1. Teknologi Rangkaian Komputer Senibina Internet dan Protokol TCP/IP
TK3133
Teknologi Rangkaian Komputer
Antara Rangkaian :
Senibina Internet dan Protokol TCP/IP
mhmh

2. Pengenalan
Antara Rangkaian :
Konsep
Senibina
Protokol
mhmh

3. Pengenalan
Dalam dunia sebenar, komputer dihubungkan dengan pelbagai jenis teknologi LAN dan WAN
Realitinya, rangkaian adalah heterogeneous iaitu rangkaian pelbagai jenis (dan bukan homogeneous)
Mengandungi berjuta-juta rangkaian yang dihubungkan kepada tulang-belakang berkelajuan tinggi
Mana-mana sistem perlu menyesuaikan dengan pelbagai teknologi
Memperkenalkan konsep internetworking
mhmh

4. Internetworking / Antara Rangkaian
Internetworking ialah skima untuk menyambungkan pelbagai rangkaian yang berlainan teknologi
Menggunakan kedua-dua perkakasan dan perisian
Perkakasan tambahan diletakkan di antara rangkaian
Perisian berada pada komputer yang terhubung dengannya
Sistem rangkaian yang bersambungan ini juga dipanggil internetwork / internet
Juga dikenali sebagai rangkaian maya
mhmh

5. AntaraRangkaian / Internetworking
Kenapa rangkaian berbeza?
Rangkaian berbeza dengan protokol yang berbeza
Install rangkaian sendiri
Rangkaian berbeza guna teknologi berbeza
Senario internetworking
mhmh

6. Antara Rangkaian / Internetworking
mhmh

7. Internet ialah koleksi sambungan pelbagai rangkaian
Koleksi Sub Rangkaian
Internet ialah koleksi sambungan pelbagai rangkaian
mhmh

8. Perbezaan Rangkaian
mhmh

9. Sambungan Rangkaian Fizikal menggunakan Peranti Router
Router merupakan komponen atau peranti perkakasan yang digunakan untuk menyambungkan rangkaian
Router mempunyai lebih antaramuka pada pelbagai rangkaian
Router hantar dan serahkan paket di antara rangkaian-rangkaian
Tukar paket jika perlu untuk memenuhi piawaian untuk setiap rangkaian yang berbeza teknologi (juga dipanggil sebagai gateway)
mhmh

10. Router
Contoh dua rangkaian fizikal disambungkan dengan satu router yang mengandungi 2 antaramuka berasingan untuk setiap sambungan rangkaian
mhmh

11. Senibina Internet
internetwork terdiri daripada pelbagai rangkaian yang dihubungkan oleh router (rangkaian boleh jadi LAN atau WAN)
mhmh

12. Senibina Internet Router boleh mempunyai lebih daripada dua antaramuka
mhmh

13. Internet
The internet concept. (a) The illusion of a single network that TCP/IP software provides to users and applications, and (b) the underlying physical structure in which a computer attaches to one physical network, and routers interconnect the networks
mhmh

14. Internet dilihat oleh TCP/IP
mhmh

15. Protokol untuk Internet
TCP/IP merupakan protokol internetworking yang paling popular digunakan
Protokol internetworking yang pertama
Dibiayai oleh ARPA dan diambil alih oleh NSF
Pelantar dan pengeluar tidak-bersandar
mhmh

16. Lapisan TCP/IP Model OSI 7-lapisan tidak termasuk internetworking
Model Lapisan TCP/IP mengandungi lima lapisan
mhmh

17. Lapisan TCP/IP dan Model OSI
mhmh

18. Lapisan TCP/IP Lapisan 5: Aplikasi
Menyamai lapisan 5,6 dan 7 dalam Model OSI
Lapisan 4: Pengangkutan
Menyamai lapisan 4 dalam Model OSI ; menyediakan penghantaran data boleh-percaya
Lapisan 3: Internet
Menakrifkan format seragam paket dihantar melalui rangkaian pada teknologi yang berbeza dan memberikan mekanisma untuk penghantaran paket oleh router
mhmh

19. Lapisan TCP/IP Lapisan 2: Antaramuka Rangkaian
Menyamai lapisan 2 dalam Model OSI; takrifkan format kerangka
Lapisan 1: Fizikal
Menyamai lapisan 1 dalam Model OSI; takrifkan asas perkakasan rangkaian
mhmh

20. Hos, Router dan Lapisan Protokol
Hos komputer ialah mana-mana sistem komputer yang terhubung pada internet yang melaksanakan aplikasi
TCP/IP membenarkan pasangan hos pada internet berkomunikasi secara terus
Kedua-dua hos dan router mempunyai/memerlukan timbunan TCP/IP
Hos biasanya mempunyai satu antaramuka dan tidak majukan/forward paket
Router majukan/hantar paket tetapi tidak memerlukan lapisan 4 dan 5
mhmh

21. Lapisan Rangkaian Protokol Internet (IP)
Bagaimana mengendalikan rangkaian di dalam rangkaian ?
Guna protokol lapisan rangkaian yang dipanggil sebagai Internet Protocol (IP)
Membolehkan satu aturcara yang dilarikan pada satu komputer menghantar data kepada aturcara aplikasi yang dilarikan pada komputer lain pada rangkaian berjauhan
mhmh

22. Protokol Internet (IP)
IP bertanggungjawab menyediakan penghantaran best-effort untuk paket (atau dikenali sebagai datagram dalam lapisan IP)
Bagaimana komunikasi dalam Internet ?
Lapisan pengangkutan ambil aliran data dan pecahkan kepada datagram
Lapisan rangkaian hantar setiap datagram melalui Internet. Pemecahan kepada unit yang lebih kecil boleh berlaku sewaktu proses ini
mhmh

23. Protokol Internet (IP) samb.
Pada destinasi , datagram akan dikumpulkan kembali oleh lapisan rangkaian kepada datagram asal dan dihantar kepada lapisan pengangkutan
Best-effort tidak menjamin akan mengendalikan masalah tindanan datagram, lambatan atau penghantaran tidak-berjujukan, data rosak dan hilang
Perkhidmatan yang ditawarkan oleh IP ialah tanpa-sambungan
IP takrifkan format paket bebas-perkakasan yang boleh dihantar dipanggil Datagram IP
mhmh

24. IP Datagram IPv4 takrifkan datagram maksimum 64Kb
Format kepala IP datagram
mhmh

25. Kepala Protokol IPv4
mhmh

26. Format IP Datagram Medan Penerangan VERSION Nombor versi IP datagram
IHLEN
Berapa panjang kepala IP datagram
TOS
Jenis perkhidmatan yang ditawarkan
Total Length
Berapa panjang datagram
mhmh

27. Protokol IP Medan Penerangan Identification
Pengenalan unik kepada datagram
Fragment Offset
Ofset bagi pecahan
Time To Live
Pembilang kepada bil maksima jangkahayat datagram
Protocol
Memberikan protokol pada lapisan atas mana
Checksum
Menakrifkan kesahihan kepala
Source/destination address
Alamat penuh nod sumber/destinasi
Option
Mungkin mengandungi option keselamatan
mhmh

28. Pemecahan/Fragmentation
Setiap teknologi rangkaian takrifkan jumlah maksimum data yang boleh dihantar dalam satu paket. Batasan ini dikenali sebagai MTU (Maximum Transmission Unit)
Apabila satu router terima satu datagram yang lebih besar dari MTU rangkaian dimana ia perlu dihantar, router akan pecahkan datagram kepada datagram lebih kecil dipanggil fragment (pecahan)
Setiap fragment dihantar kepada destinasi yang kemudiannya bertanggungjawab memadan/menyambung kembali kepada datagram asal
mhmh

29. Fragmentation Transparent fragmentation Nontransparent fragmentation
mhmh

30. Fragmentation (2)
Fragmentation when the elementary data size is 1 byte.
(a) Original packet, containing 10 data bytes.
(b) Fragments after passing through a network with maximum packet size of 8 payload bytes plus header.
(c) Fragments after passing through a size 5 gateway.
mhmh

31. Isu alamat
Aspek utama dalam rangkaian maya ialah satu format alamat yang seragam
Tidak boleh guna alamat perkakasan kerana teknologi berlainan menggunakan format alamat yang berbeza
Format alamat mestilah tidak-bersandaran dengan mana-mana format alamat perkakasan yang tertentu
Hos penghantar letakkan alamat internet destinasi dalam paket/datagram
Router periksa alamat destinasi dan hantarkan paket pada destinasi
mhmh

32. Alamat TCP/IP
Pengalamatan dalam TCP/IP ditakrifkan oleh Internet Protocol (IP)
Setiap hos diumpukkan dengan satu nombor 32-bit
Dipanggil alamat IP atau alamat Internet
Unik pada keseluruhan Internet
Setiap datagram mengandungi alamat IP sumber dan destinasi
mhmh

33. Alamat IP
Setiap alamat IP dibahagikan kepada dua bahagian : no. rangkaian (prefix) dan no. hos (suffix)
No. rangkaian menunjukkan rangkaian fizikal di mana komputer dihubungkan
No. hos pula menunjukkan nombor unik komputer pada rangkaian
Format alamat ini menjadikan routing lebih efisyen
mhmh

34. Merekabentuk Alamat IP
Daripada 32-bit, beberapa bit diumpukkan pada prefix dan beberapa lagi bit pada suffix
Prefix besar, suffix kecil - banyak rangkaian, sedikit hos pada rangkaian
Prefix kecil, suffix besar - sedikit rangkaian, banyak hos pada rangkaian
Oleh kerana adanya pelbagai jenis teknologi, perlu benarkan kedua-dua rangkaian besar dan kecil
mhmh

35. Pengkelasan Alamat
Pelbagai format alamat untuk benarkan kedua-dua prefix besar dan kecil
Setiap format dipanggil satu kelas alamat
Sesuatu kelas alamat dikenalpasti melalui empat bit yang pertama
mhmh

36. Format Kelas Alamat IP
mhmh

37. Alamat IP Khas
mhmh

38. Menggunakan kelas alamat IP
Kelas A, B dan C adalah kelas primari
Digunakan untuk pengalamatan hos yang biasa
Kelas D untuk tujuan multicast, satu bentuk terhad broadcast/terpancar
Kelas E dikhaskan untuk tujuan masa depan
mhmh

39. Dotted Decimal Notation
Nombor IP adalah dalam nombor binari 32-bit.
Untuk memudahkan manusia, notasi dotted decimal digunakan
Nombor 32-bit diungkapkan sebagai 4 seksyen 8-bit dalam nombor decimal dan guna titik/noktah untuk memisahkan seksyen
Untuk mengenalpasti kelas dari nombor decimal, boleh guna julat alamat
mhmh

40. Dotted Decimal Notation
mhmh

41. Dotted Decimal Notation
mhmh

42. Julat Kelas daripada Alamat IP
mhmh

43. Bilangan Rangkaian dan Hos
mhmh

44. Contoh Pengalamatan kelas
Contoh pegumpukan alamat IP pada hos
mhmh

45. Subnet Membolehkan rangkaian dipecahkan kepada beberapa sub rangkaian
Contoh : satu tapak mengandungi satu alamat IP kelas B diumpukkan pada rangkaian tetapi mempunyai dua atau lebih rangkaian fizikal. Hanya router setempat tahu tentang pelbagai subrangkaian dan bagaimana nak hantar data padanya, router lain hanya tahu ada satu rangkaian sahaja
mhmh

46. Satu rangkaian kampus mengandungi LAN untuk pelbagai jabatan
Subnet
Satu rangkaian kampus mengandungi LAN untuk pelbagai jabatan
mhmh

47. Satu rangkaian Kelas B disubnetkan
Memerlukan maklumat tambahan yang mengkhususkan batas di antara prefiks dan suffiks dipanggil subnet mask
Satu rangkaian Kelas B disubnetkan
kepada 64 subnet
mhmh

48. IPv6 128 bit bit alamat Kepala lebih mudah Lebih sokongan perkhidmatan
keselamatan
mhmh

49. Kepala IPv6
mhmh

50. Protokol Kawalan Internet
Sebagai tambahan kepada IP, lapisan Rangkaian Internet mempunyai beberapa protokol kawalan pada lapisan rangkaian/internet
Protokol Resolusi Alamat (Address Resolution Protocol (ARP))
Protokol Songsangan Resolusi Alamat (Reverse Address Resolution Protocol (RARP))
Protokol Utusan Kawalan Internet (Internet Control Message Protocol (ICMP))
Protokol Pengurusan Kumpulan Internet (Internet Group Management Protocol (IGMP))
mhmh

51. Protokol Resolusi Alamat (Address Resolution Protocol (ARP))
Hubungan antara hos menggunakan alamat IP, tetapi hubungan lapisan pautan data menggunakan alamat MAC
protokol ini digunakan untuk mencari alamat MAC bagi NIC yang digunakan oleh hos yang menggunakan IP tertentu
Hantar permintaan secara broadcast
hos yang mempunyai IP akan menjawab
mhmh

52. Protokol Resolusi Alamat (Address Resolution Protocol (ARP))
mhmh

53. Protokol Sonsangan Resolusi Alamat (Reverse ARP)
Biasanya digunakan oleh komputer tanpacakera. Pada masa di boot, diketahui alamat MAC, ingin diketahui alamat IP nya.
Hanya boleh dibuat dalam segmen yang sama.
mhmh

54. Protokol Utusan Kawalan Internet (Internet Control Message Protocol (ICMP))
Digunakan untuk konfigurasi dan menjalankan rangkaian IP (oleh kerana IP tidak boleh dipercayai)
Dapat memberi maklum balas tentang masalah rangkaian
Jenis utusan
destinasi tidak dapat dicapai
masa hidup dilampaui (kiraan TTL mencapai 0)
masalah parameter (header tidak dikenali)
mhmh

55. Protokol Utusan Kawalan Internet (Internet Control Message Protocol (ICMP))
mengarahkan ke tempat lain
membalas permintaan/sambutan (paket ping)
membalas permintaan/sambutan dengan maklumat masa (ping yang perlukan maklumat masa (timestamped)
menggunakan IP, jadi ia sendiri tidak boleh diyakini sampai
Contoh arahan yang menggunakan ICMP
Ping dan Traceroute
mhmh

56. Protokol Utusan Kawalan Internet (Internet Control Message Protocol (ICMP))
mhmh

57. Internet Group Management Protocol (IGMP)
Untuk terlibat dalam IP multicast pada rangkaian tempatan dan pelbagai rangkaian lain, hos dan multicast router mestilah mempunyai perisian yang membenarkannya hantar dan terima multicast datagram.
Mesti guna Internet Group Management Protocol untuk komunikasi maklumat ahli kumpulan
Hampir sama dengan ICMP – guna IP datagram dan bertukar mesej
mhmh

58. IGMP Secara konsepnya ada dua fasa :
Fasa 1 : apabila satu hos sertai satu kumpulan multicast, ia akan hantar satu IGMP mesej kepada alamat kumpulan multicast mengistiharkan keahliannya. Multicast router tempatan terima mesej dan maklumkan maklumat ahli kumpulan ke multicast router lain dalam internet
mhmh

59. IGMP
Fasa 2 : oleh kerana keahlian adalah dinamik, multicast router secara berkala mestilah membuat undi untuk hos pada rangkaian setempat untuk memastikan samada mana-mana hos masih menjadi ahli (aktif atau tidak). Jika aktif, maklumkan pada multicast router yang lain.
mhmh

60. Ringkasan
Internet ialah koleksi rangkaian fizikal yang disambungkan menjadi satu rangkaian maya
Router menyediakan sambungan fizikal dan majukan paket diantara rangkaian
Hos berkomunikasi melalui pelbagai rangkaian melalui paket yang dimajukan oleh router
TCP/IP ialah protokol internetworking yang paling popular digunakan
mhmh

61. Ringkasan
Rangkaian maya perlu skima pengalamatan yang seragam, tidak bersandar pada perkakasan
IP takrifkan pengalamatan internet
Protokol tambahan dalam lapisan Internet lain ialah ARP, RARP, ICMP dan IGMP
mhmh