Minggu, 12 Juni 2011

IPV6


Konsep Dasar Protokol
Protokol dapat dimisalkan sebagai penerjemah dua orang yang berbeda bahasa ingin berkomunikasi. Protokol internet yang pertama kali dirancang pada awal tahun 1980-an. Akan tetapi pada saat itu, protokol tersebut hanya digunakan untuk menghubungkan beberapa node saja. Baru pada awal tahun 1990-an mulai
disadari bahwa internet mulai tumbuh ke seluruh dunia dengan pesat. Sehingga banyak bermunculan protokol internet. Sehingga disadari bahwa dibutuhkan sebuah protokol internet yang standar, yaitu OSI (Open System Interconnection). Tetapi pada perkembangannya, TCP/IP menjadi standar de facto yaitu standar yang diterima karena pemakaiannya secara sendirinya semakin berkembang.

1. TCP (Transmission Control Protocol)
Transmission Control Protocol atau yang sering kali disingkat menjadi TCP berfungsi untuk melakukan transmisi data per-segmen (paket data dipecah dalam jumlah yang sesuai dengan besaran paket kemudian dikirim satu persatu hingga selesai). Agar pengiriman data sampai dengan baik, maka pada setiap packet pengiriman, TCP akan menyertakan nomor seri (sequence number). Adapun komputer tujuan yang menerima paket tersebut harus mengirim balik sebuah sinyal acknowledge dalam satu periode yang ditentukan. Bila pada waktunya komputer tujuan belum juga memberikan acknowledge, maka terjadi time out yang menandakan pengiriman packet gagal dan harus diulang kembali. Model protokol TCP disebut sebagai connection oriented protocol.
2. IP (Internet Protocol)
IP (Internet Protocol) atau alamat IP dapat disebut dengan kode pengenal komputer pada jaringan merupakan komponen vital pada internet, karena tanpa alamat IP seseorang tidak akan dapat terhubung ke internet. Penggunaan alamat IP dikoordinasi oleh lembaga sentral internet yang dikenal dengan IANA, salah satunya adalah NIC (Network Information Center).

A. Definisi IPv6
IP versi 6 (IPv6) adalah protokol internet versi baru yang didesain sebagai pengganti dari Internet protocol versi 4 (IPv4) yang didefinisikan dalam RFC 791. IPv6 yang memiliki kapasitas alamat (address) raksasa (128 bit), mendukung penyusunan alamat secara terstruktur, yang memungkinkan Internet terus berkembang dan menyediakan kemampuan routing baru yang tidak terdapat pada IPv4. IPv6 memiliki tipe alamat anycast yang dapat digunakan untuk pemilihan route secara efisien. Selain itu IPv6 juga dilengkapi oleh mekanisme penggunaan alamat secara local yang memungkinkan terwujudnya instalasi secara Plug&Play, serta menyediakan platform bagi cara baru pemakaian Internet, seperti dukungan terhadap aliran datasecara real-time, pemilihan provider, mobilitas host, endto-end security, maupun konfigurasi otomatis. 

B. Keunggulan IPv6
Otomatisasi berbagai setting / Stateless-less auto-configuration (plug&play). Alamat pada IPv4 pada dasarnya statis terhadap host. Biasanya diberikan secara berurut pada host. Memang saat ini hal di atas bisa dilakukan secara otomatis dengan menggunakan DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol), tetapi hal tersebut pada IPv4 merupakan fungsi tambahan saja, sebaliknya pada IPv6 fungsi untuk men-setting secara otomatis disediakan secara standar dan merupakan default-nya. Pada setting otomatis ini terdapat dua cara tergantung dari penggunaan address, yaitu setting otomatis stateless dan statefull.
1. Setting Otomatis Statefull
Cara pengelolaan secara ketat dalam hal range IP address yang diberikan pada host dengan menyediakan server untuk pengelolaan keadaan IP address, dimana cara ini hampir mirip dengan cara DHCP pada IPv4. Pada saat melakukan setting secara otomatis (seperti Gambar di Bawah), informasi yang dibutuhkan antara router, server dan host adalah ICMP (Internet Control Message Protocol) yang telah diperluas. Pada ICMP dalam IPv6 ini, termasuk pula IGMP (Internet Group management Protocol) yang dipakai pada multicast pada IPv4.
2. Setting Otomatis Stateless
Pada cara ini tidak perlu menyediakan server untuk pengelolaan dan pembagian IP address, hanya men-setting router saja dimana host yang telah tersambung di jaringan dari router yang ada pada jaringan tersebut memperoleh prefix dari address dari jaringan tersebut. Kemudian host menambah pattern bit yang diperoleh dari informasi yang unik terhadap host, lalu membuat IP address sepanjang 128 bit dan menjadikannya sebagai IP address dari host tersebut. Pada informasi unik bagi host ini, digunakan antara lain address MAC dari network interface. Pada setting otomatis stateless ini dibalik kemudahan pengelolaan, pada
Ethernet atau FDDI karena perlu memberikan minimal 48 bit (sebesar address MAC) terhadap satu jaringan, memiliki kelemahan yaitu efisiensi penggunaan alamat yang buruk.


 

D. Address IPv6
1. Unicast (One-to-one)
Digunakan untuk komunikasi satu lawan satu, dengan menunjuk satu host. Pada alamat unicast ini terdiri dari :
  1. Global, alamat yang digunakan misalnya untuk alamat provider atau alamat geografis.
  2. Link Local Address adalah alamat yang dipakai di dalam satu link saja. Yang dimaksud link di sini adalah jaringan lokal yang saling tersambung pada satu level. Alamat ini dibuat secara otomatis oleh host yang belum mendapat alamat global, terdiri dari 10+n bit prefix yang dimulai dengan "FE80" dan field sepanjang 118-n bit yang menunjukkan nomor host. Link Local Address digunakan pada pemberian alamat IP secara otomatis.
  3. Site-local, alamat yang setara dengan private address, yang dipakai terbatas di dalam site saja. Alamat ini dapat diberikan bebas, asal unik di dalam site tersebut, namun tidak bisa mengirimkan paket dengan tujuan alamat ini di luar dari site tersebut.
  4. Kompatibel.


2. Multicast (One-to-many)
Yang digunakan untuk komunikasi satu lawan banyak dengan menunjuk host dari group. Multicast address ini pada IPv4 didefinisikan sebagai kelas D, sedangkan pada IPv6 ruang yang 8 bit pertamanya di mulai dengan "FF" disediakan untuk multicast address. Ruang ini kemudian dibagi-bagi lagi untuk menentukan range berlakunya. Kemudian blockcast address pada IPv4 yang alamat bagian hostnya didefinisikan sebagai "1", pada IPv6 sudah termasuk didalam multicast address ini. Blockcast address untuk komunikasi dalam segmen
yang sama yang dipisahkan oleh gateway, sama halnya dengan multicast addressdipilih berdasarkan range tujuan.
 
3. Anycast
Yang menunjuk host dari group, tetapi paket yang dikirim hanya pada satu host saja. Pada alamat jenis ini, sebuah alamat diberikan pada beberapa host, untuk mendefinisikan kumpulan node. Jika ada paket yang dikirim ke alamat ini, maka router akan mengirim paket tersebut ke host terdekat yang memiliki Anycast address sama. Dengan kata lain, pemilik paket menyerahkan pada router tujuan yang paling "cocok" bagi pengiriman paket tersebut. Pemakaian Anycast ini misalnya terhadap beberapa server yang memberikan layanan seperti DNS (Domain Name Server). Dengan memberikan Anycast alamat Address sama pada server-server tersebut, jika ada paket yang dikirim oleh client ke alamat ini, maka router akan memilih server yang terdekat dan mengirimkan paket tersebut ke server tersebut. Sehingga, beban terhadap server dapat terdistribusi secara merata. Bagi anycast ini tidak disediakan ruang khusus. Jika terhadap beberapa host diberikan sebuah alamat yang sama, maka alamat tersebut dianggap sebagai Anycast Address.
E. Penulisan Alamat pada IPv6
Model x:x:x:x:x:x:x:x dimana ‘x‘ berupa nilai hexadesimal dari 16 bit  porsi alamat, karena ada 8 buah ‘x‘ maka jumlah totalnya ada 16 * 8 = 128 bit.
Contohnya adalah :
FEDC : BA98 : 7654 : 3210 : FEDC : BA98 : 7654 : 3210
 Jika format pengalamatan IPv6 mengandung kumpulan group 16 bit alamat, yaitu ‘x‘, yang bernilai 0 maka dapat direpresentasikan sebagai ‘::’. Contohnya adalah :
FEDC : 0 : 0 : 0 : 0 : 0 : 7654 : 3210
dapat direpresentasikan sebagai
FEDC :: 7654 : 3210
Dan  0:0:0:0:0:0:0:1  dapat direpresentasikan sebagai ::1

Model x:x:x:x:x:x:d.d.d.d dimana ‘d.d.d.d’ adalah alamat IPv4 semacam
167.205.25.6 yang digunakan untuk automatic tunnelling. Contohnya adalah :
0:0:0:0:0:0:167.205.25.6 atau ::167.205.25.6
0:0:0:0:0:ffff:167.205.25.7 atau :ffff:167.205.25.7

Jadi jika sekarang mengakses alamat di internet misalnya 167.205.25.6 pada saatnya nanti format tersebut akan digantikan menjadi semacam ::ba67:080:18. Sebagaimana IPv4, IPv6 menggunakan bit mask untuk keperluan subnetting yang direpresentasikan sama seperti representasi prefix-length pada teknik CIDR yang digunakan pada IPv4, misalnya :
3ffe:10:0:0:0:fe56:0:0/60
menunjukkan bahwa 60 bit awal merupakan bagian network bit.

Jika pada IPv4 mengenal pembagian kelas IP menjadi kelas A, B, dan C maka pada IPv6 pun dilakukan pembagian kelas berdasarkan fomat prefix (FP) yaitu format bit awal alamat. Misalnya :
3ffe:10:0:0:0:fe56:0:0/60
maka jika diperhatikan 4 bit awal yaitu hexa ‘3’ didapatkan format prefixnya untuk 4 bit awal adalah 0011 (yaitu nilai ‘3’ hexa dalam biner).
F. Kelas IPv6
Ada beberapa kelas IPv6 yang penting yaitu :
  1. Aggregatable Global Unicast Addresses : termasuk di dalamnya adalah alamatIPv6 dengan bit awal 001.
  2. Link-Local Unicast Addresses : termasuk di dalamnya adalah alamat IPv6 dengan bit awal 1111 1110 10.
  3. Site-Local Unicast Addresses : termasuk di dalamnya adalah alamat IPv6 dengan bit awal 1111 1110 11.
  4. Multicast Addresses : termasuk di dalamnya adalah alamat IPv6 dengan bit awal 1111 1111.
Pada protokol IPv4 dikenal alamat-alamat khusus semacam 127.0.0.1 yang mengacu ke localhost, alamat ini direpresentasikan sebagai 0:0:0:0:0:0:0:1 atau ::1 dalam protokol IPv6. Selain itu pada IPv6 dikenal alamat khusus lain yaitu 0:0:0:0:0:0:0:0 yang dikenal sebagai unspecified address yang tidak boleh diberikan sebagai pengenal pada suatu interface. Secara garis besar format unicast
address adalah sebagai berikut :

Interface ID digunakan sebagai pengenal unik masing-masing host dalam satu subnet. Dalam penggunaannya umumnya interface ID berjumlah 64 bits dengan format IEEE EUI-64. Jika digunakan media ethernet yang memiliki 48 bit MAC address maka pembentukan interface ID dalam format IEEE EUI-64
adalah sebagai berikut :
Misalkan MAC address-nya adalah 00:40:F4:C0:97:57
  1. Tambahkan 2 byte yaitu 0xFFFE di bagian tengah alamat tersebutsehingga menjadi 00:40:F4:FF:FE:C0:97:57
  2. Komplemenkan (ganti bit 1 ke 0 dan sebaliknya) bit kedua dari belakang pada byte awal alamat yang terbentuk, sehingga yang dikomplemenkan adalah ‘00’ (dalam hexadesimal) atau ‘00000000’ (dalam biner) menjadi ‘00000010’ atau ‘02’ dalam hexadesimal.
  3. Didapatkan interface ID dalam format IEEE EUI-64 adalah
    0240:F4FF:FEC0:9757.
Di bawah ini adalah tabel perbandingan antara IPv4 dan IPv6 :



G. Struktur Paket Data pada IPv6
          Dalam men-design header paket ini, diupayakan agar cost atau nilai pemrosesan header menjadi kecil untuk mendukung komunikasi data yang lebih real time. Misalnya, alamat awal dan akhir menjadi dibutuhkan pada setiap paket.Sedangkan pada header IPv4 ketika paket dipecah-pecah, ada field untuk menyimpan urutan antar paket. Namun field tersebut tidak terpakai ketika paket tidak dipecah-pecah. Header pada Ipv6 terdiri dari dua jenis, yang pertama, yaitu field yang dibutuhkan oleh setiap paket disebut header dasar, sedangkan yang kedua yaitu field yang tidak selalu diperlukan pada packet disebut header ekstensi, dan header ini didifinisikan terpisah dari header dasar.
Header dasar selalu ada pada setiap packet, sedangkan header tambahan hanya jika diperlukan diselipkan antara header dasar dengan data. Header tambahan, saat ini didefinisikan selain bagi penggunaan ketika packet dipecah, juga didefinisikan bagi fungsi security dan lain-lain. Header tambahan ini, diletakkan setelah header dasar, jika dibutuhkan beberapa header, maka header ini akan disambungkan berantai dimulai dari header dasar dan berakhir pada data. Router hanya perlu memproses header yang terkecil yang diperlukan saja, sehingga waktu pemrosesan menjadi lebih cepat. Hasil dari perbaikan ini, meskipun ukuran header dasar membesar dari 20 bytes menjadi 40 bytes namun jumlah field berkurang dari 12 menjadi 8 buah saja. 
Gambar 2.6 Struktur Header Dasar pada IPv6

H. Perubahan dari IPv4 ke IPv6
Perubahan dari IPv4 ke IPv6 pada dasarnya terjadi karena beberapa hal yang dikelompokkan dalam kategori berikut :

1. Kapasitas Perluasan Alamat
            IPv6 meningkatkan ukuran dan jumlah alamat yang mampu didukung oleh IPv4 dari 32 bit menjadi 128bit. Peningkatan kapasitas alamat ini digunakan untuk mendukung peningkatan hirarki atau kelompok pengalamatan, peningkatan jumlah atau kapasitas alamat yang dapat dialokasikan dan diberikan pada node
dan mempermudah konfigurasi alamat pada node sehingga dapat dilakukan secara otomatis. Peningkatan skalabilitas juga dilakukan pada routing multicast dengan meningkatkan cakupan dan jumlah pada alamat multicast. IPv6 ini selain meningkatkan jumlah kapasitas alamat yang dapat dialokasikan pada node juga mengenalkan jenis atau tipe alamat baru, yaitu alamat anycast. Tipe alamat anycast ini didefinisikan dan digunakan untuk mengirimkan paket ke salah satu dari kumpulan node.
2. Penyederhanaan Format Header
            Beberapa kolom pada header IPv4 telah dihilangkan atau dapat dibuat sebagai header pilihan. Hal ini digunakan untuk mengurangi biaya pemrosesan hal-hal yang umum pada penanganan paket IPv6 dan membatasi biaya bandwidth pada header IPv6. Dengan demikian, pemerosesan header pada paket IPv6 dapat dilakukan secara efisien.

3. Option dan Extension Header
          Perubahan yang terjadi pada header-header IP yaitu dengan adanya pengkodean header Options (pilihan) pada IP dimasukkan agar lebih efisien dalam penerusan paket (packet forwarding), agar tidak terlalu ketat dalam pembatasan panjang header pilihan yang terdapat dalam paket IPv6 dan sangat fleksibel/dimungkinkan untuk mengenalkan header pilihan baru pada masa akan datang.

4. Kemampuan Pelabelan Aliran Paket
          Kemampuan atau fitur baru ditambahkan pada IPv6 ini adalah memungkinkan pelabelan paket atau pengklasifikasikan paket yang meminta penanganan khusus, seperti kualitas mutu layanan tertentu (QoS) atau real-time.
5. Autentifikasi dan Kemampuan Privasi
      Kemampuan tambahan untuk mendukung autentifikasi, integritas data dan data penting juga dispesifikasikan dalam alamat IPv6. Perubahan terbesar pada IPv6 adalah perluasan IP address dari 32 bit pada IPv4 menjadi 128 bit.128 bit ini adalah ruang address yang kontinyu dengan menghilangkan konsep kelas. Selain
itu juga dilakukan perubahan pada cara penulisan IP address. Jika pada IPv4 32 bit dibagi menjadi masing-masing 8 bit yang dipisah kan dengan "." dan di tuliskan dengan angka desimal, maka pada IPv6, 128 bit tersebut dipisahkan menjadi masing-masing 16 bit yang tiap bagian dipisahkan dengan ":"dan dituliskan dengan hexadesimal. Selain itu diperkenalkan pula struktur bertingkat agar pengelolaan routing menjadi mudah. Pada CIDR (Classless Interdomain Routing) table routing diperkecil dengan menggabungkan jadi satu informasi routing dari sebuah organisasi.
I. Transisi IPv6

         Untuk mengatasi kendala perbedaan antara IPv4 dan IPv6 serta menjamin terselenggaranya komunikasi antara pengguna IPv4 dan pengguna IPv6, maka dibuat suatu metode Hosts – dual stack serta Networks – Tunneling pada perangkat jaringan, misalnya router dan server.


Gambar 2.7 Network - tunneling (IPv6 transition)
Jadi setiap router menerima suatu paket, maka router akan memilah paket tersebut untuk menentukan protokol yang digunakan, kemudian router tersebut akan meneruskan ke layer diatasnya.

J. Contoh Infrastruktur IPv6



Disadur dari Mohamad Eko Ari Bowo - Penggunaan IPv6 Sebagai Solusi Pengganti IPv4 dalam Penanganan Keterbatasan IP Address di Jaringan Internet Masa Depan

Tidak ada komentar:

Posting Komentar