Rabu, 16 Agustus 2017

PING, ICMP, ARP, DAN INTERFACE TOPOLOGI



TUGAS SISTEM OPERASI JARINGAN

I.                   PING



Ping adalah utilitas perangkat lunak administrasi jaringan komputer yang digunakan untuk menguji jangkauan host pada jaringan Protokol Internet (IP). Ini mengukur waktu pulang-pergi untuk pesan yang dikirim dari host asal ke komputer tujuan yang digemakan kembali ke sumbernya.
Ping beroperasi dengan mengirimkan paket Echo Request Protocol (ICMP / ICMP6) Echo Request ke host target dan menunggu ICMP Echo Reply. Program melaporkan kesalahan, kehilangan paket, dan ringkasan statistik dari hasil, biasanya termasuk minimum, maksimum, waktu ronde rata-rata, dan standar deviasi rata-rata.

Pilihan baris perintah utilitas ping dan outputnya bervariasi antara berbagai implementasi. Pilihan mungkin termasuk ukuran payload, hitungan tes, batasan jumlah hop jaringan (TTL) yang akan melintasi, dan interval antara permintaan. Banyak sistem menyediakan utilitas pendamping ping6, untuk pengujian pada jaringan Internet Protocol versi 6 (IPv6).

Berikut ini adalah output dari menjalankan ping di Linux untuk mengirimkan lima probe ke host target www.example.com:

$ ping -c 5 www.example.com
PING www.example.com(2606:2800:220:1:248:1893:25c8:1946 (2606:2800:220:1:248:1893:25c8:1946)) 56 data bytes
64 bytes from 2606:2800:220:1:248:1893:25c8:1946 (2606:2800:220:1:248:1893:25c8:1946): icmp_seq=1 ttl=58 time=138 ms
64 bytes from 2606:2800:220:1:248:1893:25c8:1946 (2606:2800:220:1:248:1893:25c8:1946): icmp_seq=2 ttl=58 time=137 ms
64 bytes from 2606:2800:220:1:248:1893:25c8:1946 (2606:2800:220:1:248:1893:25c8:1946): icmp_seq=3 ttl=58 time=137 ms
64 bytes from 2606:2800:220:1:248:1893:25c8:1946 (2606:2800:220:1:248:1893:25c8:1946): icmp_seq=4 ttl=58 time=137 ms
64 bytes from 2606:2800:220:1:248:1893:25c8:1946 (2606:2800:220:1:248:1893:25c8:1946): icmp_seq=5 ttl=58 time=138 ms

--- www.example.com ping statistics ---
5 packets transmitted, 5 received, 0% packet loss, time 4005ms
rtt min/avg/max/mdev = 137.200/137.961/138.817/0.649 ms

Output mencantumkan setiap pesan probe dan hasil yang diperoleh. Akhirnya, daftar statistik dari keseluruhan tes. Dalam contoh ini, waktu round trip terpendek 137.200 ms, rata-rata 137.961 ms, dan nilai maksimumnya adalah 138,817 ms. Pengukuran memiliki standar deviasi 0,649 ms.

Jika tidak ada tanggapan dari host target, sebagian besar implementasi ping tidak menunjukkan apa-apa, atau mencetak pemberitahuan secara berkala tentang waktu keluar. Kemungkinan hasil ping yang menunjukkan masalah adalah sebagai berikut:

    H,! N atau! P - host, jaringan atau protokol tidak terjangkau
    Rute sumber gagal
    F - fragmentasi dibutuhkan
    U atau! W - jaringan tujuan / host tidak diketahui
    I - host sumber terisolasi
    A - komunikasi dengan jaringan tujuan secara administratif dilarang
    Z - komunikasi dengan host tujuan secara administratif dilarang
    Q - untuk ini ToS jaringan tujuan tidak terjangkau
    T - untuk ini ToS host tujuan tidak terjangkau
    X - komunikasi secara administratif dilarang
    Pelanggaran v-host precedence
    C - precedence cutoff berlaku

Jika terjadi kesalahan, host target atau router perantara mengirimkan kembali pesan kesalahan ICMP, misalnya "host unreachable" atau "TTL terlampaui saat transit". Selain itu, pesan ini mencakup delapan byte pertama dari pesan asli (dalam hal ini header permintaan gema ICMP, termasuk nilai kuench), sehingga utilitas ping dapat mencocokkan tanggapan dengan query yang berasal.


II.                ARP

Address Resolution Protocol (ARP) adalah protokol komunikasi yang digunakan untuk penyelesaian alamat lapisan Internet ke alamat lapisan link, fungsi penting dalam suite protokol Internet. ARP didefinisikan oleh RFC 826 pada tahun 1982, adalah Standar Internet STD 37. ARP juga merupakan nama program untuk memanipulasi alamat ini di sebagian besar sistem operasi.

ARP digunakan untuk memetakan alamat jaringan (misalnya alamat IPv4) ke alamat fisik seperti alamat Ethernet (juga diberi nama alamat MAC). ARP telah diimplementasikan dengan banyak kombinasi teknologi lapisan data dan jaringan link, seperti IPv4, Chaosnet, DECnet dan Xerox PARC Universal Packet (PUP) menggunakan standar IEEE 802, FDDI, X.25, Frame Relay dan Asynchronous Transfer Mode (ATM). IPv4 di atas IEEE 802.3 dan IEEE 802.11 adalah penggunaan yang paling umum.

Dalam jaringan Internet Protocol Version 6 (IPv6), fungsionalitas ARP disediakan oleh Neighbor Discovery Protocol (NDP).

Address Resolution Protocol adalah protokol request dan response yang pesannya dienkapsulasi oleh protokol layer link. Hal ini dikomunikasikan dalam batas-batas jaringan tunggal, tidak pernah diarahkan melintasi node internetwork. Properti ini menempatkan ARP ke dalam Link Layer dari Internet Protocol Suite, sedangkan pada model Open Systems Interconnection (OSI), sering digambarkan berada pada Layer 3, yang dienkapsulasi oleh protokol Layer 2. Namun, ARP tidak dikembangkan dalam kerangka jaringan OSI.
Address Resolution Protocol menggunakan format pesan sederhana yang berisi satu permintaan atau respons resolusi alamat. Ukuran pesan ARP tergantung pada lapisan atas dan ukuran alamat lapisan yang lebih rendah, yang diberikan oleh jenis protokol jaringan (biasanya IPv4) yang digunakan dan jenis perangkat keras atau lapisan tautan virtual yang digunakan protokol lapisan atas. Header pesan menentukan jenis ini, serta ukuran alamat masing-masing. Header pesan dilengkapi dengan kode operasi untuk permintaan (1) dan balas (2). Payload paket terdiri dari empat alamat, alamat hardware dan protokol dari host pengirim dan penerima.

Struktur paket utama paket ARP ditunjukkan pada tabel berikut yang menggambarkan kasus jaringan IPv4 yang berjalan pada Ethernet. Dalam skenario ini, paket memiliki bidang 48-bit untuk alamat perangkat keras pengirim (SHA) dan alamat perangkat keras target (THA), dan bidang 32-bit untuk alamat protokol pengirim dan target yang sesuai (SPA dan TPA). Dengan demikian, ukuran paket ARP dalam kasus ini adalah 28 byte. EtherType untuk ARP adalah 0x0806. (Ini muncul di header frame Ethernet saat payload adalah paket ARP. Jangan dikelirukan dengan PTYPE di bawah ini, yang muncul dalam paket ARP yang dienkapsulasi ini.)

Jenis perangkat keras (HTYPE)
    Bidang ini menentukan jenis protokol jaringan. Contoh: Ethernet adalah 1.
Jenis protokol (PTYPE)
    Bidang ini menentukan protokol internetwork yang digunakan untuk permintaan ARP. Untuk IPv4, ini memiliki nilai 0x0800. Nilai PTYPE yang diizinkan berbagi ruang penomoran dengan EtherType.
Panjang perangkat keras (HLEN)
    Panjang (dalam oktet) dari alamat perangkat keras. Ukuran alamat Ethernet adalah 6.
Panjang protokol (PLEN)
    Panjang (dalam oktet) alamat yang digunakan pada protokol lapisan atas. (Protokol lapisan atas ditentukan di PTYPE.) Ukuran alamat IPv4 adalah 4.
Operasi
    Menentukan operasi yang dilakukan pengirim: 1 untuk permintaan, 2 untuk balasan.
Alamat perangkat keras pengirim (SHA)
    Alamat media pengirim Dalam permintaan ARP, bidang ini digunakan untuk menunjukkan alamat host yang mengirim permintaan. Dalam balasan ARP, bidang ini digunakan untuk menunjukkan alamat host yang dicari oleh permintaan tersebut. (Tidak harus alamat host menjawab seperti dalam kasus media virtual.) Perhatikan bahwa switch tidak memperhatikan bidang ini, terutama dalam mempelajari alamat MAC. PDU ARP dienkapsulasi dalam bingkai Ethernet, dan itulah yang digunakan oleh perangkat Layer 2.
Alamat protokol pengirim (SPA)
    Alamat pengirim surat kabar.
Menargetkan alamat perangkat keras (THA)
    Alamat media penerima yang dimaksud Dalam permintaan ARP bidang ini diabaikan. Dalam sebuah ARP reply field ini digunakan untuk menunjukkan alamat host yang berasal dari permintaan ARP.
Alamat protokol target (TPA)
    Alamat internet dari penerima yang dituju.

Nilai parameter protokol ARP telah distandarisasi dan dikelola oleh Internet Assigned Numbers Authority (IANA).

Contoh:
Dua komputer di kantor (komputer 1 dan komputer 2) terhubung satu sama lain di jaringan area lokal dengan kabel Ethernet dan switch jaringan, tanpa gateway atau router perantara. Komputer 1 memiliki paket untuk dikirim ke Komputer 2. Melalui DNS, komputer menentukan bahwa Computer memiliki alamat IP 192.168.0.55. Untuk mengirim pesan, juga memerlukan alamat MAC Computer 2. Pertama, Komputer 1 menggunakan tabel ARP yang di-cache untuk mencari 192.168.0.55 untuk setiap catatan alamat MAC Computer 2 yang ada (00: eb: 24: b2: 05: ac). Jika alamat MAC ditemukan, ia akan mengirim frame Ethernet dengan alamat tujuan 00: eb: 24: b2: 05: ac, berisi paket IP ke link. Jika cache tidak menghasilkan hasil untuk 192.168.0.55, Komputer 1 harus mengirim pesan ARP broadcast (tujuan FF: FF: FF: FF: FF: alamat MAC FF), yang diterima oleh semua komputer, meminta jawaban untuk 192.168.0.55. Komputer 2 merespon dengan alamat MAC dan IP-nya. Komputer 2 dapat memasukkan entri untuk Komputer 1 ke dalam tabel ARP untuk penggunaan selanjutnya. Komputer 1 menyimpan informasi respon di tabel ARP dan sekarang dapat mengirim paket.

III.             ICMP

Internet Control Message Protocol (ICMP) adalah protokol pendukung dalam paket protokol Internet. Ini digunakan oleh perangkat jaringan, termasuk router, untuk mengirim pesan kesalahan dan informasi operasional yang menunjukkan, misalnya, bahwa layanan yang diminta tidak tersedia atau bahwa host atau router tidak dapat dijangkau. ICMP berbeda dari protokol transport seperti TCP dan UDP karena biasanya tidak digunakan untuk pertukaran data antar sistem, dan juga tidak digunakan secara teratur oleh aplikasi jaringan pengguna akhir (kecuali beberapa alat diagnostik seperti ping dan traceroute)
Protokol Pesan Kontrol Internet adalah bagian dari Internet Protocol Suite, sebagaimana didefinisikan dalam RFC 792. Pesan ICMP biasanya digunakan untuk tujuan diagnostik atau pengendalian atau yang dihasilkan sebagai respons terhadap kesalahan dalam operasi IP (seperti yang ditentukan dalam RFC 1122). Kesalahan ICMP diarahkan ke alamat IP sumber paket asal.

Sebagai contoh, setiap perangkat (seperti router perantara) meneruskan datagram IP pertama-tama menentukan field waktu untuk tinggal (TTL) di header IP satu per satu. Jika TTL yang dihasilkan adalah 0, paket tersebut akan dibuang dan ICMP Time To Live terlampaui dalam pesan transit dikirim ke alamat sumber datagram.

Meskipun pesan ICMP terkandung dalam paket IP standar, pesan ICMP biasanya diproses sebagai kasus khusus, berbeda dari pemrosesan IP biasa, dan bukan diproses sebagai sub protokol IP normal. Dalam banyak kasus, perlu untuk memeriksa isi pesan ICMP dan mengirimkan pesan kesalahan yang sesuai ke aplikasi yang bertanggung jawab untuk pengiriman paket IP yang mendorong pengiriman pesan ICMP.

Banyak utilitas jaringan yang umum digunakan didasarkan pada pesan ICMP. Perintah traceroute dapat diimplementasikan dengan mentransmisikan IP datagrams dengan field header IP TTL yang ditetapkan secara khusus, dan mencari Waktu ICMP untuk hidup melebihi dalam transit (di atas) dan pesan "Destination unreachable" yang dihasilkan sebagai tanggapan. Utilitas ping yang terkait diimplementasikan dengan menggunakan pesan ICMP "Echo request" dan "Echo reply".


IV.                   Topologi dan Interface
a)      Interface fisik

Interface fisik dapat digunakan untuk topologi point-to-point maupun point-to-multipoint selama seluruh router pada topologi berada dalam satu subnet yang sama.

Pada interface fisik pemetaan DLCI secara default telah menggunakan dynamic mapping, namun jika kita ingin mengkonfigurasikan mapping sendiri kita dapat melakukannya baik menggunakan dynamic atau static mapping.

b)      Sub-interface point-to-point

Jenis sub-interface ini digunakan untuk koneksi point-to-point ke satu tujuan dalam subnet yang sama. Jika terdapat beberapa tujuan dan masing-masing berada pada subnet yang berbeda, maka kita dapat menggunakan beberapa subinterface point-to-point.

Pada setiap sub-interface point-to-point kita harus mengkonfigurasikan pemetaan DLCI secara manual, namun metode yang bisa digunakan hanyalah dynamic mapping. Untuk static mapping pada sub-interface point-to-point tidak akan bisa dikonfigurasikan, sebab setiap “ujung-ujung” PVC sudah pasti hanya akan terhubung ke satu router dengan satu DLCI sehingga static mapping menjadi tidak diperlukan.

c)      Sub-interface multipoint

Jenis sub-interface ini digunakan untuk koneksi point-to-multipoint. Satu buah subinterface multipoint dapat dipetakan ke beberapa tujuan dalam satu subnet yang sama, sehingga jika terdapat beberapa subnet yang berbeda dengan masing-masing subnet didalamnya memiliki beberapa router, maka kita harus membuat beberapa subinterface multipoint.

Pada setiap sub-interface multipoint, kita harus mengkonfigurasikan pemetaan DLCI baik dengan dynamic maupun static mapping, sebab pada “ujung-ujung” PVC bisa saja terdapat beberapa router dan beberapa DLCI yang berbeda.
 

BY: STEVEN OWEN PURNAWAN
XII TKJ 2 / 33
SMK NEGERI 3 BUDURAN