prinsip prinsip dan layer protokol serta metode komunikasi diantara proses proses yang terjadi pada sister terdistribusi

Protocol Layer

Protokol merupakan sebuah rule, prosedur dan pengaturan sejumlah operasi peralatan komunikasi data, dalam komunikasi data, aturan-aturan meliputi cara membuka hubungan, mengirim paket data, menginformasi jumlah data yang diterima, dan meneruskan pengiriman data. Protokol dapat diterapkan pada perangkat keras, perangkat lunak atau kombinasi dari keduanya. Pada tingkatan yang terendah, protokol mendefinisikan koneksi perangkat keras.

Prinsip dalam membuat protokol ada tiga hal yang harus dipertimbangkan, yaitu efektivitas, kehandalan, dan Kemampuan dalam kondisi gagal di network. Protokol distandarisasi oleh beberapa organisasi yaitu IETF, ETSI, ITU, dan ANSI.

Tugas yang biasanya dilakukan oleh sebuah protokol dalam sebuah jaringan diantaranya adalah :

1. Melakukan deteksi adanya koneksi fisik atau ada tidaknya komputer / mesin lainnya.
2. Melakukan metode “jabat-tangan” (handshaking).
3. Negosiasi berbagai macam karakteristik hubungan.
4. Bagaimana mengawali dan mengakhiri suatu pesan.
5. Bagaimana format pesan yang digunakan.
6. Yang harus dilakukan saat terjadi kerusakan pesan atau pesan yang tidak sempurna.
7. Mendeteksi rugi-rugi pada hubungan jaringan dan langkah-langkah yang dilakukan selanjutnya.
8. Mengakhiri suatu koneksi.

Dalam Model OSI terdapat 7 layer dimana masing-masing layer mempunyai jenis protokol sesuai dengan peruntukannya. Sebuah standar protokol yang dikenal sebagai OSI (Open System Interconection) model dengan aisitrktur sebagai berikut.

Arsitektur OSI dibuat berlapis-lapis dengan fungsi yang berbeda pada setiap lapisannya. Lapisan yang lebih tinggi menyembunyikan kerumitan dari operasi di lapisan yang lebih rendah dan suatu lapisan hanya dapat di akses oleh lapisan yang ada di atasnya atau di bawahnya.Hal tersebut di maksudkan untuk memberi kemudahankepada para pembuat perangkat keras dan perangkat lunak komunikasi dalam mengembangkan berbagai protokol yang berbeda sesuai kebutuhan. Namun tetap mereka harus mematuhi standar yang telah di berikan OSI.

Lapisan layer protokol tersebut dapat di golongkan lebih jauh menjadi:

1. Low level Layers
2. Transport Layers
3. Higher Level Layer

B.     KOMUNIKASI

Komunikasi merupakan salah satu unsure pelengkap dalam membangun system terdistribusi (DS).

• Komponen DS meliputi bagian logika dan fisik yang terpisah; mereka harus di komunikasikan secara urut supaya dapat berinteraksi
• Komunikasi antara sepasang proses meliputi :
• Transfer data dari lingkungan yang mengirim proses ke linglungan yang menerima proses
• Beberapa komunikasi memrlukan sinkronisasi antara pengirim dg penerima, sehingga pengirm dan penerima berhenti s.d proses yang lain membebaskannya
• Mekanisme :
• Syncron (blocking) – pengirim menunggu sesudah pengiriman pesan s.d penerima melakukan operasi penerimaan
• Asyncron (non-blocking) – pesan di tempatkan dalam antrian menunggu penerima menerima dan pengirim melakukan pengirimanlagi

Bentuk komunikasi

• Client-server
• Cenderung melakukan layanan searah
• Pertukaranmeliputi :
• Transmisi dari client ke server
• Eksekusi pesan oleh server
• Transmisikan kembali ke client
• Server harus selalu siap pada adanya permintaan dan client harus menunggu sampai dengan balasan diterima
• Tidak ada client yang diprioritaskan
• Setiap permintaan berisi CID yang digunakan untuk mengirmkankembali ke client
• Dalam open system client tidak dapat dikenali untuk menunda CID semua server yang ingin diakses
• Group multicast
• Sasaran pesan adalah kelompok proses
• Alasan :
• Multiple update
• Pesan dari client berisi nama dari direktori file server. Setiap saat hanya satu permintaan client yang bisa dilayani oleh file server

Komunikasi adalah suatu proses penyampaian informasi (pesan, ide, gagasan) dari satu pihak kepada pihak lain. Pada umumnya, komunikasi dilakukan secara lisan atau verbal yang dapat dimengerti oleh kedua belah pihak.  Dimana proses komunikasi dapat dilakukan kepada orang, kelompok, organisasi dan masyarakat menciptakan, dan menggunakan informasi agar terhubung dengan lingkungan dan orang lain.

Komunikasi memiliki komponen-komponen yang menjadikan komunikasi berjalan dengan baik, komponen tersebut yaitu:

1. Pengirim atau komunikator (sender) adalah pihak yang mengirimkan pesan kepada pihak lain.
2. Pesan (message) adalah isi atau maksud yang akan disampaikan oleh satu pihak kepada pihak lain.
3. Saluran (channel) adalah media dimana pesan disampaikan kepada komunikan. dalam komunikasi antar-pribadi (tatap muka) saluran dapat berupa udara yang mengalirkan getaran nada/suara.
4. Penerima atau komunikate (receiver) adalah pihak yang menerima pesan dari pihak lain
5. Umpan balik (feedback) adalah tanggapan dari penerimaan pesan atas isi pesan yang disampaikannya.
6. Aturan yang disepakati para pelaku komunikasi tentang bagaimana komunikasi itu akan dijala

Secara ringkas, proses berlangsungnya komunikasi dapat digambarkan seperti berikut:

1. Komunikator (sender) yang mempunyai maksud berkomunikasi dengan orang lain mengirimkan suatu pesan kepada orang yang dimaksud. Pesan yang disampaikan itu bisa berupa informasi dalam bentuk bahasa ataupun lewat simbol-simbol yang bisa dimengerti kedua pihak
2. Pesan (message) itu disampaikan atau dibawa melalui suatu media atau saluran baik secara langsung maupun tidak langsung. Contohnya berbicara langsung melalui telepon, surat, e-mail, atau media lainnya

media (channel) alat yang menjadi penyampai pesan dari komunikator ke komunikan.

1. Komunikan (receiver) menerima pesan yang disampaikan dan menerjemahkan isi pesan yang diterimanya ke dalam bahasa yang dimengerti oleh komunikan itu sendiri.
2. Komunikan (receiver) memberikan umpan balik (feedback) atau tanggapan atas pesan yang dikirimkan kepadanya, apakah dia mengerti atau memahami pesan yang dimaksud oleh si pengirim.

Komunikasi memiliki beberapa model, model tersebuat adalah:

a.    Model Komunikasi Linear

Model komunikasi ini dikemukakan oleh Claude Shannon dan Warren Weaver pada tahun 1949 dalam buku The Mathematical of Communication. Mereka mendeskripsikan komunikasi sebagai proses linear karena tertarik pada teknologi radio dan telepon dan ingin mengembangkan suatu model yang dapat menjelaskan bagaimana informasi melewati berbagai saluran (channel). Hasilnya adalah konseptualisasi dari komunikasi linear (linear communication model). Pendekatan ini terdiri atas beberapa elemen kunci: sumber (source), pesan (message) dan penerima (receiver). Model linear berasumsi bahwa seseorang hanyalah pengirim atau penerima. Tentu saja hal ini merupakan pandangan yang sangat sempit terhadap partisipan-partisipan dalam proses komunikasi.

b.    Model Interaksional

Model interaksional dikembangkan oleh Wilbur Schramm pada tahun 1954 yang menekankan pada proses komunikasi dua arah di antara para komunikator. Dengan kata lain, komunikasi berlangsung dua arah: dari pengirim dan kepada penerima dan dari penerima kepada pengirim. Proses melingkar ini menunjukkan bahwa komunikasi selalu berlangsung. Para peserta komunikasi menurut model interaksional adalah orang-orang yang mengembangkan potensi manusiawinya melalui interaksi sosial, tepatnya melalui pengambilan peran orang lain. Patut dicatat bahwa model ini menempatkan sumber dan penerima mempunyai kedudukan yang sederajat. Satu elemen yang penting bagi model interkasional adalah umpan balik (feedback), atau tanggapan terhadap suatu pesan.

c.     Model transaksional

Model komunikasi transaksional dikembangkan oleh Barnlund pada tahun 1970. Model ini menggarisbawahi pengiriman dan penerimaan pesan yang berlangsung secara terus-menerus dalam sebuah episode komunikasi. Komunikasi bersifat transaksional adalah proses kooperatif: pengirim dan penerima sama-sama bertanggungjawab terhadap dampak dan efektivitas komunikasi yang terjadi. Model transaksional berasumsi bahwa saat kita terus-menerus mengirimkan dan menerima pesan, kita berurusan baik dengan elemen verbal dan nonverbal. Dengan kata lain, peserta komunikasi (komunikator) melalukan proses negosiasi makna.

Komunikasi yang terjadi pada sistem tersebar besifat dua arah, antara lain:

1.    Model message Passing

2.    Model Remote Procedure Call

Namun sebelum melangkah lebih jauh pada model komunikasi sistem tersebar, kita harus mengetahui aturan yang akan dilakukan untuk pemerosesan berjalannya komunikasi yaitu Protokol.

Contoh DS : Internet

• Jaringan komputer dan aplikasi yang heterogen 
• Mengimplementasikan protokol Internet

1. a.      Low level Layers

Yang termasuk Low layers adalah lapisan-lapisan sebagi berikut:

1. Physical Layer: Spesifikasi dan implementasi dari bit-bit dan proses transmisi dari pengirim ke penerima. Berfungsi untuk mendefinisikan media transmisi jaringan, metode pensinyalan, sinkronisasi bit, arsitektur jaringan (seperti halnya Ethernet atau Token Ring), topologi jaringan dan pengkabelan. Selain itu, level ini juga mendefinisikan bagaimana Network Interface Card (NIC) dapat berinteraksi dengan media kabel atau radio.
2. Data Link Layer: Bertanggung jawab mengurusi perubahan bit=bit data menjadi frame untuk mengatasi error dan penontrolan pengiriman frame. Befungsi untuk menentukan bagaimana bit-bit data dikelompokkan menjadi format yang disebut sebagai frame. Data link layer melakukan tugasnya dengan meletakkan pola bit khusus pada awal dan akhir dari setiap frame untuk menandai mereka, serta komputasi checksum dengan menjumlahkan semua byte dalam bingkai dengan cara tertentu.

Ketika frame tiba, penerima recomputes checksum dari data dan membandingkan hasilnya dengan checksum mengikuti frame. Jika setuju, frame dianggap benar dan diterima. Jika mereka tidak setuju, penerima meminta pengirim untuk retrasmit itu. Frame ditugaskan nomor urut (di header), sehingga semua orang dapat memberitahukan yang mana.

1. Network Layer: Mengatur bagaimana paket-paket di arahkan berdasarkan alamat logik. lapisan bertanggung jawab untuk menerjemahkan alamat logis jaringan ke alamat fisik jaringan. Berfungsi untuk mendefinisikan alamat-alamat IP, membuat header untuk paket-paket, dan kemudian melakukan routing melalui internetworking dengan menggunakan router dan switch layer. Lapisan ini juga member identitas alamat, jalur perjalanan pengiriman data, dan mengatur masalah jaringan misalnya pengiriman paket-paket data.

Saat ini, mungkin protokol jaringan yang paling banyak digunakan adalah IP connectionless (Internet Protocol), yang merupakan bagian dari protokol internet. Sebuah paket IP dapat dikirim tanpa pengaturan apapun. Setiap paket IP diarahkan ke tujuan yang independen dari semua orang lain. Tidak ada jalur internal dipilih dan diingat.

1. b.      Transport Layers

Merupakan lapisan yang memberi fasilitas komunikasi bagi kebanyakan sistem tersebar. 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 terhadap paket-paket yang hilang di tengah jalan.

Pada lapisan ini terdapat dua macam protokol yang sering digunakan, yaitu:

1. Transport Control Protocol (TCP) adalah protocol yang connection-oriented, yang berarti komunikasi yang melewatinya membutuhkan handshaking untuk mengatur koneksi end-to-end. Koneksi dapat dibuat dari client ke server, dan kemudian banyak data dapat dikirimkan melalui konesi itu. TCP memiliki karakteristik sebagai berikut:
1. Connection-oriented merupakan sistem yang akan berkomunikasi harus terlebih dulu saling mengetahui dan sepakat
2. Reliable, tersedia mekanisme menjamin paket yang rusak atau hilang dikirim ulang
3. Stream –oriented communication
4. Membutuhkan sumberdaya komputasi dan jaringan lebih dari UDP
5. User Datagram Protocol (UDP) adalah protocol connectionless message-based yang lebih sederhana. Di protocol connectionless, tidak ada usaha yang dibuat untuk koneksi end-to-end. Koumikasi dicapai dengan mengirimkan informasi satu arah, dari source ke destination tanpa mengecek untuk melihat apakah tujuan masih ada, atau apakah koneksi disiapkan untuk menerima informasi. Paket UDP melewati jaringan dalam unit-unit yang berdiri sendiri. UDP memiliki karakteristik sebagai berikut:
1. Connectionless, tidak memerlukan adanya saling mengetahui dan kesepakatan
2. Unreliable datagram communication, tidak tersedianya mekanisme yang menjamin paket rusak atau dikirim ulang.

Manfaat TCP dibandingkan dengan UDP adalah bahwa ia bekerja andal melalui jaringan apapun. Kelemahan yang jelas adalah bahwa TCP memperkenalkan overhead yang jauh lebih, terutama dibandingkan dengan kasus-kasus di mana jaringan yang mendasarinya sangat handal, seperti dalam sistem area lokal. Ketika kinerja dan kehandalan yang dipertaruhkan, solusi alternatif selalu untuk menggunakan UDP, dan mengkombinasikannya dengan kesalahan tambahan dan kontrol aliran yang dioptimalkan untuk aplikasi tertentu. Kelemahan dari pendekatan ini adalah bahwa pekerjaan pembangunan banyak ekstra perlu dilakukan, tetapi juga bahwa solusi proprietary diperkenalkan, yang mempengaruhi keterbukaan sistem.

Apa yang membuat TCP begitu menarik dalam banyak kasus, adalah bahwa hal itu tidak disesuaikan untuk mendukung jawaban perilaku permintaan sinkron interaksi klien yang paling server. Dalam keadaan normal, ketika pesan tidak tersesat, menggunakan TCP untuk interaksi client server hasil seperti yang ditunjukkan pada gambar 2-4 (a). Pertama, klien memulai setup sambungan, yang dilakukan dengan menggunakan tiga cara protokol jabat tangan, ditampilkan sebagai tiga pesan pertama di gambar 2-4 (a). Protokol ini diperlukan untuk kedua belah pihak untuk mencapai kesepakatan pada urutan penomoran untuk paket yang akan dikirim melalui sambungan. Ketika koneksi telah dibentuk, client mengirimkan permintaannya (pesan 4), langsung diikuti oleh paket memberitahu server untuk menutup koneksi (pesan 5).

Gambar 2-4 (a) Pengoperasian normal TCP. (B) Transaksional TCP

Server merespon dengan segera mengakui bahwa ia menerima permintaan klien, piggybacked dengan pengakuan bahwa koneksi akan clossed bawah (pesan 6). Server kemudian melakukan pekerjaan yang diminta dan mengirimkan jawaban kepada klien (pesan 7), diikuti dengan permintaan untuk melepaskan koneksi juga (pesan 8). Klien hanya perlu merespon dengan pengakuan untuk menyelesaikan komunikasi dengan server (pesan 9).

Jelas, banyak overhead dalam TCP berasal dari benar-benar mengelola koneksi. Ketika TCP digunakan untuk interaksi client server, itu jauh lebih murah untuk menggabungkan pengaturan koneksi dengan segera mengirimkan permintaan, dan seperti bijaksana untuk menggabungkan mengirimkan jawaban dengan menutup koneksi. Protokol yang dihasilkan disebut TCP untuk Transaksi, disingkat T / TCP, dan esensi dari bagaimana ia beroperasi di bawah kondisi normal ditunjukkan pada gambar 2-4 (b).

Apa yang terjadi dalam keadaan normal, adalah bahwa klien mengirimkan pesan tunggal (ditampilkan sebagai pesan 1) yang berisi tiga potongan informasi: permintaan untuk mengatur koneksi, permintaan layanan yang sebenarnya, dan permintaan memberitahu server yang segera bisa merobek turun koneksi sesudahnya.

Server merespon setelah ia dilayani permintaan yang sebenarnya, sehingga dapat mengirim jawaban bersama dengan data yang diperlukan untuk menerima koneksi, dan segera meminta rilis, ditampilkan sebagai pesan pada Gambar 2. 2-4 (b). Sekali lagi, klien hanya perlu mengakui rilis final dari koneksi (pesan 3).

1. c.         Higher Level Layer

Di atas lapisan transport. OSI membedakan tiga lapisan tambahan. Dalam prakteknya, hanya lapisan aplikasi yang pernah digunakan. Bahkan, di suite internet protocol, segala sesuatu di atas lapisan transport dikelompokkan bersama-sama. Dalam menghadapi sistem middleware, akan kita lihat dalam bagian ini bahwa baik OSI maupun pendekatan internet benar-benar tepat. Dalam Higher Level Layer ini terbagi menjadi tiga lapisan tambahan yaitu:

1. Sesi dan Presentasi Protokol

Lapisan sesi dasarnya merupakan versi yang disempurnakan dari lapisan transport. Menyediakan kontrol dialog, untuk melacak pihak mana saat berbicara, dan menyediakan fasilitas sinkronisasi. Sehingga jika terjadi kecelakaan, yang terakhir ini berguna untuk memungkinkan pengguna memasukkan pos-pos pemeriksaan dalam transfer yang panjang. Hal ini diperlukan untuk kembali hanya untuk pos pemeriksaan terakhir, daripada semua jalan kembali ke awal. Dalam prakteknya, beberapa aplikasi tertarik dalam lapisan sesi dan jarang didukung. Hal ini tidak hadir dalam acara suite protokol Internet.

Berbeda dengan lapisan bawah, yang prihatin dengan mendapatkan bit dari pengirim ke penerima andal dan efisien, lapisan presentasi berkaitan dengan arti dari bit. Pesan yang paling tidak terdiri dari string bit acak, tetapi informasi lebih terstruktur seperti nama orang, alamat, jumlah uang, dan sebagainya. Pada lapisan presentasi adalah mungkin untuk menentukan catatan yang berisi bidang-bidang seperti ini dan kemudian memiliki Sener memberitahukan penerima bahwa pesan berisi catatan tertentu dalam format tertentu. Hal ini memudahkan untuk mesin dengan representasi internal yang berbeda untuk berkomunikasi.

1. Protocol Application

Menyediakan layanan untuk aplikasi misalnya transfer file, email, akses suatu komputer atau layanan. Lapisan aplikasi OSI awalnya dimaksudkan untuk menampung koleksi aplikasi jaringan standar seperti untuk surat elektronik, transfer file, dan emulasi terminal. Sampai saat ini telah menjadi wadah untuk semua aplikasi dan protokol yang dalam satu cara atau yang lain tidak masuk ke dalam salah satu lapisan yang mendasarinya. Dari perspektif model referensi OSI, hampir semua sistem terdistribusi hanya aplikasi.

Ada juga banyak tujuan umum protokol yang berguna untuk banyak aplikasi, tetapi yang tidak dapat dikualifikasikan sebagai protokol transport. Dalam banyak kasus, protokol seperti jatuh ke dalam kategori protokol middleware, yang akan kita bahas selanjutnya.

1. Middleware Protocol

Middleware adalah sebuah aplikasi yang logis tinggal di lapisan aplikasi, tetapi yang mengandung banyak tujuan umum protokol yang menjamin lapisan mereka sendiri, independen lainnya, aplikasi yang lebih spesifik. Perbedaan dapat dibuat antara tingkat tinggi protokol komunikasi dan protokol untuk membangun layanan middleware berbagai.

Dibuat untuk menyediakan layanan layanan protokol yang seragam dan dapat digunakan oleh aplikasi-aplikasi yang berbeda-beda. Pada lapisan ini terdapat sekumpulan protokol komunikasi yang beragam yang memungkinkan berbagai macam aplikasi dapat berkomunikasi. Middleware juga memberi fasilitas marshalling dimana terdapat proses pengubahan data dalam komunikasi antar proses menjadi bentuk yang siap dikirim melalui jaringan sehingga dapat tetap konsisten sampai di si penerima data dan kebalikannya.

Middleware komunikasi protokol mendukung tingkat tinggi layanan komunikasi. Misalnya, di bagian dua berikutnya kita akan membahas protokol yang memungkinkan proses untuk memanggil prosedur atau invok obyek pada mesin remote dengan cara yang sangat transparan. Demikian juga, ada layanan komunikasi tingkat tinggi untuk menetapkan dan sinkronisasi aliran untuk mentransfer data real-time, seperti yang diperlukan untuk aplikasi multimedia. Sebagai contoh terakhir, beberapa sistem middleware menawarkan layanan multicast handal yang skala untuk ribuan penerima tersebar di wide area network.

Beberapa protokol komunikasi middleware yang sama bisa juga termasuk dalam lapisan transport, tapi mungkin ada alasan spesifik untuk menjaga mereka pada tingkat yang lebih tinggi. Misalnya, multicasting layanan yang handal Taht skalabilitas jaminan dapat diimplementasikan hanya jika persyaratan aplikasi diperhitungkan. Akibatnya, sistem middleware mungkin menawarkan yang berbeda (merdu) protokol, masing-masing pada gilirannya diimplementasikan dengan menggunakan protokol transport yang berbeda, tapi mungkin menawarkan antarmuka tunggal.

LINK KELOMPOK
BUDI WIDIYANTO
RIZKY FIRMANSYAH

SUMBER
http://penuhrahmatt.mdl2.com/mod/book/view.php?id=4&chapterid=2