Newest Post
// Posted by :Fiqry Firdhan P.P
// On :Rabu, 18 Februari 2015
TRANSMISSION CONTROL PROTOCOL
Pengertian TCP
Transmission Control Protocol (TCP) adalah suatu protokol yang berada di lapisan transport (baik itu dalam tujuh lapis model referensi OSI atau model DARPA) yang berorientasi sambungan (connection-oriented) dan dapat diandalkan (reliable). TCP dispesifikasikan dalam RFC 793.Sejarah TCP
Saat Vint Cerf dan Bob Kahn pertama menulis spesifikasi atas protokol ini tahun 1973, internet masih merupakan media yang dilarang untuk keperluan komersil. Di bulan May 1974, IEEE mempublikasikan makalah berjudul "Protokol sebagai paket interkoneksi jaringan." Sebagai penulis makalah tersebut, Cerf dan Kahn menjabarkan sebuah protokol interkoneksi untuk berbagi layanan dengan memanfaatkan pertukaran-paket antara node jaringan yang terhubung. Komponen pengontrol utama atas model ini disebut sebagai "Program pengontrol transmisi" yang menggabungkan baik tautan koneksi teriorientasi dan layanan datagram antar host. Program pengontrol transmisi monolitik ini kemudian dipecah ke dalam arsitektur modular yang terdiri atas Protokol pengontrol transmisi pada lapisan koneksi terorientasi dan Protokol internet pada lapisan datagram. Model ini lah yang kemudian dikenal dengan istilah TCP/IP, meski secara formal istilah yang digunakan adalah Paket protokol internet.Karakteristik TCP
TCP memiliki karakteristik sebagai berikut:- Berorientasi sambungan (connection-oriented): Sebelum data dapat ditransmisikan antara dua host, dua proses yang berjalan pada lapisan aplikasi harus melakukan negosiasi untuk membuat sesi koneksi terlebih dahulu. Koneksi TCP ditutup dengan menggunakan proses terminasi koneksi TCP (TCP connection termination).
- Full-duplex: Untuk setiap host TCP, koneksi yang terjadi antara dua host terdiri atas dua buah jalur, yakni jalur keluar dan jalur masuk. Dengan menggunakan teknologi lapisan yang lebih rendah yang mendukung full-duplex, maka data pun dapat secara simultan diterima dan dikirim. Header TCP berisi nomor urut (TCP sequence number) dari data yang ditransmisikan dan sebuah acknowledgment dari data yang masuk.
- Dapat diandalkan (reliable): Data yang dikirimkan ke sebuah koneksi TCP akan diurutkan dengan sebuah nomor urut paket dan akan mengharapkan paket positive acknowledgment dari penerima. Jika tidak ada paket Acknowledgment dari penerima, maka segmen TCP (protocol data unit dalam protokol TCP) akan ditransmisikan ulang. Pada pihak penerima, segmen-segmen duplikat akan diabaikan dan segmen-segmen yang datang tidak sesuai dengan urutannya akan diletakkan di belakang untuk mengurutkan segmen-segmen TCP. Untuk menjamin integritas setiap segmen TCP, TCP mengimplementasikan penghitungan TCP Checksum.
- Byte stream: TCP melihat data yang dikirimkan dan diterima melalui dua jalur masuk dan jalur keluar TCP sebagai sebuah byte stream yang berdekatan (kontigu). Nomor urut TCP dan nomor acknowlegment dalam setiap header TCP didefinisikan juga dalam bentuk byte. Meski demikian, TCP tidak mengetahui batasan pesan-pesan di dalam byte stream TCP tersebut. Untuk melakukannya, hal ini diserahkan kepada protokol lapisan aplikasi (dalam DARPA Reference Model), yang harus menerjemahkan byte stream TCP ke dalam "bahasa" yang ia pahami.
- Memiliki layanan flow control: Untuk mencegah data terlalu banyak dikirimkan pada satu waktu, yang akhirnya membuat "macet" jaringan internetwork IP, TCP mengimplementasikan layanan flow control yang dimiliki oleh pihak pengirim yang secara terus menerus memantau dan membatasi jumlah data yang dikirimkan pada satu waktu. Untuk mencegah pihak penerima untuk memperoleh data yang tidak dapat disangganya (buffer), TCP juga mengimplementasikan flow control dalam pihak penerima, yang mengindikasikan jumlah buffer yang masih tersedia dalam pihak penerima.
- Melakukan segmentasi terhadap data yang datang dari lapisan aplikasi (dalam DARPA Reference Model)
- Mengirimkan paket secara "one-to-one": hal ini karena memang TCP harus membuat sebuah sirkuit logis antara dua buah protokol lapisan aplikasi agar saling dapat berkomunikasi. TCP tidak menyediakan layanan pengiriman data secara one-to-many.
Segmen TCP
Segmen-segmen TCP akan dikirimkan sebagai datagram-datagram IP (datagram merupakan satuan protocol data unit pada lapisan internetwork). Sebuah segmen TCP terdiri atas sebuah header dan segmen data (payload), yang dienkapsulasi dengan menggunakan header IP dari protokol IP.Sebuah segmen dapat berukuran hingga 65495 byte: 216-(ukuran header IP terkecil (20 byte)+ukuran header TCP terkecil (20 byte)). Datagram IP tersebut akan dienkapsulasi lagi dengan menggunakan header protokol network interface (lapisan pertama dalam DARPA Reference Model) menjadi frame lapisan Network Interface. Gambar berikut mengilustrasikan data yang dikirimkan ke sebuah host.
Di dalam header IP dari sebuah segmen TCP, field Source IP Address diatur menjadi alamat unicast dari sebuah antarmuka host yang mengirimkan segmen TCP yang bersangkutan. Sementara itu, field Destination IP Address juga akan diatur menjadi alamat unicast dari sebuah antarmuka host tertentu yang dituju. Hal ini dikarenakan, protokol TCP hanya mendukung transmisi one-to-one.
![]() |
| Proses enkapsulasi data protokol TCP/IP: Data aplikasi + header TCP + header IP + header network interface (Ethernet, Token Ring, dll) + trailer network interface |
TCP Flag
Sebuah segmen TCP dapat memiliki flag (tanda-tanda) khusus yang mengindikasikan segmen yang bersangkutan, seperti yang disebutkan dalam tabel berikut:| Nama flag | Keterangan |
|---|---|
| URG | Mengindikasikan bahwa beberapa bagian dari segmen TCP mengandung data yang sangat penting, dan field Urgent Pointer dalam header TCP harus digunakan untuk menentukan lokasi di mana data penting tersebut berada dalam segmen. |
| ACK | Mengindikasikan field Acknowledgment mengandung oktet selanjutnya yang diharapkan dalam koneksi. Flag ini selalu diset, kecuali pada segmen pertama pada pembuatan sesi koneksi TCP. |
| PSH | Mengindikasikan bahwa isi dari TCP Receive buffer harus diserahkan kepada protokol lapisan aplikasi. Data dalam receive buffer harus berisi sebuah blok data yang berurutan (kontigu), dilihat dari ujung paling kiri dari buffer. Dengan kata lain, sebuah segmen yang memiliki flag PSH diset ke nilai 1, tidak bolah ada satu byte pun data yang hilang dari aliran byte segmen tersebut; data tidak dapat diberikan kepada protokol lapisan aplikasi hingga segmen yang hilang tersebut datang. Normalnya, TCP Receive buffer akan dikosongkan (dengan kata lain, isi dari buffer akan diteruskan kepada protokol lapisan aplikasi) ketika buffer tersebut berisi data yang kontigu atau ketika dalam "proses perawatan". Flag PSH ini dapat mengubah hal seperti itu, dan membuat akan TCP segera mengosongkan TCP Receive buffer. Flag PSH umumnya digunakan dalam protokol lapisan aplikasi yang bersifat interaktif, seperti halnya Telnet, karena setiap penekanan tombol dalam sesi terminal virtual akan dikirimkan dengan sebuah flag PSH diset ke nilai 1. Contoh dari penggunaan lainnya dari flag ini adalah pada segmen terakhir dari berkas yang ditransfer dengan menggunakan protokol FTP. Segmen yang dikirimkan dengan flag PSH aktif tidak harus segera di-acknowledge oleh penerima. |
| RST | Mengindikasikan bahwa koneksi yang dibuat akan digagalkan. Untuk sebuah koneksi TCP yang sedang berjalan (aktif), sebuah segmen dengan flag RST diset ke nilai 1 akan dikirimkan sebagai respons terhadap sebuah segmen TCP yang diterima yang ternyata segmen tersebut bukan yang diminta, sehingga koneksi pun menjadi gagal. Pengiriman segmen dengan flag RST diset ke nilai 1 untuk sebuah koneksi aktif akan menutup koneksi secara paksa, sehingga data yang disimpan dalam buffer akan dibuang (dihilangkan). Untuk sebuah koneksi TCP yang sedang dibuat, segmen dengan flag RST aktif akan dikirimkan sebagai respons terhadap request pembuatan koneksi untuk mencegah percobaan pembuatan koneksi. |
| SYN | Mengindikasikan bahwa segmen TCP yang bersangkutan mengandung Initial Sequence Number (ISN). Selama proses pembuatan sesi koneksi TCP, TCP akan mengirimkan sebuah segmen dengan flag SYN diset ke nilai 1. Setiap host TCP lainnya akan memberikan jawaban (acknowledgment) dari segmen dengan flag SYN tersebut dengan menganggap bahwa segmen tersebut merupakan sekumpulan byte dari data. Field Acknowledgment Number dari sebuah segmen SYN diatur ke nilai ISN + 1. |
| FIN | Menandakan bahwa pengirim segmen TCP telah selesai dalam mengirimkan data dalam sebuah koneksi TCP. Ketika sebuah koneksi TCP akhirnya dihentikan (akibat sudah tidak ada data yang dikirimkan lagi), setiap host TCP akan mengirimkan sebuah segmen TCP dengan flag FIN diset ke nilai 1. Sebuah host TCP tidak akan mengirimkan segmen dengan flag FIN hingga semua data yang dikirimkannya telah diterima dengan baik (menerima paket acknowledgment) oleh penerima. Setiap host akan menganggap sebuah segmen TCP dengan flag FIN sebagai sekumpulan byte dari data. Ketika dua host TCP telah mengirimkan segmen TCP dengan flag FIN dan menerima acknowledgment dari segmen tersebut, maka koneksi TCP pun akan dihentikan. |
![]() |
| Struktur flag-flag TCP |
Cara Kerja TCP/IP
Adapun langkah-langkah cara kerja dari protokol TCP/IP ini adalah :- Pertama, datagram dibagi-bagi ke dalam bagian-bagian kecil yang sesuai dengan ukuran bandwith (lebar frekuensi) dimana data tersebut akan dikirimkan.
- Pada lapisan TCP, data tersebut lalu “dibungkus” dengan informasi header yang dibutuhkan. Misalnya seperti cara mengarahkan data tersebut ke tujuannya, cara merangkai kembali kebagian-bagian data tersebut jika sudah sampai pada tujuannya, dan sebagainya.
- Setelah datagram dibungkus dengan header TCP, datagram tersebut dikirim kepada lapisan IP.
- IP menerima datagram dari TCP dan menambahkan headernya sendiri pada datagram tersebut.
- IP lalu mengarahkan datagram tersebut ke tujuannya.
- Komputer penerima melakukan proses-proses perhitungan, ia memeriksa perhitungan checksum yang sama dengan data yang diterima.
- Jika kedua perhitungan tersebut tidak cocok berarti ada error sewaktu pengiriman dan datagram akan dikirimkan kembali.
Kegunaan TCP
Beberapa kegunaan dari TCP yaitu :- Menyediakan komunikasi logika antar proses aplikasi yang berjalan pada host yang berbeda
- protokol transport berjalan pada end systems
- Pengiriman file (file transfer). File Transfer Protokol (FTP) memungkinkan pengguna komputer yg satu untuk dapat mengirim ataupun menerima file ke komputer jaringan. Karena masalah keamanan data, maka FTP seringkali memerlukan nama pengguna (username) dan password, meskipun banyak juga FTP yg dapat diakses melalui anonymous, lias tidak berpassword. (lihat RFC 959 untuk spesifikasi FTP)
- Remote login. Network terminal Protokol (telnet) memungkinkan pengguna komputer dapat melakukan log in ke dalam suatu komputer didalam suatu jaringan. Jadi hal ini berarti bahwa pengguna menggunakan komputernya sebagai perpanjangan tangan dari komputer jaringan tersebut.( lihat RFC 854 dan 855 untuk spesifikasi telnet lebih lanjut)
- Computer mail. Digunakan untuk menerapkan sistem elektronik mail.
- Network File System (NFS). Pelayanan akses file-file jarak jauh yg memungkinkan klien-klien untuk mengakses file-file pada komputer jaringan jarak jauh walaupun file tersebut disimpan secara lokal. (lihat RFC 1001 dan 1002 untuk keterangan lebih lanjut)
- remote execution. Memungkinkan pengguna komputer untuk menjalankan suatu program didalam komputer yg berbeda. Biasanya berguna jika pengguna menggunakan komputer yg terbatas, sedangkan ia memerlukan sumber yg banyak dalam suatu system komputer. Ada beberapa jenis remote execution, ada yg berupa perintah-perintah dasar saja, yaitu yg dapat dijalankan dalam system komputer yg sama dan ada pula yg menggunakan “prosedure remote call system”, yg memungkinkan program untuk memanggil subroutine yg akan dijalankan di system komputer yg berbeda. (sebagai contoh dalam Berkeley UNIX ada perintah “rsh” dan “rexec”)
- name servers. Nama database alamat yg digunakan pada internet (lihat RFC 822 dan 823 yg menjelaskan mengenai penggunaan protokol name server yg bertujuan untuk menentukan nama host di internet.)
Manajemen Koneksi TCP :
Pada saat Setup Koneksi
- Client mengirimkan kontrol TCP SYN ke server, dengan memberikan sequence number inisial.
- Server menerima TCP SYN, dan membalasnya dengan kontrol SYNACK.
- ACK yang menyatakan telah menerima SYN.
- Mengalokasikan buffer.
- Menghasilkan sequence number untuk ke client.
Pada saat Menutup Koneksi
- Client mengirim kontrol TCP FIN ke server
- Server menerima FIN, dan membalas dengan ACK. Menutup koneksi dan mengirimkan FIN ke client.
- Client menerima FIN dan membalas ACK
- Masuk pada masa menunggu balasan ACK terhadap dari server
- Server menerima ACK dan koneksi tertutup.
Header TCP
Ukuran dari header TCP adalah bervariasi, yang terdiri atas beberapa field yang ditunjukkan dalam gambar dan tabel berikut. Ukuran TCP header paling kecil (ketika tidak ada tambahan opsi TCP) adalah 20 byte.| Nama field | Ukuran | Keterangan |
|---|---|---|
| Source Port | 2 byte (16 bit) | Mengindikasikan sumber protokol lapisan aplikasi yang mengirimkan segmen TCP yang bersangkutan. Gabungan antara field Source IP Address dalam header IP dan field Source Port dalam field header TCP disebut juga sebagai source socket, yang berarti sebuah alamat global dari mana segmen dikirimkan. |
| Destination Port | 2 byte (16 bit) | Mengindikasikan tujuan protokol lapisan aplikasi yang menerima segmen TCP yang bersangkutan. Gabungan antara field Destination IP Address dalam header IP dan field Destination Port dalam field header TCP disebut juga sebagai socket tujuan, yang berarti sebuah alamat global ke mana segmen akan dikirimkan. |
| Sequence Number | 4 byte (32 bit) | Mengindikasikan nomor urut dari oktet pertama dari data di dalam
sebuah segmen TCP yang hendak dikirimkan. Field ini harus selalu diset,
meskipun tidak ada data (payload) dalam segmen. Ketika memulai sebuah sesi koneksi TCP, segmen dengan flag SYN (Synchronization) diset ke nilai 1, field ini akan berisi nilai Initial Sequence Number (ISN). Hal ini berarti, oktet pertama dalam aliran byte (byte stream) dalam koneksi adalah ISN+1. |
| Acknowledgment Number | 4 byte (32 bit) | Mengindikasikan nomor urut dari oktet selanjutnya dalam aliran byte yang diharapkan oleh untuk diterima oleh pengirim dari si penerima pada pengiriman selanjutnya. Acknowledgment number sangat dipentingkan bagi segmen-segmen TCP dengan flag ACK diset ke nilai 1. |
| Data Offset | 4 bit | Mengindikasikan di mana data dalam segmen TCP dimulai. Field ini juga dapat berarti ukuran dari header TCP. Seperti halnya field Header Length dalam header IP, field ini merupakan angka dari word 32-bit dalam header TCP. Untuk sebuah segmen TCP terkecil (di mana tidak ada opsi TCP tambahan), field ini diatur ke nilai 0x5, yang berarti data dalam segmen TCP dimulai dari oktet ke 20 dilihat dari permulaan segmen TCP. Jika field Data Offset diset ke nilai maksimumnya (24=16) yakni 15, header TCP dengan ukuran terbesar dapat memiliki panjang hingga 60 byte. |
| Reserved | 6 bit | Direservasikan untuk digunakan pada masa depan. Pengirim segmen TCP akan mengeset bit-bit ini ke dalam nilai 0. |
| Flags | 6 bit | Mengindikasikan flag-flag TCP yang memang ada enam jumlahnya, yang terdiri atas: URG (Urgent), ACK (Acknowledgment), PSH (Push), RST (Reset), SYN (Synchronize), dan FIN (Finish). |
| Window | 2 byte (16 bit) | Mengindikasikan jumlah byte yang tersedia yang dimiliki oleh buffer host penerima segmen yang bersangkutan. Buffer ini disebut sebagai Receive Buffer, digunakan untuk menyimpan byte stream yang datang. Dengan mengimbuhkan ukuran window ke setiap segmen, penerima segmen TCP memberitahukan kepada pengirim segmen berapa banyak data yang dapat dikirimkan dan disangga dengan sukses. Hal ini dilakukan agar si pengirim segmen tidak mengirimkan data lebih banyak dibandingkan ukuran Receive Buffer. Jika tidak ada tempat lagi di dalam Receive buffer, nilai dari field ini adalah 0. Dengan nilai 0, maka si pengirim tidak akan dapat mengirimkan segmen lagi ke penerima hingga nilai field ini berubah (bukan 0). Tujuan hal ini adalah untuk mengatur lalu lintas data atau flow control. |
| Checksum | 2 byte (16 bit) | Mampu melakukan pengecekan integritas segmen TCP (header-nya dan payload-nya). Nilai field Checksum akan diatur ke nilai 0 selama proses kalkulasi checksum. |
| Urgent Pointer | 2 byte (16 bit) | Menandakan lokasi data yang dianggap "urgent" dalam segmen. |
| Options | 4 byte (32 bit) | Berfungsi sebagai penampung beberapa opsi tambahan TCP. Setiap opsi TCP akan memakan ruangan 32 bit, sehingga ukuran header TCP dapat diindikasikan dengan menggunakan field Data offset. |
Port TCP
Port TCP mampu mengindikasikan sebuah lokasi tertentu untuk menyampaikan segmen-segmen TCP yang dikirimkan yang diidentifikasi dengan TCP Port Number. Nomor-nomor di bawah angka 1024 merupakan port yang umum digunakan dan ditetapkan oleh IANA (Internet Assigned Number Authority). Tabel berikut ini menyebutkan beberapa port TCP yang telah umum digunakan.Port TCP merupakan hal yang berbeda dibandingkan dengan port UDP, meskipun mereka memiliki nomor port yang sama. Port TCP merepresentasikan satu sisi dari sebuah koneksi TCP untuk protokol lapisan aplikasi, sementara port UDP merepresentasikan sebuah antrean pesan UDP untuk protokol lapisan aplikasi. Selain itu, protokol lapisan aplikasi yang menggunakan port TCP dan port UDP dalam nomor yang sama juga tidak harus sama. Sebagai contoh protokol Extended Filename Server (EFS) menggunakan port TCP dengan nomor 520, dan protokol Routing Information Protocol (RIP) menggunakan port UDP juga dengan nomor 520. Jelas, dua protokol tersebut sangatlah berbeda! Karenanya, untuk menyebutkan sebuah nomor port, sebutkan juga jenis port yang digunakannya, karena hal tersebut mampu membingungkan (ambigu).
TCP Three-way handshake
Proses pembuatan koneksi TCP disebut juga dengan "Three-way Handshake". Tujuan metode ini adalah agar dapat melakukan sinkronisasi terhadap nomor urut dan nomor acknowledgement yang dikirimkan oleh kedua pihak dan saling bertukar ukuran TCP Window. Prosesnya dapat digambarkan sebagai berikut:- Host pertama (yang ingin membuat koneksi) akan mengirimkan sebuah segmen TCP dengan flag SYN diaktifkan kepada host kedua (yang hendak diajak untuk berkomunikasi).
- Host kedua akan meresponsnya dengan mengirimkan segmen dengan acknowledgment dan juga SYN kepada host pertama.
- Host pertama selanjutnya akan mulai saling bertukar data dengan host kedua.
![]() |
| Proses pembuatan koneksi (TCP Three way handshake) |
Aplikasi yang Menggunakan TCP
1. World Wide Web
Aplikasi ini pada prinsipnya mirip dengan aplikasi gopher, yakni penyediaan database yang dapat diakses tidak hanya berupa text, namun dapat berupa gambar/image, suara, video. penyajiannya pun dapat dilakukan secara live. Dengan demikian, jenis informasi yang dapat disediakan sangat banyak dan dapat dibuat dengan tampilan yang lebih menarik. Hal ini dimungkinkan karena Web menggunakan teknologi hypertext. Karena itu, protokol yang digunakan untuk aplikasi ini dikenal dengan nama Hypertext-transfer-protocol (HTTP).2. Archie
Aplikasi FTP memungkinkan kita mentransfer file dari manapun di seluruh dunia. Hal itu dengan anggapan bahwa kita telah mengetahui lokasi di mana file yang kita cari berada. Namun jika kita belum mengetahui di mana file yang kita cari berada, kita memerlukan aplikasi untuk membantu kita mencari di mana file tersebut berada.Cara kerja Archie dapat dijelaskan sebagai berikut. Server Archie secara berkala melakukan anonymous ftp ke sejumlah FTP Server dan mengambil informasi daftar seluruh file yang ada pada FTP Server tersebut. Daftar ini disusun berdasarkan letak file dalam direktori/sub direktori, sehingga mudah untuk menemukan file tersebut. File-file yang berisi daftar file tiap FTP Server ini merupakan database dari Archie Server. Jika ada query ke Archie Server yang menanyakan suatu file, server mencari dalam daftar tadi dan mengirimkan seluruh jawaban yang berkaitan dengan file tersebut. Informasi yang diberikan adalah alamat FTP Server yang memiliki file tersebut dan letak file tersebut dalam struktur direktori.
3. Wide Area Information Services (WAIS)
WAIS merupakan salah satu servis pada internet yang memungkinkan kita mencari melalaui materi yang terindeks dan menemukan dokumen/artikel berdasarkan isi artikel tersebut. Jadi pada dasarnya, WAIS memberikan layanan untuk mencari artikel yang berisi kata-kata kunci yang kita ajukan sebagai dasar pencarian.Aplikasi WAIS biasanya berbasis text. Untuk membuat suatu dokumen dapat dicari melalaui WAIS Server, harus dibuat terlebih dahulu index dari dokumen tersebut. Setiap kata dalam dokumen tersebut diurut dan dihitung jumlahnya. Jika ada query dari client, index akan diperiksa dan hasilnya, yakni dokumen yang memiliki kata-kata tersebut ditampilkan. Karena kemungkinan ada banyak dokumen yang memiliki kata-kata yang kita ajukan, maka beberapa dokumen yang memiliki kata kunci tersebut diberi skor/nilai. Dokumen yang paling banyak mengandung kata-kata kunci akan mendapat skor tertinggi. Dengan demikian, user mendapatkan informasi kemungkinan terbesar dari bebarapa dokumen yang mengandung kumpulan kata yang diajukannya.
4. FAX di Internet
Mesin FAX sebagai pengirim dan penerima berita tertulis melalaui telepon saat ini hampir dimiliki oleh semua kantor. Melalaui gateway Internet FAX, pengiriman FAX dapat dilakukan melalaui e-mail. Gateway akan menerjemahkan pesan e-mail tersebut dan menghubungi mesin FAX tujuan melalui jalur telepon secara otomatis. Tentu saja, akses untuk ini terbatas (private).Source:
Transmission Control ProtocolTCP dan UDP (Penjelasan dan Perbedaannya)


