IP Address and Subnet Address

Resum pert 5

IP Address and Subnet Address

IP address dan artinya

IP address terdiri dari 4 buah bilangan biner 8 bit. Nilai terbesar dari bilangan biner 8 bit ialah 255 (= 2^7 + 2^6 + 2^5 + 2^4 + 2^3 + 2^2 + 2^1 + 2^0). Karena IP address terdiri dari 4 buah bilangan 8 bit, maka jumlah IP address yang tersedia ialah 255 x 255 x 255 x 255. IP address sebanyak ini harus dibagi bagikan ke seluruh pengguna jaringan internet di seluruh dunia.

IP address dikelompokkan dalam kelas kelas untuk memudahkan pendistibusian pendaftaran IP address. Dengan memberikan beberapa blok IP address kepada ISP (Internet Service Provider) di suatu area diasumsikan penanganan komunitas lokal tersebut akan lebih baik, dibandingkan dengan jika setiap pemakai individual harus meminta IP address ke otoritas pusat, yaitu Internet Assigned Numbers Authority (IANA).

IP Address, Subnetmask dan Subnetting

ada dua (2) aturan teknik subnetting di jaringan TCP/IP, yaitu :

1.      Aturan yang awal adalah RFC 950

Untuk IPv4, panjang total sebuah IP address adalah 32 bit. Hal ini tidak berlaku di IPv6 yang mempunyai address space lebih panjang lagi. Biasanya IP address ditulis dalam kumpulan empat (4) nomor merepresentasikan nilai desimal dari address byte (8 bit). Contoh IP address adalah 202.159.123.23

IP address sebetulnya mempunyai hirarki untuk keperluan routing, dan biasanya dibagi menjadi dua sub-kolom, yaitu :

a.       Network Identifier (NET_ID) memberitahukan TCP/IP subnet yang tersambung ke Internet.

untuk routing antar jaringan, dalam dunia telepon kira-kira sama seperti kode negara, kode wilayah, kode kota, kode operator dari nomor pesawat telepon.

b.      Host Identifier (HOST_ID) menentukan host tertentu di dalam subnetwork

dalam dunia telepon kira-kira sama dengan nomor pesawat telepon.

Kelas IP address

Untuk memenuhi kebutuhan besar jaringan yang berbeda, IP mendefinisikan beberapa kelas alamat.

• Kelas A, NET_ID 8 bit, HOST_ID 24 bit. Kelas A untuk jaringan yang sangat besar dan dapat memberikan alamat bagi 16.777.214 (2^24 – 2) host per jaringan. Bit pertama dari IP address kelas A adalah 0 dan NET_ID menempati byte pertama. Hanya ada 128 (2^7) kemungkinan jaringan yang memiliki kelas A NET_ID. Pada kenyataannya, digit pertama kelas A adalah antara 1 sampai 126, dan hanya sekitar kurang lebih 90 kelas A yang telah dialokasikan.

• Kelas B, NET_ID 16 bit, HOST_ID 16 bit. Kelas B di peruntukan bagi jaringan yang lumayan besar dan dapat memberikan alamat bagi 65.534 (2^16 – 2) host per jaringan. Dua bit pertama IP address kelas B adalah 10. IP address kelas B mempunyai nomor pertama 128 sampai 191, ada 16.384 (2^14) kemungkinan kelas B NET_ID. Kelas B sudah lama habis, sangat sulit sekali untuk memperoleh kelas B yang baru. Di Indonesia hanya ada 2-3 buah alokasi IP kelas B, satu diantaranya adalah ITB.

• Kelas C, NET_ID 24 bit, HOST_ID 8 bit. Kelas C di peruntukan bagi jaringan yang kecil dan dapat memberikan alamat bagi 254 (2^8 -2) host per jaringan. Tiga bit pertama IP address kelas C adalah 110 mempunyai nomor pertama 192 sampai 223.Ada 2,097,152 (221) kemungkinan kelas C NET_ID dan umumnya alamat yang dialokasikan pada hari ini adalah Kelas (atau sub-Kelas C). 

Sisa dua kelas address dialokasikan untuk fungsi khusus, dan tidak dialokasikan untuk host-host secara individu :

• Kelas D mempunyai nilai antara 224 sampai 239 (dengan 4 bit pertama bernilai 1110), dan digunakan untuk IP multicast, yaitu pengiriman sebuah datagram ke banyak mesin sekaligus, IANA mendokumentasikan daftar Internet Multicast Addresses. 
• Kelas E mempunyai nilai antara 240 sampai 255 (denngan 4 bit pertama 1111), dan di reserved untuk keperluan experimental. 

 
Untuk keperluan private network, IP address private biasanya digunakan dalam LAN atau IntraNet. Alamat / NET_ID tersebut adalah:

• Satu (1) kelas A 10.0.0.0 (dulu dialokasikan untuk ARPANET)
• Enam belas (16) kelas B 172.16.0.0 s/d 172.31.0.0.
• 256 Kelas C 192.168.0.0 – 192.168.255.0.

Konsep pengalamatan yang lebih kompleks biasanya menggunakan subnetmask. Subnetmask digunakan untuk menandai porsi yang NET_ID dan HOST_ID terutama untuk keperluan routing. Subnet mask dapat ditulis dengan dotted decimal dan jumlah bit yang “1” menandakan NET_ID bit. Untuk berbagai kelas IP, subnet mask dan jumlah bit yang “1” untuk NET_ID adalah:

Byte Pertama	Class	Subnet Mask	Jumlah Bit “1”
1-126	A	255.0.0.0	8
128-191	B	255.255.0.0	16
192-223	C	255.255.255.0	24

Tergantung konteks dan literature, subnetmask dapat ditulis dalam bentuk dotted decimal atau hanya nomor yang merepresentasikan jumlah bit “1” dari NET_ID. Contoh 202.154.107.25 255.255.255.0 dan 202.154.107.25/24 ke duanya mengacu pada kelas C NET_ID 202.154.107. Beberapa orang, bahkan, sering mengacu 24 bit NET_ID sebagai “slash-24” (/24).

Aturan dasar pemilihan network ID dan host ID

Ada beberapa aturan dasar dalam menentukan network ID (NET_ID) dan host ID (HOST_ID) yang hendak digunakan.. Aturan tersebut adalah:

1.      NET_ID tidak boleh sama sama dengan 127

2.      NET_ID dan HOST_ID tidak boleh sama dengan 255 (seluruh bit di set 1)

3.      NET_ID dan HOST_ID tidak boleh 0 (nol). NET_ID dan HOST_ID tidak boleh semua bit nya 0 (nol)

4.      HOST_ID harus unik dalam satu network

5.      NET_ID harus sama di semua mesin dalam satu network

6.      Tidak boleh ada dua NET_ID yang mempunyai host address yang sama

Contoh konfigurasi Valid dan Tidak Valid

Konfigurasi valid

 Konvigurasi valid

Konfigurasi  tidak valid

Konfigurasi in tidak valid, karena subnet di kedua sisi router persis sama

Konfigurasi ini tidak valid karena subnet yang sama ada di ke dua sisi router. Perhatikan baik-baik subnetmask

Konfigurasi ini tidak valid, karena ada host yang sama dapat “valid” di ke dua subnet, contoh, 192.168.2.231. Walaupun subnet di sebelah kanan valid, tapi subnet di sebelah kiri merupakan bagian kecil dari subnet di sebelah kanan.

Konfigurasi Network Interface 

Setelah IP address, netmask dan broadcast address didefiniskan, ketiganya harus di konfigurasikan di komputer yang bersangkutan

Perintah ifconfig digunakan untuk mengecek atau mengkonfigurasi sebuah network interface. Yang dapat dikonfigurasi oleh perintah ini antara lain:

• IP address
• Subnet Mask
• Broadcast address

2.      Aturan yang baru dapat dilihat di RFC 1812

Bayangkan sebuah organisasi yang membutuhkan 1000 IP address. Sebuah kelas C jelas tidak mencukupi, oleh karena itu sebuah kelas B akan di berikan. Tapi kelas B mempunyai alokasi 64.000 address, oleh karena itu 63.000 address terbuang percuma. Inilah mengapa dalam networking aturan berubah menggunakan RFC 1812.

Cara lain adalah mengalokasikan organisasi ini empat (4) buah kelas C, seperti 192.168.128.0, 192.168.129.0, 192.168.130.0, dan 192.168.131.0. Dengan menggunakan 22-bit subnetmask 255.255.252.0 (atau “/22”) untuk me-routing “blok” IP tersebut, bagian network / NET_ID dari organisasi ini adalah 192.168..128.0. Dalam contoh ini, informasi routing untuk ke empat kelas C address dapat dilakukan hanya dengan satu entry di table routing.

Perubahan yang paling terasa dengan RFC 1812 adalah konsep Classless Inter-Domain Routing (CIDR). Penggunaan subnetmask yang variable besarnya di kenal sebagai Classless Inter-Domain Routing (CIDR) di terangkan di RFC 1518 (http://www.isi.edu/in-notes/rfc1518.txt) dan RFC 1519 (http://www.isi.edu/in-notes/rfc1519.txt).

Menghitung Subnet

Untuk menyederhanakan masalah, ada baiknya kita fokus pada subnet mask yang dimulai dengan “255.255.255”, yang sebetulnya cukup untuk sebuah jaringan yang kecil.

Hanya ada tujuh (7) nilai yang mungkin di oktet terakhir dari subnet mask, yaitu, 0, 192, 128, 224, 240, 248, dan 252. 

Jumlah IP address dapat diketahui dengan mudah dengan mengurangkan nilai subnet mask oktet terakhir dari 256. Contoh subnetmask 255.255.255.224 mempunyai 32 host (dari 256-224=32).

Kita juga dapat menentukan ada berapa subnet yang akan di peroleh dari subnetmask tertentu dengan cara membagai 256 dengan jumlah host yang ada di subnet. Contoh subnetmask 255.255.255.224 yang mempunyai 32 host, maka jumlah subnet yang akan di peroleh dari sebuah network kelas C adalah 8 buah (dari 256/32=8).Tentunya, ini semua hanya berlaku jika angka-nya adalah kelipatan dua, seperti, 1, 2, 4, 8, 16, 32, 64, atau 128. 

Jika bagian network / network prefix / NET_ID lebih besar dari kelas C. Kita dapat mengetahui berapa banyak network kelas C yang ada, dengan cara mengurangkan byte ke tiga dari subnetmask dengan 256.Contoh subnetmask 255.255.240.0 merupakan kumpulan dari 16 network kelas C (dari 256-240=16). 

Mengetahui Range Address di Jaringan

Jika seseorang memberikan alokasi IP address 97.158.253.28 dengan subnet mask 255.255.255.248, bagaimana kita menentukan network address, broadcast address, atau batas dari address jaringan kita? Berikut adalah langkah yang dapat dilakukan.

Teknik perhitungan secara manual:

1. Kurangkan oktet terakhir dari subnetmask dari 256 untuk memberikan jumlah IP address yang ada di subnet. (256 - 248) = 8
2. Bagi oktet terakhir dari IP address dengan hasil dari langkah 1 dan buang sisanya (28/8 = 3). Secara teoritis, ini akan memberikan kita jumlah subnet di bawah IP address kita yang sama besarnya dengan subnet yang kita miliki.
3. Kalikan hasil langkah 2 ini dengan hasil langkah 1, untuk memperoleh network address (8 x 3 = 24). Bayangkan sebagai “Ini adalah subnet ke tiga dengan delapan (8) address di dalamnya”. Network address juga langsung dapat diketahui sebagai 97.158.253.24.
4. Broadcast address dapat diperoleh dari hasil langkah 3 di tambah hasil langkah 1 di kurangi 1. (24 + 8 -1 = 31). Bayangkah “Broadcast address adalah network address di tambah jumlah IP address di subnet di kurangi satu (1)”. Broadcast address menjadi 97.158.253.31.

Lakukan ini untuk 192.168.3.56 dengan netmask 255.255.255.224

1. 256 - 224 = 32
2. 56 / 32 = 1
3. 32 x 1 = 32. Maka, network base address adalah 192.168.3.32
4. 32 + 32 - 1 = 63. Maka, broadcast address adalah 192.168.3.63

Lakukan ini untuk 10.0.0.75 dengan netmask 255.255.255.240

1. 256 - 240 = 16
2. 75 / 16 = 4
3. 16 x 4 = 64. Maka, network base address adalah 10.0.0.64
4. 64 + 16 -1 = 79. Maka, broadcast address adalah 10.0.0.79

Sebagai catatan tambahan:

Oktet terakhir dari network base address harus dapat dibagi oleh “256 dikurangi oktet terakhir dari subnet” dan tidak boleh ada sisa.

Jika kita harus melakukan subnetting untuk sebuah kelas IP address yang besar, ada baiknya menggunakan spread sheet agat tidak terjadi overlapping subnet. Perhitungan di atas hanya untuk subnetmask yang di mulai dengan “255.255.255”. 

Alokasi IP Addess Secara Dinamis

Salah satu cara untuk mengatasi masalah renumbering adalah dengan cara mengalokasikan IP address secara dinamis ke mesin klien yang ada di jaringan. Hal ini dapat dilakukan menggunakan Dynamic Host Configuration Protocol (DHCP). DHCP merupakan solusi yang sangat baik untuk lingkungan yang penggunanya sangat mobile, dengan cara ini orang tidak perlu mengkonfigurasi ulang mesin / PC mereka karena proses alokasi IP address dilakukan secara automatis. Intro ke konsep DHCP dapat dibaca di RFC 2131 (http://www.isi.edu/in-notes/rfc2131.txt) atau “The Dynamic Host Configuration Protocol (DHCP) and Windows NT” (http://www.garykessler.net/library/dhcp.html) oleh G. Kessler dan C. Monaghan.

DHCP mendukung tiga (3) mekanisme yang berbeda dalam mengalokasikan IP address, yaitu:

• Automatic allocation: Server memberikan IP address permanen kepada client.
• Dynamic allocation: Server memberikan IP address kepada client untuk perioda terbatas (biasanya di sebut lease / waktu sewa) atau sampai client melepaskan IP address tersebut secara explisit.
• Manual allocation: Server memberikan IP address ke client yang telah di set secara spesifik oleh network administrator.

Jadi kapan DHCP digunakan? Terutama jika anda mempunyai:

• Banyak pengguna dial-up.
• Pengguna yang mobile / bergerak dari satu jaringan ke jaringan yang lain. Misalnya menggunakan laptop.
• Jaringan yang besar, sehingga memanaged IP address untuk setiap desktop akan sulit & tidak praktis.
• Pengguna lebih banyak daripada alokasi IP address yang ada.
• Jaringan yang sering di ubah konfigurasinya.

DHCP bukan solusi yang baik bagi:

• Router, server, printer atau sistem lainnya yang membutuhkan IP address statis.
• Jaringan yang memiliki banyak IP address.
• Jaringan dimana IP address-nya tidak sering berubah.