NETWORK TUTORIAL - DASAR SUBNET DAN SUBNET MASK

Posted on October 10th, 2008 by ariefew
Wikipedia
In computer networks based on the Internet Protocol Suite, a subnetwork, or subnet, is a portion of the network’s computers and network devices that have a common, designated IP address routing prefix (cf. Classless Inter-Domain Routing, CIDR).
A routing prefix is the sequence of leading bits of an IP address that precede the portion of the address used as host identifier (or rest field in early Internet terminology).
In IPv4 installations, the routing prefix is often expressed as a “subnet mask”, which is a bit mask covering the number of bits used in the prefix. It is frequently expressed in quad-dotted decimal representation, e.g., 255.255.255.0 is the subnet mask for the 192.168.1.0 network with a 24-bit routing prefix (192.168.1.0/24). Subnet masks in IPv4 do not have to have consecutive bits set, e.g., a subnet mask of “11111111001100110000000000000000″ (binary) is permissible, albeit of little additional value, as it does not provide for more efficient address space utilization and cannot be represented in CIDR notation. IPv6 does not use subnet masks and such non-standard routing prefixes are not possible.
The routing prefix of a subnet is often further divided into the network’s network identifier and a subnet identifier. The network identifier is the leading set of address bits that is common to the prefixes of all subnets in the network. This would typically be the CIDR routing prefix of an organization’s entire address space allocation. The subnet identifier consists of the remaining bits in a subnet’s prefix after the network identifier. In the cited example, 192.168.0.0 is the network identifier (and 255.255.0.0 the network mask) and “1″ is the subnet identifier.
==============================================================
Subnet mask adalah istilah teknologi informasi dalam bahasa Inggris yang mengacu kepada angka biner 32 bit yang digunakan untuk membedakan network ID dengan host ID, menunjukkan letak suatu host, apakah berada di jaringan lokal atau jaringan luar.
RFC 950 mendefinisikan penggunaan sebuah subnet mask yang disebut juga sebagai sebuah address mask sebagai sebuah nilai 32-bit yang digunakan untuk membedakan network identifier dari host identifier di dalam sebuah alamat IP. Bit-bit subnet mask yang didefinisikan, adalah sebagai berikut:

* Semua bit yang ditujukan agar digunakan oleh network identifier diset ke nilai 1.
* Semua bit yang ditujukan agar digunakan oleh host identifier diset ke nilai 0.

Setiap host di dalam sebuah jaringan yang menggunakan TCP/IP membutuhkan sebuah subnet mask meskipun berada di dalam sebuah jaringan dengan satu segmen saja. Entah itu subnet mask default (yang digunakan ketika memakai network identifier berbasis kelas) ataupun subnet mask yang dikustomisasi (yang digunakan ketika membuat sebuah subnet atau supernet) harus dikonfigurasikan di dalam setiap node TCP/IP.
Sebuah subnet mask biasanya diekspresikan di dalam notasi desimal bertitik (dotted decimal notation), seperti halnya alamat IP. Setelah semua bit diset sebagai bagian network identifier dan host identifier, hasil nilai 32-bit tersebut akan dikonversikan ke notasi desimal bertitik. Perlu dicatat, bahwa meskipun direpresentasikan sebagai notasi desimal bertitik, subnet mask bukanlah sebuah alamat IP.
Subnet mask default dibuat berdasarkan kelas-kelas alamat IP dan digunakan di dalam jaringan TCP/IP yang tidak dibagi ke alam beberapa subnet. Tabel di bawah ini menyebutkan beberapa subnet mask default dengan menggunakan notasi desimal bertitik. Formatnya adalah:

,

Kelas alamat Subnet mask (biner) Subnet mask (desimal) Prefix Length
Kelas A 11111111.00000000.00000000.00000000 255.0.0.0 /8
Kelas B 11111111.11111111.00000000.00000000 255.255.0.0 /16
Kelas C 11111111.11111111.11111111.00000000 255.255.255.0 /24
Perlu diingat, bahwa nilai subnet mask default di atas dapat dikustomisasi oleh administrator jaringan, saat melakukan proses pembagian jaringan (subnetting atau supernetting). Sebagai contoh, alamat 138.96.58.0 merupakan sebuah network identifier dari kelas B yang telah dibagi ke beberapa subnet dengan menggunakan bilangan 8-bit. Kedelapan bit tersebut yang digunakan sebagai host identifier akan digunakan untuk menampilkan network identifier yang telah dibagi ke dalam subnet. Subnet yang digunakan adalah total 24 bit sisanya (255.255.255.0) yang dapat digunakan untuk mendefinisikan custom network identifier. Network identifier yang telah di-subnet-kan tersebut serta subnet mask yang digunakannya selanjutnya akan ditampilkan dengan menggunakan notasi sebagai berikut:

138.96.58.0, 255.255.255.0

Karena bit-bit network identifier harus selalu dipilih di dalam sebuah bentuk yang berdekatan dari bit-bit ordo tinggi, maka ada sebuah cara yang digunakan untuk merepresentasikan sebuah subnet mask dengan menggunakan bit yang mendefinisikan network identifier sebagai sebuah network prefix dengan menggunakan notasi network prefix seperti tercantum di dalam tabel di bawah ini. Notasi network prefix juga dikenal dengan sebutan notasi Classless Inter-Domain Routing (CIDR) yang didefinisikan di dalam RFC 1519. Formatnya adalah sebagai berikut:
/
Kelas alamat Subnet mask (biner) Subnet mask (desimal) Prefix Length
Kelas A 11111111.00000000.00000000.00000000 255.0.0.0 /8
Kelas B 11111111.11111111.00000000.00000000 255.255.0.0 /16
Kelas C 11111111.11111111.11111111.00000000 255.255.255.0 /24
Sebagai contoh, network identifier kelas B dari 138.96.0.0 yang memiliki subnet mask 255.255.0.0 dapat direpresentasikan di dalam notasi prefix length sebagai 138.96.0.0/16.
Karena semua host yang berada di dalam jaringan yang sama menggunakan network identifier yang sama, maka semua host yang berada di dalam jaringan yang sama harus menggunakan network identifier yang sama yang didefinisikan oleh subnet mask yang sama pula. Sebagai contoh, notasi 138.23.0.0/16 tidaklah sama dengan notasi 138.23.0.0/24, dan kedua jaringan tersebut tidak berada di dalam ruang alamat yang sama. Network identifier 138.23.0.0/16 memiliki range alamat IP yang valid mulai dari 138.23.0.1 hingga 138.23.255.254; sedangkan network identifier 138.23.0.0/24 hanya memiliki range alamat IP yang valid mulai dari 138.23.0.1hingga 138.23.0.254.
Untuk menentukan network identifier dari sebuah alamat IP dengan menggunakan sebuah subnet mask tertentu, dapat dilakukan dengan menggunakan sebuah operasi matematika, yaitu dengan menggunakan operasi logika perbandingan AND (AND comparison). Di dalam sebuah AND comparison, nilai dari dua hal yang diperbandingkan akan bernilai true hanya ketika dua item tersebut bernilai true; dan menjadi false jika salah satunya false. Dengan mengaplikasikan prinsip inike dalam bit-bit, nilai 1 akan didapat jika kedua bit yang diperbandingkan bernilai 1, dan nilai 0 jika ada salah satu di antara nilai yang diperbandingkan
bernilai 0.
Cara ini akan melakukan sebuah operasi logika AND comparison dengan menggunakan 32-bit alamat IP dan dengan 32-bit subnet mask, yang dikenal dengan operasi bitwise logical AND comparison. Hasil dari operasi bitwise alamat IP dengan subnet mask itulah yang disebut dengan network identifier.
Contoh:

Alamat IP 10000011 01101011 10100100 00011010 (131.107.164.026)
Subnet Mask 11111111 11111111 11110000 00000000 (255.255.240.000)
------------------------------------------------------------------ AND
Network ID 10000011 01101011 10100000 00000000 (131.107.160.000)

Routing
Internetwork menggunakan proses routing untuk mengirimkan dari suatu network ke network yang lain.Untuk menjaga data di dalam jalan yang terbaik ke suatu tujuan , beberapa urutan route di dalam network sangatlah dibutuhkan.Route network dalam proses pengiriman data diatasi oleh protocol routing.LAN (Local Area Network) mempunyai suatu batas performance yang bergantung pada ukuran atau kompleksitas dari LAN tersebut.Ukuran batasan itu antara lain :
» Ukuran segmen fisik network.
» Banyaknya host yang ada di setiap segmen.
» Besarnya jumlah dari trafik data.
» Keberagaman topologi network. Karena keterbatasan tersebut,maka diperlukan suatu penghubung antara segmen network yang satu dengan network yang lain.Bridging , switch dan routing merupakan metoda yang bisa menghubungkan keterbatasan tersebut.Bridging dapat memberikan satu jalur diantara segmen.Bagaimanapun jalur yang multi sangat dibutuhkan, routing dapat diimplementasikan untuk multi jalur.Untuk menghubungkan beberapa segmen tertentu yang berbeda topologinya seperti FDDI , X-25 hanya bisa dihubungkan dengan routing.
Algoritma Routing
Didalam penentuan jalur untuk routing diperlukan suatu variabel yang dinamakan metric misalnya jumlah traffic.Metric digunakan untuk menentukan jalur yang paling baik untuk ditempuh dalam mengirimkan suatu paket data.
Protokol routing membentuk suatu tabel routing yang digunakan untuk meyeleksi jalur yang akan digunakan.Didalam tabel routing terdapat suatu alamat tujuan paket data dan hop yaitu suatu router yang akan dituju setelah router tersebut.
Ada tiga pokok objek dalam tabel routing :
Akurasi.
Kapasitas algoritma routing dalam pemilihan jalur yang optimal berdasarkan metric.
Pengeluaran yang efisien.
Pengeluaran yang efisien menunjukan penggunan CPU dalam memperhitungan metric dalam penentuan jalur route.
Proses konvergen yang cepat.
Proses konvergen adalah proses untuk mensinkronkan tabel routing ke semua router.
Beberapa tipe algoritma routing :
Static dan dinamic
Interior dan exterior
Distance vektor dan link state.
1. Static dan Dinamik
Algoritma routing static merupakan algoritma yang diatur oleh administrator jaringan tersebut untuk mengijinkan merouting paket ke jaringan melalui router tertentu.Algoritma ini tidak bisa memilih jalan yang optimal.Routing static biasanya digunakan untuk jaringan yang kemungkinan kecil mengalami perubahan dalam topologinya.
#route add –net (network) –netmask (netmask) ip_router
Menambah entry routing static untuk suatu network.
#route delete –net (network) –netmask (netmask) ip_router
Menghapus entry routing untuk suatu network
#route add default ip_router
Menetapkan suatu router default
#route change default ip_router
Merubah router default
#route flush
Menghapus semua informasi tabel routing
Pada perintah tersebut menetapkan router static untuk suatu jaringan tertentu.Protokol routing yang seperti (RIP , IGRP , EIGRP , dan OSPF) merupakan algoritma routing yang dynamic.Dalam protocol tersebut , secara periodic mengupdate dan menganalisa dengan cara menerima paket dari router lain jika terjadi perubahan dalam topologi suatu jaringan.Pada umumnya protocol routing mendistribusikan tabel routingnya sendiri ke router yang lain.Untuk mensinkronkan tabel routing , maka beberapa routing diijinkan ke router-router yang lain untuk mengupdate secara periodic tentang status jaringan mereka.Gabungan antara algoritma static dan dynamic dapat meningkatkan performance dari jaringan tersebut.Dalam cara ini , routing static digunakan sebagai “Default Route”.Paket data yang dilewatkan ke route default dikarenakan dalam table routing tidak terdapat tujuan dari paket data tersebut.
2. Distance Vektor dan Link State.
2.a Protokol Distance Vektor
Protokol Distance vector secara periodic mengirimkan dua informasi ke router tetangga :
» Jarak hop berikutnya , metric hop berikutnya.
» Tujuan hop berikutnya yang akan ditempuh.
Distance vector secara periodic mengirimkan tabel routing ke router yang terdekat.Ketika router mengalami putus koneksi (down) , router distance vector akan mempelajari perubahan jalur atau tabel tersebut masih ada pada jalur link tersebut sampai pada waktu tertentu.Jika waktu yang diperlukan untuk menunggu respon dari router yang menerima kiriman tabel routing melebihi waktu yang telah ditentukan maka router itu akan dihapus pada tabel routing router tersebut.Router yang terdekat akan mengirimkan informasi perubahan dari jalur melalui broadcast.Waktu yang diperlukan untuk semua router didalam mengubah tabel routing dinamakan konvergen.Konvergen didalam distance vector meliputi :
1. Setiap router menerima informasi routing yang baru.
2. Setiap router mengupdate table routing.
3. Setiap router mengupdate metric tabel routing dengan informasinya sendiri (menambah hop).
4. Setiap router membroadcast semua informasi ke router yang terdekat.
Proses konvergen didalam distance vector memerlukan waktu yang lama , hal ini dikarenakan setiap router mengupdate table routing mereka sendiri.Hal inilah yang akan mengakibatkan waktu yang lama.Akibat dari ini akan mengakibatkan tidak terdistribusinya table routing ke router terdekatnya.
Untuk menghindari akibat dari itu , maka distance vector terdapat holdtime interval.Holdtime interval merupakan waktu yang diperlukan untuk menghapus suatu router yang down.Oleh karena itu , diperlukan holdtime interval yang lama.
2.b protocol routing link-state
Setiap router lin-state menyediakan informasi tentang topologi jaringan dimana meliputi :
1. Penentuan router dalam topologi jaringan.
2. Status dari router jaringan tersebut.
Informasi tersebut membanjiri semua jaringan dimana setiap router menerima informasi pertama.Link-state tidak membroadcast informasi table routing ke semua router.Router link-state hanya mengirimkan informasi ketika terjadi perubahan dalam topologi tersebut.Router link-state mengirimkan paket “hello” yang dinamakan Link-State Paket (LSP) atau Link-State Advertisement (LSA).Proses pada waktu pertama kali dan terjadi perubahan dinamakan flooding.Proses tersebut mengirimkan informasi jaringan dimana terjadi proses pembaruan jalur route dalam suatu jaringan.Router link-stat menggunakan metode cost daripada hop.Cost menandakan suatu bandwith , beban dalam suatu jaringan.
Proses dalam routing link-state antara lain :
1. Setiap router mengirimkan secara periodic paket hello ke router tetangganya yang digunakan untuk mempelajari topologi jaringan yang disekitarnya.
2. Router tetangganya akan membalas dengan mengirimkan informasi tentang link dan metric atau cost yang terdapat informasi tersebut.
3. Router pengirim paket hello akan memperbarui table routing berdasarkan informasi yang diterimanya itu.
4. Router akan mengirimkan table routing atau LSP ke router tetangganya dan LSP itu juga terdiri dari informasi cost dan jalur topologi jaringan.
5. Setiap router tetangga mengirimkan juga paket LSP ke router yang terdekat.Proses inilah yang dinamakan proses flooding.
6. Oleh karena setiap router tidak memperhitungkan table routing di dalam jaringan mereka sendiri maka hal ini akan mengakibatkan berkurang waktu untuk konvergen table routing.
3. Protokol Interior dan Exterior Gateway
Di dalam jaringan yang besar seperti internet , jaringan yang kecil dibagi menjadi beberapa Autonomous System (AS).Setiap AS menagatur daerahnya sendiri.Setiap jaringan terhubung ke internet melalui AS nya sendiri.
Beberapa protocol routing yang digunakan untuk mengatur system yang terdapat pada AS dinamakan Interior Gateway Protokol.Protokol ini menerapkan bahwa router-router saling berhubungan dengan system mereka dan secara bebas saling menukarkan informasi routing dengan beberapa router yang satu AS.
Sedangkan untuk protocol yang routing yang digunakan untuk menghubungkan AS di dalam jaringan yang besar dinamakan Exterior Gateway Protokol (EGP).Certain routing protocols were also developed for connecting autonomous systems in a larger internetwork.Protokol ini menenal AS yang lain sebagai AS tetangga dan hanya saling menukar informasi yang minimum yang dibutuhkan untuk kapasitas informasi jalur.
4. Dinamic Routing
4.1 RIP
Routing Information Protocol (RIP) merupakan protocol distance-vektor yang digunakan untuk dalam domain.RIP ditujukan untuk jaringan yang kecil dan batas memiliki hopnya dibatasi 16 hop.Routing ini berdasarkan jumlah hop dan tidak berdasarkan bandwaith yang ada pada link tertentu.Karena menggunakan algoritma distance vektor maka metode nya seperti yang terjadi pada algoritma distance vektror.
A. Konfigurasi RIP
rip yes | no | on |off [{
nobroadcast;
broadcast;
interface interface_list
[noripin] | [ripin]
[noripout] | [ripout]
[version 1] | [version 2 [multicast | broadcast] ]
}];
Perintah rip untuk mengaktifkan protocol rip. Beberapa maksud dari konfigurasi diatas yaitu :
1. nobroadcast
Host hanya mendengar paket RIP walaupun hanya terdapat satu interface.
2. broadcast
Host mengirimkan paket RIP ke jaringan walaupun hanya terdapat satu interface.
3. interface interface_list
Mengatur parameter-parameter yang terdapat dalam interface_list.Interface_list dapat berupa nomer ip atau nama interface tersebut.
noripin
mengatur agar tidak menghiraukan paket RIP yang diterima , defaultnya adalah ripin.
noripout
mengatur agar tidak mengirimkan paket RIP , defaultnya adalah ripout.
version 1
mengatur agar paket RIP yang dikirim adalah RIP versi 1.
version 2
mengatur agar paket RIP yang dikirim adalah RIP versi 2
multicast
RIP versi 2 dikirimkan melalui interface menggunakan multicast.
broadcast
RIP versi 2 dikirimkan secara broadcast.
4.2 OSPF
OSPF yang artinya Open Shortest Path First.OSPF ini merupakan protocol link-state. OSPF routers are considered adjacent when they have synchronized link-state databases (the link-state version of a routing information table).Di dalam OSPF terdapat metode penggabungan datebase link melalui penggunaan perbedaan subnet mask , penggabungan beberapa rute-rute menjadi satu masukan rute di dalam database.Seperti misalnya jaringan 192.168.1.0 sampai 192.168.254.0 , penggabungan rute akan menjadi 192.168.0.0 dengan subnet mask 255.255.0.0.Di dalam konfigurasi OSPF itu sendiri terdapat semacam area-area (seperti Autonomous System) sebagai level tingkatan yang tidak digunakan pada protokol.Router yang semua interfacenya terhubung ke dalam satu area dinamakan router internal.Router yang hanya terhubung dengan backbone dinamakan router backbone.Roouter yang terhubung dengan area yang berbeda disebut router batas area (area border router).
A. Konfigurasi OSPF
ospf yes | no | on | off [{
defaults {
preference preference;
cost cost;
}
backbone | ( area area ) {
authtype 0 | 1 | none | simple ;
stub [ cost cost] ;
networks {
network [ restrict ] ;
network mask mask [ restrict ] ;
network masklen number [ restrict ] ;
host host [ restrict ] ;
};
stubhosts {
host cost cost ;
} ;
interface interface_list; [cost cost ] {
interface_parameters
};
};
}];
Interface parameter yang terdapat pada kelas interface list yaitu :
1. enable | disable;
2. retransmitinterval time;
3. transit delay;
4. priority priority;
5. hellointerval time;
6. routerdeadinterval time;
7. authkey auth_key;
· default
Parameter ini dikhususkan untuk digunakan mengkirimkan OSPF ASE ke table routing dan mengirimkan rute dari table routing ke OSPF ASE (Autonomous System External).
preference preference
merupakan suatu nilai antara 0 sampai 255 yang digunakan untuk memilih beberapa jalur untuk ke tujuan alamat yang sama.Preference dengan nilai yang kecil merupakan rute yang paling kecil (active route).Rute ini yang digunakan untuk memforward paket table ke protokol yang berlainan.
cost cost
Parameter ini digunakan untuk mengimport rute non-OSPF dari table routing ke OSPF di dalam sebuah ASE.
» backbone
area area
Setiap router OSPF harus disetting paling sedikit satu area.Jika mempunyai area lebih dari satu maka backbone lebih dari satu.
authtype 0 | 1 | none | simple
OSPF menspesifikasikan skema pembuktian per area.Setiap interface dalam satu area harus mempunyai authentifikasi yang sama meskipun kemungkinan menggunakan authentifikasi yang berbeda.
stub [ cost cost]
Area stub merupakan area yang tidak ada rute ASE.Jika nilai cost tidak dispesifikasikan , maka digunakan untuk sebagai rute default di dalam area tersebut.
networks
Networks mendiskripsikan lingkup dari intra-area.LSA-LSA intra-area tidak diumumkan ke area yang lain , hal ini dikarenakan adanya spesifikasi network area.Option ini sangat berguna untuk membangun suatu jaringan yang bertujuan untuk mengurangi jumlah table information yang dikirimkan antara area-area dalam suatu network.
stubhosts
Konfigurasi ini menspesifikasikan suatu host yang langsung terhubung dengan router.
interface interface_list [cost cost ]
Options ini digunakan untuk mensetting interface broadcast atau interface point-to-point.Setiap interface mempunyai suatu cost.Parameter-parameter didalam interface antara lain :
retransmitinterval time
Nilai waktu (second) antara balasan dari pengumuman link-state untuk router tetangganya.
transitdelay time
Nilai perkiraan yang diperlukan untuk mengirimkan paket terbaru dari link-state pada suatu interface tertentu.Options harus memiliki nilai lebih dari nol.
priority priority
Nilai antara 0 dan 255 yang digunakan untuk menspesifikasikan nilai priority untuk sebagai designated router.Jika terdapat dua interface , maka yang menjadi designated router mempunyai nilai priority yang lebih tinggi..
hellointerval time
Panjang waktu (second) yang digunakan untuk mengirimkan paket Hello ke router yang terdekat.
routerdeadinterval time
Batas waktu (second) untuk mendapat paket Hello dari router yang terdekat sebelum router tetangga tersebut dinyataka down.
authkey auth_key
Digunakan oleh authentifikasi OSPF untuk mengecheck authentication di dalam header paket OSPF.
Interface point-to-point juga mendukung parameter tambahan : nomulticast
Secara default , paket OSPF ke router tetangganya di dalam interaface point-to-point dikirim melalui mekanisme IP multicast.Meskipun , beberapa aplikasi IP multicast untuk Unix mempunyai beberapa kekurangan.Oleh karena itu , Gated (software routing) mengirimkan paket OSPF menggunakan mekanisme unicast ke router tetangganya.Mekanisme secara unicast sangat dianjurkan , hal ini dikarenakan kemungkinan router tetangga tidak mendukung multicast.
Untuk mengetahui topologi jaringan untuk rute paket data digunakan suatu perintah :
#nestat –nr
Summary
Route default merupakan route static yang digunakan untuk paket yang tidak mempunyai rute ke alamat tujuan.Pengiriman paket yang alamat tujuannya tidak terdapat dalam informasi table routing masih dapat ditangani oleh route default.
Protokol distance vector merupakan protokol algoritma routing yang memilih jalur berdasarkan jumlah hop yang paling kecil.Hop merupakan jumlah router yang akan dituju sebelum paket data itu sampai ke alamat tujuan.Protokol distance vector mengirimkan paket informasi table routing mereka ke router yang terdekat.
Protokol link-state dibuat untuk skala jaringan yang besar.Protokol ini menggunakan sistem cost untuk memilih rute dan menyimpan dalam database informasi table routing.Dalam protokol ini , untuk mengetahui suatu router tidak mati dilakukan dengan mengirimkan paket hello ke router tersebut.Apabila router tersebut mengirimkan paket balasan sebelum waktu yang ditetapkan , maka router tersebut masih disimpan dalam informasi table routing.
Istilah
1. ASE (Autonomous System External) = rute untuk menghubungkan antara AS.
2. LSA (Link State Advetisement) = Pengiriman informasi database link-state.
3. interface
ref:http://agung.garpukaratan.us/?p=8