CCNA 1 Chapter 6 | Network Layer
Bab ini berfokus pada peran network layer. Ini mengkaji bagaimana membagi jaringan menjadi kelompok host untuk mengelola aliran paket data dalam jaringan. Ini juga mencakup bagaimana komunikasi antar jaringan difasilitasi. Komunikasi antar jaringan ini disebut routing.
Network Layer Protocols
Network Layer dalam Komunikasi
1. Network Layer
- Addressing end devices : Perangkat akhir harus dikonfigurasi dengan alamat IP unik untuk identifikasi di jaringan.
- Encapsulation : Network layer merangkum unit data protokol (PDU) dari lapisan transport ke dalam sebuah paket.
- Routing : Network layer menyediakan layanan untuk mengarahkan paket ke host tujuan di jaringan lain.
- De-encapsulation : Ketika paket tiba di lapisan jaringan dari host tujuan, host memeriksa header IP dari paket tersebut.
2. Network Layer Protocols
- Internet Protocol version 4 (IPv4)
- Internet Protocol version 6 (IPv6)
Karakteristik Protokol IP
1. Encapsulating IP
Proses mengenkapsulasi data lapis demi lapis memungkinkan layanan pada lapisan yang berbeda untuk berkembang dan berskala tanpa mempengaruhi lapisan lainnya. Ini berarti segmen lapisan transport dapat dengan mudah dikemas oleh IPv4 atau IPv6 atau oleh protokol baru yang mungkin dikembangkan di masa mendatang.
2. Karakterisrik IP
IP dirancang sebagai protokol dengan overhead rendah. Ini hanya menyediakan fungsi yang diperlukan untuk mengirimkan paket dari sumber ke tujuan melalui sistem jaringan yang saling berhubungan.
3. IP - Tanpa koneksi
IP tidak memiliki koneksi, artinya tidak ada koneksi ujung-ke-ujung khusus yang dibuat sebelum data dikirim. IP tidak memerlukan pertukaran informasi kontrol awal untuk membuat koneksi ujung ke ujung sebelum paket diteruskan. IP juga tidak memerlukan kolom tambahan di header untuk mempertahankan koneksi yang dibuat.
4. IP - Pengiriman Upaya Terbaik
Jika paket rusak dikirim, atau paket hilang, maka aplikasi yang menggunakan data, atau layanan lapisan atas, harus menyelesaikan masalah ini. Ini memungkinkan IP berfungsi dengan sangat efisien. Dalam rangkaian protokol TCP / IP, keandalan adalah peran lapisan transport.
5. IP - Media Independent
IP beroperasi secara independen dari media yang membawa data di lapisan bawah dari tumpukan protokol. Tanggung jawab lapisan data link OSI untuk mengambil paket IP dan mempersiapkannya untuk transmisi melalui media komunikasi. Ini berarti bahwa pengangkutan paket IP tidak terbatas pada media tertentu.
...
IPv4 Packet
1. IPv4 Packet Header
Header paket IPv4 terdiri dari kolom yang berisi informasi penting tentang paket. Bidang penting di header IPv4 meliputi :
- Version : Berisi nilai biner 4-bit yang disetel ke 0100 yang mengidentifikasinya sebagai paket IP versi 4.
- Differentiated Services or DiffServ (DS) : kolom 8-bit yang digunakan untuk menentukan prioritas setiap paket.
- Time-to-Live (TTL) : Berisi nilai biner 8-bit yang digunakan untuk membatasi masa pakai paket.
- Protocol : Bidang digunakan untuk mengidentifikasi protokol tingkat berikutnya.
- Source IPv4 Address : Berisi nilai biner 32-bit yang mewakili alamat IPv4 sumber paket.
- Destination IPv4 Address : Berisi nilai biner 32-bit yang mewakili alamat IPv4 tujuan paket.
Kolom Internet Header Length (IHL), Total Length, dan Header Checksum digunakan untuk mengidentifikasi dan memvalidasi paket. Bidang lain digunakan untuk menyusun ulang paket yang terfragmentasi. Secara khusus, paket IPv4 menggunakan bidang Identification, Flags, dan Fragment Offset untuk melacak fragmen. Router mungkin harus memecah paket saat meneruskannya dari satu media ke media lain dengan MTU yang lebih kecil.
...
IPv6 Packet
1. Batasan IPv4
IPv4 masih memiliki tiga masalah utama :
- Penipisan IP address : Peningkatan jumlah perangkat berkemampuan IP baru, koneksi yang selalu aktif, dan potensi pertumbuhan wilayah yang kurang berkembang telah meningkatkan kebutuhan akan lebih banyak alamat.
- Perluasan tabel perutean Internet : Ketika jumlah server yang terhubung ke Internet meningkat, begitu pula jumlah rute jaringan.
- Kurangnya konektivitas ujung ke ujung : Karena alamat IPv4 publik digunakan bersama, alamat IPv4 host jaringan internal disembunyikan. Ini bisa menjadi masalah untuk teknologi yang membutuhkan konektivitas ujung ke ujung.
2. Perkenalan IPv6
IPv6 mengatasi keterbatasan IPv4 dan merupakan penyempurnaan yang kuat dengan fitur yang lebih sesuai dengan kebutuhan jaringan saat ini dan yang dapat diperkirakan. Perbaikan yang disediakan IPv6 meliputi :
- Ruang alamat yang ditingkatkan.
- Menghilangkan kebutuhan akan NAT.
3. Encapsulating IPv6
Salah satu peningkatan desain utama dari IPv6 melalui IPv4 adalah header IPv6 yang disederhanakan. Header IPv6 yang disederhanakan menawarkan beberapa keunggulan dibandingkan IPv4 seperti :
- Format header yang disederhanakan untuk penanganan paket yang efisien.
- Muatan lebih besar untuk meningkatkan hasil dan efisiensi transportasi.
- Arsitektur jaringan hierarki untu efisiensi perutean.
- Konfigurasi otomatis untuk alamat.
- Penghapusan kebutuhan Netowrk Address Translation (NAT) antara alamat pribadi dan publik.
4. IPv6 Packet Header
Bidang di header paket IPv6 meliputi :
- Version.
- Traffic Class.
- Flow Label.
- Next Header.
- Hop Limit.
- Source IPv6 Address.
- Destination IPv6 Address.
Paket IPv6 mungkin juga berisi header ekstensi (EH), yang menyediakan informasi lapisan jaringan opsional. Header ekstensi bersifat opsional dan ditempatkan di antara header IPv6 dan payload. EH digunakan untuk fragmentasi, keamanan, untuk mendukung mobilitas dan lainnya. Tidak seperti IPv4, router tidak memecah paket IPv6 yang dirutekan.
...
Routing
Bagaimana Host Routes
1. Host Forwarding Decision
Dalam jaringan rumah atau bisnis, Anda mungkin memiliki beberapa perangkat berkabel dan nirkabel yang saling berhubungan menggunakan perangkat perantara, seperti sakelar LAN dan / atau jalur akses nirkabel (WAP). Perangkat perantara ini menyediakan interkoneksi antara host lokal di jaringan lokal. Host lokal dapat saling menjangkau dan berbagi informasi tanpa memerlukan perangkat tambahan apa pun. Jika host mengirimkan paket ke perangkat yang dikonfigurasi dengan jaringan IP yang sama dengan perangkat host, paket tersebut hanya diteruskan keluar dari antarmuka host, melalui perangkat perantara, dan ke perangkat tujuan secara langsung.
2. Default Gateway
Gateway default adalah perangkat jaringan yang dapat merutekan lalu lintas ke jaringan lain. Fungsi default gateway :
- Merutekan lalu lintas ke jaringan lain.
- Memiliki alamat IP lokal dalam kisaran alamat yang sama dengan host lain di jaringan.
- Dapat mengambil dan meneruskan data keluar.
3. Menggunakan Default Gateway
Tabel perutean host biasanya akan menyertakan gateway default. Host menerima alamat IPv4 dari gateway default baik secara dinamis dari Dynamic Host Configuration Protocol (DHCP) atau dikonfigurasi secara manual. Pada gambar, PC1 dan PC2 dikonfigurasi dengan alamat IPv4 gateway default 192.168.10.1. Memiliki gateway default yang dikonfigurasi membuat rute default di tabel perutean PC. Rute default adalah rute atau jalur yang akan diambil komputer Anda saat mencoba menghubungi jaringan jarak jauh.
Rute default berasal dari konfigurasi gateway default dan ditempatkan di tabel perutean komputer host. Baik PC1 dan PC2 akan memiliki rute default untuk mengirim semua lalu lintas yang ditujukan ke jaringan jarak jauh ke R1.
4. Host Routing Tables
Memasukkan perintah netstat -r atau perintah equivalent route print menampilkan tiga bagian yang terkait dengan koneksi jaringan TCP / IP saat ini :
- Interface List : Mencantumkan alamat Media Access Control (MAC) dan assigned interface number yang ditetapkan dari setiap antarmuka yang mendukung jaringan pada host, termasuk adaptor Ethernet, Wi-Fi, dan Bluetooth.
- IPv4 Route Table : Mencantumkan semua rute IPv4 yang diketahui, termasuk koneksi langsung, jaringan lokal, dan rute default lokal.
- IPv6 Route Table : Mencantumkan semua rute IPv6 yang diketahui, termasuk koneksi langsung, jaringan lokal, dan rute default lokal.
...
Router Routing Tables
1. Router Packet Forwarding Decision
Ketika sebuah host mengirimkan paket ke host lain, ia akan menggunakan tabel routingnya untuk menentukan kemana harus mengirim paket tersebut. Jika host tujuan berada di jaringan jauh, paket akan diteruskan ke gateway default. Apa yang terjadi ketika sebuah paket tiba di gateway default, yang biasanya berupa router? Router melihat tabel peruteannya untuk menentukan ke mana harus meneruskan paket.
Tabel routing dari sebuah router dapat menyimpan informasi tentang Directly-connected routes, Remote routes, Default route.
2. IPv4 Router Routing Table
Pada router Cisco IOS, perintah show ip route dapat digunakan untuk menampilkan tabel routing IPv4 router. Selain memberikan informasi perutean untuk jaringan yang terhubung langsung dan jaringan jarak jauh, tabel perutean juga memiliki informasi tentang bagaimana rute itu dipelajari, kepercayaan dan peringkat rute, kapan rute terakhir diperbarui, dan antarmuka mana yang akan digunakan untuk menjangkau. tujuan yang diminta.
...
Routers
Anatomi Router
1. Router adalah Komputer
Terlepas dari fungsi, ukuran, atau kompleksitasnya, semua model router pada dasarnya adalah komputer. Sama seperti komputer, tablet, dan perangkat pintar, router juga memerlukan :
- Central processing units (CPU).
- Operating systems (OS).
- Memory consisting of random-access memory (RAM), read-only memory (ROM), nonvolatile random-access memory (NVRAM), dan flash.
2. CPU dan OS Router
Komponen yang disorot pada gambar adalah CPU router Cisco 1941 dengan heatsink terpasang. Heatsink membantu menghilangkan panas yang dihasilkan oleh CPU. CPU membutuhkan OS untuk menyediakan fungsi perutean dan pengalihan. Cisco Internetwork Operating System (IOS) adalah perangkat lunak sistem yang digunakan untuk sebagian besar perangkat Cisco terlepas dari ukuran dan jenis perangkatnya. Ini digunakan untuk router, sakelar LAN, titik akses nirkabel kecil, router besar dengan puluhan antarmuka, dan banyak perangkat lainnya.
3. Memori Router
Router memiliki akses ke penyimpanan memori yang mudah menguap atau tidak mudah menguap. Memori volatil membutuhkan kekuatan terus menerus untuk menjaga informasinya. Saat router dimatikan atau di-restart, konten akan terhapus dan hilang. Memori non-volatile menyimpan informasinya bahkan saat perangkat di-boot ulang. Secara khusus, router Cisco menggunakan empat jenis memori :
- RAM.
- ROM.
- NVRAM.
- Flash.
4. Dalam Router
Gambar tersebut menunjukkan bagian dalam ISR generasi pertama Cisco 1841. Gambar tersebut juga mencakup gambar komponen lain yang ditemukan di router, seperti catu daya, kipas pendingin, pelindung panas, dan modul integrasi lanjutan (AIM).
5. Hubungkan ke Router
Perangkat Cisco, router, dan switch biasanya menghubungkan banyak perangkat. Karena alasan ini, perangkat ini memiliki beberapa jenis port dan antarmuka yang digunakan untuk menyambungkan ke perangkat. Misalnya, bidang belakang router Cisco 1941 menyertakan koneksi dan port yang dijelaskan pada gambar. Klik setiap area yang disorot untuk melihat informasi lebih lanjut.
6. LAN dan WAN Interfaces
- In-band router interfaces.
- management ports.
- Console.
- Secure Shell (SSH).
- Telnet.
...
Router Boot-up
1. Bootset Files
Konfigurasi yang berjalan diubah ketika administrator jaringan melakukan konfigurasi perangkat. Perubahan yang dilakukan pada file running-config harus disimpan ke file konfigurasi startup di NVRAM, jika router di-restart atau kehilangan daya.
2. Proses Router Bootup
Ada tiga fase utama dalam proses boot :
- Lakukan POST dan muat program bootstrap.
- Temukan dan muat perangkat lunak Cisco IOS.
- Cari dan muat file konfigurasi startup atau masuk ke mode setup.
...
Konfigurasi Router Cisco
Konfigurasikan Pengaturan Awal
1. Langkah-langkah Konfigurasi Switch Dasar
2. Langkah-langkah Konfigurasi Router Dasar
...
Konfigurasi Interfaces
1. Konfigurasi Router Interfaces
2. Verifikasi Konfigurasi Interfaces
Ada beberapa perintah yang dapat digunakan untuk memverifikasi konfigurasi antarmuka. Yang paling berguna dari ini adalah perintah show ip interface brief. Output yang dihasilkan menampilkan semua antarmuka, alamat IPv4-nya, dan statusnya saat ini. Antarmuka yang dikonfigurasi dan terhubung harus menampilkan Status "naik" dan Protokol "naik". Hal lain akan menunjukkan masalah dengan konfigurasi atau kabel. Anda dapat memverifikasi konektivitas dari antarmuka menggunakan perintah ping. Perintah verifikasi antarmuka lainnya termasuk :
- show ip route : Menampilkan konten tabel routing IPv4 yang disimpan dalam RAM.
- show interfaces : Menampilkan statistik untuk semua antarmuka pada perangkat.
- show ip interface : Menampilkan statistik IPv4 untuk semua antarmuka di router.
...
Konfigurasi Default Gateway
1. Gateway Default untuk Host
Agar perangkat akhir dapat berkomunikasi melalui jaringan, perangkat harus dikonfigurasi dengan informasi alamat IP yang benar, termasuk alamat gateway default. Gateway default hanya digunakan saat host ingin mengirim paket ke perangkat di jaringan lain. Alamat gateway default umumnya adalah alamat antarmuka router yang terpasang ke jaringan lokal host. Alamat IP perangkat host dan alamat antarmuka router harus berada dalam jaringan yang sama.
2. Gateway default untuk sebuah Switch
Biasanya, workgroup switch yang menghubungkan komputer klien adalah perangkat Layer 2. Dengan demikian, switch Layer 2 tidak memerlukan alamat IP untuk berfungsi dengan benar. Namun, jika Anda ingin menghubungkan ke switch dan mengelolanya secara administratif melalui beberapa jaringan, Anda perlu mengkonfigurasi SVI dengan alamat IPv4, subnet mask, dan alamat gateway default.
Komentar
Posting Komentar