Konsep Subnetting IP Address Untuk Effisiensi Internet
Aulia K. Arif & Onno W. Purbo
Computer Network Research Group ITB
Jumlah IP Address sangat terbatas, apalagi jika harus memberikan alamat semua host di Internet. Oleh karena itu, perlu dilakukan efisiensi dalam penggunaan IP Address supaya dapat mengalamati semaksimal mungkin host yang ada dalam satu jaringan. Konsep subnetting dari IP Address merupakan teknik yang umum digunakan di Internet untuk mengefisienkan alokasi IP Address dalam sebuah jaringan supaya bisa memaksimalkan penggunaan IP Address. Routing & konsekuensi logis lainnya akan terjadi dengan lebih effisien dengan metoda subnetting yang baik. Tulisan ini akan menyorot secara seksama konsep / cara melakukan subnetting pada IP Address.
Pendahuluan
Untuk beberapa alasan yang menyangkut efisiensi IP Address, mengatasi masalah topologi network dan organisasi, network administrator biasanya melakukan subnetting. Esensi dari subnetting adalah “memindahkan” garis pemisah antara bagian network dan bagian host dari suatu IP Address. Beberapa bit dari bagian host dialokasikan menjadi bit tambahan pada bagian network. Address satu network menurut struktur baku dipecah menjadi beberapa subnetwork. Cara ini menciptakan sejumlah network tambahan dengan mengurangi jumlah maksimum host yang ada dalam tiap network tersebut.
Tujuan lain dari subnetting yang tidak kalah pentingnya adalah untuk mengurangi tingkat congesti dalam suatu network. Perhatikan bahwa pengertian satu network secara logika adalah host-host yang tersambung pada suatu jaringan fisik. Misalkan pada suatu LAN dengan topologi bus, maka anggota suatu network secara logika haruslah host yang tersambung pada bus tersebut. Jika menggunakan hub untuk topologi star, maka keseluruhan network adalah semua host yang terhubung dalam hub yang sama. Bayangkan jika network kelas B hanya dijadikan satu network secara logika, maka seluruh host yang jumlahnya dapat mencapai puluhan ribu itu akan “berbicara” pada media yang sama. Jika kita perhatikan ilustrasi pada Gambar 1, hal ini sama dengan ratusan orang berada pada suatu ruangan. Jika ada banyak orang yang berbicara pada saat bersamaan, maka pendengaran kita terhadap seorang pembicara akan terganggu oleh pembicara lainnya. Akibatnya, kita bisa salah menangkap isi pembicaraan, atau bahkan sama sekali tidak bisa mendengarnya. Artinya tingkat kongesti dalam jaringan yang besar akan sangat tinggi, karena probabilitas “tabrakan” pembicaraan bertambah tinggi jika jumlah yang berbicara bertambah banyak.
Gambar 1. Satu Physical Network dengan Host yang Sangat Banyak
Untuk menghindari terjadinya kongesti akibat terlalu banyak host dalam suatu physical network, dilakukan segmentasi jaringan. Misalkan suatu perusahaan yang terdiri dari 4 departemen ingin memiliki LAN yang dapat mengintegrasikan seluruh departemen. Masing-masing departemen memiliki Server sendiri-sendiri (bisa berupa Novell Server, Windows NT atau UNIX). Cara yang sederhana adalah membuat topologi network perusahaan tersebut ditampilkan pada Gambar 2. Kita membuat 5 buah physical network (sekaligus logical network), yakni 4 buah pada masing-masing departemen, dan satu buah lagi sebagai jaringan backbone antar departemen. Dengan kata lain, kita membuat beberapa subnetwork (melakukan subnetting). Keseluruhan komputer tetap dapat saling berhubungan karena Server juga berfungsi sebagai router. Pada server terdapat dua network interface, masing-masing tersambung ke jaringan backbone dan jaringan departemennya sendiri
Gambar 2. Subnetting secara Fisik
Subnetting juga dilakukan untuk mengatasi perbedaan hardware dan media fisik yang digunakan dalam suatu network. Router IP dapat mengintegrasikan berbagai network dengan media fisik yang berbeda hanya jika setiap network memiliki address network yang unik. Selain itu, dengan subnetting, seorang network administrator dapat mendelegasikan alokasi IP address untuk host di seluruh departemen dari suatu perusahaan besar kepada setiap departemen, untuk memudahkannya dalam mengatur keseluruhan network. Setelah membuat subnet secara fisik, kita juga harus membuat subnet logic. Masing-masing subnet fisik setiap departemen harus mendapat subnet logic yang berbeda, berupa network address yang merupakan bagian (sub) dari network address perusahaan.
Suatu subnet didefinisikan dengan mengimplementasikan masking bit (subnet mask) kepada IP Address. Struktur subnet mask sama dengan struktur IP Address, yakni terdiri dari 32 bit yang dibagi atas 4 segmen. Bentuk subnet mask adalah urutan bit 1, diikuti bit 0. Jumlah bit 1 menentukan tingkat subnet mask. Tabel berikut memberikan beberapa contoh harga subnet mask.
No
Subnet Mask (Biner)
Desimal
Hexa
Tingkat
1
11111111.11111111.00000000.00000000
255.255.0.0
FF.FF.00.00
16 bit
2
11111111.11111111.11111111.00000000
255.255.255.0
FF.FF.FF.00
24 bit
3
11111111.11111111.11111111.10000000
255.255.255.128
FF.FF.FF.80
25 bit
4
11111111.11111111.11111111.11000000
255.255.255.192
FF.FF.FF.C0
26 bit
5
11111111.11111111.11111111.11100000
255.255.255.224
FF.FF.FF.E0
27 bit
Tabel 1. Contoh Subnet Mask
Bit 1 pada subnet mask berarti mengaktifkan masking (on), sedangkan bit 0 tidak aktif (off). Bit-bit dari IP Address yang “ditutupi” oleh bit-bit subnet mask yang aktif dan bersesuaian akan diinterpretasikan sebagai bit network. Sebagai contoh kita ambil satu IP Address kelas A dengan nomor 44.132.1.20. Dengan aturan standard, nomor network IP Address ini adalah 44 dan nomor host adalah 132.1.20. Network addressnya adalah 44.0.0.0 dan broadcast addressnya 44.255.255.255. Network tersebut dapat menampung maksimum lebih dari 16 juta host yang terhubung langsung. Misalkan pada address ini akan dikenakan subnet mask sebanyak 16 bit (desimal = 255.255.0.0, hexa = FF.FF.00.00 atau biner = 11111111.11111111.00000000.00000000). Perhatikan bahwa pada 16 bit pertama dari subnet mask tersebut berharga 1, sedangkan 16 bit berikutnya 0. Dengan demikian, 16 bit pertama dari suatu IP Address yang dikenakan subnet mask tersebut akan dianggap sebagai bit network. Nomor network akan berubah menjadi 44.132 dan nomor host menjadi 1.20. Kapasitas maksimum host yang langsung terhubung pada network menjadi sekitar 65 ribu host. Perhatikan Gambar 3 berikut.
Gambar 3. Subnetting 16 bit untuk Kelas A
Subnetmask di atas identik dengan standard IP Address kelas B. Dengan menerapkan subnet mask tersebut pada satu network kelas A, dapat dibuat 256 subnetwork baru (44.1.xxx.xxx, 44.2.xxx.xxx, 44.3.xxx.xxx dst. sampai 44.255.xxx.xxx) dengan kapasitas masing-masing subnet setara dengan satu network kelas B. Network address dan broadcast address untuk setiap network berubah, karena komposisi bit-bit host dan bit-bit network juga berubah. Penerapan subnet yang lebih jauh, misalnya 24 bit (255.255.255.0 atau FF.FF.FF.00) pada kelas A akan menghasilkan 2562 network (lebih dari 65 ribu network) setara kelas C dengan kapasitas masing-masing subnet sebesar 256 host. Network kelas A, B atau C juga dapat dibagi-bagi lagi menjadi beberapa subnet dengan menerapkan subnet mask yang lebih tinggi seperti 25 bit, 26 bit atau 27 bit dst. Jangan lupa bahwa setiap melakukan subnetting, maka network address dan broadcast address akan berubah.
Gambar 4. Subnetting 27 bit untuk Kelas A
Sebagai penutup, kita akan membahas contoh kasus (sebenarnya merupakan “true story”) dari alokasi IP Address untuk penerapan di LAN. NIC telah mendelegasikan pemakaian satu network kelas B dengan nomor 167.205.xxx.xxx untuk untuk dipakai di ITB, dibawah koordinator Onno W Purbo. Langkah selanjutnya, IP Address tersebut di distribusikan kepada pihak-pihak yang ingin bergabung ke Internet melalui gateway Internet di ITB. Untuk jurusan maupun instansi yang mempunyai beberapa LAN, diberikan satu subnet setara kelas C. Jadi, contoh alokasinya sebagai berikut :
167.205.0.xxx Reserved
167.205.1.xxx Jurusan A
167.205.2.xxx Jurusan B, dst.
Misalnya, jurusan Teknik Elektro ITB mendapat alokasi subnet 167.205.7.xxx. (256 buah nomor IP Address). Dengan pendelegasian ini, maka IP Address 167.205.7.xxx tidak bisa dipakai lagi oleh instansi manapun, selain di lingkungan Jurusan Elektro. Penggunaan IP Address 167.205.7.xxx ini pun dikoordinasi oleh seorang kordinator lokal. Dengan demikian, koordinator utama tidak lagi ikut mengatur pemakaian subnet ini. Selanjutnya, koordinator IP Address di jurusan Elektro membuat subnet lagi yang lebih kecil, karena terdapat beberapa Laboratorium yang memiliki LAN di lingkungan Jurusan. Pertimbangan pembagian ini adalah berapa jumlah LAN yang ada dan berapa jumlah komputer pada setiap LAN serta prediksi jumlah tersebut dalam beberapa tahun mendatang.
Setelah didapat data mengenai jumlah komputer, konfigurasi subnetmask yang sesuai dapat segera dicari. Untuk subnet 167.205.7.xxx, kita memiliki 24 bit network yang sudah tetap dan 8 bit host (pada segmen terakhir) sebagai variabel. Sekarang mari kita pandang segmen terakhir ini sebagai bilangan biner, sehingga penulisannya menjadi 167.205.7.hhhhhhhh (h=bit untuk host). Untuk membuat subnet yang lebih kecil dari subnet 167.205.7.hhhhhhhh ini, beberapa bit pertama dari 8 bit host ini harus diambil sebagai bit network, sisanya tetap sebagai bit host. Beberapa alternatif untuk menentukan tingkat subnetting yang akan digunakan adalah :
No
Komposisi
Tinjauan 8 bit terakhir
Tinjauan keseluruhan 32 bit
1
hhhhhhhh
seluruh bit tetap menjadi bit host (bit network=0, bit host=8). Kita hanya memiliki 1 buah (20) subnetwork yang berkapasitas 256 host (28).
Bit network = 24 dan bit host = 8. Tingkat masking adalah 24 bit (netmask 255.255.255.0)
2
nhhhhhhh
bit network=1, bit host=7. Kita memiliki 2 buah (21) subnetwork yang berkapasitas 128 host (27)
Bit network = 25 dan bit host = 7. Tingkat masking adalah 25 bit (netmask 255.255.255.128)
3
nnhhhhhh
bit network=2, bit host=6. Kita memiliki 4 buah (22) subnetwork yang berkapasitas 64 host (26)
Bit network = 26 dan bit host = 6. Tingkat masking adalah 26 bit (netmask 255.255.255.192)
4
nnnhhhhh
bit network=3, bit host=5. Kita memiliki 8 buah (23) subnetwork yang berkapasitas 32 host (25)
Bit network = 27 dan bit host = 5. Tingkat masking adalah 27 bit (netmask 255.255.255.224)
5
nnnnhhhh
bit network=4, bit host=4. Kita memiliki 16 buah (24) subnetwork yang berkapasitas 16 host (24)
Bit network = 28 dan bit host = 4. Tingkat masking adalah 28 bit (netmask 255.255.255.240)
Tabel 2. Beberapa Alternatif Tingkatan Subnetting
Diperkirakan, jumlah komputer maksimum yang tersambung di dalam setiap LAN tidak akan melebihi 30 buah. Oleh karena itu, pemilihan subnetmask yang tepat untuk ini adalah 27 bit (255.255.255.224 atau FF.FF.FF.E0), yang berarti jumlah bit host adalah 5. Maka, subnet 167.205.7.xxx tadi dipecah menjadi 8 buah subnet baru yang lebih kecil. Setiap subnet baru terdiri dari 32 IP Address. Namun demikian, yang dapat dipakai oleh host pada subnet tersebut adalah 30 buah. Ingat bahwa address paling awal dalam setiap subnet (seluruh bit host bernilai 0) diambil sebagai network address dan address paling akhir (seluruh bit host bernilai 1) sebagai broadcast address. P________________t dilihat pada Tabel 3.
Subnet
Struktur IP Address
Network Address
Broadcast Address
Subnet 1
(167.205.7).000hhhhh
167.205.7.0
167.205.7.31
Subnet 2
(167.205.7).001hhhhh
167.205.7.32
167.205.7.63
Subnet 3
(167.205.7).010hhhhh
167.205.7.64
167.205.7.95
Subnet 4
(167.205.7).011hhhhh
167.205.7.96
167.205.7.127
Subnet 5
(167.205.7).100hhhhh
167.205.7.128
167.205.7.159
Subnet 6
(167.205.7).101hhhhh
167.205.7.160
167.205.7.191
Subnet 7
(167.205.7).110hhhhh
167.205.7.192
167.205.7.223
Subnet 8
(167.205.7).111hhhhh
167.205.7.224
167.205.7.255
Tabel 3. Pembagian Net 167.205.7.xxx menjadi 8 buah Subnet
Setelah mendapatkan angka-angka di atas, pendelegasian IP address dapat dilakukan. Contoh pembagiannya adalah sebagai berikut :
· subnet 1 (167.205.7.0) untuk LAN pada Tata Usaha
· subnet 2 (167.205.7.32) untuk LAN pada Laboratorium B
· subnet 3 (167.205.7.64) untuk LAN pada Laboratorium C, dst.
Jika jumlah 30 host dalam satu subnet juga masih terlalu besar, kita dapat menggunakan masking 28 bit, yang berkapasitas 16 buah IP Address dalam setiap subnet (jumlah host maksimum 14 buah). Hal ini dilakukan untuk efisiensi IP Address, terutama jika jumlah yang kita miliki sangat terbatas. Perhatikan bahwa jika kita hanya memiliki 10 buah komputer pada LAN yang berkapasitas 30 host (penerapan masking 27 bit), maka 20 IP address lainnya yang belum/tidak terpakai tidak dapat dipakai pada LAN lain, karena akan mengacaukan jalannya routing.
Penutup.
Pemberian subnet ini dilakukan pada saat meng-konfigurasi interface yang menghubungkan router / host ke jaringan. Perintah yang digunakan akan beragam sekali tergantung pada jenis komputer / sistem operasi / router yang digunakan.
Jika subnet telah di set dengan baik, selanjutnya kita tinggal menjalankan protokol routing yang ada di TCP/IP untuk dapat menjalankan jaringan dengan routing yang otomatis. Beberapa routing protokol terdapat di jaringan TCP/IP seperti RIP (Routing Information Protocol) pada pada suatu autonomous system.
Jika IP Address untuk seluruh LAN yang terintegrasi telah di desain dengan benar dan routing protocol dijalakan dengan baik maka yang akan terjadi adalah dynamic routing dimana jaringan dapat secara otomatis mengkonfigurasi routing & topologinya sendiri secara otomatis. Artinya jika ada jaringan / host baru yang masuk ke dalam jaringan kita; secara otomatis jaringan akan dapat mengidentifikasi & melakukan routing ke host / network tersebut. Konsep-konsep routing secara otomatis baru dapat jalan dengan lancar jika kita memahami secara betul-betul konsep subnetting.
Selasa, 26 Agustus 2008
Langganan:
Posting Komentar (Atom)
1 komentar:
kenalan donk...!!!
kalo boleh yang lengkap dong datanya..!!!
Posting Komentar