A. Konsep Dasar Protokol
Protokol
dapat dimisalkan sebagai penerjemah dua orang yang berbeda bahasa ingin
berkomunikasi. Protokol internet yang pertama kali dirancang pada awal tahun
1980-an. Akan tetapi pada saat itu, protokol tersebut hanya digunakan untuk
menghubungkan beberapa node saja. Baru pada awal tahun 1990-an mulai disadari
bahwa internet mulai tumbuh ke seluruh dunia dengan pesat. Sehingga
banyak bermunculan protokol
internet. Sehingga disadari
bahwa dibutuhkan sebuah protokol internet yang standar, yaitu OSI
(Open System Interconnection). Tetapi pada perkembangannya, TCP/IP
menjadi standar de facto yaitu standar yang diterima karena
pemakaiannya secara sendirinya semakin berkembang.
1. TCP (Transmission Control Protocol)
Transmission
Control Protocol atau yang sering
kali disingkat menjadi TCP berfungsi untuk melakukan
transmisi data per-segmen (paket data dipecah dalam jumlah yang sesuai dengan
besaran paket kemudian dikirim satu persatu hingga selesai).
Agar pengiriman data sampai
dengan baik, maka pada setiap
packet pengiriman, TCP akan
menyertakan nomor seri
(sequence number). Adapun komputer tujuan
yang menerima paket tersebut harus mengirim balik
sebuah sinyal acknowledge dalam
satu periode yang ditentukan.
Bila pada waktunya komputer tujuan belum juga memberikan
acknowledge, maka terjadi time out yang menandakan pengiriman packet
gagal dan harus diulang kembali. Model protokol TCP disebut sebagai connection
oriented protocol.
2. IP (Internet Protocol)
IP
(Internet Protocol) atau alamat IP dapat disebut dengan kode pengenal komputer
pada jaringan merupakan komponen vital pada internet, karena tanpa alamat IP
seseorang tidak akan dapat terhubung ke internet. Penggunaan alamat IP
dikoordinasi oleh lembaga
sentral internet yang dikenal dengan
IANA, salah satunya adalah NIC (Network Information Center).
B. Definisi IPv6
IP
versi 6 (IPv6) adalah protokol internet versi baru yang didesain sebagai
pengganti dari Internet protocol versi 4 (IPv4) yang didefinisikan dalam RFC
791. IPv6 yang memiliki
kapasitas alamat (address)
raksasa (128 bit), mendukung
penyusunan alamat secara
terstruktur, yang memungkinkan
Internet terus berkembang dan menyediakan kemampuan routing baru
yang tidak terdapat pada IPv4. IPv6 memiliki tipe alamat anycast
yang dapat digunakan untuk pemilihan route secara efisien. Selain itu IPv6 juga
dilengkapi oleh mekanisme penggunaan alamat secara local yang memungkinkan
terwujudnya instalasi secara Plug&Play, serta menyediakan platform bagi
cara baru pemakaian Internet, seperti dukungan terhadap aliran datasecara
real-time, pemilihan provider, mobilitas host,
end-to-end security, maupun konfigurasi otomatis.
C. Keunggulan IPv6
Otomatisasi
berbagai setting
/ Stateless-less
auto-configuration (plug&play). Alamat pada
IPv4 pada dasarnya statis
terhadap host. Biasanya diberikan secara berurut pada host.
Memang saat ini hal di atas bisa dilakukan secara
otomatis dengan menggunakan DHCP
(Dynamic Host Configuration Protocol),
tetapi hal tersebut pada
IPv4 merupakan fungsi tambahan
saja, sebaliknya pada IPv6 fungsi untuk men-setting secara otomatis disediakan
secara standar dan merupakan default-nya. Pada setting otomatis ini
terdapat dua cara tergantung dari penggunaan address, yaitu setting otomatis
stateless dan statefull.
1. Setting Otomatis Statefull
Cara
pengelolaan secara ketat dalam hal range IP address yang diberikan
pada host dengan
menyediakan server untuk
pengelolaan keadaan IP address, dimana cara
ini hampir mirip dengan cara
DHCP pada IPv4. Pada saat
melakukan setting secara otomatis, informasi
yang dibutuhkan antara router,server dan
host adalah ICMP (Internet Control Message Protocol) yang telah
diperluas. Pada ICMP dalam IPv6 ini, termasuk pula
IGMP (Internet Group management Protocol)
yang dipakai pada multicast pada IPv4.
2. Setting Otomatis Stateless
Pada
cara ini tidak perlu
menyediakan server untuk pengelolaan dan
pembagian IP address, hanya men-setting
router saja dimana host
yang telah tersambung di jaringan dari router yang ada pada
jaringan tersebut memperoleh prefix dari address dari jaringan tersebut.
Kemudian host menambah pattern bit yang diperoleh dari informasi yang
unik terhadap host, lalu membuat IP address sepanjang 128 bit dan menjadikannya
sebagai IP address dari host tersebut. Pada informasi unik bagi host ini,
digunakan antara lain address MAC dari network interface. Pada setting
otomatis stateless ini dibalik kemudahan pengelolaan, pada Ethernet atau FDDI
karena perlu memberikan minimal 48 bit (sebesar address MAC)
terhadap satu jaringan, memiliki kelemahan
yaitu efisiensi penggunaan alamat yang buruk.
D. Address IPv6
1. Unicast (One-to-one)
Digunakan
untuk komunikasi satu lawan satu, dengan menunjuk satu host.
Pada
alamat unicast ini terdiri dari :
1.
Global, alamat yang digunakan misalnya untuk alamat provider atau
alamat geografis.
2.
Link Local Address adalah alamat yang dipakai di dalam satu link saja. Yang
dimaksud link di sini adalah jaringan lokal yang saling tersambung pada satu
level. Alamat ini dibuat
secara otomatis oleh host
yang belum mendapat alamat global, terdiri dari 10+n bit
prefix yang dimulai dengan “FE80″ dan field sepanjang 118-n bit yang
menunjukkan nomor host. Link Local Address digunakan pada pemberian
alamat IP secara otomatis.
3.
Site-local, alamat yang setara dengan private address, yang dipakai terbatas di
dalam site saja. Alamat ini dapat diberikan bebas, asal unik di dalam site
tersebut, namun tidak bisa mengirimkan paket dengan tujuan alamat ini di luar
dari site tersebut.
4.
Kompatibel.
2.
Multicast (One-to-many)
Yang
digunakan untuk komunikasi satu lawan banyak dengan menunjuk host
dari group. Multicast address ini pada IPv4 didefinisikan
sebagai kelas D, sedangkan pada IPv6
ruang yang 8 bit
pertamanya di mulai dengan “FF”
disediakan untuk multicast address. Ruang ini kemudian dibagi-bagi lagi untuk
menentukan range berlakunya. Kemudian
blockcast address pada IPv4 yang
alamat bagian hostnya didefinisikan sebagai “1″, pada IPv6 sudah termasuk di
dalam multicast address ini. Blockcast address untuk komunikasi dalam segmen
yang sama yang dipisahkan oleh gateway, sama halnya dengan multicast address 10
dipilih berdasarkan range tujuan.
3. Anycast
Yang
menunjuk host dari group, tetapi paket yang dikirim hanya pada satu host
saja. Pada alamat jenis ini, sebuah alamat diberikan
pada beberapa host, untuk mendefinisikan kumpulan node. Jika ada paket yang
dikirim ke alamat ini, maka router akan
mengirim paket tersebut ke
host terdekat yang memiliki Anycast address
sama. Dengan kata lain, pemilik paket menyerahkan pada router tujuan yang
paling “cocok” bagi pengiriman paket tersebut. Pemakaian Anycast ini
misalnya terhadap beberapa server yang memberikan layanan seperti DNS
(Domain Name Server). Dengan memberikan Anycast alamat Address sama pada
server-server tersebut, jika ada paket yang dikirim oleh client ke alamat ini,
maka router akan memilih server
yang terdekat dan mengirimkan
paket tersebut ke server tersebut. Sehingga, beban
terhadap server dapat terdistribusi secara merata. Bagi
anycast ini tidak disediakan ruang khusus. Jika
terhadap beberapa host diberikan sebuah
alamat yang sama, maka
alamat tersebut dianggap sebagai Anycast
Address.
E. Penulisan Alamat pada IPv6
Model x:x:x:x:x:x:x:x
dimana ‘x‘ berupa nilai hexadesimal
dari 16 bit porsi alamat, karena ada 8 buah ‘x‘ maka
jumlah totalnya ada 16 * 8 = 128 bit. Contohnya adalah :
FEDC : BA98 : 7654 : 3210 : FEDC : BA98 : 7654 : 3210
Jika
format pengalamatan IPv6 mengandung kumpulan group 16 bit alamat, yaitu
‘x‘,
yang bernilai 0 maka dapat direpresentasikan sebagai ‘::’. Contohnya adalah :
FEDC : 0 : 0 : 0 : 0 : 0 : 7654 : 3210
dapat
direpresentasikan sebagai
FEDC :: 7654 : 3210
Dan
0:0:0:0:0:0:0:1 dapat direpresentasikan
sebagai ::1
Model
x:x:x:x:x:x:d.d.d.d dimana ‘d.d.d.d’
adalah alamat IPv4 semacam
167.205.25.6
yang digunakan untuk automatic tunnelling. Contohnya adalah :
0:0:0:0:0:0:167.205.25.6 atau ::167.205.25.6
0:0:0:0:0:ffff:167.205.25.7 atau :ffff:167.205.25.7
Jadi
jika sekarang mengakses alamat di internet misalnya 167.205.25.6
pada saatnya nanti format
tersebut akan digantikan
menjadi semacam ::ba67:080:18. Sebagaimana IPv4, IPv6 menggunakan
bitmask untuk keperluan subnetting yang direpresentasikan
sama seperti representasi prefix-length
pada teknik CIDR yang digunakan pada IPv4, misalnya :
3ffe:10:0:0:0:fe56:0:0/60
menunjukkan
bahwa 60 bit awal merupakan bagian network bit. Jika pada IPv4 mengenal
pembagian kelas IP menjadi kelas A, B, dan C maka pada IPv6 pun dilakukan
pembagian kelas berdasarkan fomat prefix (FP) yaitu format bit awal alamat.
Misalnya :
3ffe:10:0:0:0:fe56:0:0/60 maka jika diperhatikan 4 bit awal
yaitu hexa ‘3’ didapatkan format prefixnya untuk 4 bit awal adalah 0011 (yaitu
nilai ‘3’ hexa dalam biner).
F. Kelas IPv6
Ada beberapa kelas IPv6 yang penting yaitu :
1.
Aggregatable Global Unicast Addresses : termasuk di dalamnya adalah alamat
IPv6
dengan bit awal 001.
2.
Link-Local Unicast Addresses :
termasuk di dalamnya adalah
alamat IPv6
dengan
bit awal 1111 1110 10.
3.
Site-Local Unicast Addresses :
termasuk di dalamnya adalah
alamat IPv6
dengan
bit awal 1111 1110 11.
4.
Multicast Addresses : termasuk di dalamnya adalah alamat IPv6 dengan bit
awal
1111 1111.
Pada
protokol IPv4 dikenal alamat-alamat khusus semacam 127.0.0.1 yang
mengacu
ke localhost, alamat ini
direpresentasikan sebagai 0:0:0:0:0:0:0:1
atau
::1 dalam protokol IPv6. Selain itu pada IPv6 dikenal alamat
khusus lain
yaitu
0:0:0:0:0:0:0:0 yang dikenal sebagai unspecified address yang tidak boleh
diberikan
sebagai pengenal pada suatu interface. Secara garis besar format unicast
address
adalah sebagai berikut :
Interface ID digunakan sebagai pengenal
unik masing-masing host dalam satu subnet.
Dalam penggunaannya umumnya
interface ID berjumlah 64 bits
dengan format IEEE EUI-64. Jika digunakan media
ethernet yang memiliki 48 bit MAC address
maka pembentukan interface ID dalam format IEEE EUI-64
adalah
sebagai berikut :
Misalkan
MAC address-nya adalah 00:40:F4:C0:97:57
1.
Tambahkan 2 byte yaitu 0xFFFE
di bagian tengah
alamat tersebut
sehingga
menjadi 00:40:F4:FF:FE:C0:97:57
2.
Komplemenkan (ganti bit 1 ke 0 dan sebaliknya) bit kedua dari belakang pada
byte awal alamat yang terbentuk, sehingga yang dikomplemenkan adalah ‘00’
(dalam hexadesimal) atau ‘00000000’ (dalam biner) menjadi ‘00000010’
atau ‘02’ dalam hexadesimal.
3.
Didapatkan interface
ID dalam
format IEEE
EUI-64 adalah 0240:F4FF:FEC0:9757.
Di
bawah ini adalah tabel perbandingan antara IPv4 dan IPv6 :
G. Struktur Paket Data pada IPv6
Dalam
men-design header paket ini,
diupayakan agar cost atau nilai pemrosesan
header menjadi kecil untuk mendukung komunikasi data yang lebih real
time. Misalnya, alamat awal dan akhir menjadi dibutuhkan pada setiap paket.
Sedangkan pada header IPv4
ketika paket dipecah-pecah, ada
field untuk menyimpan urutan antar paket. Namun field tersebut
tidak terpakai ketika paket tidak dipecah-pecah. Header pada Ipv6 terdiri dari
dua jenis, yang pertama, yaitu field yang dibutuhkan oleh setiap paket disebut
header dasar, sedangkan yang kedua yaitu field yang tidak selalu
diperlukan pada packet disebut header ekstensi, dan header ini
didifinisikan terpisah dari header dasar. Header dasar selalu ada pada setiap
packet, sedangkan header tambahan hanya jika
diperlukan diselipkan antara
header dasar dengan data.
Header tambahan, saat ini didefinisikan selain bagi penggunaan ketika
packet dipecah, juga didefinisikan bagi
fungsi security dan lain-lain. Header
tambahan ini, diletakkan setelah header dasar, jika dibutuhkan
beberapa header, maka header ini akan disambungkan berantai dimulai dari header
dasar dan berakhir pada data. Router hanya perlu
memproses header yang terkecil
yang diperlukan saja, sehingga
waktu pemrosesan menjadi lebih
cepat. Hasil dari perbaikan
ini, meskipun ukuran header dasar membesar dari 20 bytes menjadi 40 bytes namun
jumlah field berkurang dari 12 menjadi 8 buah saja.
H. Perubahan dari IPv4 ke IPv6
Perubahan dari IPv4 ke IPv6
pada dasarnya terjadi karena beberapa
hal
yang dikelompokkan dalam kategori berikut :
1. Kapasitas Perluasan Alamat
IPv6
meningkatkan ukuran dan jumlah alamat yang mampu didukung oleh IPv4 dari 32 bit
menjadi 128bit. Peningkatan kapasitas alamat ini digunakan untuk
mendukung peningkatan hirarki
atau kelompok pengalamatan, peningkatan
jumlah atau kapasitas alamat yang dapat dialokasikan dan diberikan pada
node dan mempermudah konfigurasi alamat pada node sehingga dapat
dilakukan secara
otomatis.
Peningkatan skalabilitas juga dilakukan pada routing multicast dengan
meningkatkan cakupan dan jumlah
pada alamat multicast. IPv6
ini selain meningkatkan jumlah kapasitas alamat yang dapat
dialokasikan pada node juga mengenalkan jenis
atau tipe alamat baru, yaitu
alamat anycast. Tipe alamat anycast ini
didefinisikan dan digunakan untuk mengirimkan paket ke salah satu dari kumpulan
node.
2. Penyederhanaan Format Header
Beberapa
kolom pada header IPv4
telah dihilangkan atau dapat
dibuat sebagai header pilihan. Hal ini digunakan untuk mengurangi biaya
pemrosesan hal-hal yang umum pada penanganan paket IPv6 dan membatasi biaya
bandwidth pada header IPv6. Dengan demikian, pemerosesan header pada paket IPv6
dapat dilakukan secara efisien.
3. Option dan Extension Header
Perubahan
yang terjadi pada header-header
IP yaitu dengan adanya pengkodean
header Options (pilihan) pada IP
dimasukkan agar lebih efisien
dalam penerusan paket (packet
forwarding), agar tidak terlalu
ketat dalam pembatasan panjang header pilihan yang terdapat dalam
paket IPv6 dan sangat fleksibel/dimungkinkan untuk mengenalkan header pilihan
baru pada masa akan datang.
4. Kemampuan Pelabelan Aliran Paket
Kemampuan
atau fitur baru ditambahkan
pada IPv6 ini adalah
memungkinkan pelabelan paket
atau pengklasifikasikan paket yang meminta
penanganan khusus, seperti kualitas mutu layanan tertentu (QoS) atau real-time.
5. Autentifikasi dan Kemampuan Privasi
Kemampuan
tambahan untuk mendukung autentifikasi, integritas data dan data penting juga
dispesifikasikan dalam alamat IPv6. Perubahan terbesar pada IPv6 adalah
perluasan IP address dari 32 bit pada IPv4 menjadi 128 bit.128 bit ini adalah
ruang address yang kontinyu dengan menghilangkan konsep kelas. Selain itu juga
dilakukan perubahan pada cara penulisan IP address. Jika pada IPv4 32 bit
dibagi menjadi masing-masing 8 bit yang dipisah kan dengan “.” dan di tuliskan
dengan angka desimal, maka
pada IPv6, 128 bit
tersebut dipisahkan menjadi masing-masing
16 bit yang tiap
bagian dipisahkan dengan “:”dan
dituliskan dengan hexadesimal. Selain
itu diperkenalkan pula struktur
bertingkat agar pengelolaan routing menjadi mudah. Pada CIDR
(Classless Interdomain Routing) table routing diperkecil dengan menggabungkan
jadi satu informasi routing dari sebuah organisasi.
I. Transisi IPv6
Untuk mengatasi kendala perbedaan antara IPv4 dan IPv6 serta
menjamin terselenggaranya komunikasi antara pengguna
IPv4 dan pengguna IPv6, maka dibuat suatu
metode Hosts – dual stack
serta Networks – Tunneling pada perangkat
jaringan, misalnya router dan server .
Jadi
setiap router menerima suatu paket, maka router akan memilah paket tersebut
untuk menentukan protokol yang digunakan, kemudian router tersebut akan
meneruskan ke layer diatasnya.
J.
Contoh Infrastruktur IPv6
