Resume Chapter 10: Application Layer

Chapter 10: Application Layer

Application Layer

Lapisan aplikasi paling dekat dengan pengguna akhir. Protokol lapisan aplikasi digunakan untuk bertukar data antara program yang berjalan pada host sumber dan tujuan.

Tiga lapisan atas model OSI (aplikasi, presentasi, dan sesi) menentukan fungsi dari lapisan aplikasi TCP / IP tunggal. Beberapa protokol lapisan aplikasi yang paling dikenal adalah Hypertext Transfer Protocol (HTTP), File Transfer Protocol (FTP), Trivial File Transfer Protocol (TFTP), Protokol Akses Pesan Internet (IMAP), dan protokol Domain Name System (DNS).

Presentation and Session Layer

The Presentation Layer

Lapisan presentasi memiliki tiga fungsi utama:

1. Memformat, atau menyajikan, data di perangkat sumber ke dalam bentuk yang kompatibel untuk diterima oleh perangkat tujuan

2. Memampatkan data dengan cara yang dapat didekompresi oleh perangkat tujuan

3. Mengenkripsi data untuk transmisi dan mendekripsi data setelah diterima

The Session Layer

Seperti namanya, fungsi pada lapisan sesi membuat dan memelihara dialog antara aplikasi sumber dan tujuan. Lapisan sesi menangani pertukaran informasi untuk memulai dialog, tetap aktif, dan untuk memulai kembali sesi yang terganggu atau menganggur untuk jangka waktu yang lama.

TCP/IP Application Layer Protocols

Protokol aplikasi TCP / IP menentukan format dan mengontrol informasi yang diperlukan untuk banyak fungsi komunikasi Internet yang umum. Klik setiap protokol aplikasi pada gambar untuk mempelajari lebih lanjut tentang mereka.

Protokol lapisan aplikasi digunakan oleh perangkat sumber dan tujuan selama sesi komunikasi. Agar komunikasi berhasil, protokol lapisan aplikasi yang diimplementasikan pada host sumber dan tujuan harus kompatibel.

Client-Server Model

Dalam model klien-server, perangkat yang meminta informasi disebut klien dan perangkat yang merespons permintaan disebut server. Proses klien dan server dianggap berada di lapisan aplikasi. Klien memulai pertukaran dengan meminta data dari server, yang merespons dengan mengirim satu atau lebih aliran data ke klien. Protokol lapisan aplikasi menjelaskan format permintaan dan tanggapan antara klien dan server. Selain transfer data aktual, pertukaran ini juga mungkin memerlukan otentikasi pengguna dan identifikasi file data yang akan ditransfer.

Salah satu contoh jaringan server klien menggunakan layanan email ISP untuk mengirim, menerima, dan menyimpan email. Klien email di komputer rumah mengeluarkan permintaan ke server email ISP untuk setiap email yang belum dibaca. Server merespons dengan mengirim email yang diminta ke klien. Seperti yang ditunjukkan pada gambar, transfer data dari klien ke server disebut sebagai unggahan dan data dari server ke klien sebagai unduhan.

Peer-to-Peer Networks

Dalam model jaringan peer-to-peer (P2P), data diakses dari perangkat rekan tanpa menggunakan server khusus.

Model jaringan P2P melibatkan dua bagian: jaringan P2P dan aplikasi P2P. Kedua bagian memiliki fitur serupa, tetapi dalam praktiknya bekerja sangat berbeda.

Dalam jaringan P2P, dua atau lebih komputer terhubung melalui jaringan dan dapat berbagi sumber daya (seperti printer dan file) tanpa memiliki server khusus. Setiap perangkat akhir yang terhubung (dikenal sebagai peer) dapat berfungsi sebagai server dan klien. Satu komputer mungkin berperan sebagai server untuk satu transaksi sekaligus melayani sebagai klien untuk yang lain. Peran klien dan server ditetapkan berdasarkan permintaan.

Common P2P Applications

Jaringan P2P umum meliputi:

eDonkey

G2

BitTorrent

Bitcoin

Beberapa aplikasi P2P didasarkan pada protokol Gnutella, di mana setiap pengguna membagikan seluruh file dengan pengguna lain. Seperti yang ditunjukkan pada gambar, perangkat lunak klien yang kompatibel dengan Gnutella memungkinkan pengguna untuk terhubung ke layanan Gnutella melalui Internet dan untuk menemukan dan mengakses sumber daya yang dibagikan oleh rekan-rekan Gnutella lainnya. Banyak aplikasi klien Gnutella tersedia, termasuk gtk-gnutella, WireShare, Shareaza, dan Bearshare.

Hypertext Transfer Protocol and Hypertext Markup Language

Ketika alamat web atau pencari sumber daya seragam (URL) diketik ke dalam browser web, browser web membuat koneksi ke layanan web yang berjalan di server menggunakan protokol HTTP. URL dan Uniform Resource Identifier (URIs) adalah nama yang diasosiasikan sebagian besar orang dengan alamat web.

Untuk lebih memahami bagaimana browser web dan server web berinteraksi, kita dapat memeriksa bagaimana halaman web dibuka di browser. Untuk contoh ini, gunakan URL http://www.cisco.com/index.html.

Pertama, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 1, browser menginterpretasikan tiga bagian dari URL:

1. http (protokol atau skema)

2. www.cisco.com (nama server)

3. index.html (nama file spesifik yang diminta)

HTTP and HTTPS

HTTP adalah protokol permintaan / respons. Ketika klien, biasanya browser web, mengirimkan permintaan ke server web, HTTP menentukan jenis pesan yang digunakan untuk komunikasi itu. Tiga tipe pesan yang umum adalah GET, POST, dan PUT (lihat gambar):

GET - Permintaan klien untuk data. Klien (browser web) mengirim pesan GET ke server web untuk meminta halaman HTML.

POST - Mengunggah file data ke server web seperti data formulir.

PUT - Mengunggah sumber daya atau konten ke server web seperti gambar.

Untuk komunikasi aman di Internet, protokol HTTP Secure (HTTPS) digunakan. HTTPS menggunakan otentikasi dan enkripsi untuk mengamankan data saat bergerak antara klien dan server. HTTPS menggunakan proses respons permintaan-server klien yang sama seperti HTTP, tetapi aliran data dienkripsi dengan Secure Socket Layer (SSL) sebelum diangkut melalui jaringan.

Email Protocols

Salah satu layanan utama yang ditawarkan oleh ISP adalah hosting email. Email adalah metode menyimpan dan meneruskan mengirim, menyimpan, dan mengambil pesan elektronik di seluruh jaringan. Pesan email disimpan dalam database di server email.

Klien email berkomunikasi dengan server surat untuk mengirim dan menerima email. Server surat berkomunikasi dengan server surat lain untuk mengangkut pesan dari satu domain ke domain lain. Klien email tidak berkomunikasi langsung dengan klien email lain saat mengirim email. Sebagai gantinya, kedua klien mengandalkan server email untuk mengirim pesan.

Email mendukung tiga protokol terpisah untuk operasi: Protokol Transfer Surat Sederhana (SMTP), Protokol Kantor Pos (POP), dan IMAP. Proses lapisan aplikasi yang mengirim email menggunakan SMTP. Namun, klien mengambil email menggunakan salah satu dari dua protokol lapisan aplikasi: POP atau IMAP.

SMTP Operation

Ketika klien mengirim email, proses SMTP klien terhubung dengan proses SMTP server pada port 25 yang terkenal. Setelah koneksi dibuat, klien mencoba mengirim email ke server di seberang koneksi. Ketika server menerima pesan, itu baik menempatkan pesan di akun lokal, jika penerima adalah lokal, atau meneruskan pesan ke server mail lain untuk pengiriman, seperti yang ditunjukkan pada gambar.

Server email tujuan mungkin tidak online atau mungkin sibuk ketika pesan email dikirim. Oleh karena itu, SMTP menggulung pesan untuk dikirim di lain waktu. Secara berkala, server memeriksa antrian untuk pesan dan mencoba mengirimnya lagi. Jika pesan masih belum terkirim setelah waktu kedaluwarsa yang telah ditentukan sebelumnya, pesan itu dikembalikan kepada pengirim sebagai tidak terkirim.

POP Operation

POP digunakan oleh aplikasi untuk mengambil email dari server email. Dengan POP, email diunduh dari server ke klien dan kemudian dihapus di server. Ini adalah cara POP beroperasi, secara default.

Server memulai layanan POP dengan mendengarkan secara pasif pada port TCP 110 untuk permintaan koneksi klien. Ketika klien ingin menggunakan layanan, itu mengirimkan permintaan untuk membuat koneksi TCP dengan server. Ketika koneksi dibuat, server POP mengirim salam. Klien dan server POP kemudian bertukar perintah dan tanggapan sampai koneksi ditutup atau dibatalkan.

Dengan POP, pesan email diunduh ke klien dan dihapus dari server, sehingga tidak ada lokasi terpusat tempat pesan email disimpan. Karena POP tidak menyimpan pesan, itu tidak diinginkan untuk bisnis kecil yang membutuhkan solusi cadangan terpusat.

IMAP Operation

IMAP adalah protokol lain yang menjelaskan metode untuk mengambil pesan email. Tidak seperti POP, ketika pengguna terhubung ke server berkemampuan IMAP, salinan pesan diunduh ke aplikasi klien. Pesan asli disimpan di server sampai dihapus secara manual. Pengguna melihat salinan pesan di perangkat lunak klien email mereka.

Pengguna dapat membuat hierarki file di server untuk mengatur dan menyimpan email. Struktur file itu juga digandakan pada klien email. Ketika pengguna memutuskan untuk menghapus pesan, server menyinkronkan tindakan itu dan menghapus pesan dari server.

Domain Name Service

 Nama domain dibuat untuk mengubah alamat numerik menjadi nama yang mudah dikenali.

Di Internet, nama-nama domain ini, seperti http://www.cisco.com, jauh lebih mudah bagi orang untuk mengingat daripada 198.133.219.25, yang merupakan alamat numerik sebenarnya untuk server ini. Jika Cisco memutuskan untuk mengubah alamat numerik www.cisco.com, itu transparan bagi pengguna karena nama domainnya tetap sama. Alamat baru hanya dikaitkan dengan nama domain yang ada dan konektivitas tetap terjaga.

Protokol DNS mendefinisikan layanan otomatis yang cocok dengan nama sumber daya dengan alamat jaringan numerik yang diperlukan. Ini termasuk format untuk pertanyaan, tanggapan, dan data. Komunikasi protokol DNS menggunakan format tunggal yang disebut pesan. Format pesan ini digunakan untuk semua jenis permintaan klien dan respons server, pesan kesalahan, dan transfer informasi catatan sumber daya antara server.

DNS Message Format

Server DNS menyimpan berbagai jenis catatan sumber daya yang digunakan untuk menyelesaikan nama. Catatan-catatan ini berisi nama, alamat, dan jenis catatan. Beberapa tipe rekaman ini adalah:

A - Alamat IPv4 perangkat akhir

NS - Server nama resmi

AAAA - Alamat IPv6 perangkat akhir (diucapkan quad-A)

MX - Catatan pertukaran surat

DNS Hierarchy

Protokol DNS menggunakan sistem hierarkis untuk membuat database untuk memberikan resolusi nama. Struktur penamaan dipecah menjadi zona kecil yang dapat dikelola. Setiap server DNS menyimpan file database tertentu dan hanya bertanggung jawab untuk mengelola pemetaan nama-ke-IP untuk sebagian kecil dari seluruh struktur DNS. Ketika server DNS menerima permintaan untuk terjemahan nama yang tidak berada dalam zona DNS-nya, server DNS meneruskan permintaan tersebut ke server DNS lain dalam zona terjemahan yang sesuai.

Domain tingkat atas yang berbeda mewakili jenis organisasi atau negara asal. Contoh domain tingkat atas adalah:

.com - bisnis atau industri

.org - organisasi nirlaba

.au - Australia

.co - Kolombia

The nslookup Command

Sistem operasi komputer juga memiliki utilitas yang disebut nslookup yang memungkinkan pengguna untuk secara manual menanyakan server nama untuk menyelesaikan nama host yang diberikan. Utilitas ini juga dapat digunakan untuk memecahkan masalah resolusi nama dan untuk memverifikasi status server nama saat ini.

Dynamic Host Configuration Protocol

Protokol Konfigurasi Host Dinamis (DHCP) untuk layanan IPv4 mengotomatiskan penetapan alamat IPv4, subnet mask, gateway, dan parameter jaringan IPv4 lainnya. Ini disebut sebagai pengalamatan dinamis. Alternatif untuk pengalamatan dinamis adalah pengalamatan statis. Saat menggunakan pengalamatan statis, administrator jaringan secara manual memasukkan informasi alamat IP pada host.

Ketika sebuah host terhubung ke jaringan, server DHCP dihubungi, dan sebuah alamat diminta. Server DHCP memilih alamat dari rentang alamat yang dikonfigurasikan yang disebut kumpulan dan menugaskan (menyewakannya) ke host.

Pada jaringan yang lebih besar, atau di mana populasi pengguna sering berubah, DHCP lebih disukai untuk penugasan alamat. Pengguna baru dapat datang dan membutuhkan koneksi; yang lain mungkin memiliki komputer baru yang harus terhubung. Daripada menggunakan pengalamatan statis untuk setiap koneksi, lebih efisien untuk menetapkan alamat IPv4 secara otomatis menggunakan DHCP.

Alamat yang didistribusikan DHCP disewa untuk jangka waktu tertentu. Ketika masa sewa berakhir, alamat dikembalikan ke kolam untuk digunakan kembali jika tuan rumah dimatikan atau dikeluarkan dari jaringan. Pengguna dapat dengan bebas berpindah dari satu lokasi ke lokasi lain dan dengan mudah membangun kembali koneksi jaringan melalui DHCP.

File Transfer Protocol

FTP adalah protokol lapisan aplikasi lain yang umum digunakan. FTP dikembangkan untuk memungkinkan transfer data antara klien dan server. Klien FTP adalah aplikasi yang berjalan di komputer yang digunakan untuk mendorong dan menarik data dari server FTP.

Server Message Block

Server Message Block (SMB) adalah protokol berbagi file klien / server yang menjelaskan struktur sumber daya jaringan bersama, seperti direktori, file, printer, dan port serial. Ini adalah protokol permintaan-respons. Semua pesan SMB berbagi format umum. Format ini menggunakan header berukuran tetap, diikuti oleh parameter berukuran variabel dan komponen data.

Pesan SMB dapat:

Mulai, otentikasi, dan akhiri sesi

Kontrol akses file dan printer

Izinkan aplikasi mengirim atau menerima pesan ke atau dari perangkat lain