Cisco : Chapter 7 "IP Addressing"

 

IPv4 Addresses

Biner merupakan sistem penomoran yang terdiri dari angka 0 dan 1 yang disebut bit . Sebaliknya, sistem penomoran desimal terdiri dari 10 digit yang terdiri dari angka 0 - 9.

Biner penting untuk kita pahami karena host, server, dan perangkat jaringan menggunakan pengalamatan biner. Secara khusus, mereka menggunakan alamat IPv4 biner,

Setiap alamat terdiri dari string 32 bit, dibagi menjadi empat bagian yang disebut oktet . Setiap oktet berisi 8 bit (atau 1 byte) yang dipisahkan dengan titik. Misalnya, PC1 pada gambar diberi alamat IPv4 11000000.10101000.00001010.00001010. Alamat gateway defaultnya adalah antarmuka R1 Gigabit Ethernet 11000000.10101000.00001010.00000001.

Bekerja dengan bilangan biner bisa jadi menantang. Untuk kemudahan penggunaan oleh orang-orang, alamat IPv4 biasanya dinyatakan dalam notasi desimal bertitik

Untuk pemahaman yang kuat tentang pengalamatan jaringan, penting untuk mengetahui pengalamatan biner dan mendapatkan keterampilan praktis yang mengubah antara alamat IPv4 desimal biner dan titik-titik.

Notasi Posisi

Mempelajari cara mengubah biner menjadi desimal membutuhkan pemahaman tentang notasi posisi . Notasi posisi berarti bahwa satu digit mewakili nilai yang berbeda tergantung pada "posisi" yang ditempati digit tersebut dalam urutan angka. Anda sudah mengetahui sistem penomoran yang paling umum, sistem notasi desimal (basis 10).

Binary to Decimal Conversion

Untuk mengubah alamat IPv4 biner menjadi titik desimal yang setara, bagi alamat IPv4 menjadi empat oktet 8-bit. Selanjutnya, terapkan nilai posisi biner ke bilangan biner oktet pertama dan hitung sesuai.

Misalnya, pertimbangkan bahwa 11000000.10101000.00001011.00001010 adalah alamat IPv4 biner dari sebuah host.Untuk mengubah alamat biner menjadi desimal, Masukkan bilangan biner 8-bit di bawah nilai posisi baris 1 dan kemudian hitung untuk menghasilkan bilangan desimal 192. Angka ini masuk ke oktet pertama dari notasi desimal bertitik.

Selanjutnya ubah oktet Nilai desimal yang dihasilkan adalah 168, dan itu masuk ke oktet kedua.

Ubah oktet ketiga melengkapi alamat IP dan menghasilkan 192.168.11.10.

Decimal to Binary Conversion

Penting juga untuk memahami cara mengubah alamat IPv4 desimal bertitik menjadi biner. Alat yang berguna adalah tabel nilai posisi biner. Berikut ini ilustrasi cara menggunakan tabel untuk mengubah desimal ke biner:

bilangan desimal dari oktet ( n ) sama dengan atau lebih besar dari bit paling signifikan (128). Jika tidak, masukkan biner 0 dalam 128 nilai posisi. Jika ya, tambahkan biner 1 pada 128 nilai posisi dan kurangi 128 dari angka desimal.

sisa ( n ) sama dengan atau lebih besar dari bit paling signifikan berikutnya (64). Jika tidak, tambahkan biner 0 pada 64 nilai posisi, jika tidak tambahkan biner 1 dan kurangi 64 dari desimal.

jika sisa ( n ) sama dengan atau lebih besar dari bit paling signifikan berikutnya (32). Jika tidak, maka tambahkan biner 0 pada 32 nilai posisi, jika tidak tambahkan biner 1 dan kurangi 32 dari desimal.

Contoh Konversi Desimal ke Biner

Untuk membantu memahami prosesnya, pertimbangkan alamat IP 192.168.11.10. Menggunakan proses yang dijelaskan sebelumnya, mulailah dengan tabel nilai posisi biner dan angka desimal pertama 192.

mengilustrasikan bagaimana 192 dibandingkan untuk melihat apakah itu sama dengan atau lebih besar dari bit orde tinggi 128. Karena 192 lebih besar dari 128, tambahkan 1 ke nilai posisi orde tinggi untuk mewakili 128. Kemudian kurangi 128 dari 192 untuk menghasilkan sisa 64. kemudian membandingkan 64 dengan bit orde tinggi 64 berikutnya. Karena keduanya sama, tambahkan 1 ke nilai posisi orde tinggi berikutnya. Masukkan biner 0 di sisa nilai posisi Nilai biner dari oktet pertama adalah 11000000.

Oktet berikutnya adalah 168. membandingkan 168 dengan 128 bit orde tinggi. Karena 168 lebih besar dari 128, tambahkan 1 ke nilai posisi orde tinggi. Kemudian kurangi 128 dari 168 untuk menghasilkan sisa 40.emudian membandingkan 40 dengan bit orde tinggi berikutnya 64. Karena 40 lebih kecil, tambahkan 0 ke nilai posisi orde tinggi berikutnya 64.membandingkan yang berikutnya bit orde tinggi 32. Karena 40 lebih besar dari 32, tambahkan 1 ke nilai posisi, dan kurangi 32 dari 40 untuk menghasilkan sisa 8. Delapan cocok dengan nilai posisi tertentu. Oleh karena itu, masukkan 0 untuk nilai posisi 16 dan tambahkan 1 ke nilai posisi 8, Tambahkan 0s ke semua nilai posisi yang tersisa.   nilai biner dari oktet ketiga adalah 10101000.

Oktet ketiga adalah 10. Proses pengurangan dapat dilakukan dengan angka desimal yang lebih mudah atau lebih kecil. bilangan biner yang dikonversi. Perhatikan bahwa menghitung bilangan ini tanpa melalui proses pengurangan (8 + 2 = 10) akan cukup mudah. Nilai biner dari oktet kedua adalah 00001010.

Oktet keempat adalah 11 (8 + 2 + 1).ilai biner dari oktet keempat adalah 00001011.

Mengonversi antara biner dan desimal mungkin tampak menantang pada awalnya, tetapi dengan latihan itu akan menjadi lebih mudah dari waktu ke waktu.

Bagian Jaringan dan Host

Memahami notasi biner penting saat menentukan apakah dua host berada di jaringan yang sama. Ingatlah bahwa alamat IPv4 adalah alamat hierarki yang terdiri dari bagian jaringan dan bagian host. Saat menentukan porsi jaringan versus porsi host, perlu untuk melihat aliran 32-bit. Dalam aliran 32-bit, sebagian dari bit mengidentifikasi jaringan, dan sebagian dari bit mengidentifikasi host.

Bit-bit dalam bagian jaringan dari alamat harus identik untuk semua perangkat yang berada di jaringan yang sama. Bit dalam bagian host dari alamat harus unik untuk mengidentifikasi host tertentu dalam jaringan. Jika dua host memiliki pola bit yang sama di bagian jaringan tertentu dari aliran 32-bit, kedua host tersebut akan berada di jaringan yang sama.

Subnet Mask

tiga alamat IPv4 desimal bertitik harus dikonfigurasi saat menetapkan konfigurasi IPv4 ke host:

• Alamat IPv4 - Alamat IPv4 unik dari host

• Subnet mask - Digunakan untuk mengidentifikasi bagian jaringan / host dari alamat IPv4

• Gateway default - Mengidentifikasi gateway lokal (yaitu alamat IPv4 antarmuka router lokal) untuk menjangkau jaringan jarak jauh

Ketika alamat IPv4 ditetapkan ke perangkat, subnet mask digunakan untuk menentukan alamat jaringan tempat perangkat berada. Alamat jaringan mewakili semua perangkat di jaringan yang sama.

Logical AND

AND logis adalah salah satu dari tiga operasi biner dasar yang digunakan dalam logika digital. Dua lainnya adalah OR dan NOT. Sementara ketiganya digunakan dalam jaringan data, hanya AND yang digunakan dalam menentukan alamat jaringan. Oleh karena itu, pembahasan kita di sini akan dibatasi pada operasi AND yang logis.Untuk mengidentifikasi alamat jaringan dari sebuah host IPv4, alamat IPv4 secara logis di-AND, sedikit demi sedikit, dengan subnet mask. ANDing antara alamat dan subnet mask menghasilkan alamat jaringan.

Untuk mengilustrasikan bagaimana DAN digunakan untuk menemukan alamat jaringan, pertimbangkan host dengan alamat IPv4 192.168.10.10 dan subnet mask 255.255.255.0.

The Prefix Length

Mengekspresikan alamat jaringan dan alamat host dengan alamat subnet mask desimal bertitik bisa menjadi tidak praktis. Untungnya, ada metode singkatan alternatif untuk mengidentifikasi subnet mask yang disebut panjang prefiks.

Secara khusus, panjang prefiks adalah jumlah bit yang disetel ke 1 di subnet mask. Ini ditulis dalam "notasi garis miring", yang merupakan "/" diikuti dengan jumlah bit yang disetel ke 1. Oleh karena itu, hitung jumlah bit dalam subnet mask dan awali dengan garis miring.

Misalnya, lihat tabel pada gambar. Kolom pertama mencantumkan berbagai subnet mask yang dapat digunakan dengan alamat host. Kolom kedua menampilkan alamat biner 32-bit yang telah dikonversi. Kolom terakhir menampilkan panjang prefiks yang dihasilkan.

Menggunakan berbagai jenis panjang prefiks akan dibahas nanti. Untuk saat ini, fokusnya adalah pada subnet mask / 24 (yaitu 255.255.255.0).

Penetapan Alamat IPv4 Statis ke Host

Perangkat dapat diberi alamat IP baik secara statis atau dinamis.

Di jaringan, beberapa perangkat memerlukan alamat IP tetap. Misalnya, printer, server, dan perangkat jaringan memerlukan alamat IP yang tidak berubah. Karena alasan ini, perangkat ini biasanya diberi alamat IP statis.

Sebuah host juga dapat dikonfigurasi dengan alamat IPv4 statis seperti yang ditunjukkan pada gambar. Menetapkan host alamat IP statis dapat diterima di jaringan kecil. Namun, akan memakan waktu untuk memasukkan alamat statis pada setiap host di jaringan yang besar. Penting untuk memelihara daftar akurat alamat IP statis yang ditetapkan untuk setiap perangkat.

Penetapan Alamat IPv4 Dinamis ke Host

Di sebagian besar jaringan data, populasi host terbesar mencakup PC, tablet, ponsel cerdas, printer, dan telepon IP. Sering kali populasi pengguna dan perangkat mereka sering berubah. Tidaklah praktis untuk menetapkan alamat IPv4 secara statis untuk setiap perangkat. Oleh karena itu, perangkat ini diberi alamat IPv4 secara dinamis menggunakan Dynamic Host Configuration Protocol (DHCP).

Seperti yang ditunjukkan pada gambar, host dapat memperoleh informasi pengalamatan IPv4 secara otomatis. Host adalah klien DHCP dan meminta informasi alamat IPv4 dari server DHCP. Server DHCP menyediakan alamat IPv4, subnet mask, gateway default, dan informasi konfigurasi lainnya.

DHCP umumnya merupakan metode yang disukai untuk menetapkan alamat IPv4 ke host di jaringan besar. Manfaat tambahan dari DHCP adalah alamat tidak secara permanen ditetapkan ke host tetapi hanya "disewakan" untuk jangka waktu tertentu. Jika host dimatikan atau diambil dari jaringan, alamat dikembalikan ke pool untuk digunakan kembali. Fitur ini sangat berguna bagi pengguna seluler yang datang dan pergi di jaringan.

Komunikasi IPv4

Sebuah host yang berhasil tersambung ke jaringan dapat berkomunikasi dengan perangkat lain melalui salah satu dari tiga cara berikut:

• Unicast - Proses pengiriman paket dari satu host ke host individu seperti yang ditunjukkan pada Gambar 1.

• Broadcast - Proses pengiriman paket dari satu host ke semua host di jaringan seperti yang ditunjukkan pada Gambar 2.

• Multicast - Proses pengiriman paket dari satu host ke grup host yang dipilih, mungkin di jaringan yang berbeda, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 3.

Ketiga jenis komunikasi ini digunakan untuk berbagai tujuan dalam jaringan data. Dalam ketiga kasus tersebut, alamat IPv4 dari host asal ditempatkan di header paket sebagai alamat sumber.