7 Lapisan OSI dan Fungsinya

A. Pengantar Model Open Systems Interconnection(OSI)

Model Open Systems Interconnection (OSI) diciptakan oleh International Organization for Standardization (ISO) yang menyediakan kerangka logika terstruktur bagaimana proses komunikasi data berinteraksi melalui jaringan.

Standard ini dikembangkan untuk industri komputer agar komputer dapat berkomunikasi pada jaringan yang berbeda secara efisien.

Model referensi jaringan terbuka OSI atau OSI Reference Model for open networking adalah sebuah model arsitektural jaringan yang dikembangkan oleh badan International Organization for Standardization (ISO) di Eropa pada tahun 1977. OSI sendiri merupakan singkatan dari Open System Interconnection. Model ini disebut juga dengan model “Model tujuh lapis OSI” (OSI seven layer model).

Sebelum munculnya model referensi OSI, sistem jaringan komputer sangat tergantung kepada pemasok (vendor). OSI berupaya membentuk standar umum jaringan komputer untuk menunjang interoperatibilitas antar pemasok yang berbeda. Dalam suatu jaringan yang besar biasanya terdapat banyak protokol jaringan yang berbeda. Tidak adanya suatu protokol yang sama, membuat banyak perangkat tidak bisa saling berkomunikasi.

Model referensi ini pada awalnya ditujukan sebagai basis untuk mengembangkan protokol-protokol jaringan, meski pada kenyataannya inisatif ini mengalami kegagalan. Kegagalan itu disebabkan oleh beberapa faktor berikut:

• Standar model referensi ini, jika dibandingkan dengan model referensi DARPA (Model Internet) yang dikembangkan oleh Internet Engineering Task Force (IETF), sangat berdekatan. Model DARPA adalah model basis protokol TCP/IP yang populer digunakan.
• Model referensi ini dianggap sangat kompleks. Beberapa fungsi (seperti halnya metode komunikasi connectionless) dianggap kurang bagus, sementara fungsi lainnya (seperti flow control dan koreksi kesalahan) diulang-ulang pada beberapa lapisan.
• Pertumbuhan Internet dan protokol TCP/IP (sebuah protokol jaringan dunia nyata) membuat OSI Reference Model menjadi kurang diminati.

OSI Reference Model pun akhirnya dilihat sebagai sebuah model ideal dari koneksi logis yang harus terjadi agar komunikasi data dalam jaringan dapat berlangsung. Beberapa protokol yang digunakan dalam dunia nyata, semacam TCP/IP, DECnet dan IBM Systems Network Architecture (SNA) memetakan tumpukan protokol (protocol stack) mereka ke OSI Reference Model. OSI Reference Model pun digunakan sebagai titik awal untuk mempelajari bagaimana beberapa protokol jaringan di dalam sebuah kumpulan protokol dapat berfungsi dan berinteraksi.

Supaya setiap peralatan dalam sebuah jaringan dapat berkomunikasi, maka peralatan tersebut harus memiliki ‘bahasa’ yang sama. Hal itulah yang disebut dengan protokol. Protokol adalah sekumpulan aturan yang mendefinisikan bagaimana peralatan-peralatan dalam jaringan saling berkomunikasi.

Pada mulanya setiap vendor memiliki standar masing-masing sehingga sebuah peralatan jaringan hanya dapat berkomunikasi dengan peralatan yang memiliki merek yang sama. Kemudian supaya setiap peralatan jaringan dari berbagai vendor dapat saling berkomunikasim dibuatlah standarisasi. Salah satu standar yang banyak digunakan saat ni adalah OSI (Open System Interconnection) yang dikembangkon oleh ISO (Internasional Standart Organization).

Pada model OSI ini diterapkan model lapisan atau layer dimana setiap lapisan memiliki fungsi masing-masing. Standar OSI tidak membahas secara mendetail tentang cara kerja masing-masing lapisan. tetapi hanya memberikan konsep dan menentukan proses yang terjadi pada lapisan tertentu serta menentukan protokol yang dapat digunakan pada lapisan tersebut

Terdapat 7 layer pada model OSI. Setiap layer bertanggungjawwab secara khusus pada proses komunikasi data. Misal, satu layer bertanggungjawab untuk membentuk koneksi antar perangkat, sementara layer lainnya bertanggungjawab untuk mengoreksi terjadinya “error” selama proses transfer data berlangsung. Model Layer OSI dibagi dalam dua group: “upper layer” dan “lower layer”. fokus pada applikasi pengguna dan bagaimana file direpresentasikan di komputer.

Untuk Network Engineer, bagian utama yang menjadi perhatiannya adalah pada “lower layer”. Lower layer adalah intisari komunikasi data melalui jaringan aktual. Open” dalam OSI dalah untuk menyatakan model jaringan yang melakukan interkoneksi tanpa memandang perangkat keras/ “hardware” yang digunakan, sepanjang software komunikasi sesuai dengan standard. Hal ini secara tidak langsung menimbulkan “modularity” (dapat dibongkar pasang).

Modularitymengacu pada pertukaran protokol di level tertentu tanpa mempengaruhi atau merusak hubungan atau fungsi dari level lainnya.

Dalam sebuah layer, protokol saling dipertukarkan, dan memungkinkan komunikasi terus berlangsung. Pertukaran ini berlangsung didasarkan pada perangkat keras “hardware” dari vendor yang berbeda dan bermacam-macam alasan atau keinginan yang berbeda.

B. 7 Lapisan OSI dan Fungsinya

1. Application layer

Berfungsi sebagai antarmuka dengan aplikasi dengan fungsionalitas jaringan, mengatur bagaimana aplikasi dapat mengakses jaringan, dan kemudian membuat pesan-pesan kesalahan. Protokol yang berada dalam lapisan ini adalah HTTP, FTP, SMTP, dan NFS. Interface antara aplikasi yang dihadapi user and resource jaringan yang diakses. Sesuai namanya, lapisan ini menjembatani interaksi manusia dengan perangkat lunak/software aplikasi. etiap layer menyediakan layanan bagi layer yang ada di atasnya, dan membutuhkan layanan dari layer di bawahnya.

2. Presentation layer

Berfungsi untuk mentranslasikan data yang hendak ditransmisikan oleh aplikasi ke dalam format yang dapat ditransmisikan melalui jaringan. Protokol yang berada dalam level ini adalah perangkat lunak redirektor (redirector software), seperti layanan Workstation (dalam Windows NT) dan juga Network shell (semacam Virtual Network Computing (VNC) atau Remote Desktop Protocol (RDP)).

Rutin standard mempresentasikan data. Presentation layer lebih cenderung pada syntax dan semantic pada pertukaran informasi dua sistem. Tanggung jawab spesifik:

• Translasi
• Enkripsi
• Kompresi

3. Session layer

Berfungsi untuk mendefinisikan bagaimana koneksi dapat dibuat, dipelihara, atau dihancurkan. Selain itu, di level ini juga dilakukan resolusi nama.

Hubungan antar aplikasi yang berkomunikasi. Layanan yang diberikan oleh tiga layer pertama (fisik, data link dan network) tidak cukup untuk beberapa proses. Maka pada lapisan session ini dibutuhkan dialog controller. Tanggung jawab spesifik:

• Dialog control.
• Sinkronisasi.

4. Transport layer

Berfungsi untuk memecah data ke dalam paket-paket data serta memberikan nomor urut ke paket-paket tersebut sehingga dapat disusun kembali pada sisi tujuan setelah diterima. Selain itu, pada level ini juga membuat sebuah tanda bahwa paket diterima dengan sukses (acknowledgement), dan mentransmisikan ulang terhadp paket-paket yang hilang di tengah jalan.

Menjamin penerima mendapatkan data seperti yang dikirimkan. Lapisan transport bertanggung jawab untuk pengiriman source-to-destination (end-to-end) daripada jenis message tertentu. Tanggung jawab spesifik lapisan transport ini adalah:

• Sevice-point addressing. Komputer sering menjalankan berbagai macam program atau aplikasi yang berlainan dalam saat bersamaan. Untuk itu dengan lapisan transport ini tidak hanya menangani pengiriman/delivery source-to-destination dari computer yang satu ke komputer yang lain saja namun lebih spesifik kepada delivery jenis message untuk aplikasi yang berlainan. Sehingga setiap message yang berlainan aplikasi harus memiliki alamat/address tersendiri lagi yang disebut service point address atau port address.
• Segmentation dan reassembly. Sebuah message dibagi dalam segmen-segmen yang terkirim. Setiap segmen memiliki sequence number. Sequence number ini yang berguna bagi lapisan transport untuk merakit/reassembly segmen-segman yang terpecah atau terbagi tadi menjadi message yang utuh.
• Connection control. Lapisan transport dapat berperilaku sebagai connectionless atau connection-oriented.
• Flow control. Seperti halnya lapisan data link, lapisan transport bertanggung jawab untuk kontrol aliran (flow control). Bedanya dengan flow control di lapisan data link adalah dilakukan untuk end-to-end.
• Error control. Sama fungsi tugasnya dengan error control di lapisan data link, juga berorientasi end-to-end.

5. Network layer

Berfungsi untuk mendefinisikan alamat-alamat IP, membuat header untuk paket-paket, dan kemudian melakukan routing melalui internetworking dengan menggunakan router dan switch layer-3.

Hubungan lintas jaringan dan mengisolasi layer yang lebih tinggi. Pengalamatan dan pengiriman data.  Lapisan network bertanggung jawab untuk pengiriman paket dengan konsep source-to-destination. Adapun tanggung jawab spesifik lapisan network ini adalah:

• Logical addressing. Bila pada lapisan data link diimplementasikan physical addressing untuk penangan pengalamatan/addressing secara lokal, maka pada lapisan network problematika addressing untuk lapisan network bisa mencakup lokal dan antar jaringan/network. Pada lapisan network ini logical address ditambahkan pada paket yang datang dari lapisan data link.
• Routing. Jaringan-jaringan yang saling terhubung sehingga membentuk internetwork diperlukan metoda routing/perutean. Sehingga paket dapat ditransfer dari satu device yang berasal dari jaringan tertentu menuju device lain pada jaringan yang lain.

6. Data-link layer

Befungsi untuk menentukan bagaimana bit-bit data dikelompokkan menjadi format yang disebut sebagai frame. Selain itu, pada level ini terjadi koreksi kesalahan, flow control, pengalamatan perangkat keras (seperti halnya Media Access Control Address (MAC Address)), dan menetukan bagaimana perangkat-perangkat jaringan seperti hub, bridge, repeater, dan switch layer 2beroperasi. Spesifikasi IEEE 802, membagi level ini menjadi dua level anak, yaitu lapisan Logical Link Control (LLC) dan lapisan Media Access Control (MAC).

Pengiriman data melintasi jaringan fisik. Lapisan data link berfungsi mentransformasi lapisan fisik yang merupakan fasilitas transmisi data mentah menjadi link yang reliabel. Lapisan ini menjamin informasi bebas error untuk ke lapisan di atasnya.

Tanggung jawab utama lapisan data link ini adalah sebagai berikut :

• Framing. Yaitu membagi bit stream yang diterima dari lapisan network menjadi unit-unit data yang disebut frame.
• Physical addressing. Jika frame-frame didistribusikan ke sistem lainpada jaringan, maka data link akan menambahkan sebuah header di muka frame untuk mendefinisikan pengirim dan/atau penerima.
• Flow control. Jika rate atau laju bit stream berlebih atau berkurang maka flow control akan melakukan tindakan yang menstabilkan laju bit.
• Error control. Data link menambah reliabilitas lapisan fisik dengan penambahan mekanisme deteksi dan retransmisi frame-frame yang gagal terkirim.
• Access control. Jika 2 atau lebih device dikoneksi dalam link yang sama, lapisan data link perlu menentukan device yang mana yang harus dikendalikan pada saat tertentu.

7. Physical layer

Berfungsi untuk mendefinisikan media transmisi jaringan, metode pensinnyalan, sinkronisasi bit, arsitektur jaringan (seperti halnya Ethernet atau Token Ring), topologi jaringan dan pengabelan. Selain itu, level ini juga endefinisikan bagaimana Network Interface Card (NIC) dapat berinteraksi dengan media kabel atau radio.

Karakteristik perangkat keras yang mentransmisikan sinyal data. Lapisan fisik melakukan fungsi pengiriman dan penerimaan bit stream dalam medium fisik. Dalam lapisan ini kita akan mengetahui spesifikasi mekanikal dan elektrikal daripada media transmisi serta antarmukanya. Hal-hal penting yang dapat dibahas lebih jauh dalam lapisan fisik ini adalah:

• Karakteristik fisik daripada media dan antarmuka.
• Representasi bit-bit. Maksudnya lapisan fisik harus mampu menterjemahkan bit 0 atau 1, juga termasuk pengkodean dan bagaimana mengganti sinyal 0 ke 1 atau sebaliknya.
• Data rate (laju data).
• Sinkronisasi bit.
• Line configuration (Konfigurasi saluran). Misalnya: point-to-point atau point-to-multipoint configuration.
• Topologi fisik. Misalnya: mesh topology, star topology, ring topology atau bus topology.
• Mode transmisi. Misalnya : half-duplex mode, full-duplex (simplex) mode.