Protokol Internet (IP) adalah protokol komunikasi lapisan jaringan dalam paket protokol Internet untuk meneruskan datagram melintasi batas jaringan. Fungsinya dalam routing memungkinkan interkoneksi, dan pada dasarnya membentuk Internet.
IP bertugas untuk mengirimkan paket dari host sumber ke host tujuan hanya berdasarkan alamat IP dalam header paket. Untuk tujuan ini, IP menentukan struktur paket yang mengapit data yang akan dikirimkan. IP juga menentukan metode penataan yang digunakan untuk memberi label datagram dengan informasi sumber dan tujuan. IP adalah layanan datagram tanpa koneksi dalam Program Kontrol Transmisi asli yang diperkenalkan oleh Vint Cerf dan Bob Kahn pada tahun 1974, yang dilengkapi dengan layanan berbasis koneksi yang menjadi dasar untuk Protokol Kontrol Transmisi (TCP). Paket protokol Internet oleh karena itu sering disebut sebagai TCP/IP.
Versi utama pertama IP, Internet Protocol versi 4 (IPv4), adalah protokol dominan dalam Internet. Penerusnya adalah Internet Protocol versi 6 (IPv6), yang telah semakin banyak digunakan di Internet publik sejak sekitar tahun 2006.
Protokol Internet bertanggung jawab atas pemetaan antarmuka host, mengenkapsulasi data ke dalam datagram (termasuk fragmentasi dan perakitan) dan routing datagram dari antarmuka host sumber ke antarmuka host tujuan di satu atau lebih jaringan IP. Untuk tujuan ini, Protokol Internet menentukan format paket dan menyediakan sistem penataan alamat.
Setiap datagram memiliki dua komponen: header dan payload. Header IP mencakup alamat IP sumber, alamat IP tujuan, dan metadata lain yang diperlukan untuk merute dan mengirimkan datagram. Payload adalah data yang ditransportasikan. Metode meletakkan payload data dalam paket dengan header disebut enkapsulasi.
Penataan alamat IP melibatkan penugasan alamat IP dan parameter terkait ke antarmuka host. Ruang alamat dibagi menjadi subnet, melibatkan penunjukan awalan jaringan. Routing IP dilakukan oleh semua host, serta router, yang fungsi utamanya adalah untuk mengangkut paket melintasi batas jaringan. Router berkomunikasi satu sama lain melalui protokol routing yang dirancang khusus, baik protokol gateway interior maupun protokol gateway eksterior, sesuai kebutuhan topologi jaringan.
Ada empat metode penataan utama dalam Protokol Internet:
Unicast mengirimkan pesan ke node tertentu menggunakan asosiasi satu lawan satu antara pengirim dan tujuan: setiap alamat tujuan secara unik mengidentifikasi satu titik akhir penerima. Broadcast mengirimkan pesan ke semua node dalam jaringan menggunakan asosiasi satu ke semua; satu datagram (atau paket) dari satu pengirim diarahkan ke semua titik akhir yang mungkin multiple yang terkait dengan alamat siaran. Jaringan secara otomatis mereplikasi datagram yang diperlukan untuk mencapai semua penerima dalam cakupan siaran, yang umumnya adalah seluruh subnet jaringan. Multicast mengirimkan pesan ke sekelompok node yang telah menyatakan minat untuk menerima pesan menggunakan asosiasi satu ke banyak dari banyak atau banyak ke banyak dari banyak; datagram dirutekan secara simultan dalam satu transmisi ke banyak penerima. Multicast berbeda dari siaran dalam hal alamat tujuan menunjuk subset, tidak selalu semua, dari node yang dapat diakses.
Anycast mengirimkan pesan ke salah satu dari sekelompok node, biasanya yang terdekat dengan sumber menggunakan asosiasi satu ke satu dari banyak di mana datagram diarahkan ke anggota tunggal dari sekelompok penerima potensial yang semuanya diidentifikasi oleh alamat tujuan yang sama. Algoritma routing memilih penerima tunggal dari grup berdasarkan yang terdekat menurut beberapa jarak atau pengukuran biaya.
Pada bulan Mei 1974, Institut Teknik dan Elektronika (IEEE) menerbitkan sebuah makalah yang berjudul "Sebuah Protokol untuk Interkomunikasi Jaringan Paket". Para penulis makalah tersebut, Vint Cerf dan Bob Kahn, menjelaskan sebuah protokol internetworking untuk berbagi sumber daya menggunakan packet switching di antara simpul jaringan. Sebuah komponen kontrol sentral dari model ini adalah Transmission Control Program yang mencakup koneksi-oriented links dan layanan datagram antara host. Program Kontrol Transmisi monolitik kemudian dibagi menjadi arsitektur modular yang terdiri dari Transmission Control Protocol dan User Datagram Protocol di lapisan transport serta Internet Protocol di lapisan internet. Model ini dikenal sebagai Model Internet Departemen Pertahanan (DoD) dan paket protokol Internet, dan secara informal sebagai TCP/IP.
Dokumen-dokumen Eksperimen Internet (IEN) berikut ini menggambarkan evolusi Protokol Internet ke versi modern IPv4:
IEN 2 Komentar tentang Protokol Internet dan TCP (Agustus 1977) menjelaskan perlunya memisahkan fungsionalitas TCP dan Internet Protocol (yang sebelumnya digabungkan). Ini mengusulkan versi pertama header IP, menggunakan 0 untuk bidang versi.IEN 26 Sebuah Format Header Internet Baru yang Diusulkan (Februari 1978) menjelaskan versi header IP yang menggunakan 1-bit bidang versi. IEN 28 Deskripsi Protokol Internetwork Versi 2 (Februari 1978) menjelaskan IPv2. IEN 41 Spesifikasi Protokol Internetwork Versi 4 (Juni 1978) menjelaskan protokol pertama yang disebut IPv4. Header IP berbeda dari header IPv4 modern. IEN 44 Format Header Terbaru (Juni 1978) menjelaskan versi lain dari IPv4, juga dengan header yang berbeda dari header IPv4 modern. IEN 54 Spesifikasi Protokol Internetwork Versi 4 (September 1978) adalah deskripsi pertama dari IPv4 menggunakan header yang akan menjadi standar pada tahun 1980 sebagai RFC 760.
Versi IP 1 hingga 3 adalah versi eksperimental, dirancang antara tahun 1973 dan 1978. Versi 2 dan 3 mendukung alamat berukuran variabel yang berkisar antara 1 dan 16 oktet (antara 8 dan 128 bit). Draf awal versi 4 mendukung alamat berukuran variabel hingga 256 oktet (hingga 2048 bit) tetapi ini kemudian ditinggalkan demi alamat berukuran tetap 32-bit dalam versi final IPv4. Ini tetap menjadi protokol internetworking dominan yang digunakan di Lapisan Internet; nomor 4 mengidentifikasi versi protokol, dibawa dalam setiap datagram IP. IPv4 didefinisikan dalam RFC 791 (1981).
Nomor versi 5 digunakan oleh Protokol Aliran Internet, sebuah protokol streaming eksperimental yang tidak diadopsi. Penerus dari IPv4 adalah IPv6. IPv6 adalah hasil dari beberapa tahun eksperimen dan dialog yang berlangsung di mana berbagai model protokol diusulkan, seperti TP/IX (RFC 1475), PIP (RFC 1621) dan TUBA (TCP dan UDP dengan Alamat Lebih Besar, RFC 1347). Perbedaan paling mencoloknya dari versi 4 adalah ukuran alamat. Sementara IPv4 menggunakan 32 bit untuk alamat, menghasilkan sekitar 4,3 miliar (4,3×109) alamat, IPv6 menggunakan alamat 128-bit yang memberikan sekitar 3,4×1038 alamat. Meskipun adopsi IPv6 lambat, pada Januari 2023, sebagian besar negara di dunia menunjukkan adopsi IPv6 yang signifikan, dengan lebih dari 41% lalu lintas Google diangkut melalui koneksi IPv6.
Penugasan protokol baru sebagai IPv6 tidak pasti sampai karena kehati-hatian memastikan bahwa IPv6 tidak pernah digunakan sebelumnya. Protokol Lapisan Internet lainnya telah diberikan nomor versi, seperti 7 (IP/TX), 8 dan 9 (historis). Terutama, pada 1 April 1994, IETF menerbitkan RfC April Mop tentang IPv9. IPv9 juga digunakan dalam ekspansi ruang alamat yang diusulkan alternatif yang disebut TUBA. Sebuah proposal Cina tahun 2004 untuk protokol IPv9 tampaknya tidak terkait dengan semua ini, dan tidak didukung oleh IETF.
Keandalan
Desain dari paket protokol Internet mengikuti prinsip end-to-end, sebuah konsep yang diadaptasi dari proyek CYCLADES. Di bawah prinsip end-to-end, infrastruktur jaringan dianggap inherently unreliable di setiap elemen jaringan tunggal atau media transmisi dan dinamis dalam hal ketersediaan tautan dan node. Tidak ada fasilitas pemantauan pusat atau pengukuran kinerja yang ada yang melacak atau mempertahankan keadaan jaringan. Untuk manfaat mengurangi kompleksitas jaringan, kecerdasan dalam jaringan berada di node-node akhir.
Sebagai konsekuensi dari desain ini, Protokol Internet hanya menyediakan pengiriman berdasarkan usaha terbaik dan layanannya dicirikan sebagai tidak dapat diandalkan. Dalam istilah arsitektur jaringan, ini adalah protokol tanpa koneksi, berbeda dengan komunikasi berbasis koneksi. Berbagai kondisi kesalahan dapat terjadi, seperti korupsi data, kehilangan dan duplikasi paket. Karena routing dinamis, artinya setiap paket diperlakukan secara independen, dan karena jaringan tidak menjaga keadaan berdasarkan jalur paket sebelumnya, paket-paket yang berbeda dapat diarahkan ke tujuan yang sama melalui jalur yang berbeda, menyebabkan pengiriman yang tidak sesuai urutan ke penerima.
Semua kondisi kesalahan dalam jaringan harus dideteksi dan dikompensasi oleh node-node akhir yang berpartisipasi. Protokol lapisan atas dari paket protokol Internet bertanggung jawab atas memecahkan masalah keandalan. Sebagai contoh, sebuah host dapat membuffer data jaringan untuk memastikan urutan yang benar sebelum data dikirimkan ke aplikasi.
IPv4 menyediakan perlindungan untuk memastikan bahwa header dari paket IP tidak ada kesalahan. Sebuah node routing akan membuang paket yang gagal dalam uji checksum header. Meskipun Internet Control Message Protocol (ICMP) menyediakan pemberitahuan kesalahan, sebuah node routing tidak diwajibkan untuk memberi tahu node akhir tentang kesalahan. IPv6, sebaliknya, beroperasi tanpa checksum header, karena teknologi lapisan tautan saat ini diasumsikan sudah memberikan cukup deteksi kesalahan.
Kapasitas dan kemampuan tautan
Dinamika Internet dan keberagaman komponennya tidak menjamin bahwa suatu jalur tertentu benar-benar mampu atau cocok untuk melakukan transmisi data yang diminta. Salah satu kendala teknis adalah ukuran paket data yang memungkinkan pada tautan tertentu. Fasilitas tersedia untuk memeriksa ukuran unit transmisi maksimum (MTU) dari tautan lokal dan Penemuan Path MTU dapat digunakan untuk seluruh jalur yang dituju.
Lapisan internetworking IPv4 secara otomatis memecah datagram menjadi unit yang lebih kecil untuk transmisi ketika MTU tautan terlampaui. IP memberikan pengurutan ulang fragmen yang diterima tidak berurutan. Jaringan IPv6 tidak melakukan fragmentasi di elemen jaringan, tetapi memerlukan host akhir dan protokol lapisan atas untuk menghindari melampaui MTU jalur. Protokol Kontrol Transmisi (TCP) adalah contoh protokol yang menyesuaikan ukuran segmennya menjadi lebih kecil dari MTU. Protokol Datagram Pengguna (UDP) dan ICMP mengabaikan ukuran MTU, yang membuat IP memecah datagram yang terlalu besar.
Keamanan
Selama fase desain ARPANET dan awal Internet, aspek keamanan dan kebutuhan jaringan publik internasional tidak cukup diantisipasi. Akibatnya, banyak protokol Internet menunjukkan kerentanannya yang ditonjolkan oleh serangan jaringan dan penilaian keamanan kemudian. Pada tahun 2008, penilaian keamanan yang teliti dan usulan mitigasi masalah dipublikasikan.[31] IETF telah melakukan studi lanjutan.
Posting Komentar