirimkan berisi baik sumber dan port tujuan.

Port Tujuan

Klien menempatkan sejumlah port tujuan dalam segmen untuk memberitahu server tujuan apa layanan yang diminta.

Sumber Pelabuhan

Nomor port sumber secara acak dihasilkan oleh perangkat pengirim untuk mengidentifikasi percakapan antara dua perangkat

Sumber dan tujuan port ditempatkan dalam segmen tersebut. Segmen kemudian dikemas dalam sebuah paket IP. Paket IP berisi alamat IP dari sumber dan tujuan. Kombinasi dari sumber dan tujuan alamat IP dan sumber dan tujuan nomor port dikenal sebagai socket. socket yang digunakan untuk mengidentifikasi server dan layanan yang diminta oleh klien. 

Ada berbagai jenis nomor port:

Ports terkenal (Bilangan 0-1023) - Angka-angka ini dicadangkan untuk layanan dan aplikasi. Mereka umumnya digunakan untuk aplikasi seperti HTTP (web server), Internet Message Access Protocol (IMAP) / Simple Mail Transfer Protocol (SMTP) (email server) dan Telnet.

Ports terdaftar (Bilangan 1024-49151) - ini nomor port ditugaskan untuk pengguna proses atau aplikasi. Proses ini adalah aplikasi terutama individu yang pengguna telah memilih untuk menginstal, daripada aplikasi umum yang akan menerima nomor port terkenal.

Pelabuhan dinamis atau Swasta (Nomor 49152-65535) - Juga dikenal sebagai fana port, ini biasanya diberikan secara dinamis ke aplikasi klien ketika klien memulai koneksi ke layanan. Port dinamis yang paling sering digunakan untuk mengidentifikasi aplikasi klien selama komunikasi, sedangkan klien menggunakan port terkenal untuk mengidentifikasi dan terhubung ke layanan yang diminta pada server.

Perbedaan utama antara TCP dan UDP adalah kehandalan. Keandalan komunikasi TCP diperoleh melalui penggunaan sesi connection-oriented. Sebelum sebuah host menggunakan TCP mengirimkan data ke host lain, TCP memulai proses untuk membuat koneksi dengan tujuan. Perbedaan utama antara TCP dan UDP adalah kehandalan. Keandalan komunikasi TCP diperoleh melalui penggunaan sesi connection-oriented. Sebelum sebuah host menggunakan TCP mengirimkan data ke host lain, TCP memulai proses untuk membuat koneksi dengan tujuan. 

Host melacak setiap segmen data dalam sesi dan pertukaran informasi tentang apa data yang diterima menggunakan informasi dalam header TCP. TCP adalah full-duplex protokol, di mana masing-masing sambungan mewakili dua aliran komunikasi satu arah, atau sesi. Untuk membuat sambungan, tuan rumah melakukan jabat tangan tiga arah. Kontrol bit dalam header TCP menunjukkan kemajuan dan status sambungan. The three-way handshake:

Menetapkan bahwa perangkat tujuan hadir pada jaringan.

Memverifikasi bahwa perangkat tujuan memiliki layanan aktif dan menerima permintaan pada nomor port tujuan bahwa klien memulai bermaksud untuk menggunakan untuk sesi.

Menginformasikan perangkat tujuan bahwa klien sumber bermaksud untuk membangun sebuah sesi komunikasi pada nomor port.

Dalam koneksi TCP, klien tuan rumah menetapkan koneksi dengan server. Tiga langkah dalam pembentukan koneksi TCP adalah:

Klien memulai meminta sesi komunikasi client-server dengan server.

Server mengakui sesi komunikasi client-server dan meminta sesi komunikasi server-ke-klien.

Klien memulai mengakui sesi komunikasi server-ke-klien.

Dalam header segmen TCP, ada enam bidang 1-bit yang berisi informasi kontrol yang digunakan untuk mengelola proses TCP. bidang yaitu:


URG - Urgent bidang pointer signifikan.

ACK - bidang Pengakuan signifikan.

PSH - fungsi push.

RST - Atur koneksi.

SYN - Sinkronisasi nomor urut.

FIN - Tidak ada data yang lebih dari pengirim.


Bidang ACK dan SYN relevan dengan analisis kita tentang jabat tangan tiga arah.

Segmen Resequencing

Ketika layanan mengirim data menggunakan TCP, segmen mungkin tiba di tempat tujuan mereka rusak. Untuk pesan asli untuk dipahami oleh penerima, data di segmen ini disusun kembali ke dalam urutan asli. Saat pemasangan sesi, sebuah nomor urut awal (ISN) diatur. ISN ini merupakan awal nilai byte untuk sesi ini yang ditransmisikan ke aplikasi penerima. Segmen nomor urut mengaktifkan keandalan dengan menunjukkan bagaimana memasang kembali dan menyusun ulang segmen diterima. Proses penerimaan TCP menempatkan data dari segmen ke dalam buffer penerima. Segmen ditempatkan dalam urutan nomor urutan yang tepat dan diteruskan ke lapisan aplikasi saat dipasang kembali.

Mengkonfirmasikan Penerimaan Segmen

Salah satu fungsi dari TCP adalah memastikan bahwa setiap segmen mencapai tujuannya. Layanan TCP pada host tujuan mengakui data yang telah diterima oleh sumber aplikasi.

Penanganan Rugi Segmen

Tidak peduli seberapa baik jaringan dirancang, kehilangan data kadang-kadang terjadi. Oleh karena itu, TCP menyediakan metode pengelolaan kerugian segmen ini. Di antaranya adalah mekanisme untuk memancarkan kembali segmen dengan data tidak diakui.

Flow Control

TCP juga menyediakan mekanisme untuk kontrol aliran. Flow control membantu menjaga keandalan transmisi TCP dengan menyesuaikan laju aliran data antara sumber dan tujuan untuk sesi tertentu. kontrol aliran dilakukan dengan membatasi jumlah segmen data yang diteruskan pada satu waktu dan dengan mewajibkan pengakuan penerimaan sebelum mengirim lebih.

Mengurangi Ukuran Jendela

Cara lain untuk mengontrol aliran data adalah dengan menggunakan ukuran jendela yang dinamis. Ketika sumber daya jaringan yang dibatasi, TCP dapat mengurangi ukuran jendela untuk mengharuskan segmen diterima diakui lebih sering. Hal ini secara efektif memperlambat laju penularan karena sumber menunggu data yang akan diakui lebih sering.

UDP adalah protokol sederhana yang memberikan dasar fungsi lapisan transport. Ini memiliki overhead jauh lebih rendah dari TCP, karena tidak berorientasi koneksi dan tidak menawarkan mekanisme pengiriman ulang, sequencing, dan kontrol aliran canggih yang menyediakan kehandalan.

Meskipun jumlah total lalu lintas UDP ditemukan pada jaringan yang khas sering relatif rendah, protokol lapisan aplikasi kunci yang menggunakan UDP:


Domain Name System (DNS)

Simple Network Management Protocol (SNMP)

Dynamic Host Configuration Protocol (DHCP)

Routing Information Protocol (RIP)

Trivial File Transfer Protocol (TFTP)

IP telephony atau Voice over IP (VoIP)


Banyak aplikasi membutuhkan keandalan dan layanan lain yang disediakan oleh TCP. Ini adalah aplikasi yang dapat mentolerir beberapa keterlambatan atau kinerja kerugian karena overhead yang dikenakan oleh TCP. Karena lapisan transport protokol TCP menangani semua tugas yang berhubungan dengan segmentasi aliran data menjadi segmen, kehandalan, kontrol aliran, dan penataan kembali segmen, membebaskan aplikasi dari keharusan untuk mengelola semua ini. Aplikasi ini hanya dapat mengirim aliran data ke lapisan transport dan menggunakan jasa TCP.


Beberapa contoh aplikasi terkenal yang menggunakan TCP meliputi:


Hypertext Transfer Protocol (HTTP)

File Transfer Protocol (FTP)

Simple Mail Transfer Protocol (SMTP)

Telnet


Ada tiga jenis aplikasi yang paling cocok untuk UDP:


- Aplikasi yang dapat mentolerir beberapa kehilangan data, namun memerlukan sedikit atau tidak ada delay.

- Aplikasi dengan transaksi balasan permintaan sederhana, dan

- Komunikasi searah mana keandalan tidak diperlukan atau dapat ditangani oleh aplikasi.

Jenis lain dari aplikasi cocok untuk UDP adalah mereka yang menggunakan permintaan dan balasan sederhana transaksi. Di sinilah host mengirim permintaan dan mungkin atau mungkin tidak menerima balasan. jenis aplikasi meliputi:

DHCP

DNS - Mungkin juga menggunakan TCP

SNMP

TFTP

NETWORK LAYER

 Pada layer 3, memiliki layanan end to end. Dengan lapisan dasar sebagai berikut :



a.    Mengatasi perangkat akhir - Dengan cara yang sama bahwa ponsel memiliki nomor telepon yang unik, perangkat akhir harus dikonfigurasi dengan alamat IP yang unik untuk identifikasi pada jaringan. Perangkat end dengan alamat IP dikonfigurasi disebut sebagai tuan rumah.

b.    Enkapsulasi - Lapisan jaringan menerima protokol data unit (PDU) dari layer transport. Dalam proses yang disebut enkapsulasi, lapisan jaringan menambahkan IP informasi header, seperti alamat IP dari sumber (pengirim) dan tujuan (menerima) host. Setelah informasi header ditambahkan ke PDU, PDU disebut paket.

c.    Routing - Lapisan jaringan menyediakan layanan untuk paket langsung ke host tujuan pada jaringan lain. Untuk perjalanan ke jaringan lain, paket harus diproses oleh router. Peran router adalah memilih jalur untuk dan paket langsung menuju host tujuan dalam proses yang dikenal sebagai routing.

d.   De-enkapsulasi - Ketika paket tiba di lapisan jaringan dari host tujuan, host memeriksa header IP paket. Jika alamat IP tujuan dalam header sesuai alamat IP sendiri, header IP dihapus dari paket. Proses ini menghilangkan header dari lapisan bawah yang dikenal sebagai de-enkapsulasi.



Protocol yang bisa di implementasikan

a.    Internet Protocol versi 4 (IPv4)

b.    Internet Protocol versi 6 (IPv6)

protokol lapisan jaringan legacy lain yang tidak banyak digunakan meliputi:

·      Novell IPX (IPX)

·      AppleTalk

·      Connectionless Layanan Jaringan (CLNS / DECnet)

·      Diskusi protokol warisan ini akan minimal.



Karakteristik dasar dari IP

a.    Connectionless - Tidak ada koneksi dengan tujuan didirikan sebelum mengirim paket data.

b.    Terbaik Usaha (dapat diandalkan) - Packet pengiriman tidak dijamin.

c.    Media Independen - Operasi adalah independen dari media yang membawa data



IPv4 Paket

Paket IPv4 memiliki dua bagian:



·      IP Header - Mengidentifikasi karakteristik paket.

·      Payload - Berisi Layer 4 informasi segmen dan data aktual.

Bidang signifikan dalam header IPv4 meliputi:

a.    Versi - Berisi nilai biner 4-bit mengidentifikasi versi paket IP. Untuk paket IPv4, bidang ini selalu diatur ke 0100.

b.    Layanan Differentiated (DS) - Dahulu disebut Type of Service (ToS) lapangan, bidang DS adalah bidang 8-bit yang digunakan untuk menentukan prioritas masing-masing paket.

c.    Waktu-ke-Live (TTL) - Berisi nilai biner 8-bit yang digunakan untuk membatasi masa paket. Hal ini ditentukan dalam detik tetapi sering disebut sebagai hop.

d.   Protokol - nilai biner 8-bit ini menunjukkan jenis payload data yang paket yang membawa, yang memungkinkan lapisan jaringan untuk melewatkan data ke protokol lapisan atas yang sesuai. nilai-nilai umum termasuk ICMP (0x01), TCP (0x06), dan UDP (0x11).

e.    Sumber IP Address - Berisi nilai biner 32-bit yang mewakili alamat IP sumber dari paket.

f.     Tujuan IP Address - Berisi nilai biner 32-bit yang mewakili tujuan alamat IP dari paket.



Karakteristik protokol IP

IP adalah layanan lapisan jaringan diimplementasikan oleh protokol TCP / IP suite.

IP dirancang sebagai protokol dengan overhead rendah. Ini hanya menyediakan fungsi yang diperlukan untuk memberikan sebuah paket dari sumber ke tujuan melalui sistem interkoneksi jaringan. Protokol ini tidak dirancang untuk melacak dan mengelola aliran paket. Fungsi-fungsi ini, jika diperlukan, dilakukan oleh protokol lain di lapisan lainnya.

Karakteristik dasar dari IP adalah:

• Connectionless - Tidak ada koneksi dengan tujuan didirikan sebelum mengirim paket data.

• Terbaik Usaha (dapat diandalkan) - Packet pengiriman tidak dijamin.

• Media Independen - Operasi adalah independen dari media yang membawa data.

Peran lapisan jaringan adalah untuk mengangkut paket antara host sementara menempatkan sedikit beban di jaringan mungkin. Lapisan jaringan tidak peduli dengan, atau bahkan sadar, jenis komunikasi yang terkandung dalam sebuah paket. IP adalah connectionless, yang berarti bahwa tidak ada koneksi end-to-end dedicated dibuat sebelum data dikirim. komunikasi connectionless secara konseptual mirip dengan mengirim surat kepada seseorang tanpa memberitahu penerima di muka.

IP sering disebut sebagai protokol pengiriman tidak dapat diandalkan atau upaya terbaik. Ini tidak berarti bahwa IP bekerja dengan baik kadang-kadang dan tidak berfungsi dengan baik pada waktu lain, juga tidak berarti bahwa itu adalah sebuah protokol komunikasi data yang buruk. Diandalkan hanya berarti bahwa IP tidak memiliki kemampuan untuk mengelola dan pulih dari paket tidak terkirim atau rusak. Hal ini karena saat paket IP dikirim dengan informasi tentang lokasi pengiriman, tidak mengandung informasi yang dapat diproses untuk menginformasikan pengirim apakah pengiriman itu berhasil. Tidak ada data sinkronisasi termasuk dalam header paket untuk melacak urutan pengiriman paket. Ada juga tidak ada pengakuan dari pengiriman paket dengan IP, dan tidak ada data error control untuk melacak apakah paket dikirim tanpa korupsi. Paket dapat tiba di tujuan rusak, dari urutan, atau tidak sama sekali. Berdasarkan informasi yang diberikan dalam header IP, tidak ada kemampuan untuk transmisi ulang paket jika kesalahan seperti ini terjadi.

Jika out-of-order atau hilang paket menciptakan masalah untuk aplikasi yang menggunakan data, maka layanan lapisan atas, seperti TCP, harus mengatasi masalah ini. Hal ini memungkinkan IP berfungsi sangat efisien. Jika keandalan overhead yang termasuk dalam IP, maka komunikasi yang tidak memerlukan koneksi atau keandalan akan dibebani dengan konsumsi bandwidth dan delay yang dihasilkan oleh overhead ini. Dalam TCP / IP, lapisan transport dapat menggunakan salah TCP atau UDP berdasarkan kebutuhan untuk keandalan dalam komunikasi. Meninggalkan keputusan kehandalan ke lapisan transport membuat IP lebih mudah beradaptasi dan akomodatif untuk berbagai jenis komunikasi.

Lapisan jaringan juga tidak terbebani dengan karakteristik media yang paket diangkut. IP beroperasi secara independen dari media yang membawa data pada lapisan bawah protokol stack. Seperti yang ditunjukkan pada gambar, setiap paket IP individu dapat dikomunikasikan secara elektrik melalui kabel, sebagai sinyal optik melalui serat, atau secara nirkabel sebagai sinyal radio.

Ini adalah tanggung jawab dari OSI data link layer untuk mengambil paket IP dan mempersiapkannya untuk pengiriman melalui media komunikasi. Ini berarti bahwa transportasi paket IP tidak terbatas pada media tertentu.