BAGIAN MOTHERBOARD

Motherboard alias mainboard alias system board, ketiganya mengacu pada satu barang yang sama, yakni sebuah papan sirkuit dan panel-panel elektronik yang menggerakan system PC secara keseluruhan. Secara prinsip, sebuah motherboard terdiri atas beberapa bagian yakni system CPU (prosesor), sirkuit clock/timing, Ram, Cache, ROM BIOS, I/O port seperti port serial, port pararel, slot ekspansi, prot IDE.

Terutama sekali, sedikitnya ada 7 hal yang harus diperhatikan pada sebuah motherboard. Ketujuh komponen tersebut adalah :

1. Chipset
2. Tipe CPU
3. Slot dan tipe memori
4. Cache memory
5. Sistem BIOS
6. Slot ekspansi
7. Port I/O

Dari sinilah sesungguhnya problem pada sebuah system PC bisa dilacak atau dideteksi. Kerusakan di luar 7 komponen tersebut biasanya jarang terjadi. Kemungkinan yang lain, bila ketujuh komponen ini terlihat beres-beres saja, patut diduga bahwa masalahnya terletak pada arsitektur motherboard itu sendiri, entah sirkuit-sirkuitnya, atau komponen-komponen yang dipergunakannya.

Chipset : Komandan data dan proses

Disebut chipset karena barang satu ini umumnya merupakan sepasang chip yang mengendalikan prosesor dan fitur-fitur hardware yang ada pada mortherboard secara menyeluruh. Sepasang chip ini, yang satu buah disebut North Bright chip dan satu lagi dipanggil South Bridge chip, bisa dibilang merupakan panglima tertinggi pada sebuah system bernama motherboard.

Saat ini, terdapat banyak motherboard dengan chipset yang berbeda-beda. Jenis chipset yang digunakan pada motherboard akan menentukan beberapa hal antara lain.

* Tipe prosesor yang bias digunakan
* Jenis memori yang bias mendukung system PC dan kapasitas maksimumnya
* Kelengkapan I/O yang mampu disediakan
* Tipe display adapter yang bisa digunakan
* Lebar data pada motgherboarad yang bisa didukung
* Ketersedian fitur-fitur tambahan (misalnya LAN, sound card, atau modem onboard).

Tipe CPU

Terdapat tiga tipe CPU yang banyak beredar di pasaran yakni CPU keluaran Intel Corporation, AMD keluaran Advanced Micro Device, dan Cyrix atau VIA C3 keluaran VIA Technologies Corporation. CPU alias prosesor keluaran VIA sendiri pada umumnya mengikuti platform teknologi yang dikeluarkan oleh Intel. Artinya, setiap seri prosesor yang dirilis VIA pada umumnya selalu memiliki kompatibilitas dengan seri prosesor yang dibuat Intel.

Sementara AMD menggunakan platform teknologi yang berbeda dari yang digunakan oleh Intel, sekalipun teknologi pross yang digunakan oleh perusahaan ini juga mengikuti apa yang dilakukan Intel. Lantaran perbedaan platform ini, prosesor AMD menggunakan soket atau slot yang berbeda dari yang digunakan oleh Intel. Bila Intel menyebut Slot 1, AM menyebutnya Slot A. pada prosesor soket, belakangan AMD relative lebih konsisten dalam mengeluarakan tipe soket yang digunakan, yakni senantiasa menggunakan Soket A yang kompatibel pada seri kecepatan manapun, yakni soket dengan jumlah pin 462 buah. Bandingkan dengan Intel yang selalu berubah-ubah, dari soket 370 pin, kemudian menjadi 423 pin, lalu berubah lagi menjadi 478. akibatnya, kemungkinan untuk meng-upgrade sebuah prosesor Intel generasi baru selalu harus dibarengi dengan penggantian motherboard itu sendiri.



Berikut adalah sedikit sejarah perkembangan prosesor Intel dan para clone-nya yang berhasil disarikan

* Debut Intel dimulai dengan processor seri MCS4 yang merupakan cikal bakal dari prosesor i4040. Processor 4 bit ini yang direncanakan untuk menjadi otak calculator , pada tahun yang sama (1971), intel membuat revisi ke i440. Awalnya dipesan oleh sebuah perusahaan Jepang untuk pembuatan kalkulator , ternyata prosesor ini jauh lebih hebat dari yang diharapkan sehingga Intel membeli hak guna dari perusahaan Jepang tersebut untuk perkembangan dan penelitian lebih lanjut. Di sinilah cikal bakal untuk perkembangan ke arah prosesor komputer.
* Berikutnya muncul processor 8 bit pertama i8008 (1972), tapi agak kurang disukai karena multivoltage.. lalu baru muncul processor i8080, disini ada perubahan yaitu jadi triple voltage, pake teknologi NMOS (tidak PMOS lagi), dan mengenalkan pertama kali sistem clock generator (pake chip tambahan), dikemas dalam bentuk DIP Array 40 pins. Kemudian muncul juga processor2 : MC6800 dari Motorola -1974, Z80 dari Zilog -1976 (merupakan dua rival berat), dan prosessor2 lain seri 6500 buatan MOST, Rockwell, Hyundai, WDC, NCR dst. Z80 full compatible dengan i8008 hanya sampai level bahasa mesin. Level bahasa rakitannya berbeda (tidak kompatibel level software). Prosesor i8080 adalah prosesor dengan register internal 8-bit, bus eksternal 8-bit, dan memori addressing 20-bit (dapat mengakses 1 MB memori total), dan modus operasi REAL.
* Thn 77 muncul 8085, clock generatornya onprocessor, cikal bakalnya penggunaan single voltage +5V (implementasi s/d 486DX2, pd DX4 mulai +3.3V dst).
* i8086, prosesor dengan register 16-bit, bus data eksternal 16-bit, dan memori addressing 20-bit. Direlease thn 78 menggunakan teknologi HMOS, komponen pendukung bus 16 bit sangat langka , sehingga harganya menjadi sangat mahal.
* Maka utk menjawab tuntutan pasar muncul i8088 16bit bus internal, 8bit bus external. Sehingga i8088 dapat memakai komponen peripheral 8bit bekas i8008. IBM memilih chip ini untuk pebuatan IBM PC karena lebih murah daripada i8086. Kalau saja CEO IBM waktu itu tidak menyatakan PC hanyalah impian sampingan belaka, tentu saja IBM akan menguasai pasar PC secara total saat ini. IBM PC first release Agustus 1981 memiliki 3 versi IBM PC, IBM PC-Jr dan IBM PC-XT (extended technology). Chip i8088 ini sangat populer, sampai NEC meluncurkan sebuah chip yang dibangun berdasarkan spesifikasi pin chip ini, yang diberi nama V20 dan V30. NEC V20 dan V30 adalah processor yang compatible dengan intel sampai level bahasa assembly (software).

Chip 8088 dan 8086 kompatibel penuh dengan program yang dibuat untuk chip 8080, walaupun mungkin ada beberapa program yang dibuat untuk 8086 tidak berfungsi pada chip 8088 (perbedaan lebar bus)

* Lalu muncul 80186 dan i80188.. sejak i80186, prosessor mulai dikemas dalam bentuk PLCC, LCC dan PGA 68 kaki.. i80186 secara fisik berbentuk bujursangkar dengan 17 kaki persisi (PLCC/LCC) atau 2 deret kaki persisi (PGA) dan mulai dari i80186 inilah chip DMA dan interrupt controller disatukan ke dalam processor. semenjak menggunakan 286, komputer IBM menggunakan istilah IBM PC-AT (Advanced Technology)dan mulai dikenal pengunaan istilah PersonalSystem (PS/1). Dan juga mulai dikenal penggunaan slot ISA 16 bit yang dikembangkan dari slot ISA 8 bit , para cloner mulai ramai bermunculan. Ada AMD, Harris & MOS yang compatible penuh dengan intel. Di 286 ini mulai dikenal penggunaan Protected Virtual Adress Mode yang memungkinkan dilakukannya multitasking secara time sharing (via hardware resetting).

Tahun 86 IBM membuat processor dengan arsitektur RISC 32bit pertama untuk kelas PC. Namun karena kelangkaan software, IBM RT PC ini "melempem" untuk kelas enterprise, RISC ini berkembang lebih pesat, setidaknya ada banyak vendor yang saling tidak kompatibel.

* Lalu untuk meraih momentum yang hilang dari chip i8086, Intel membuat i80286, prosesor dengan register 16-bit, bus eksternal 16-bit, mode protected terbatas yang dikenal dengan mode STANDARD yang menggunakan memori addressing 24-bit yang mampu mengakses maksimal 16 MB memori. Chip 80286 ini tentu saja kompatibel penuh dengan chip-chip seri 808x sebelumnya, dengan tambahan beberapa set instruksi baru. Sayangnya chip ini memiliki beberapa bug pada desain hardware-nya, sehingga gagal mengumpulkan pengikut.
* Pada tahun 1985, Intel meluncurkan desain prosesor yang sama sekali baru: i80386. Sebuah prosesor 32-bit , dalam arti memiliki register 32-bit, bus data eksternal 32-bit, dan mempertahankan kompatibilitas dengan prosesor generasi sebelumnya, dengan tambahan diperkenalkannya mode PROTECTED 32-BIT untuk memori addressing 32-bit, mampu mengakses maksimum 4 GB , dan tidak lupa tambahan beberapa instruksi baru. Chip ini mulai dikemas dalam bentuk PGA (pin Grid Array)

Prosesor Intel sampai titik ini belum menggunakan unit FPU secara
internal . Untuk dukungan FPU, Intel meluncurkan seri 80x87. Sejak 386 ini mulai muncul processor cloner : AMD, Cyrix, NGen, TI, IIT, IBM (Blue Lightning) dst, macam-macamnya :

i80386 DX (full 32 bit)
i80386 SX (murah karena 16bit external)
i80486 DX (int 487)
i80486 SX (487 disabled)
Cx486 DLC (menggunakan MB 386DX, juga yang lain)
Cx486 SLC (menggunakan MB 386SX)
i80486DX2
i80486DX2 ODP
Cx486DLC2 (arsitektur MB 386)
Cx486SLC2 (arsitektur MB 386)
i80486DX4
i80486DX4 ODP
i80486SX2
Pentium
Pentium ODP

* Sekitar tahun 1989 Intel meluncurkan i80486DX. Seri yang tentunya sangat populer, peningkatan seri ini terhadap seri 80386 adalah kecepatan dan dukungan FPU internal dan skema clock multiplier (seri i486DX2 dan iDX4), tanpa tambahan instruksi baru. Karena permintaan publik untuk prosesor murah, maka Intel meluncurkan seri i80486SX yang tak lain adalah prosesor i80486DX yang sirkuit FPU-nya telah disabled . Seperti yang seharusnya, seri i80486DX memiliki kompatibilitas penuh dengan set instruksi chip-chip seri sebelumnya.
* AMD dan Cyrix kemudian membeli rancangan prosesor i80386 dan i80486DX untuk membuat prosesor Intel-compatible, dan mereka terbukti sangat berhasil. Pendapat saya inilah yang disebut proses 'cloning', sama seperti cerita NEC V20 dan V30. AMD dan Cyrix tidak melakukan proses perancangan vertikal (berdasarkan sebuah chip seri sebelumnya), melainkan berdasarkan rancangan chip yang sudah ada untuk membuat chip yang sekelas.
* Tahun 1993, dan Intel meluncurkan prosesor Pentium. Peningkatannya terhadap i80486: struktur PGA yang lebih besar (kecepatan yang lebih tinggi , dan pipelining, TANPA instruksi baru. Tidak ada yang spesial dari chip ini, hanya fakta bahwa standar VLB yang dibuat untuk i80486 tidak cocok (bukan tidak kompatibel) sehingga para pembuat chipset terpaksa melakukan rancang ulang untuk mendukung PCI. Intel menggunakan istilah Pentium untuk meng"hambat" saingannya. Sejak Pentium ini para cloner mulai "rontok" tinggal AMD, Cyrix . Intel menggunakan istilah Pentium karena Intel kalah di pengadilan paten. alasannya angka tidak bisa dijadikan paten, karena itu intel mengeluarkan Pentium menggunakan TM. AMD + Cyrix tidak ingin tertinggal, mereka mengeluarkan standar Pentium Rating (PR) sebelumnya ditahun 92 intel sempat berkolaborasi degan Sun, namun gagal dan Intel sempat dituntut oleh Sun karena dituduh menjiplak rancangan Sun. Sejak Pentium, Intel telah menerapkan kemampuan Pipelining yang biasanya cuman ada diprocessor RISC (RISC spt SunSparc). Vesa Local Bus yang 32bit adalah pengembangan dari arsitektur ISA 16bit menggunakan clock yang tetap karena memiliki clock generator sendiri (biasanya >33Mhz) sedangkan arsitektur PCI adalah arsitektur baru yang kecepatan clocknya mengikuti kecepatan clock Processor (biasanya kecepatannya separuh kecepatan processor).. jadi Card VGA PCI kecepatannya relatif tidak akan sama di frekuensi MHz processor yang berbeda alias makin cepat MHz processor, makin cepat PCI-nya
* Tahun 1995, kemunculan Pentium Pro. Inovasi disatukannya cache memori ke dalam prosesor menuntut dibuatnya socket 8 . Pin-pin prosesor ini terbagi 2 grup: 1 grup untuk cache memori, dan 1 grup lagi untuk prosesornya sendiri, yang tak lebih dari pin-pin Pentium yang diubah susunannya . Desain prosesor ini memungkinkan keefisienan yang lebih tinggi saat menangani instruksi 32-bit, namun jika ada instruksi 16-bit muncul dalam siklus instruksi 32-bit, maka prosesor akan melakukan pengosongan cache sehingga proses eksekusi berjalan lambat. Cuma ada 1 instruksi yang ditambahkan: CMOV (Conditional MOVe) .
* Tahun 1996, prosesor Pentium MMX. Sebenarnya tidak lebih dari sebuah Pentium dengan unit tambahan dan set instruksi tambahan, yaitu MMX. Intel sampai sekarang masih belum memberikan definisi yang jelas mengenai istilah MMX. Multi Media eXtension adalah istilah yang digunakan AMD . Ada suatu keterbatasan desain pada chip ini: karena modul MMX hanya ditambahkan begitu saja ke dalam rancangan Pentium tanpa rancang ulang, Intel terpaksa membuat unit MMX dan FPU melakukan sharing, dalam arti saat FPU aktif MMX non-aktif, dan sebaliknya. Sehingga Pentium MMX dalam mode MMX tidak kompatibel dengan Pentium.

Bagaimana dengan AMD K5? AMD K5-PR75 sebenarnya adalah sebuah 'clone' i80486DX dengan kecepatan internal 133MHz dan clock bus 33MHz . Spesifikasi Pentium yang didapat AMD saat merancang K5 versi-versi selanjutnya dan Cyrix saat merancang 6x86 hanyalah terbatas pada spesifikasi pin-pin Pentium. Mereka tidak diberi akses ke desain aslinya. Bahkan IBM tidak mampu membuat Intel bergeming (Cyrix, mempunyai kontrak terikat dengan IBM sampai tahun 2005)

Mengenai rancangan AMD K6, tahukah anda bahwa K6 sebenarnya adalah rancangan milik NexGen ? Sewaktu Intel menyatakan membuat unit MMX, AMD mencari rancangan MMX dan menambahkannya ke K6. Sayangnya spesifikasi MMX yang didapat AMD sepertinya bukan yang digunakan Intel, sebab terbukti K6 memiliki banyak ketidakkompatibilitas instruksi MMX dengan Pentium MMX.

* Tahun 1997, Intel meluncurkan Pentium II, Pentium Pro dengan teknologi MMX yang memiliki 2 inovasi: cache memori tidak menjadi 1 dengan inti prosesor seperti Pentium Pro , namun berada di luar inti namun berfungsi dengan kecepatan processor. Inovasi inilah yang menyebabkan hilangnya kekurangan Pentium Pro (masalah pengosongan cache) Inovasi kedua, yaitu SEC (Single Edge Cartidge), Kenapa? Karena kita dapat memasang prosesor Pentium Pro di slot SEC dengan bantuan adapter khusus. Tambahan : karena cache L2 onprocessor, maka kecepatan cache = kecepatan processor, sedangkan karena PII cachenya di"luar" (menggunakan processor module), maka kecepatannya setengah dari kecepatan processor. Disebutkan juga penggunaan Slot 1 pada PII karena beberapa alasan :

Pertama, memperlebar jalur data (kaki banyak - Juga jadi alasan Socket 8), pemrosesan pada PPro dan PII dapat paralel. Karena itu sebetulnya Slot 1 lebih punya kekuatan di Multithreading / Multiple Processor. ( sayangnya O/S belum banyak mendukung, benchmark PII dual processorpun oleh ZDBench lebih banyak dilakukan via Win95 ketimbang via NT)

Kedua, memungkinkan upgrader Slot 1 tanpa memakan banyak space di Motherboard sebab bila tidak ZIF socket 9 , bisa seluas Form Factor(MB)nya sendiri konsep hemat space ini sejak 8088 juga sudah ada .Mengapa keluar juga spesifikasi SIMM di 286? beberapa diantaranya adalah efisiensi tempat dan penyederhanaan bentuk.

Ketiga, memungkinkan penggunaan cache module yang lebih efisien dan dengan speed tinggi seimbang dengan speed processor dan lagi-lagi tanpa banyak makan tempat, tidak seperti AMD / Cyrix yang "terpaksa" mendobel L1 cachenya untuk menyaingi speed PII (karena L2-nya lambat) sehingga kesimpulannya AMD K6 dan Cyrix 6x86 bukan cepat di processor melainkan cepat di hit cache! Sebab dengan spec Socket7 kecepatan L2 cache akan terbatas hanya secepat bus data / makin lambat bila bus datanya sedang sibuk, padahal PII direncanakan beroperasi pada 100MHz (bukan 66MHz lagi). Point inilah salah satu alasan kenapa intel mengganti chipset dari 430 ke 440 yang berarti juga harus mengganti Motherboard.

MY PICTURE

TCP & UDP

1. Mengapa OSI disebut menyederhanakan sistem komunikasi.

Pada tahun 1977, International Organization of Standards mengeluarkan model referensi Open System Interconnection (OSI Model) untuk meng-improve system komunikasi antara yang berbeda vendor, OSI tidak menjelaskan metode komunikasi secara spesifik dan terperinci tapi lebih merupakan suatu guidelines bagi para vendor untuk memastikan bahwa produk-produk mereka bisa saling berkomunikasi. OSI membuat sederhana komunikasi antara sistem

Model OSI terdiri dari 7 layer/lapisan. Tiap layer menggambarkan fungsi mereka dari suatu proses komunikasi, dan tiap layer menjadi interface terhadap layer yang berada diatasnya dan terhadap layer yang berada dibawahnya, dan terhadap layer yang sama pada sistem lain. Sehingga suatu vendor dapat membuat produk yang bekerja pada level tertentu dan memastikan bahwa produk mereka akan bekerja pada jangkauan yang luas. Jika produk sautu vendor mengikuti guideline dari spesifik layer, maka produk tersebut bisa saling berkomunikasi dengan produk buatan vendor lain, yang bekerja pada layer yang sama

2. Jelaskan Fungsi-fungsi tiap layer

Layer 1: Physical Layer

Physical Layer menggambarkan spesifikasi dari media transmisi kita, seperti connector dan sinyal pulsa. Jika kita memilih untuk menggunakan sinyal analog atau digital maka kita akan berhubungan dengan spesifikasi dari Physical layer. Seperti medium apa yang akan membawa sinyal kita apakah twisted pair, fiber, ataupun bentuk media lainnya.

Hub dan repeater merupakan sebuah Physical Layer device. Karena mereka hanya meneruskan sinyal. Seluruh fungsi hub dan repeater didefinisikan pada layer pertama dari OSI Model.

Layer 2: The Data-Link Layer

Data link layer menggambarkan spesifikasi untuk topology dan komunikasi antara system lokal. Ethernet adalah contoh yang baik dari spesifikasi datalink karena mempunyai kemampuan fungsi dengan berbagai macam spesifikasi dari Physical Layer (seperti Twisted Pair dan Fiber cabling) sama baiknya dengan kemampuan terhadap berbagai macam spesifikasi dari Network Layer (seperti IP, IPX, dan AppleTalk).

Datalink layer disebut �pintu antar dunia�, dimana menghubungkan aspek Physical dari Network (cables dan pulsa digital) dengan dunia abstrak seperti software dan data streams (aliran data). Bridges dan switch merupakan datalink device karena mereka mempunya kemampuan dalam mengontrol traffic yang berdasarkan MAC Address. Sebagai contoh, didalam lingkungan Ethernet, Source dan destination MAC Address bisa digunakan dalam mengontrol traffic-flow

Layer 3: The Network Layer

Network Layer menggambarkan bagaimana system pada network yang berlainan segment dapat saling berhubungan satu sama lain; Network Layer juga mendefinisikan alamat network. Seperti IP, IPX, dan AppleTalk Datagram Delivery Protocol (DDP), dimana mereka merupakan contoh dari spesifikasi Network Layer karena mereka mendefinisikan sebuah mekanisme dalam berhubungan dengan resources yang berbeda tempat dan berbeda segment network dengan metode system pengalamatan.

Layer 4: The Transport Layer

Transport Layer melakukan manipulasi actual dari data dan mempersiapkannya untuk dikirim melalui network. Jika data terlalu besar untuk ukuran single frame, Transport Layer akan memecahnya ke bagian yang lebih kecil/segment-segment dan menerapkan sequence number (nomor urut) dari segment tersebut. Sequence number membuat Transport Layer pada system penerima menyusun lagi data ke bentuk aslinya. Dan Datalink layer akan menerapkan CRC untuk memeriksa ukuran tiap frame, Transport Layer bisa berlaku sebagai backup check untuk memastikan bahwa seluruh data telah terima dan bisa digunakan.

Sebagai contoh dari Transport layer adalah Transmission Control Protocol (TCP), User Datagram Protocol (UDP), IPX�s Sequence Packet Exchange (SPX), dan AppleTalk�s AppleTalk Transaction Protocol (ATP). Spesifikasi-Spesifikasi ini juga mempunyai komponen-komponen yang berhubungan dengan bagian dari Session layer

Note: secara fungsiTransport layer akan disikusikan pada �Transport Layer Services� pada materi berikutnya

Layer 5: The Session Layer

Session layer bertanggung jawab dalam membangun dan memelihara hubungan antara 2 system atau lebih. Session layer memastikan bahwa sebuah request terhadap suatu layanan yang spesifik dibuat secara benar. Sebagai contoh, jika kita mencoba mengakses suatu system dengan web browser, session layer pada kedua system akan bekerja sama untuk memastikan bahwa kita akan menerima halaman HTML dan bukan email. Jika sebuah system menjalankan Multiple Network Applications, session layer akan menjaga komunikasi ini dan memastikan bahwa data akan diterima oleh application yang benar

Layer 6: The Presentation layer

Presentation layer memastikan bahwa format data yang diterima bisa digunakan oleh applications yang berjalan pada system. Sebagai contoh, jika kita berkomunikasi melalui internet menggunakan komunikasi yang terenkripsi, Presentation layer akan bertanggung jawab untuk meng-enkripsi dan mendekripsi infomasi ini. Banyak web browser mampu melakukan fungsi ini untuk mendukung transaksi financial melalui internet, enkripsi dan translasi data akan terjadi pada layer ini.

Layer 7: The application layer

Menyediakan layanan untuk user dalam mengakses informasi pada network melalui suatu aplikasi. Layer ini merupakan interface untuk user dalam berinteraksi dengan aplikasi melalui sebuah jaringan.

Sebutan untuk Application Layer adalah sebuah bit misleading, karena tidak mengggambarkan Actual program dimana seorang user mungkin menjalankan pada systemnya. Layer ini bertanggung jawab pada saat kita perlu akses ke suatu network resources. Sebagai contoh, Microsoft word tidak berfungsi pada Application layer dari OSI Model. Jika seorang user mencoba untuk mengambil file/dokumen dari home direktory-nya pada server, Application Layer networking software bertanggung jawab dalam mengirimkan permintaan ke suatu remote system

3. Caru literatur dari internet maupun buku-buku tentang protocol-protocol yang bekerja pada tiap layer tersebut beserta fungsi-fungsi tiap protocol tersebut

1. Layer 1 : Physical Layer
• Physical Layer menggambarkan spesifikasi dari media transmisi kita, seperti connector dan sinyal pulsa. Jika kita memilih untuk menggunakan sinyal analog atau digital maka kita akan berhubungan dengan spesifikasi dari Physical Layer. Seperti medium apa yang akan membawa sinyal kita apakah twisted pair, fuber, ataupun bentuk media lainnya.
• Network hub dan repeater merupakan sebuah physical layer device. Karena mereka hanya meneruskan sinyal. Seluruh fungsi Hub dan Repeater didefinisikan pada layer pertama dari OSI Model.
• Lapisan physical merupakan lapisan pertama dari model referensi OSI yang berfungsi untuk mengatur sinkronisasi pengiriman dan penerimaan data, spesifikasi mekanis dan elektris, menerapkan prosedur untuk membangun, mengirimkan data/informasi dalam bentuk digit biner, memelihara dan memutuskan hubungan komunikasi. Pada lapisan pertama ini terjadi hubungan secara fisik antara satu terminal dengan terminal yang lain atau server atau peripheral lainnya.

Layer 2 : Data Link layer

� Data Link layer menggambarkan spesifikasi untuk topology dan komunikasi antara system lokal. Ethernet adalah contoh yang baik dari spesifikasi datalink karena mempunyai kemampuan fungsi dengan berbagai macam spesifikasi dari Physical Layer (seperti twisted pair dan fiber cabling) sama baiknya dengan kemampuan terhadap berbagai macam kemampuan terhadap berbagai spesifikasi dan network layer (seperti IP, IPX, dan apple talk).

� Datalink layer disebut �pintu antar dunia�, dimana menghubungkan aspek physical dari network (cables dan pulsa digital) dengan dunia abstrak seperti software dan data streams (aliran data). Bridges dan switch merupakan datalink device karena mereka mempunyai kemampuan dalam mengontrol traffic yang berdasarkan MAC Address. Sebagai contoh, didalam lingkungan Ethernet, Source dan destination MAC Address.

� Lapisan Data Link merupakan lapisan kedua dari model OSI. Lapisan ini memiliki tanggung jawab untuk menjalankan sejumlah fungsi tertentu, antara lain :

Pertama, memecah data atau informasi menjadi beberapa frame tertentu yang dilengkapi dengan bit-bit alat pengiriman dan penerima, karakter sinkronisasi SYNC, error control, dan flow control.

Kedua, mempersiakan pembangunan, pemeliharaan, transmisi data dan informasi, mendeteksi kesalahan yang mungkin terjadi saat proses transmisi berlangsung serta pemutusan suatu hubungan komunikasi; pendeteksian kesalahan yang mungkin terjadi pada saat pengiriman data dan pengendalian.

Ketiga, pada sisi penerima, lapisan ini berfungsi untuk menggabungkan dan merangkai kembali bit-bit yang diterima.

Keempat, lapisan ini juga bertanggung jawab untuk menangani masalah yang timbul akibat frame yang rusak, hilang, atau terduplikat.

Kelima, mengatur arus transmisi bilamana terjadi perbedaan kecepatan anatara terminal pengirim dan penerima.

Layer 3 : Network Layer

� Network Layer menggambarkan bagimana system pada network yang berlainan segment dapat saling berhubungan satusama lain. Network layer juga mendefinisikan alamat network. Seperti IP, IPX, dan Aplle Talk. Datagram Delivery Protocol (DDP), dimana mereka merupakan contoh dari spesifikasi Network Layer karena mendefinisikan sebuah mekanisme dalam berhubungan dengan resources yang berbeda tempat dan berbeda segment network dengan metode pengalamatan.

� Lapisan network ini merupakan lapisan ketiga OSI. Lapisan ini berfungsi untuk menangani masalah jaringan komunikasi secara lebih rinci yang meliputi memberikan layanan pengiriman data dengan menentukan rute pengiriman dan mengendalikannnya sehingga tidak terjadi kemacetan dan datadapat sampai ditempat tujuan dengan baik.

Layer 4 : Transport Layer

� Transport layer melakukan manipulasi actual dari data dan mempersiapkannya untuk dikirim melalui network. Jika data terlalu besar untuk ukuran single frame. Transport Layer memecahnya kebagian yang lebih kecil/segment-segment dan menerapkan squence number (nomor urut) dari segment tersebut. Squence number membuat transport layer pada system penerima menyusun lagi data ke bentuk aslinya. Dan data link layer akan menerapakan CRC untuk memeriksa ukuran tiap frame.

� Transport Layer bisa berlaku sebagai check untuk memastikan bahwa seluruh data telah diterima dan bisa digunakan.

Lapisan ini merupakan lapisan keempat dari model OSI. Lapisan ini memberikan layanan secara transparan terutama dalam hal error recovery dan data flow control.

Layer 5 : Session Layer

� sesion bertanggung jawab untuk membangun dan memelihara hubungan antara 2 system atau lebih. Session layer memastikan bahwa sebuah request terhadap suatu layanan yang spesifik dibuat secara benar. Contoh : jika mencoba mengakses suatu system dengan web browser , session layer pada kedua system akan bekerja sama untuk memastikan bahwa kita menerima halaman HTML dan bukan email. Jika sebuah system menjalankan Multiple Network Applications, session layer akan menjaga komunikasi ini dan memeastikan bahwadata akan diterima oleh applicatin yang benar.

� Lapisan session layer merupakan lapisan keliama dari model OSI. Lapisan ini menerapkan suatu mekanisme kontrol dialog antara dua aplikasi. Lapisan ini bertugas untuk menyediakan sarana pembangunan hubungan dan peengotrolan terhadap kerjasama antarkomputer atau program aplikasi yang sedang berkomunikasi.

Layer 6 : Presentation Layer

� Presentation layer memastikan bahwa format data yang diterima bisa digunakan oleh applications yang berjalan pada system sebagai contoh jika kita berkomunikasi melalui internet menggunakan komunikasi yang terenkripsi, presentation layer akan bertanggung jawab untuk meng-enkripsi dan mendekripsi informasi ini. Banyak web browser endukung transaksi financial memalui internet, enkripsi dan transisi data akan terjadi pada layer ini.

� Lapisan ini meriupakan lapisan keenam dari model OSI. Lapisan ini berhubunagn dengan sintaks data yang dipertukaran antara entitas aplikasi. Tujuannya adalah untuk mengatasi masalah perbedaan format penyajian data.

Layer 7 : Application Layer

� Lapisan paling atas atau lapisan ketujuh dari model OSI adalah lapisan application. Lapisan ini bertugas untuk mengatur interaksi antara penggunakomputer dengan program aplikasi yang dipakai.

� Menyediakan layanan untuk user dalam mengakses informasi pada network melalui suatu aplikasi. Layer ini merupakan interface untuk user mungkin menjalankan pada systemnya. Lyer inim bertanggung jawab pada saat kita perlu akses kesuatu network resources.

3. Layer Application

protocol yang di gunakan World Wide Web ( WWW) menghubungkan server-server dalam jumlah banyak, hampir tidak terhitung dengan format data yang berbeda-beda. Kebanyakan adalah multimedia dan bisa mencakup gambar,teks,video dan suara.

� E-mail Gateway � bisd menggunakan Simple mail protocol (SMTP) atau X.400 untuk mengirim pesan antar aplikasi email yangberbeda

� Electronic data interchange (EDI)� Gabungan dari standar-standar dan proses-proses khusus yang menyediakan aliran data seperti accounting, pengiriman/penerimaan serta pelacakan order inventori perusahaan

� Special interest bulletin board � Mencakup banyak tempat chat di internet dimana orang-orang bisa bertemu dan berkomunikasi dengan mengirimkan pesan atau mengadakan percakapan.

Layer Presentation

Sebagai penerjemah dan melakukan fungsi pengkodean dan konversi Contoh EBCDIC dan ASCII dengan menyediakan layanan penerjemah, layer presentation memastikan agar data yang berasal dari layer application di suatu komputer dapat di baca oleh layer komputer lain.

� PICT � sebuah format gambar yang digunakan program macintosh untuk melakukan transfer grafik Quick Draw

� TIFF � Tagged image File format, sebuah format gratis standar untuk image bitmap resulusi tinggi

� JPEG � Standar foto yang dibuat Joint Photograpic Experts Groups

� MIDI � Musical Instument Digital Interface digunakan untuk membuat musik digital

� MPEG � Standar Motion Pictures Experts Group yang semakin populer untuk kompresi dan coding video bergerak untuk CD. Ia menyediakan penyimpanan digital bit sampai 1,5 Mbps

� Quick Time � Digunakan oleh program macintosh; mengelola aplokasi-aplikasi audio dan video

� RTF � Rich Text Format, sebuah format file yang memungkinkan kita melakukan pertukaran file teks antar program pengelola kata (word processor) yang berbeda, bahkan operasi yang berbeda.

Layer Session

Bertanggung jawab untuk membentuk,mengelola dan kemudian memutuskan session-session antar layer-layer presentation.

� Network File System (NFS) � dibuat oleh SUN microsystem dan digunakan dengan TCP/IP dan workstation UNIX untuk akses yang transparan ke sumber daya remote

� Struct Query Language (SQL) � dibuat oleh IBM untuk menyediakan kepada pengguna sebuah cara yang lebih mudah untuk mendefiniskan kebutuhan informasi pada sistem lokal dan remote

� Remote Procedure Call (RPC) � sebuah utiliti atau tool untuk sistem client-server yang digunakan untuk lingkungan layanan yang berbeda-beda. Prosedurnya dibuat di sisi client dan dijalankan di sisi server

� X-Windows � digunakan secara luas oleh terminal-terminal pintar untuk berkomunikasi dengan komputer UNIX yang remote,memungkinkan mereka bekerja seakan-akan mereka adalah monitor tang terpasang lokal

� Apple Talk Session Protocol (ASP) � Mekanisme client/server yang lain yang membuat dan menjaga session antara server dan client

� Digital Network Architecture Session Control Protocol ( DNA SCP) � sebuah protokol layer session dari DECnet

Layer Tranport

melakukan segmentasi dan menyatukan kembali data yang tersegmentasi tadi menjadi sebuah arus data. Layanan ini menyediakan layanan transportasi data dari ujung ke ujung dan dapat membuat sebuah koneksi logikal antara host pengirim dan host tujuan pada sebuah internetwork.

� TCP : secara spesifik untuk mengalirkan data dari satu terminal ke terminal yang lain dalam satu jaringan yang mana jaringan pembentuknya memiliki perbedaan pada jenis topologi bandwidth delay, ukuran paket dan parameter lainnya.

� UDP : User Datagram Protocol, adalah salah satu protokol lapisan transpor TCP/IP yang mendukung komunikasi yang tidak andal (unreliable), tanpa koneksi (connectionless) antara host-host dalam jaringan yang menggunakan TCP/IP. Protokol ini didefinisikan dalam RFC 768.

UDP memiliki karakteristik-karakteristik berikut:

• Connectionless (tanpa koneksi): Pesan-pesan UDP akan dikirimkan tanpa harus dilakukan proses negosiasi koneksi antara dua host yang hendak berukar informasi.
• Unreliable (tidak andal): Pesan-pesan UDP akan dikirimkan sebagai datagram tanpa adanya nomor urut atau pesan acknowledgment. Protokol lapisan aplikasi yang berjalan di atas UDP harus melakukan pemulihan terhadap pesan-pesan yang hilang selama transmisi. Umumnya, protokol lapisan aplikasi yang berjalan di atas UDP mengimplementasikan layanan keandalan mereka masing-masing, atau mengirim pesan secara periodik atau dengan menggunakan waktu yang telah didefinisikan.
• UDP menyediakan mekanisme untuk mengirim pesan-pesan ke sebuah protokol lapisan aplikasi atau proses tertentu di dalam sebuah host dalam jaringan yang menggunakan TCP/IP. Header UDP berisi field Source Process Identification dan Destination Process Identification.
• UDP menyediakan penghitungan checksum berukuran 16-bit terhadap keseluruhan pesan UDP.

UDP tidak menyediakan layanan-layanan antar-host berikut:

• UDP tidak menyediakan mekanisme penyanggaan (buffering) dari data yang masuk ataupun data yang keluar. Tugas buffering merupakan tugas yang harus diimplementasikan oleh protokol lapisan aplikasi yang berjalan di atas UDP.
• UDP tidak menyediakan mekanisme segmentasi data yang besar ke dalam segmen-segmen data, seperti yang terjadi dalam protokol TCP. Karena itulah, protokol lapisan aplikasi yang berjalan di atas UDP harus mengirimkan data yang berukuran kecil (tidak lebih besar dari nilai Maximum Transfer Unit/MTU) yang dimiliki oleh sebuah antarmuka di mana data tersebut dikirim. Karena, jika ukuran paket data yang dikirim lebih besar dibandingkan nilai MTU, paket data yang dikirimkan bisa saja terpecah menjadi beberapa fragmen yang akhirnya tidak jadi terkirim dengan benar.
• UDP tidak menyediakan mekanisme flow-control, seperti yang dimiliki oleh TCP.

Layer Network

Layer Network mengelola pengalamatan peralatan di jaringan, dan menentukan cara terbaik untuk memindahkan data, artinya Layer Network harus mengangkut lalu lintas antar peralatan yang tidak terhubung secara lokal. Router diatur di layer network dan menyediakan layanan routing dalam sebuah network.

Layer Data Link

menyediakan transmisi fisik dari data dan menangani notifiksi error, topologi jaringan dan flow control. Layer data link melakukan format pada pesan atau data menjadi pecahan-pecahan yang disebut data frame. Dan menambahkan sebuah header yang yang terdiri dari alamat perangkat keras tujuan dan asal.

� Media Access control (MAC)802.3�mendefinisikan bagaimana paket ditempatkan dimedia. Ketentuan disublayer MAC adalah �yang datang duluan akan dilayani duluan�. Dimana setap permintaan akan mendapatkan bandwidth yang sama.

� Logocal Link Control(LLC)802.2�Bertanggung jawab untuk mengindetifikasi protokol-protokol layer network dan kemudian melakukan enkapsulasi terfhadapnya.

Layer Physical

Melakukan 2 hal: mengirim bit dan menerima bit. Bit hanya mempunyai 2 nilai:1 dan 0 kode morse dengan nilai numeris. Layer physical berkomunikasi langsung dengan berbagai media komunikasi yang sesungguhnya. Beberapa menggunakan nada audio, sementara yang lain menggunakan apa yang disebut state transition. Yaitu perubahan tegangan listrik dari rendah ke tinggi dan sebaliknya.

4. Translate materi di chapter 2 tentang understanding logical topologies (Tugas kelompok)

Logical topology merupakan rules communication yang dipakai station dalam berkomunikasi dalam network. spesifikasi dari logical topology menggambarkan bagaimana tiap station menyatakan Ok dalam mengirim data dan apakah yang akan dilakukan oleh suatu station jika ada station lain yang mengirim data pada waktu yang bersamaan. Logical topology memastikan apakah informasi bisa ditransfer secara cepat dan mendeteksi kemungkinan-kemungkinan terjadinya error.

Protokol Jaringan

Dalam dunia komunikasi data komputer, protokol mengatur bagaimana sebuah komputer berkomunikasi dengan komputer lain. Dalam jaringan computer dapat digunakan banyak macam protokol tetapi agar dua atau lebih komputer dapat berkomunikasi, keduanya perlu menggunakan protokol yang sama. Protokol berfungsi mirip dengan bahasa. Agar dapat berkomunikasi, manusia harus menggunakan bahasa yang sama (pengecualian untuk kasus manusia yang sanggup mengerti bahasa yang lain tetapi tidak mampu untuk menjawab memakai bahasa itu, sehingga bahasa yang dipergunakan pada kasus ini kemungkinan menggunakan dua bahasa).

Untuk mempermudah pengertian, penggunaan, desain serta agar terjadi penyeragaman di antara perusahaan pembuat peralatan jaringan komputer, Internasional Standart Organization (ISO) mengeluarkan suatu model lapisan jaringan yang disebut Open Systems Interconnection (OSI). Didalam model OSI ini, proses pengolahan data dibagi dalam tujuh lapisan (layer) dimana masingmasing lapisan mempunyai fungsi sendiri-sendiri. Model OSI tidak membahas secara detail cara kerja dari tiap-tiap lapisannya.

Selain model OSI, ada juga model TCP/IP yang dikeluarkan oleh Department of Defense Amerika (DOD). Jika OSI terdiri dari tujuh lapisan maka TCP/IP hanya terdiri dari empat lapisan. Komputer-komputer yang terhubung ke jaringan dapat saling berkomunikasi karena menggunakan protokol yang sama, yaitu protokol TCP/IP. Perbedaan jenis komputer dan sistem operasi tidak menjadi masalah. Komputer dengan sistem operasi Windows dapat berkomunikasi dengan komputer Macintosh atau dengan Sun SPARC yang menjalankan Solaris.

Protokol TCP/IP

Perkembangan TCP/IP yang diterima luas dan praktis menjadi standar defacto jaringan komputer disebabkan karena:

• Open protocol (Terbuka bagi siapa saja). Protokol TCP/IP didokumentasikan dalam bentuk Request For Comment (RFC), dapat diambil oleh siapapun tanpa biaya.
• No suspend (Tidak bergantung). Protokol TCP/IP dikembangkan tanpa bergantung pada sistem operasi atau perangkat keras tertentu. Pengembangan TCP/IP dilakukan dengan konsensus dan tidak tergantung pada produsen tertentu.
• Flexible. Protokol TCP/IP dapat dijalankan pada jaringan ethernet, Token Ring, jalur telepon dial-up, jaringan X-25, dan praktis jenis media transmisi apa pun.
• Unique Address. Pengalamatan TCP/IP bersifat unik dalam skala global. Dengan cara ini, komputer dapat saling terhubung walau jaringannya seluas internet.
• Routing Facility. TCP/IP memiliki fasilitas routing sehingga dapat diterapkan pada internetwork.

TCP/IP adalah sekumpulan protokol yang berfungsi melakukan komunikasi data pada jaringan komputer. TCP/IP terdiri atas sekumpulan protocol yang masing-masing bertanggung jawab atas bagian-bagian tertentu dari komunikasi data. Jadi tugas masing-masing protokol menjadi jelas dan sederhana. Protokol yang satu tidak perlu mengetahui cara kerja protokol yang lain, sepanjang ia masih bisa saling mengirim dan menerima data.

TCP/IP terbagi dalam beberapa lapisan (layer) yang sebenarnya merupakan penyederhanaan dari arsitektur protokol standar yang dibuat oleh ISO, yaitu suatu model arsitektur yang disebut OSI. Perbandingan antara lapisan-lapisan yang ada pada OSI dengan lapisan-lapisan pada protokol TCP/IP.

Network Access Layer merupakan lapisan terbawah dari hirarki protocol TCP/IP. Lapisan ini digunakan untuk mengirimkan data ke piranti lain yang bergabung dalam jaringan. Datagram adalah format paket yang didefinisikan oleh Internet Protocol pada jaringan yang berbasis pada packet switching. Jadi datagram merupakan unit transmisi elementer dalam jaringan TCP/IP. Network Access Layer pada model TCP/IP mencakup dua lapisan terbawah dari model OSI yaitu Data Link dan Physical Layer. Fungsi lain yang ditangani oleh lapisan ini adalah enkapsulasi datagram ke dalam frame yang ditransmisikan oleh jaringan dan konversi IP address ke dalam alamat yang cocok untuk jaringan fisik di mana datagram ditransmisikan.

Internet layer merupakan bagian utama dari TCP/IP karena di dalamnya berisi Internet Protocol yang menyediakan pelayanan pengiriman paket elementer dari jaringan TCP/IP yang dibangun. Fungsi dari Internet Protocol adalah :

• Mendefinisikan skema pengalamatan jaringan komputer.
• Mendefinisikan datagram yang merupakan unit transmisi elementer di jaringan komputer.
• Melewatkan data antara Network Access Layer dan Transport Layer.
• Routing datagram ke host yang berada pada jarak jauh,
• Menjalankan fragmentasi dan penyusunan kembali datagram.
• Internet Protocol merupakan protokol yang connectionless (tidak memerlukan proses handshake), tidak dilengkapi error detection dan error recovery.

Transport Layer terdiri atas dua macam protokol penting yaitu TCP(Transmission Control Protocol) dan UDP (User Datagram Protocol). TCP menyediakan pelayanan dalam pengiriman data dengan menggunakan deteksi dan koreksi kesalahan dari ujung ke ujung (end to end) sedangkan UDP menyediakan pelayanan pengiriman data yang connectionless tanpa menggunakan deteksi dan koreksi kesalahan.

Source port	Destination port
Length	Checksum

Gambar 2. 5 Format Data UDP

Source port			Destination Port
Secuence number
Acknowledgement number
Data sheet	Reserved	Flags	Urgent pointer
Option (+padding).
Data (variable)

Gambar 2. 6 Format Data TCP

UDP cukup banyak digunakan karena data yang dikirim cukup kecil sehingga menjadi lebih efisien digunakan sebagai protokol pada Transport Layer. TCP menyediakan mekanisme yang dinamakan Positive Acknowledgement with Re-transmission(PAR). Pada mekanisme ini data akan dikirim lagi sampai diperoleh tanda bahwa data telah terkirim dengan baik dari alamat yang dituju. Satu unit data yang dipertukarkan antara modul-modul TCP dinamakan segment.

Tipe TCP untuk membuka sebuah koneksi atau handshake dinamakan three-way handshake. Pada tipe ini, tiga buah segment saling dipertukarkan. Dari gambar 2.13 terlihat bahwa host A mulai membuka koneksi dengan mengirimkan sebuah segment ke host B dengan mengeset bit dari Synchronize sequence number(SYN). Segment ini memberitahu host B bahwa host A meminta koneksi dan memberitahu host B nomor urutan yang akan digunakan oleh host A sebagai nomor awal segment. Host B memberi tanggapan ke host A dengan memberi segment yang telah diset bit acknowledgement (ACK) dan SYN. Segment B

memberitahu host A nomor urut dimana host B akan memulai koneksi. Akhirnya host A mengirimkan segment berisi pesan telah menerima segment dari host B dan mulai mengirimkan data.

Application Layer melingkupi semua proses yang menggunakan protocol transport layer untuk mengirimkan data. Lapisan ini merupakan lapisan yang berhubungan langsung dengan pelayanan terhadap pengguna seperti fasilitas remote login melalui jaringan, transfer file, email dan sebagainya.

Dari struktur empat lapisan TCP/IP terlihat bahwa data akan dikirim dari application layer menuju jaringan fisik. Tiap kali melewati masing-masing lapisan berikutnya, informasi kendali atau header ditambahkan pada data, sehingga pada saat direkonstruksi kembali pada lapisan TCP/IP yang dituju, data tersebut dapat dibaca. Proses ini dinamakan enkapsulasi.

Transmission Control Protocol (TCP) adalah suatu protokol yang berada di lapisan transpor (baik itu dalam tujuh lapis model referensi OSI atau model DARPA) yang berorientasi sambungan (connection-oriented) dan dapat diandalkan (reliable). TCP dispesifikasikan dalam RFC 793.

Karakteristik TCP

TCP memiliki karakteristik sebagai berikut:

• Berorientasi sambungan (connection-oriented): Sebelum data dapat ditransmisikan antara dua host, dua proses yang berjalan pada lapisan aplikasi harus melakukan negosiasi untuk membuat sesi koneksi terlebih dahulu. Koneksi TCP ditutup dengan menggunakan proses terminasi koneksi TCP (TCP connection termination).
• Full-duplex: Untuk setiap host TCP, koneksi yang terjadi antara dua host terdiri atas dua buah jalur, yakni jalur keluar dan jalur masuk. Dengan menggunakan teknologi lapisan yang lebih rendah yang mendukung full-duplex, maka data pun dapat secara simultan diterima dan dikirim. Header TCP berisi nomor urut (TCP sequence number) dari data yang ditransmisikan dan sebuah acknowledgment dari data yang masuk.
• Dapat diandalkan (reliable): Data yang dikirimkan ke sebuah koneksi TCP akan diurutkan dengan sebuah nomor urut paket dan akan mengharapkan paket positive acknowledgment dari penerima. Jika tidak ada paket Acknowledgment dari penerima, maka segmen TCP (protocol data unit dalam protokol TCP) akan ditransmisikan ulang. Pada pihak penerima, segmen-segmen duplikat akan diabaikan dan segmen-segmen yang datang tidak sesuai dengan urutannya akan diletakkan di belakang untuk mengurutkan segmen-segmen TCP. Untuk menjamin integritas setiap segmen TCP, TCP mengimplementasikan penghitungan TCP Checksum.
• Byte stream: TCP melihat data yang dikirimkan dan diterima melalui dua jalur masuk dan jalur keluar TCP sebagai sebuah byte stream yang berdekatan (kontigu). Nomor urut TCP dan nomor acknowlegment dalam setiap header TCP didefinisikan juga dalam bentuk byte. Meski demikian, TCP tidak mengetahui batasan pesan-pesan di dalam byte stream TCP tersebut. Untuk melakukannya, hal ini diserahkan kepada protokol lapisan aplikasi (dalam DARPA Reference Model), yang harus menerjemahkan byte stream TCP ke dalam "bahasa" yang ia pahami.
• Memiliki layanan flow control: Untuk mencegah data terlalu banyak dikirimkan pada satu waktu, yang akhirnya membuat "macet" jaringan internetwork IP, TCP mengimplementasikan layanan flow control yang dimiliki oleh pihak pengirim yang secara terus menerus memantau dan membatasi jumlah data yang dikirimkan pada satu waktu. Untuk mencegah pihak penerima untuk memperoleh data yang tidak dapat disangganya (buffer), TCP juga mengimplementasikan flow control dalam pihak penerima, yang mengindikasikan jumlah buffer yang masih tersedia dalam pihak penerima.
• Melakukan segmentasi terhadap data yang datang dari lapisan aplikasi (dalam DARPA Reference Model)
• Mengirimkan paket secara "one-to-one": hal ini karena memang TCP harus membuat sebuah sirkuit logis antara dua buah protokol lapisan aplikasi agar saling dapat berkomunikasi. TCP tidak menyediakan layanan pengiriman data secara one-to-many.

TCP umumnya digunakan ketika protokol lapisan aplikasi membutuhkan layanan transfer data yang bersifat andal, yang layanan tersebut tidak dimiliki oleh protokol lapisan aplikasi tersebut. Contoh dari protokol yang menggunakan TCP adalah HTTP dan FTP.

Segmen TCP

Segmen-segmen TCP akan dikirimkan sebagai datagram-datagram IP (datagram merupakan satuan protocol data unit pada lapisan internetwork). Sebuah segmen TCP terdiri atas sebuah header dan segmen data (payload), yang dienkapsulasi dengan menggunakan header IP dari protokol IP.

Proses enkapsulasi data protokol TCP/IP: Data aplikasi + header TCP + header IP + header network interface (Ethernet, Token Ring, dll) + trailer network interface

Sebuah segmen dapat berukuran hingga 65495 byte: 2¹⁶-(ukuran header IP terkecil (20 byte)+ukuran header TCP terkecil (20 byte)). Datagram IP tersebut akan dienkapsulasi lagi dengan menggunakan header protokol network interface (lapisan pertama dalam DARPA Reference Model) menjadi frame lapisan Network Interface. Gambar berikut mengilustrasikan data yang dikirimkan ke sebuah host.

Di dalam header IP dari sebuah segmen TCP, field Source IP Address diatur menjadi alamat unicast dari sebuah antarmuka host yang mengirimkan segmen TCP yang bersangkutan. Sementara itu, field Destination IP Address juga akan diatur menjadi alamat unicast dari sebuah antarmuka host tertentu yang dituju. Hal ini dikarenakan, protokol TCP hanya mendukung transmisi one-to-one.

Header TCP

Ukuran dari header TCP adalah bervariasi, yang terdiri atas beberapa field yang ditunjukkan dalam gambar dan tabel berikut. Ukuran TCP header paling kecil (ketika tidak ada tambahan opsi TCP) adalah 20 byte.

Format header TCP, dilengkapi dengan ukuran setiap field-nya

Nama field	Ukuran	Keterangan
Source Port	2 byte (16 bit)	Mengindikasikan sumber protokol lapisan aplikasi yang mengirimkan segmen TCP yang bersangkutan. Gabungan antara field Source IP Address dalam header IP dan field Source Port dalam field header TCP disebut juga sebagai socket sumber, yang berarti sebuah alamat global dari mana segmen dikirimkan. Lihat juga Port TCP.
Destination Port	2 byte (16 bit)	Mengindikasikan tujuan protokol lapisan aplikasi yang menerima segmen TCP yang bersangkutan. Gabungan antara field Destination IP Address dalam header IP dan field Destination Port dalam field header TCP disebut juga sebagai socket tujuan, yang berarti sebuah alamat global ke mana segmen akan dikirimkan.
Sequence Number	4 byte (32 bit)	Mengindikasikan nomor urut dari oktet pertama dari data di dalam sebuah segmen TCP yang hendak dikirimkan. Field ini harus selalu diset, meskipun tidak ada data (payload) dalam segmen. Ketika memulai sebuah sesi koneksi TCP, segmen dengan flag SYN (Synchronization) diset ke nilai 1, field ini akan berisi nilai Initial Sequence Number (ISN). Hal ini berarti, oktet pertama dalam aliran byte (byte stream) dalam koneksi adalah ISN+1.
Acknowledgment Number	4 byte (32 bit)	Mengindikasikan nomor urut dari oktet selanjutnya dalam aliran byte yang diharapkan oleh untuk diterima oleh pengirim dari si penerima pada pengiriman selanjutnya. Acknowledgment number sangat dipentingkan bagi segmen-segmen TCP dengan flag ACK diset ke nilai 1.
Data Offset	4 bit	Mengindikasikan di mana data dalam segmen TCP dimulai. Field ini juga dapat berarti ukuran dari header TCP. Seperti halnya field Header Length dalam header IP, field ini merupakan angka dari word 32-bit dalam header TCP. Untuk sebuah segmen TCP terkecil (di mana tidak ada opsi TCP tambahan), field ini diatur ke nilai 0x5, yang berarti data dalam segmen TCP dimulai dari oktet ke 20 dilihat dari permulaan segmen TCP. Jika field Data Offset diset ke nilai maksimumnya (24=16) yakni 15, header TCP dengan ukuran terbesar dapat memiliki panjang hingga 60 byte.
Reserved	6 bit	Direservasikan untuk digunakan pada masa depan. Pengirim segmen TCP akan mengeset bit-bit ini ke dalam nilai 0.
Flags	6 bit	Mengindikasikan flag-flag TCP yang memang ada enam jumlahnya, yang terdiri atas: URG (Urgent), ACK (Acknowledgment), PSH (Push), RST (Reset), SYN (Synchronize), dan FIN (Finish).
Window	2 byte (16 bit)	Mengindikasikan jumlah byte yang tersedia yang dimiliki oleh buffer host penerima segmen yang bersangkutan. Buffer ini disebut sebagai Receive Buffer, digunakan untuk menyimpan byte stream yang datang. Dengan mengimbuhkan ukuran window ke setiap segmen, penerima segmen TCP memberitahukan kepada pengirim segmen berapa banyak data yang dapat dikirimkan dan disangga dengan sukses. Hal ini dilakukan agar si pengirim segmen tidak mengirimkan data lebih banyak dibandingkan ukuran Receive Buffer. Jika tidak ada tempat lagi di dalam Receive buffer, nilai dari field ini adalah 0. Dengan nilai 0, maka si pengirim tidak akan dapat mengirimkan segmen lagi ke penerima hingga nilai field ini berubah (bukan 0). Tujuan hal ini adalah untuk mengatur lalu lintas data atau flow control.
Checksum	2 byte (16 bit)	Mampu melakukan pengecekan integritas segmen TCP (header-nya dan payload-nya). Nilai field Checksum akan diatur ke nilai 0 selama proses kalkulasi checksum.
Urgent Pointer	2 byte (16 bit)	Menandakan lokasi data yang dianggap "urgent" dalam segmen.
Options	4 byte (32 bit)	Berfungsi sebagai penampung beberapa opsi tambahan TCP. Setiap opsi TCP akan memakan ruangan 32 bit, sehingga ukuran header TCP dapat diindikasikan dengan menggunakan field Data offset.

Port TCP

Port TCP mampu mengindikasikan sebuah lokasi tertentu untuk menyampaikan segmen-segmen TCP yang dikirimkan yang diidentifikasi dengan TCP Port Number. Nomor-nomor di bawah angka 1024 merupakan port yang umum digunakan dan ditetapkan oleh IANA (Internet Assigned Number Authority). Tabel berikut ini menyebutkan beberapa port TCP yang telah umum digunakan.

Nomor port TCP	Keterangan
20	File Transfer Protocol/FTP (digunakan untuk saluran data)
21	File Transfer Protocol/FTP (digunakan untuk saluran kontrol)
25	Simple Mail Transfer Protocol/SMTP yang digunakan untuk mengirim e-mail
23	Telnet
80	Hypertext Transfer Protocol/HTTP yang digunakan untuk World Wide Web.
110	Post Office Protocol 3/POP3 yang digunakan untuk menerima e-mail.
139	NetBIOS over TCP session service

Port TCP merupakan hal yang berbeda dibandingkan dengan port UDP, meskipun mereka memiliki nomor port yang sama. Port TCP merepresentasikan satu sisi dari sebuah koneksi TCP untuk protokol lapisan aplikasi, sementara port UDP merepresentasikan sebuah antrean pesan UDP untuk protokol lapisan aplikasi. Selain itu, protokol lapisan aplikasi yang menggunakan port TCP dan port UDP dalam nomor yang sama juga tidak harus sama. Sebagai contoh protokol Extended Filename Server (EFS) menggunakan port TCP dengan nomor 520, dan protokol Routing Information Protocol (RIP) menggunakan port UDP juga dengan nomor 520. Jelas, dua protokol tersebut sangatlah berbeda! Karenanya, untuk menyebutkan sebuah nomor port, sebutkan juga jenis port yang digunakannya, karena hal tersebut mampu membingungkan (ambigu).

Lihat juga Port TCP dan UDP

TCP Flag

Sebuah segmen TCP dapat memiliki flag (tanda-tanda) khusus yang mengindikasikan segmen yang bersangkutan, seperti yang disebutkan dalam tabel berikut:

Struktur flag-flag TCP

Nama flag	Keterangan
URG	Mengindikasikan bahwa beberapa bagian dari segmen TCP mengandung data yang sangat penting, dan field Urgent Pointer dalam header TCP harus digunakan untuk menentukan lokasi di mana data penting tersebut berada dalam segmen.
ACK	Mengindikasikan field Acknowledgment mengandung oktet selanjutnya yang diharapkan dalam koneksi. Flag ini selalu diset, kecuali pada segmen pertama pada pembuatan sesi koneksi TCP.
PSH	Mengindikasikan bahwa isi dari TCP Receive buffer harus diserahkan kepada protokol lapisan aplikasi. Data dalam receive buffer harus berisi sebuah blok data yang berurutan (kontigu), dilihat dari ujung paling kiri dari buffer. Dengan kata lain, sebuah segmen yang memiliki flag PSH diset ke nilai 1, tidak bolah ada satu byte pun data yang hilang dari aliran byte segmen tersebut; data tidak dapat diberikan kepada protokol lapisan aplikasi hingga segmen yang hilang tersebut datang. Normalnya, TCP Receive buffer akan dikosongkan (dengan kata lain, isi dari buffer akan diteruskan kepada protokol lapisan aplikasi) ketika buffer tersebut berisi data yang kontigu atau ketika dalam "proses perawatan". Flag PSH ini dapat mengubah hal seperti itu, dan membuat akan TCP segera mengosongkan TCP Receive buffer. Flag PSH umumnya digunakan dalam protokol lapisan aplikasi yang bersifat interaktif, seperti halnya Telnet, karena setiap penekanan tombol dalam sesi terminal virtual akan dikirimkan dengan sebuah flag PSH diset ke nilai 1. Contoh dari penggunaan lainnya dari flag ini adalah pada segmen terakhir dari berkas yang ditransfer dengan menggunakan protokol FTP. Segmen yang dikirimkan dengan flag PSH aktif tidak harus segera di-acknowledge oleh penerima.
RST	Mengindikasikan bahwa koneksi yang dibuat akan digagalkan. Untuk sebuah koneksi TCP yang sedang berjalan (aktif), sebuah segmen dengan flag RST diset ke nilai 1 akan dikirimkan sebagai respons terhadap sebuah segmen TCP yang diterima yang ternyata segmen tersebut bukan yang diminta, sehingga koneksi pun menjadi gagal. Pengiriman segmen dengan flag RST diset ke nilai 1 untuk sebuah koneksi aktif akan menutup koneksi secara paksa, sehingga data yang disimpan dalam buffer akan dibuang (dihilangkan). Untuk sebuah koneksi TCP yang sedang dibuat, segmen dengan flag RST aktif akan dikirimkan sebagai respons terhadap request pembuatan koneksi untuk mencegah percobaan pembuatan koneksi.
SYN	Mengindikasikan bahwa segmen TCP yang bersangkutan mengandung Initial Sequence Number (ISN). Selama proses pembuatan sesi koneksi TCP, TCP akan mengirimkan sebuah segmen dengan flag SYN diset ke nilai 1. Setiap host TCP lainnya akan memberikan jawaban (acknowledgment) dari segmen dengan flag SYN tersebut dengan menganggap bahwa segmen tersebut merupakan sekumpulan byte dari data. Field Acknowledgment Number dari sebuah segmen SYN diatur ke nilai ISN + 1.
FIN	Menandakan bahwa pengirim segmen TCP telah selesai dalam mengirimkan data dalam sebuah koneksi TCP. Ketika sebuah koneksi TCP akhirnya dihentikan (akibat sudah tidak ada data yang dikirimkan lagi), setiap host TCP akan mengirimkan sebuah segmen TCP dengan flag FIN diset ke nilai 1. Sebuah host TCP tidak akan mengirimkan segmen dengan flag FIN hingga semua data yang dikirimkannya telah diterima dengan baik (menerima paket acknowledgment) oleh penerima. Setiap host akan menganggap sebuah segmen TCP dengan flag FIN sebagai sekumpulan byte dari data. Ketika dua host TCP telah mengirimkan segmen TCP dengan flag FIN dan menerima acknowledgment dari segmen tersebut, maka koneksi TCP pun akan dihentikan.

[sunting] TCP Three-way handshake

Proses pembuatan koneksi (TCP Three way handshake)

Proses pembuatan koneksi TCP disebut juga dengan "Three-way Handshake". Tujuan metode ini adalah agar dapat melakukan sinkronisasi terhadap nomor urut dan nomor acknowledgement yang dikirimkan oleh kedua pihak dan saling bertukar ukuran TCP Window. Prosesnya dapat digambarkan sebagai berikut:

• Host pertama (yang ingin membuat koneksi) akan mengirimkan sebuah segmen TCP dengan flag SYN diaktifkan kepada host kedua (yang hendak diajak untuk berkomunikasi).
• Host kedua akan meresponsnya dengan mengirimkan segmen dengan acknowledgment dan juga SYN kepada host pertama.
• Host pertama selanjutnya akan mulai saling bertukar data dengan host kedua.

TCP menggunakan proses jabat tangan yang sama untuk mengakhiri koneksi yang dibuat. Hal ini menjamin dua host yang sedang terkoneksi tersebut telah menyelesaikan proses transmisi data dan semua data yang ditransmisikan telah diterima dengan baik. Itulah sebabnya, mengapa TCP disebut dengan koneksi yang reliable.