Model Open Systems Interconnection (OSI)

Model Open Systems Interconnection (OSI) diciptakan oleh Organisasi Internasional for Standardisasi (ISO) sebagai kerangka logika terstruktur yang menguraikan bagaimana proses komunikasi data berinteraksi melalui jaringan. Standar ini dirancang untuk industri komputer agar komputer dapat berkomunikasi secara efisien di berbagai jaringan yang berbeda.

Dalam struktur jaringan komputer, terdapat serangkaian lapisan yang memiliki fungsi khusus dan menggunakan protokol yang berbeda-beda. Saat merancang sebuah jaringan, penting untuk memperhatikan arsitektur standar yang telah ditetapkan oleh Organisasi Internasional untuk Standardisasi (ISO).

1. Layer Physical

Lapisan Fisik (Physical Layer) adalah lapisan pertama dalam arsitektur model OSI yang berfokus pada transmisi sinyal fisik dan koneksi fisik antara perangkat dalam jaringan komputer. Pada lapisan ini, tugas utamanya adalah mengatur karakteristik fisik dari media transmisi seperti kabel atau gelombang radio, termasuk tegangan, frekuensi, dan modulasi sinyal. Lapisan Fisik bertanggung jawab untuk mengubah bit-bit data menjadi sinyal fisik yang dapat dikirim melalui media transmisi, serta menerima sinyal fisik dari media transmisi dan mengubahnya kembali menjadi bit-bit data yang dapat dimengerti oleh lapisan di atasnya dalam model OSI.

Fungsi utama dari Lapisan Fisik (Physical Layer) dalam arsitektur model OSI adalah:

• Transmisi Fisik: Lapisan Fisik bertanggung jawab untuk mengatur bagaimana bit-bit data diubah menjadi sinyal fisik yang dapat ditransmisikan melalui media transmisi seperti kabel tembaga, serat optik, atau gelombang radio.
• Pengaturan Sinyal: Lapisan ini mengatur karakteristik fisik dari sinyal, termasuk amplitudo, frekuensi, dan modulasi. Ini memastikan bahwa sinyal dapat dihasilkan dan diterima dengan benar oleh perangkat yang terlibat dalam komunikasi.
• Synchronisasi Bit: Lapisan Fisik juga memastikan sinkronisasi yang tepat antara pengirim dan penerima dalam hal deteksi dan interpretasi bit-bit data.
• Deteksi dan Koreksi Kesalahan: Meskipun deteksi dan koreksi kesalahan bukan tugas utama Lapisan Fisik, beberapa bentuk deteksi kesalahan sederhana dapat terjadi di tingkat fisik, seperti deteksi sinyal yang terdistorsi.
• Koneksi Fisik: Lapisan ini mengatur koneksi fisik antara perangkat dalam jaringan, termasuk pengaturan fisik kabel atau perangkat nirkabel.
• Topologi Jaringan: Menentukan tata letak fisik jaringan, seperti apakah jaringan memiliki topologi bus, bintang, atau cincin.
• Pengiriman Data Bit: Fungsi utama Lapisan Fisik adalah mengirim dan menerima data dalam bentuk bit-bit melalui media transmisi yang sesuai.

Secara keseluruhan, Lapisan Fisik memastikan bahwa data yang dihasilkan oleh perangkat pengirim dapat diubah menjadi bentuk yang dapat ditransmisikan melalui media fisik, dan kemudian diubah kembali menjadi data yang dapat dimengerti oleh perangkat penerima.

2. Layer Data Link

Lapisan Data Link (Data Link Layer) adalah lapisan kedua dalam arsitektur model OSI yang bertanggung jawab atas pengaturan dan pengendalian aliran data antara dua perangkat yang langsung terhubung dalam jaringan komputer. Fungsi utama lapisan ini adalah untuk memastikan pengiriman yang andal dan bebas kesalahan dari frame data antara perangkat-perangkat tersebut.

Beberapa fungsi kunci dari Lapisan Data Link adalah:

• Pembentukan Frame: Lapisan Data Link membagi data dari lapisan di atasnya (Lapisan Jaringan) menjadi frame-frame yang lebih kecil. Setiap frame memiliki informasi pengendali seperti alamat MAC (Media Access Control) yang membantu dalam mengidentifikasi perangkat penerima.
• Pengendalian Akses Media: Lapisan ini mengatur bagaimana perangkat-perangkat dalam jaringan berbagi media transmisi yang sama, seperti deteksi tabrakan (collision) pada jaringan yang menggunakan metode akses berbagi.
• Deteksi dan Koreksi Kesalahan: Lapisan Data Link dapat mendeteksi dan dalam beberapa kasus melakukan koreksi kesalahan pada level frame data, walaupun kemampuan koreksi kesalahan terbatas dibandingkan dengan lapisan yang lebih tinggi.
• Acknowledgement (ACK) dan Resending: Lapisan ini mengatur mekanisme konfirmasi (ACK) dari penerima kepada pengirim untuk memastikan bahwa data telah diterima dengan benar. Jika tidak ada ACK atau jika terjadi kesalahan, data akan dikirim ulang.
• Pengendalian Aliran: Lapisan Data Link memastikan bahwa perangkat penerima tidak terlalu cepat dibebani dengan data yang masuk, mencegah overflow.
• Framing: Lapisan ini menambahkan header dan trailer ke data agar perangkat penerima tahu di mana frame dimulai dan berakhir.
• Alamat MAC: Lapisan Data Link menggunakan alamat MAC untuk mengidentifikasi perangkat dalam jaringan yang terhubung secara fisik.

Lapisan Data Link membantu menciptakan lingkungan yang andal dan efisien untuk pengiriman data di antara perangkat-perangkat dalam jaringan.

3. Layer Network

Lapisan Jaringan (Network Layer) merupakan lapisan ketiga dalam model OSI yang memiliki tanggung jawab utama dalam mengelola alamat, routing, dan pengiriman data antara perangkat-perangkat dalam jaringan yang mungkin terhubung melalui jaringan yang berbeda.

Fungsi utama dari Lapisan Jaringan adalah:

• Routing: Lapisan Jaringan menentukan jalur optimal untuk mengirimkan paket data dari pengirim ke penerima melalui berbagai jaringan yang mungkin terhubung. Ini melibatkan pemilihan jalur terbaik berdasarkan faktor seperti kecepatan, kualitas, dan keadaan jaringan.
• Forwarding: Lapisan ini mengarahkan paket-paket data ke tujuan akhir melalui perangkat-perangkat yang berada di jalur yang ditentukan oleh routing.
• Penanganan Subnetting: Lapisan Jaringan dapat mengelola pembagian jaringan besar menjadi sub-jaringan yang lebih kecil (subnet) untuk mengoptimalkan penggunaan alamat IP dan manajemen jaringan.
• Fragmentasi dan Reassembly: Lapisan ini dapat memecah paket data menjadi fragmen-fragmen yang lebih kecil saat menghadapi batasan ukuran maksimum di beberapa jenis jaringan, serta merakit kembali fragmen-fragmen tersebut di tujuan akhir.
• Pemberian Alamat (Addressing): Lapisan Jaringan menetapkan alamat logis (seperti alamat IP) kepada setiap perangkat dalam jaringan, memungkinkan identifikasi dan komunikasi antara perangkat-perangkat tersebut.
• Operasi Subnetting: Lapisan ini mendukung operasi subnetting, yaitu pembagian jaringan menjadi sub-jaringan yang lebih kecil untuk pengelolaan dan routing yang lebih efisien.
• Broadcasting: Lapisan Jaringan dapat mengatur transmisi broadcast, di mana suatu pesan dapat dikirim ke semua perangkat dalam jaringan.
• Penanganan Kesalahan dan Kontrol Kongesti: Lapisan ini juga berperan dalam mendeteksi dan mengatasi kesalahan pada paket data, serta mengelola aliran data untuk mencegah terjadinya kemacetan (congestion) dalam jaringan.

Lapisan Jaringan merupakan lapisan kunci dalam pengelolaan dan pengiriman data melalui jaringan yang kompleks, memastikan bahwa data sampai ke tujuan dengan efisien dan tepat waktu.

4. Layer Transport

Lapisan Transport (Transport Layer) merupakan lapisan keempat dalam model OSI yang memiliki peran penting dalam menyediakan koneksi dan pengelolaan komunikasi antara program-program yang berjalan pada perangkat-perangkat dalam jaringan.

Fungsi utama dari Lapisan Transport adalah:

• Multiplexing dan Demultiplexing: Lapisan Transport memungkinkan beberapa aplikasi atau program untuk berbagi koneksi jaringan yang sama. Ini dilakukan melalui proses multiplexing, di mana data dari beberapa sumber dikumpulkan menjadi satu aliran data, dan demultiplexing, di mana data tersebut dipisahkan kembali ke aplikasi yang sesuai di penerima.
• Segmentasi dan Reassembly: Lapisan ini memecah data dari lapisan di atasnya menjadi segmen-segmen yang lebih kecil sebelum dikirimkan melalui jaringan, dan merakit kembali segmen-segmen tersebut di penerima.
• Pengaturan Aliran Data: Lapisan Transport mengatur aliran data antara pengirim dan penerima untuk mencegah overloading atau congestion dalam jaringan.
• Kontrol Kesalahan: Lapisan ini dapat mendeteksi dan, dalam beberapa kasus, memperbaiki kesalahan pada data yang dikirimkan melalui penggunaan mekanisme seperti pengulangan (retransmission) atau checksum.
• Pemberian Nomor Urut (Sequencing): Lapisan Transport menambahkan nomor urut pada segmen-segmen data agar penerima dapat merakitnya kembali dengan urutan yang benar.
• Pengendalian Kecepatan (Flow Control): Lapisan ini mengatur kecepatan pengiriman data dari pengirim ke penerima agar sesuai dengan kemampuan penerima dalam menerima dan memproses data.
• Koneksi Logis: Lapisan Transport dapat menyediakan koneksi logis antara aplikasi yang berjalan pada perangkat-perangkat yang berkomunikasi. Ini dapat berupa koneksi berorientasi pesan (connection-oriented) atau tanpa koneksi (connectionless).
• Identifikasi Aplikasi: Lapisan Transport menggunakan port number untuk mengidentifikasi aplikasi atau layanan tertentu yang berkomunikasi melalui jaringan.

Lapisan Transport memainkan peran krusial dalam menyediakan komunikasi yang andal, efisien, dan teratur antara aplikasi-aplikasi yang berjalan pada perangkat-perangkat yang terhubung dalam jaringan.

5. Layer Session

Lapisan Sesi (Session Layer) adalah lapisan kelima dalam model OSI yang bertanggung jawab atas pembentukan, pengelolaan, dan penghentian sesi komunikasi antara dua perangkat yang berkomunikasi.

Fungsi utama dari Lapisan Sesi adalah:

• Pembukaan, Pengelolaan, dan Penutupan Sesi: Lapisan Sesi mengatur proses pembentukan, pengelolaan, dan penghentian sesi komunikasi antara aplikasi-aplikasi yang berkomunikasi. Ini mencakup pembentukan tautan, otentikasi, dan pemberian nomor urut untuk sesi.
• Sinkronisasi dan Koordinasi: Lapisan ini memastikan sinkronisasi dan koordinasi antara aplikasi-aplikasi yang berpartisipasi dalam sesi komunikasi. Ini berarti memastikan bahwa data yang dikirim dan diterima oleh aplikasi memiliki urutan dan waktu yang sesuai.
• Manajemen Dialog: Lapisan Sesi mendukung pembentukan dan pengelolaan dialog (dialogue) antara aplikasi-aplikasi. Ini dapat berupa mode setengah-duplex atau mode-duplex penuh, serta mengontrol aliran pesan dalam dialog tersebut.
• Pengontrolan Akses Bersama (Concurrency Control): Lapisan ini dapat mengatur akses bersama (concurrent access) ke sumber daya bersama atau berbagi antara beberapa aplikasi, sehingga mencegah konflik dan kerusakan data.
• Pemulihan Setelah Kegagalan (Recovery After Failure): Lapisan Sesi dapat membantu dalam pemulihan setelah terjadinya kegagalan, seperti pemulihan sesi setelah koneksi terputus atau setelah restart sistem.
• Manajemen Simultan Sesi: Lapisan ini dapat mendukung pengelolaan simultan sesi yang berjalan secara bersamaan di antara beberapa aplikasi.
• Pemberian Nama dan Identifikasi Sesi: Lapisan ini bisa memberikan nama atau token unik untuk mengidentifikasi sesi yang sedang berlangsung antara aplikasi-aplikasi.

Meskipun Lapisan Sesi memiliki peran penting dalam mengelola interaksi antara aplikasi-aplikasi, dalam prakteknya, dalam beberapa model atau implementasi jaringan, fungsi Lapisan Sesi dapat digabungkan atau diatur oleh lapisan yang lebih tinggi, seperti Lapisan Aplikasi atau Lapisan Transport.

Protokol pada Session Layer

Lapisan Sesi (Session Layer) dalam model OSI tidak memiliki protokol yang sangat terkenal atau umum seperti lapisan-lapisan di bawahnya. Namun, konsep sesi dan fungsi yang dijalankannya dapat tercermin dalam beberapa protokol yang digunakan dalam komunikasi jaringan modern. Beberapa contoh protokol yang berhubungan dengan fungsi Lapisan Sesi atau memiliki elemen sesi adalah:

• NetBIOS: NetBIOS (Network Basic Input/Output System) adalah protokol yang digunakan untuk menginisiasi dan mengelola sesi komunikasi antara komputer dalam jaringan Windows.
• RPC (Remote Procedure Call): RPC adalah protokol yang memungkinkan pemanggilan fungsi atau prosedur di perangkat jauh seolah-olah mereka berada di perangkat lokal. Pengaturan sesi dapat terlibat dalam pengiriman permintaan dan respons antara aplikasi yang berjalan pada perangkat yang berbeda.
• PPTP (Point-to-Point Tunneling Protocol): Meskipun secara utama beroperasi pada Lapisan Data Link dan Lapisan Jaringan, PPTP juga melibatkan aspek sesi dalam pembentukan dan pengelolaan koneksi VPN (Virtual Private Network).
• SMB (Server Message Block): SMB adalah protokol yang digunakan untuk berbagi file, printer, dan sumber daya lain dalam jaringan Windows. Fungsi sesi dapat terlibat dalam pembentukan dan pengelolaan koneksi SMB.
• SSH (Secure Shell): SSH adalah protokol yang memungkinkan akses aman ke perangkat jauh. Meskipun lebih berfokus pada keamanan, SSH juga dapat melibatkan pembentukan sesi aman antara klien dan server.
• NFS (Network File System): NFS adalah protokol yang digunakan untuk berbagi sistem berkas melalui jaringan. Walaupun lebih umum beroperasi pada Lapisan Aplikasi, NFS juga memiliki aspek pengelolaan sesi dalam berbagi sistem berkas.

Perlu dicatat bahwa beberapa dari protokol di atas mungkin memiliki implementasi yang lebih kompleks yang melibatkan beberapa lapisan dalam model OSI. Konsep sesi, meskipun tidak selalu diimplementasikan secara terpisah dalam protokol, tetap merupakan bagian penting dari pengelolaan komunikasi dan interaksi antara aplikasi dalam jaringan.

6. Layer Presentation

Lapisan Presentasi (Presentation Layer) adalah lapisan keenam dalam model OSI yang bertanggung jawab atas pengkodean, enkripsi, dan kompresi data untuk memastikan kompatibilitas dan kerahasiaan data yang dikirimkan antara perangkat-perangkat dalam jaringan.

Fungsi utama dari Lapisan Presentasi adalah:

• Pengkodean Data: Lapisan Presentasi dapat mengkodekan data dari format yang digunakan oleh aplikasi menjadi format yang dapat dikirimkan melalui jaringan. Ini memastikan bahwa data yang dikirimkan oleh aplikasi pada perangkat pengirim dapat dimengerti oleh aplikasi pada perangkat penerima.
• Enkripsi dan Dekripsi: Lapisan ini dapat melakukan enkripsi data sebelum dikirimkan dan mendekripsi data saat diterima, untuk menjaga kerahasiaan dan keamanan data selama pengiriman.
• Kompresi Data: Lapisan Presentasi dapat mengompres data sebelum pengiriman untuk mengurangi penggunaan bandwidth dan meningkatkan efisiensi komunikasi.
• Pengubahan Format: Lapisan ini dapat mengubah format data, seperti mengubah format teks ke format gambar atau format lainnya sesuai dengan kebutuhan aplikasi.
• Penanganan Karakter: Lapisan Presentasi juga dapat mengelola konversi karakter antara berbagai format karakter yang digunakan oleh aplikasi-aplikasi yang berkomunikasi.
• Manajemen Waktu: Lapisan ini mengatur format dan representasi waktu dalam data yang dikirimkan, sehingga aplikasi-aplikasi yang berpartisipasi dalam komunikasi memiliki pemahaman yang seragam tentang waktu.
• Konversi Data: Lapisan Presentasi dapat melakukan konversi data antara format data yang berbeda, seperti dari format teks ke format bilangan.
• Kompatibilitas Data: Lapisan ini memastikan kompatibilitas data antara perangkat-perangkat dengan platform dan format data yang berbeda.

Lapisan Presentasi membantu dalam menjaga integritas, keamanan, dan kompatibilitas data selama komunikasi antara aplikasi-aplikasi dalam jaringan.

7. Layer Application 

Lapisan Aplikasi (Application Layer) adalah lapisan teratas dalam model OSI yang berinteraksi langsung dengan pengguna akhir dan aplikasi yang berjalan pada perangkat dalam jaringan. Fungsi utama dari Lapisan Aplikasi adalah menyediakan antarmuka untuk pengguna dan aplikasi yang memungkinkan mereka berkomunikasi melalui jaringan.

Beberapa contoh protokol dan fungsi yang terkait dengan Lapisan Aplikasi adalah:

• HTTP (Hypertext Transfer Protocol): Digunakan untuk mentransfer halaman web dan konten terkait melalui internet. Ini memungkinkan browser web untuk berkomunikasi dengan server web.
• SMTP (Simple Mail Transfer Protocol): Digunakan untuk mengirim email melalui jaringan. SMTP memungkinkan aplikasi email untuk mengirim pesan ke server email penerima.
• POP3 dan IMAP: Digunakan oleh aplikasi email untuk mengambil pesan dari server email. POP3 (Post Office Protocol version 3) mengambil pesan dan menghapusnya dari server, sedangkan IMAP (Internet Message Access Protocol) mengizinkan pengelolaan pesan di server.
• FTP (File Transfer Protocol): Digunakan untuk mentransfer file antara perangkat dalam jaringan. FTP memungkinkan akses dan pengelolaan file pada server dari perangkat pengguna.
• SSH (Secure Shell): Digunakan untuk mengamankan akses dan komunikasi antara perangkat jauh melalui enkripsi. SSH memungkinkan pengguna untuk mengakses shell atau layanan lain di perangkat jauh secara aman.
• Telnet: Menggunakan akses jarak jauh ke perangkat melalui terminal virtual. Meskipun kurang aman daripada SSH, Telnet masih digunakan dalam beberapa kasus.
• DNS (Domain Name System): Digunakan untuk menerjemahkan nama domain (seperti www.example.com) menjadi alamat IP yang sesuai. Ini memungkinkan pengguna untuk mengakses situs web dengan nama domain alih-alih harus mengingat alamat IP.
• SNMP (Simple Network Management Protocol): Digunakan untuk mengumpulkan informasi dan mengelola perangkat jaringan dari jarak jauh. SNMP memungkinkan pemantauan dan pengaturan perangkat jaringan.
• DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol): Digunakan untuk memberikan alamat IP secara otomatis kepada perangkat dalam jaringan. DHCP mempermudah konfigurasi jaringan pada perangkat pengguna.

Lapisan Aplikasi memberikan antarmuka bagi pengguna dan aplikasi untuk berinteraksi dengan jaringan, serta memungkinkan berbagai layanan dan fungsi komunikasi seperti berbagi file, mengirim email, menjelajahi web, dan banyak lagi.

Kesimpulan

Setiap lapisan memiliki peran penting dalam proses komunikasi data dalam jaringan komputer. Model OSI membantu dalam pemahaman konsep yang mendasari komunikasi jaringan dan membantu pengembangan protokol dan teknologi yang memungkinkan perangkat-perangkat yang berbeda untuk berkomunikasi secara efektif.

Source

1. https://id.wikipedia.org/wiki/Model_OSI
2. https://www.cloudflare.com/learning/ddos/glossary/open-systems-interconnection-model-osi/
3. https://aws.amazon.com/what-is/osi-model/