Network Layer

Nama : Kadek Andre Afrizza
NIM : 1404505094
Jurusan : Teknologi Informasi, Universitas Udayana
Mata Kuliah : Manajemen Jaringan dan Server (C)
Dosen : I Putu Agus Eka Pratama, ST MT

Definisi dan Fungsi

Network Layer disebut juga dengan IP (Internet Protocol) Layer terletak di lapisan ketiga (dari atas) pada  pemodelan layer TCP/IP versi Forouzan. Network layer mempresentasikan bagaimana memecah paket data dan kemudian disatukan kembali, setelah sebelumnya telah dibungkus (Encapsulation) dan kemudian bungkusan dibuka lagi (Decapsulation). Network Layer juga memiliki tugas menggambarkan alamat komputer pengirim dan komputer penerima pake-paket data.

Tiga Buah Protokol Utama pada Network Layer

Internet Control Massage Protocol (ICMP)
ICMP merupakan protokol di dalam jaringan komputer yang umum digunakan untuk memeriksa dan menampilkan pesan kesalahan pada jaringan.

Internet Protocol (IP)
Ip adalah salah satu protokol tertua dan terpenting di dalam jaringan komputer, khususnya pada Network Layer, dengan fungsi pada proses pengalamatan pada jaringan komputer dan pada proses Routing.

Address Resolution Protocol (ARP)
ARP merupakan protokol di dalam jaringan komputer yang bertugas untuk menghubungkan dan memetakan alamat fisik suatu hardware jaringan komputer, misalnya Wireless Card.

Proses Pengalamatan (IP Address)

IPV4 (IP Address versi 4)
IPV4 umum dipakai saat ini, dimana terdiri dari 4 oktet, dimana tiap oktetnya mampu menangani 255 buah komputer di dalamnya. Jadi IPV4 hanya dapat menangani jumlah pengguna maksimal sebanyak 255 x 255 x 255 x 255 atau sama dengan 4.228.250.265 buah komputer.

IPV6 (IP Address versi 6)
IPV6 merupakan versi terbaru dari di dalam pengelamatan jaringan komputer berbasis IP Address, dengan tujuan diciptakan agar memberikan solusi permasalah utama IPV4, yaitu keterbatasan dalam daya tampung pengalamatan.

Net Mask
Net mask didefinisikan sebagai bit biner 1 dan 0 untuk menyaring bagian jaringan yang berbasis IP Address, sehingga hanya host yang tersisa dan ditampilkan.

Subnet Maks
Merupakan 32 bit dari alamat yang membagi sebuah IP Address ke dalam bentuk Network Address atau Host Address. Subnet Mask berada di antara keduanya sehingga memiliki format network-address.subnet-mask.host-address.

Subnetting
Didefinisikan sebagai proses untuk melakukan Subnet pada pengalamatan jaringan berbasis IP Address dengan memudahkan pengelola jaringan kompute di dalam mengalokasikan IP Address untuk tiap ruangan atau gedung sesuai kebutuhan.

CIDR (Classless Inter Domain Routing)
Merupakan sebuah proses sebagai solusi untuk efisiensi di dalam alokasi IP Address yang dilakukan pada pengkelasan yang ada.

Lima Buah Pengkelasan Pada IPV4

Kelas A
Memiliki range atau jangkauan dari 1.0.0.0 sampai 127.255.255.255. dapat membentuk 126 buah jaringan, dimana tiap jaringan dapat manampung 16.777.214 buah komputer (Host) dan perangkat terhubung lainnya di dalam jaringan tersebut.

Kelas B
Memiliki range atau jangkauan dari 128.0.0.0 sampai 191.255.255.255. dapat membentuk 16.384 buah jaringan, dimana tiap jaringan dapat manampung 65.534 buah komputer (Host) dan perangkat terhubung lainnya di dalamnya. Dimulai dengan oktet bernilai 10.

Kelas C
Memiliki range atau jangkauan dari 192.0.0.0 sampai 223.255.255.255. dapat membentuk 2.097.152 buah jaringan, dimana tiap jaringan dapat manampung 254 buah komputer  dan perangkat terhubung lainnya di dalamnya. Binary oktet pertama dimulai dengan 110.

Kelas D
Memiliki range atau jangkauan dari 224.0.0.0 sampai 224.0.0.255. digunakan untuk keperluan pengamatan IP Multicast. Binary oktet pertama dimulai dengan 1110.

Kelas E
Memiliki range atau jangkauan dari 240.0.0.0 sampai 225.255.255.255. digunakan untuk keperluan riset saja. Dimana oktet awal pada kelas E memuat nilai 1111.

Routing
Routing merupakan proses untuk menentukan rute terbaik (rute tercepat,terdekat, dan biaya yang lebih sedikit) pada paket data yang ditransmisikan dari pengirim ke komputer tujuan dalam jaringan komputer. Jenis Routing dibedakan menjadi tiga yaitu.

Unicast Routing
Merupakan proses Routing untuk menentukan rute yang dilalui paket data pada Network Layer, yang menkhususkan pada satu komputer pengirim dan satu komputer penerima secara Point to Point.

Multicast Routing.
Merupakan proses Routing yang mengkhuskan pada minimal satu buah komputer pengirim dan lebih dari satu atau banyak komputer penerima (One to Many)

Broadcast Routing.
Proses Routing yang mengkhususkan pada hanya satu komputer pengirim dan banyak komputer penerima.

Network Layer Pada Cloud of IOT

IAAS (Infrastructur As A Service)
IAAS (infrastructure AS A Service) atau Cloud IAAS merupakan jenis layanan pada Ccloud computingyang menekankan padapenyediaan sarana jaringan komputer, perangkat keras jaringan, komputer server, media penyimpanan, prosesor, serta proses virtualisasi yang menunjang proses komputasi. Contoh penyedia layanan Cloud IAAS yang dapat diakses secara online adalah Amazon Web Service (http://aws.amazon.com/free/). Dan contoh aplikasi open source adalah Apache Open Stack (http://cloudstack.apache.org/). Karakteristik IaaS : 
- Sumber Daya didistribusikan sebagai sebuah layanan,
- Memungkinkan untuk skala dinamis,
- Memiliki biaya variabel, model utilitas harga,
- Secara umum mencakup beberapa pengguna pada satu bagian dari perangkat keras.

PAAS (Platform As A Service)
PAAS (Platform As A Service) atau Cloud PAAS merupakan jenis layananpada cloud computing yang memfokuskan pada penyediaan platform untuk membantu proses pengembangan perangkat lunak secara cepat dan mudah. Contoh layanan online berbasis cloud PAAS adalah Amazon Web Service(http://aws.amazon.com/). Dan contoh aplikasi open source adalah Flynn (https://flynn.io/). Karakteristik PaaS
Ada beberapa  yang berbeda mengambil apa  yang merupakan PaaS tetapi beberapa karakteristik dasar termasuk :
- Layanan  untuk  mengembangkan,  menguji,  menyebarkan,  host  dan  memelihara aplikasi dalam lingkungan pengembangan terintegrasi yang sama. Semua layanan yang bervariasi yang diperlukan untuk fulfilthe proses pengembangan aplikasi.
- Alat  antarmuka  pengguna  Web  penciptaan  sistem  indeks  rekomendasi  berguna untuk membantu  membuat,  memodifikasi,  menguji  dan  menggunakan  skenario  Yang berbeda UI.
- Multi-penyewa  arsitektur  dimana  beberapa  user  bersamaan  memanfaatkan 
pengembangan aplikasi yang sama.
- Dibangun  pada  skalabilitas  Software  yang  digunakan  termasuk  load  balancing  dan failover.
- Integrasi dengan layanan web dan database melalui standar umum.
- Dukungan  untuk  kerjasama  pengembangan  tim, beberapa  solusi  PaaS  meliputi perencanaan proyek dan alat komunikasi.Alat untuk menangani manajemen penagihan dan berlangganan.
PaaS, yang serupa dalam banyak cara untuk Infrastruktur sebagai Layanan yang akan dibahas di  bawah  ini,  dibedakan  dari  IaaS  dengan  penambahan  layanan  nilai  tambah dan  datang dalam dua rasa yang berbeda :
- Platform  kolaboratif  untuk  pengembangan  perangkat  lunak,  berfokus  pada  alur  kerja manajemen  terlepas  dari  sumber  data  yang  akan  digunakan  untuk  aplikasi.  Contoh dari pendekatan  ini  akan  Heroku,  sebuah  PaaS  yang  memanfaatkan  bahasa pengembangan Ruby on Rails.
- Sebuah platform yang memungkinkan untuk menciptakan perangkat lunak menggunakan data  dari  aplikasi.  PaaS  hal  semacam  ini  dapat  dilihat  sebagai  metode  untuk membuat aplikasi  dengan  bentuk  umum  atau  jenis  data. Contoh  semacam  ini  akan menjadi platform  yang  digunakan  oleh  Force.com  dari  Salesforce.com  yang  digunakan secara eksklusif untuk mengembangkan aplikasi yang bekerja dengan CRM Salesforce.com.

SAAS (Software As A Service)
Software As A Service merupakan teknologi cloud computing yang diberikan bersamaan dengan pemakaian perangkat lunak (aplikasi). Umumnya disajikan dalam bentuk layanan tatap muka web (website). Contoh layanan online berbasis cloud SAAS adalah layanan e-mail dari yahoo (http://mail.yahoo.com). Karakteristik SaaS Seperti bentuk-bentuk lain dari Cloud Computing, penting untuk memastikan bahwa solusi dijual sebagai SaaS pada kenyataannya sesuai dengan  definisi  yang berlaku umum Cloud Computing.
Beberapa karakteristik mendefinisikan SaaS meliputi :
- Web akses ke perangkat lunak komersial,
- Software adalah dikelola dari satu lokasi pusat,
- Perangkat lunak yang diberikan dalam "satu untuk banyak" model,
- Pengguna tidak diperlukan untuk menangani upgrade perangkat lunak dan patch,
- Application  Programming  Interface  (API)  memungkinkan  integrasi  antara  bagian  yang berbeda dari perangkat lunak.

Network Layer pada WSN
Komponen di dalam intrgrasi Wireless Sensor Network ke dalam jaringan internet adalah Network Layer atau juga disebut dengan IP Layer.

Tiga Node Utama pada WSN

Node Sensor
Node Sensor merupakan node yang berfungsi melakukan proses sensor terhadap lingkungan WSN untuk memperoleh sejumlah data, yang kemudian dikirimkan ke server secara online melalui internet. Setiap node memiliki perangkat keras dan perangkat lunak yang mendukung proses sensor.

Node Router
Node Router bekerja sebagaimananya router pada jaringan komputer umumnya. Node Router berfungsi sebagai alat yang betugas untuk menentukan rute untuk mengirimkan alamat dari pengirim ke penerima atau tujuan.

Node Gateway (Sink Node)
Gateway diumpamakan sebagai pintu keluar masuknya paket data dari komputer asal ke komputer tujuan maupun sebaliknya, dimana Node Gateway berfungsi sama sebagai tempat keluar masuknya paket data yang dikirimkan oleh Node Sensor dan diterima oleh server.

Arsitektur Integrasi WSN ke Internet
Untuk dapat mengitegrasikan WSN ke dalam jaringan internet, diperlukan pertimbangan di dalam mendesain arsitektur yang diterapkan, yaitu dengan menggunakan Proxy dan Router.

Proxy
Model arsitektur pertama yang dapat dipilih di dalam proses integrasi WSN ke dalam jaringan internet adalah dengan menggunakan proxy. Pemodelan ini ditujukan untuk WSN dengan kondisi tidak menggunakan IP Address. Kemudian semua node sensor di dalam WSn tersebut dihubungkan ke internet menggunakan proxy.

Router (Sink Node)
Model arsitektur kedua yang dapat dipilih di dalam proses integrasi WSN ke internet dengan kondisi menggunakan Internet Protocol (Non IP). Artinya setiap node sensor di WSN telah memiliki alamat masing-masing dalam bentuk IP Address. Dan kemudian semua node sensor tersebut dihubungkan ke internet menggunakan router.

Sumber :

SMART CITY BESERTA CLOUD COMPUTING DAN TEKNOLOGI-TEKNOLOGI PENDUKUNG LAINNYA. I Putu Agus Eka Pratama, S.T., M.T
Handbook Jaringan Komputer – I Putu Agus Eka Pratama, penerbit Informatika.
WIRELESS SENSOR NETWORK– I Putu Agus Eka Pratama & Sinung Suakanto, penerbit Informatika.