Protokol Komputer

Protokol adalah sebuah aturan atau standar yang mengatur atau mengijinkan terjadinya hubungan, komunikasi, dan perpindahan data antara dua atau lebih titik komputer. Protokol dapat diterapkan pada perangkat keras, perangkat lunak atau kombinasi dari keduanya. Pada tingkatan yang terendah, protokol mendefinisikan koneksi perangkat keras.

Protokol perlu diutamakan pada penggunaan standar teknis, untuk menspesifikasi bagaimana membangun komputer atau menghubungkan peralatan perangkat keras. Protokol secara umum digunakan pada komunikasi real-time dimana standar digunakan untuk mengatur struktur dari informasi untuk penyimpanan jangka panjang.

• Sangat susah untuk menggeneralisir protokol dikarenakan protokol memiliki banyak variasi di dalam tujuan penggunaanya. Kebanyakan protokol memiliki salah satu atau beberapa dari hal berikut:
• Melakukan deteksi adanya koneksi fisik atau ada tidaknya komputer atau mesin lainnya.
• Melakukan metode "jabat-tangan" (handshaking).
• Negosiasi berbagai macam karakteristik hubungan.
• Bagaimana mengawali dan mengakhiri suatu pesan.
• Bagaimana format pesan yang digunakan.
• Yang harus dilakukan saat terjadi kerusakan pesan atau pesan yang tidak sempurna.
• Mendeteksi rugi-rugi pada hubungan jaringan dan langkah-langkah yang dilakukan selanjutnya
• Mengakhiri suatu koneksi.

Untuk memudahkan memahami Protokol, kita mesti mengerti Model OSI. Dalam Model OSI terdapat 7 layer dimana masing-masing layer mempunyai jenis protokol sesuai dengan peruntukannya.



Prinsip-prinsip Desain Protokol

Dalam membuat protokol ada tiga hal yang harus dipertimbangkan:

• Efektivitas
• Kehandalan
• Kemampuan dalam kondisi gagal di network.

TCP/IP (Transmission Control Protocol)

Protokol Komunikasi TCP/IP Pada TCP/IP terdapat beberapa protokol sub yang menangani masalah komunikasi antar komputer. TCP/IP merngimplemenasikan arsitektur berlapis yang terdiri atas empat lapis, di antaranya adalah :






1. Protokol lapisan aplikasi

Protokol lapisan aplikasi bertanggung jawab untuk menyediakan akses kepada aplikasi terhadap layanan jaringan TCP/IP. Protokol ini mencakup protokol:
Dynamic Host Configuration Protocol (DHCP)
Domain Name System (DNS)
Hypertext Transfer Protocol (HTTP)
File Transfer Protocol (FTP)
Telnet
Simple Mail Transfer Protocol (SMTP)
Simple Network Management Protocol (SNMP)
dan masih banyak protokol lainnya.
Dalam beberapa implementasi stack protokol, seperti halnya Microsoft TCP/IP, protokol-protokol lapisan aplikasi berinteraksi dengan menggunakan antarmuka Windows Sockets (Winsock) atau NetBIOS over TCP/IP (NetBT).




2. Protokol lapisan antar-host :

Protokol lapisan antar-host berguna untuk membuat komunikasi menggunakan sesi koneksi yang bersifat connection-oriented atau broadcast yang bersifat connectionless. Protokol dalam lapisan ini adalah:
Transmission Control Protocol (TCP)
User Datagram Protocol (UDP) 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..




3. Protokol lapisan internetwork

bertanggung jawab untuk melakukan pemetaan (routing) dan enkapsulasi paket-paket data jaringan menjadi paket-paket IP. Protokol yang bekerja dalam lapisan ini adalah:
Internet Protocol (IP)
Address Resolution Protocol (ARP)
Internet Control Message Protocol (ICMP)
Internet Group Management Protocol (IGMP).




4. Protokol lapisan antarmuka jaringan

bertanggung jawab untuk meletakkan frame-frame jaringan di atas media jaringan yang digunakan. TCP/IP dapat bekerja dengan banyak teknologi transport, Sepert:
LAN (Contoh: Ethernet dan Token Ring)
MAN/WAN (seperti halnya dial-up modem yang berjalan di atas:
Public Switched Telephone Network (PSTN)
Integrated Services Digital Network (ISDN)
Asynchronous Transfer Mode (ATM))
UDP ( User Datagram Protokol)
UDP, singkatan dari 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 (User Datagram Protocol)

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.

PENGGUNAAN UDP UDP sering digunakan dalam beberapa tugas berikut:
Protokol yang “ringan” (lightweight): Untuk menghemat sumber daya memori dan prosesor, beberapa protokol lapisan aplikasi membutuhkan penggunaan protokol yang ringan yang dapat melakukan fungsi-fungsi spesifik dengan saling bertukar pesan. Contoh dari protokol yang ringan adalah fungsi query nama dalam protokol lapisan aplikasi Domain Name System.
Protokol lapisan aplikasi yang mengimplementasikan layanan keandalan: Jika protokol lapisan aplikasi menyediakan layanan transfer data yang andal, maka kebutuhan terhadap keandalan yang ditawarkan oleh TCP pun menjadi tidak ada. Contoh dari protokol seperti ini adalah Trivial File Transfer Protocol (TFTP) dan Network File System (NFS)
Protokol yang tidak membutuhkan keandalan. Contoh protokol ini adalah protokol Routing Information Protocol (RIP).
Transmisi broadcast: Karena UDP merupakan protokol yang tidak perlu membuat koneksi terlebih dahulu dengan sebuah host tertentu, maka transmisi broadcast pun dimungkinkan. Sebuah protokol lapisan aplikasi dapat mengirimkan paket data ke beberapa tujuan dengan menggunakan alamat multicast atau broadcast. Hal ini kontras dengan protokol TCP yang hanya dapat mengirimkan transmisi one-to-one. Contoh: query nama dalam protokol NetBIOS Name Service.

 



POP3 (Post Office Protocol)

POP3 adalah kepanjangan dari Post Office Protocol version 3, yakni protokol yang digunakan untuk mengambil email dari email server. Protokol POP3 dibuat karena desain dari sistem email yang mengharuskan adanya email server yang menampung email untuk sementara sampai email tersebut diambil oleh penerima yang berhak. Kehadiran email server ini disebabkan kenyataan hanya sebagian kecil dari komputer penerima email yang terus-menerus melakukan koneksi ke jaringan internet. Port 110

IMAP (Internet Message Access Protocol)

IMAP (Internet Message Access Protocol) adalah protokol standar untuk mengakses/mengambil e-mail dari server. IMAP memungkinkan pengguna memilih pesan e-mail yang akan ia ambil, membuat folder di server, mencari pesan e-mail tertentu, bahkan menghapus pesan e-mail yang ada. Kemampuan ini jauh lebih baik daripada POP (Post Office Protocol) yang hanya memperbolehkan kita mengambil/download semua pesan yang ada tanpa kecuali.

SMTP

SMTP (Simple Mail Transfer Protocol) adalah suatu protokol yang umum digunakan untuk pengiriman surat elektronik atau email di Internet. Protokol ini gunakan untuk mengirimkan data dari komputer pengirim surat elektronik ke server surat elektronik penerima. Port 25.

HTTP (Hypertext Transfer Protocol)

HTTP (Hypertext Transfer Protocol) suatu protokol yang digunakan oleh WWW (World Wide Web). HTTP mendefinisikan bagaimana suatu pesan bisa diformat dan dikirimkan dari server ke client. HTTP juga mengatur aksi-aksi apa saja yang harus dilakukan oleh web server dan juga web browser sebagai respon atas perintah-perintah yang ada pada protokol HTTP ini.

Contohnya bila kita mengetikkan suatu alamat atau URL pada internet browser maka web browser akan mengirimkan perintah HTTP ke web server. Web server kemudian akan menerima perintah ini dan melakukan aktivitas sesuai dengan perintah yang diminta oleh web browser. Hasil aktivitas tadi akan dikirimkan kembali ke web browser untuk ditampilkan kepada kita. Port 80

HTTPS

HTTPSadalah versi aman dari HTTP, protokol komunikasi dari World Wide Web. Ditemukan oleh Netscape Communications Corporation untuk menyediakan autentikasi dan komunikasi tersandi dan penggunaan dalam komersi elektris.

Selain menggunakan komunikasi plain text, HTTPS menyandikan data sesi menggunakan protokol SSL (Secure Socket layer) atau protokol TLS (Transport Layer Security). Kedua protokol tersebut memberikan perlindungan yang memadai dari serangan eavesdroppers, dan man in the middle attacks. Pada umumnya port HTTPS adalah 443.

Tingkat keamanan tergantung pada ketepatan dalam mengimplementasikan pada browser web dan perangkat lunak server dan didukung oleh algorithma penyandian yang aktual.

Oleh karena itu, pada halaman web digunakan HTTPS, dan URL yang digunakan dimulai dengan ‘https://’ bukan dengan ‘http://’

Kesalahpahaman yang sering terjadi pada pengguna kartu kredit di web ialah dengan menganggap HTTPS “sepenuhnya” melindungi transaksi mereka. Sedangkan pada kenyataannya, HTTPS hanya melakukan enkripsi informasi dari kartu mereka antara browser mereka dengan web server yang menerima informasi. Pada web server, informasi kartu mereke secara tipikal tersimpan di database server (terkadang tidak langsung dikirimkan ke pemroses kartu kredit), dan server database inilah yang paling sering menjadi sasaran penyerangan oleh pihak-pihak yang tidak berkepentingan

SSH (Sucure Shell)

SSH adalah protocol jaringan yang memungkinkan pertukaran data secara aman antara dua komputer. SSH dapat digunakan untuk mengendalikan komputer dari jarak jauh mengirim file, membuat Tunnel yang terrenkripsi dan lain-lain. Protocol ini mempunyai kelebihan disbanding protocol yang sejenis seperti Telnet, FTP, Danrsh, karena SSH memiliki system Otentikasi,Otorisasi, dan ekripsinya sendiri. Dengan begitu keamanan sebuah sesi komunikasi melalui bantuan SSH ini menjadi lebih terjamin. SSH memang lebih aman dibandingkan dengan protocol sejenis, tetapi protocol SSH tatap rentan terhadap beberapa jenis serangan tertentu. Pada umumnya serangan ini ditunjukan Pada SSH versi pertama (SSH-1) yang memang memiliki tingkat keamanan yang lebih lemah daripada SSH versi kedua (SSH-2). Salah satu serangan pada SSH versi pertama adalah serangan MAN IN THE MIDDLE pada saat pertukaran kunci. Protocol SSH serta algoritma yang digunakan pada kedua versi SSH, lalu serangan-serangan yang terjadi pada SSH dan bagaimana SSH mengatasinya. Untuk meningkatkan keamanan pada protocol SSH dapat dilakukan dengan cara menggunakan kartu Kriptografi untuk autentifkasi.Telnet (Telecommunication network) adalah sebuah protokol jaringan yang digunakan di koneksi Internet atau Local Area Network. TELNET dikembangkan pada 1969 dan distandarisasi sebagai IETF STD 8, salah satu standar Internet pertama. TELNET memiliki beberapa keterbatasan yang dianggap sebagai risiko keamanan. Port 22.

Telnet (Telecommunication network)

Telnet adalah sebuah protokol jaringan yang digunakan di koneksi Internet atau Local Area Network. TELNET dikembangkan pada 1969 dan distandarisasi sebagai IETF STD 8, salah satu standar Internet pertama. TELNET memiliki beberapa keterbatasan yang dianggap sebagai risiko keamanan. Port 23.

FTP ( File Transfer Protocol )

FTP ( File Transfer Protocol ) adalah sebuah protocol internet yang berjalan di dalam lapisan aplikasi yang merupakan standar untuk pentransferan berkas (file) computer antar mesin-mesin dalam sebuah internetwork. FTP atau protocol Transmission Control Protocol (TCP) untuk komunikasi data antara klien dan server, sehingga di antara kedua komponen tersebut akan dibuatlah sebuah sesi komunikasi sebelum transfer data dimulai. FTP hanya menggunakan metode autentikasi standar, yakni menggunakan User name dan paswordnya yang dikirim dalam bentuk tidak terenkripsi. Pengguana terdaftar dapat menggunakan username dan password-nya untuk mengakses ,men-dawnload ,dan meng- updlot berkas- berkas yang ia kehenaki.

Umumnya, para pengguna daftar memiliki akses penuh terdapat berapa direkotri , sehingga mereka dapat berkas , memuat dikotri dan bahkan menghapus berkas. Pengguna yang belum terdaftar dapat juga menggunakan metode anonymous login,yakni dengan menggunakan nama pengguna anonymous & password yang diisi dengan menggunakan alamat e-mail. Sebuah server FTP diakses dengan menggunakan Universal Resource Identifier (URI) dengan menggunakan format ftp://namaserver.

Klien FTP dapat menghubungi server FTP dengan membuka URI tersebut.

Tujuan FTP server adalah sebagai beikut :

1. Untuk men-sharing data.

2. Untuk menyediakan indirect atau implicit remote computer.

3. Untuk menyediakan tempat penyimpanan bagi User.

4. Untuk menyediakan tranper data yang reliable dan efisien.

FTP sebenarnya cara yang tidak aman untuk mentransfer file karena file tersebut ditransfesfer tanpa melalui enkripsi terlebih dahulu tapi melalui clear text. Metode text yang dipakai transfer data adalah format ASCII atau format binary. Secara Default, FTP menggunakan metode ASCII untuk transfer data. Karena Pengirimannya tanpa enkripsi, maka username,password,data yang ditransfer maupun perintah yang dikirim dapat dniffing oleh orang dengan menggunakan protocol analyzer (Sniffer). Solusi yang digunakan adalah dengan menggunakan SFTP (SSH FTP) yaitu FTP yang berbasis pada SSH atau menggunakan FTPS (FTP over SSL) sehingga data yang dikirim terlebih dahulu disana. Port 20 & 21

LDAP

LDAP (Lightweight Directory Access Protocol) adalah protokol perangkat lunak untuk memungkinkan semua orang mencari resource organisasi, perorangan dan lainnya, seperti file atau printer di dalam jaringan baik di internet atau intranet. Protokol LDAP membentuk sebuah direktori yang berisi hirarki pohon yang memiliki cabang, mulai dari negara (countries), organisasi, departemen sampai dengan perorangan. Dengan menggunakan LDAP, seseorang dapat mencari informasi mengenai orang lain tanpa mengetahui lokasi orang yang akan dicari itu.

SSL (Secure Socket Layer).

SSL (Secure Socket Layer) adalah arguably internet yang paling banyak digunakan untuk enkripsi. Ditambah lagi, SSL sigunakan tidak hanya keamanan koneksi web, tetapi untuk berbagai aplikasi yang memerlukan enkripsi jaringan end-to-end. Secure Sockets Layer (SSL) merupakan sistem yang digunakan untuk mengenkripsi pengiriman informasi pada internet, sehingga data dapat dikirim dengan aman. Protokol SSL mengatur keamanan dan integritas menggunakan enkripsi, autentikasi, dan kode autentikasi pesan. SSL protocol menyedian privasi komunikasi di internet. SSL tidak mendukung fileencryption, access-control, atau proteksi virus, jadi SSL tidak dapat membantu mengatur data sensitif setelah dan sebelum pengiriman yang aman. Protokol SSL terdiri dari dua sub-protokol: SSL record protocol dan SSL handshake protocol. SSL record protocol mendefinisikan format yang digunakan untuk mentransmisikan data. Sedangkan SSL handshake protocol melibatkan SSL record protocol untuk menukarkan serangkaian pesan antara SSL enabled server dan SSL enable client ketika keduanya pertama kali melakukan koneksi SSL. Pertukaran pesan tersebut digunakan untuk memfasilitasi tindakan sebagai berikut :

• Autentikasi dari server ke klien

• Mengizinkan klien dan server untuk memilih algoritma kriptografi atau sandi, yang mendukung komunikasi keduanya.

• Autentikasi dari klien ke server.

• Menggunakan teknik enkripsi public key untuk membuka data yang dienkripsi

• Membuat enkripsi koneksi SSL

Domain Name System (DNS)

Domain Name System (DNS) adalah distribute database system yang digunakan untuk pencarian nama komputer (name resolution) di jaringan yang mengunakan TCP/IP (Transmission Control Protocol/Internet Protocol). DNS biasa digunakan pada aplikasi yang terhubung ke Internet seperti web browser atau e-mail, dimana DNS membantu memetakan host name sebuah komputer ke IP address. Selain digunakan di Internet, DNS juga dapat di implementasikan ke private network atau intranet dimana DNS memiliki keunggulan seperti:

1. Mudah, DNS sangat mudah karena user tidak lagi direpotkan untuk mengingat IP address sebuah komputer cukup host name (nama Komputer).

2. Konsisten, IP address sebuah komputer bisa berubah tapi host name tidak berubah.

3. Simple, user hanya menggunakan satu nama domain untuk mencari baik di Internet maupun di Intranet.



Struktur DNS Domain Name Space merupakan sebuah hirarki pengelompokan domain berdasarkan nama, yang terbagi menjadi beberapa bagian di antaranya:

Root-Level Domains Domain ditentukan berdasarkan tingkatan kemampuan yang ada di struktur hirarki yang disebut dengan level. Level paling atas di hirarki disebut dengan root domain. Root domain di ekspresikan berdasarkan periode dimana lambang untuk root domain adalah (“.”).

Top-Level Domains Pada bagian dibawah ini adalah contoh dari top-level domains:

a) .com Organisasi Komersial

b) .edu Institusi pendidikan atau universitas

c) .org Organisasi non-profit

d) .net Networks (backbone Internet)

e) .gov Organisasi pemerintah non militer

f) .mil Organisasi pemerintah militer

g) .num No telpon

h) .arpa Reverse DNS

i) .xx dua-huruf untuk kode Negara (id:indonesia.my:malaysia,au:australia)

Top-level domains dapat berisi second-level domains dan hosts.

Second-Level Domains

Second-level domains dapat berisi host dan domain lain, yang disebut dengan subdomain. Untuk contoh: Domain Bujangan, bujangan.com terdapat komputer (host) seperti server1.bujangan.com dan subdomain training.bujangan.com. Subdomain training.bujangan.com juga terdapat komputer (host) seperti client1.training.bujangan.com.

Host Names Domain name yang digunakan dengan host name akan menciptakan fully qualified domain name (FQDN) untuk setiap komputer. Sebagai contoh, jika terdapat fileserver1.detik.com, dimana fileserver1 adalah host name dan detik.com adalah domain name.

Bagaimana DNS Bekerja??

Fungsi dari DNS adalah menerjemahkan nama komputer ke IP address (memetakan). Client DNS disebut dengan resolvers dan DNS server disebut dengan name servers. Resolvers atau client mengirimkan permintaan ke name server berupa queries. Name server akan memproses dengan cara mencek ke local database DNS, menghubungi name server lainnya atau akan mengirimkan message failure jika ternyata permintaan dari client tidak ditemukan. Proses tersebut disebut dengan Forward Lookup Query, yaitu permintaan dari client dengan cara memetakan nama komputer (host) ke IP address.

Cara kerja Domain Name Sistem:

a) Resolvers mengirimkan queries ke name server

b) Name server mencek ke local database, atau menghubungi name server lainnya, jika ditemukan akan diberitahukan ke resolvers jika tidak akan mengirimkan failure message

c) Resolvers menghubungi host yang dituju dengan menggunakan IP address yang diberikan name server

Point-to-Point Protocol

Point-to-Point Protocol (sering disingkat menjadi PPP) adalah sebuah protokol enkapsulasi paket jaringan yang banyak digunakan pada wide area network (WAN). Protokol ini merupakan standar industri yang berjalan pada lapisan data-link dan dikembangkan pada awal tahun 1990-an sebagai respons terhadap masalah-masalah yang terjadi pada protokol Serial Line Internet Protocol (SLIP), yang hanya mendukung pengalamatan IP statis kepada para kliennya. Dibandingkan dengan pendahulunya (SLIP), PPP jauh lebih baik, mengingat kerja protokol ini lebih cepat, menawarkan koreksi kesalahan, dan negosiasi sesi secara dinamis tanpa adanya intervensi dari pengguna. Selain itu, protokol ini juga mendukung banyak protokol-protokol jaringan secara simultan. PPP didefinisikan pada RFC 1661 dan RFC 1662.

Serial Line Internet Protocol

Serial Line Internet Protocol dianggap berkaitan erat dengan pengertian berikut Disingkat dengan SLIP. Sebuah protokol yang memungkinkan pemindahan data IP melalui saluran telepon. Alat bantu lainnya dalam SLIP adalah PPP yang mendeteksi kesalahan dan konfigurasi. Sistem ini memerlukan satu komputer server sebagai penampungnya, dan secara perlahan-lahan akan digantikan oleh standar PPP yang memiliki kecepatan proses lebih tinggi.

Internet Control Message Protocol (ICMP)

Salah satu protokol inti dari keluarga. ICMP berbeda tujuan dengan TCP dan UDP dalam hal ICMP tidak digunakan secara langsung oleh aplikasi jaringan milik pengguna. salah satu pengecualian adalah aplikasi ping yang mengirim pesan ICMP Echo Request (dan menerima Echo Reply) untuk menentukan apakah komputer tujuan dapat dijangkau dan berapa lama paket yang dikirimkan dibalas oleh komputer tujuan. protokol internet.

ICMP utamanya digunakan oleh sistem operasi komputer jaringan untuk mengirim pesan kesalahan yang menyatakan, sebagai contoh, bahwa komputer tujuan tidak bisa dijangkau.

Sumber:
http://id.wikipedia.org/wiki/Protokol_%28komputer%29