jenis arsitektur dan infrastruktur pada industri layanan internet (ISP)

A. Memahami Infrastruktur Jaringan Internet

            Internet dikatakan sebagai sebuah sistem jaringan yang terbentuk dari beragam kumpulan sub-sub jaringan komputer yang tersebar di berbagai belahan bumi. Karena setiap bentuk jaringan komputer, kecil maupun besar, dapat dengan mudah dihubungkan ke dunia maya ini, maka secara kontinyu dan eksponensial, komunitas internet pun bertambah besar. Karakteristik yang demikian mengakibatkan internet tumbuh dengan pesat, tanpa ada pihak-pihak yang mengatur perkembangannya. Secara alami, pertumbuhan internet dapat dianalogikan seperti organisme (semacam mahkluk hidup), tumbuh secara pasti menjadi semakin besar dan dewasa. Berdasarkan fakta ini terlihat, bahwa secara tidak sengaja, internet telah menjadi suatu sistem yang terdesentralisasi ke beragam pusat-pusat komunitas digital (Kosiur, 1997). Tidak ada satu lembaga pun yang dapat “memerintah” komunitas yang melakukan interaksi di dunia maya, termasuk negara Amerika Serikat sebagai pelopor teknologi ini.

            Secara fisik, infrastruktur jaringan internet membentuk struktur pohon hirarkis. Kabel transmisi berkecepatan tinggi (high-speed backbone networks) berfungsi sebagai tulang punggung utama dari sistem komunikasi ini. Contohnya adalah media transmisi yang dibangun dan dimiliki oleh MCI dan AT&T (yang menghubungkan benua Amerika dengan negara-negara di belahan bumi lainnya). Akses kepada infrastruktur berkecepatan tinggi ini dapat dilakukan melalui simpul-simpul komunikasi yang dinamakan sebagai Network Access Points (NPSs), yang dibangun oleh berbagai perusahaan seperti Sprint dan Pacific Bell. Simpul-simpul inilah yang menjadi “entry point” bagi berbagai jaringan regional semacam CERFnet, Uunet, dan PSInet yang keberadaannya tersebar di berbagai negara di dunia. Jaringan regional ini biasanya akan membagi beban “traffic” yang dimiliki ke berbagai simpul NAPs agar tidak terjadi proses “bottleneck” yang menyebabkan berkurangnya kecepatan akses ke “main backbone”. Di level terendah, Internet Service Providers (ISPs) menyediakan jasanya untuk menghubungkan individu maupun korporat ke infrastruktur internet melalui salah satu jaringan regional yang ada. Dari struktur ini terlihat, bahwa kinerja koneksi internet, sangat bergantung dengan kinerja rute yang dilalui, mulai dari pemakai (user) sampai dengan ke “internet backbone”.

              Seperti diketahui bersama, jaringan fisik internet melibatkan beragam jenis perangkat keras dan perangkat lunak yang diproduksi oleh berbagai perusahaan besar di dunia. Untuk memungkinkan dilakukannya komunikasi antar komponen-komponen yang berbeda tersebut, tentu saja dibutuhkan aturan-aturan atau standard yang disepakati bersama (protokol). Salah satu protokol yang disepakati untuk dipergunakan di seluruh dunia adalah TCP/IP (Transmission Control Protocol / Internet Protocol). Bagaimana sebenarnya cara kerja TCP/IP dilihat dari prinsip-prinsip komunikasi data?
TCP/IP sebagai salah satu protokol memiliki tugas utama untuk mengelola jaringan operasi komputer agar proses komunikasi dan lalu lintas data dapat berjalan dengan baik. Pada tingkat paling atas, protokol mengatur kerja aplikasi agar dapat dipergunakan secara efektif oleh pengguna (user), sementara di tingkat paling rendah protokol berfungsi mengubah data menjadi paket-paket sinyal digital yang siap untuk ditransmisikan melalui beragam medium dari satu tempat ke tempat lainnya.

           Untuk memudahkan dan memungkinkan komunikasi antar berbagai jenis perangkat keras dan perangkat lunak, International Standards Organization (ISO) mengembangkan standar arsitektur jaringan (network layers) yang terdiri dari 7 (tujuh) tingkat (layer). Model ini dinamakan sebagai OSI Reference Model. Ada dua prinsip utama yang dianut oleh OSI Reference Model ini, yaitu: Open Systems; dan Peer-to-Peer Communications. Prinsip open systems berarti bahwa beberapa sistem berbeda yang berada dalam satu layer yang sama dapat dengan mudah saling berkomunikasi dan tukar menukar data (tanpa harus ada proses konversi), sementara prinsip peer-to-peer communications berarti bahwa data yang “diciptakan” oleh sebuah layer diperuntukkan untuk layer yang sama pada sistem yang berbeda. Walaupun harus melalui layer-layer lainnya dalam proses pengiriman atau penerimaan, data yang ditransmisikan sama sekali tidak dirubah, hanya ditambahkan beberapa data yang diperlukan untuk menjalankan fungsi jaringan pada layer tersebut.

         Layer tertinggi dinamakan sebagai Application Layer, karena berhubungan langsung dengan aplikasi yang dipergunakan oleh user dalam menjalankan fungsi komputernya. Layer ini merupakan bagian yang paling transparan di mata pengguna internet (user). Fungsi dari layer ini adalah untuk melakukan transfer data (dalam bentuk “application messages”) dari satu tempat ke tempat lainnya. User mengenal beberapa cara untuk melakukan transfer ini, seperti melalui email dan website.

 Protokol-protokol yang biasa digunakan untuk melakukan proses pada layer ini adalah:

1. FTP (File Transfer Protocol)
2. HTTP (Hypertext Transfer Protocol) 
3. SNMP (Simple Network Management Protocol), dan 
4. DNS (Domain Naming Service). 

Protokol-protokol lainnya yang kerap pula dipergunakan sehubungan dengan fungsi-fungsi transmisi file pada internet adalah :

1. SMTP (Simple Mail Transport Protocol), 
2. POP (Post Office Protocol), 
3. IMAP (Internet Mail Access Protocol), dan 
4. MIME (Multimedia Internet Mail Extensions).

Di bawah layer ini, terdapat Presentation Layer dan Session Layer yang berfungsi untuk mengolah data selanjutnya dari Application Layer ke dalam bentuk yang lebih ringkas dan aman (encrypted and compressed data).

Protokol TCP/IP sendiri baru ditemui pada Transport Layer (untuk TCP) dan Network Layer (untuk IP). Pada Network Layer, IP berfungsi untuk menyediakan alamat atau kode bagi sistem jaringan yang terkoneksi ke internet. Protokol lainnya yang berfungsi membantu IP dalam menentukan alamat bagi perangkat keras jaringan lain adalah ARP (Address Resolution Protocol). Sementara TCP yang berada satu layer di atasnya bersama-sama dengan protocol lain (UDP = User Datagram Protocol) pada dasarnya berfungsi menentukan ukuran paket maksimum yang dapat digunakan dan melakukan “kalibrasi” terhadap transmisi pada saat yang sama.
 TCP biasanya dipergunakan jika kualitas jaringan yang ada sangat baik, sementara untuk situasi sebaliknya, UDP lebih cocok untuk dipergunakan.Melalui pemaparan singkat mengenai konsep infrastruktur jaringan internet ini terlihat bahwa diperlukan jejaring (internetworking) yang baik antara satu sistem dengan sistem lainnya untuk mendapatkan kinerja transmisi yang cepat. Lebar pita (bandwidth) yang besar pada suatu jalur transmisi belum tentu menghasilkan kinerja komunikasi yang cepat pada sebuah sistem karena pada dasarnya masih ada layer-layer dan hirarki koneksi yang terhubung dengan jalur ini. Dengan kata lain, manajemen perusahaan harus mengetahui betul rute-rute transmisi mana saja yang harus dilalui oleh sistem jaringan internal perusahaannya sebelum masuk ke internet (dan terhubung ke mitra bisnis atau pasar konsumen) untuk mengetahu kelebihan dan kekurangan skenario infrastruktur yang dimiliki.
Dari analisa inilah akan didapatkan “the real speed” dari sistem jaringan sebuah perusahaan yang tentu saja merupakan salah satu variabel bersaing dengan para kompetitor.

           Sebelum membangun infrastruktur IT, maka perlu dibuat terlebih dahulu arsitektur IT. Arsitektur IT adalah cetak biru yang menerjemahkan strategi perusahaan menjadi rencana sistem informasi. Arsitektur IT dibuat berdasarkan strategi perusahaan. Melalui pemahaman terhadap setiap strategi, maka arsitektur dapat dibuat dalam cetakbiru, yang kemudian menjadi landasan pembuatan infrastruktur.

Hal utama yang dipikirkan secara strategic terkait dengan infrastruktur IT adalah:

•  Business Strategy, Strategi bisnis perusahaan yang mencakup visi, misi dan tujuan bisnis perushaan baik jangka pendek maupun jangka panjang.
• IT Strategy, Strategi perencanaan arisitektur dan infrastruktur perusahaan.
• Information Technology, Mengetahui dan mengikuti perkembangan Teknologi Informasi. Karena perkembangan dunia ITyang pesat harus diimbangi dengan kecepatan didalam antisipasi dan reaksinya.

Sebagai pengambil keputusan untuk bisa merumuskan hal hal strategic terkait infrastruktur ICT, menurut Pearlson (2004), yang perlu dilakukan adalah, pertama menerjemahkan strategi ke dalam arsitektur dan, kedua, menerjemahkan arsitektur ke dalam infrastruktur. Terdapat beberapa framework yang dapat menekankan kebutuhan untuk mempertimbangkan strategi bisnis ketika mendefinisikan blok bangunan TI organisasi.
Pendekatan Enterprise architecture (Arsitektur enterprise), yang digunakan untuk logika pengaturan dan perencanaan untuk seluruh organisasi, bertujuan menentukan bagaimana teknologi informasi akan mendukung proses bisnis. Cara ini diawali dengan mengidentifikasi proses inti perusahaan dan bagaimana mereka akan bekerja sama, bagaimana sistem TI akan mendukung proses bisnis, kemampuan teknis standar dan kegiatan untuk semua bagian dari perusahaan, dan pedoman untuk membuat pilihan.

Ada beberapa prinsip yang dapat menjadi landasan diantaranya sebagai berikut:

• Kemudahan penggunaan, artinya Arsitektur TI akan meningkatkan kemudahan penggunaan dalam membangun dan mendukung arsitektur dan solusi berbasis pada arsitektur.
• Satu titik pandang, dalam hal ini Arsitektur TI akan memungkinkan secara konsisten, pandangan yang terintegrasi dari bisnis, terlepas dari jalur akses.
• Beli daripada membangun, dalam pengadaan aplikasi, komponen sistem, dan kerangka kerja yang memungkinkan akan dibeli kecuali ada alasan kompetitif untuk mengembangkan mereka secara internal.
•  Kecepatan dan kualitas, dalam memutuskan arsitektur, akan dibuat dengan penekanan pada mempercepat waktu untuk memasarkan solusi, sementara tetap mempertahankan tingkat kualitas yang diperlukan.
•  Fleksibilitas dan kelincahan, sebuah Arsitektur TI akan menggabungkan fleksibilitas untuk mendukung perubahan kebutuhan bisnis dan memungkinkan evolusi arsitektur dan solusi yang dibangun di atasnya.

B. Memahami Arsitektur Jaringan    

1. Pengertian Arsitektur Jaringan

       Arsitektur Jaringan dapat diartikan sebagai rancangan arus komunikasi media elektronik. Arsitektur jaringan merupakan sebuah himpunan layer (lapisan) dan protokol. Dimana layer bertujuan memberi layanan ke layer yang ada diatasnya.

2. Pembagian Dasar Arsitektur Jaringan

          a. LAN (Local Area Network)

          b. MAN(Metropolitan Area Network) 

          c. WAN (Wide Area Network)

ISO (International Standard Organization) mengajukan struktur dan fungsi protocol komunikasi data. Model tersebut dikenal sebagai OSI (Open System Interconnected) Reference Model.

Terdiri atas 7 layer (lapisan) yang mendefinisikan fungsi. Untuk tiap layernya dapat terdiri atas sejumlah protocol yang berbeda, masing-masing menyediakan pelayanan yang sesuai dengan fungsi layer tersebut.

•     Application Layer: interface antara aplikasi yang dihadapi user and resource jaringan yang diakses.
•       Presentation Layer: rutin standard me-presentasi-kan data.
•       Session Layer: hubungan antar aplikasi yang berkomunikasi
•       Transport Layer: menjamin penerima mendapatkan data seperti yang dikirimkan.
•    Network Layer: hubungan lintas jaringan dan mengisolasi layer yang lebih tinggi. Pengalamatan dan pengiriman data.
•       Data-link Layer: pengiriman data melintasi jaringan fisik.
•       Physical Layer: karakteristik perangkat keras yang mentransmisikan sinyal data.

Tiap layer menambahkan header pada data yang diterima oleh level di atasnya, sebaliknya menghilangkan header untuk diberikan ke layer di atasnya.

Penghubung (Intermediate)

• Repeater, penguat: physical layer
• bridge: data link layer
• switch
• router: network layer
• converter: application layer
• Manajemen

International Organization for Standardization (ISO), mengajukan framework untuk network-management:

• Fault Detection: Kemampuan mendeteksi dan melaporkan kegagalan dalam network. Jika memungkinkan system dapat memberikan respon perbaikan terhadap kesalahan yang sesuai.
• Configuration Management : Kemampuan untuk secara remote merubah konfigurasi device fisik atau logic yang ditangani.
• Performance Analysis : Kemampuan melihat statistik performansi network untuk mengetahui kecenderungan dan perencanaan.
• Security Control : Kemampuan mengontrol akses terhadap device dalam jaringan, mencakup otentikasi terhadap device maupun konfigurasinya.
• Accounting : Kemampuan mengumpulkan data atas siapa/apa yang menggunakan network, berapa besar dan untuk apa. 

C. Karakteristik Arsitektur Jaringan

          Jaringan harus mendukung banyak jenis aplikasi dan layanan, dan beroperasi pada berbagai jenis dan tipe infrastruktur fisik. Istilah arsitektur jaringan dalam konteks ini mengacu pada teknologi yang mendukung infrastruktur dan service (layanan) dan layanan yang mengatur pengiriman pesan melalui infrasturktur tersebut.

            Dalam evolusi internet dan jaringan secara umum, ada 4 karakteristik dasar yang harus dipenuhi agar memenuhi kebutuhan pengguna:

1.      Fault tolerance (toleransi kesalahan)

2.      Scalability (skalabilitas)

3.      Quality of service (kualitas)

4.      Security (keamanan)

1      Fault Tolerance

      Internet diharapkan selalu tersedia bagi jutaan penggunanya. Ini membutuhkan arsitektur jaringan yang didesain dan dibuat untuk meminimalkan kesalahan. Sebuah jaringan fault tolerance artinya sebuah jaringan yang mampu meminimalkan akibat dari kegagalan hardware dan software, serta dapat beroperasi lagi dengan cepat jika kegagalan itu terjadi.

      Jaringan jenis ini bergantung pada hubungan redundant, atau jalur redundant (lebih dari satu) antara pengirim dan penerima. Jika salah satu jalur terputus (rusak/terganggu), maka lalu lintas pesan dapat dialihkan ke jalur yang lain secara instant.

      Proses pengalihan harus transparent bagi user (tidak memerlukan tindakan apapun dan tidak perlu diketahui oleh user). Baik perangkat fisik infrasturktur maupun proses logic harus bekerja sama dalam mengakomodasi redudansi tersebut. Ini adalah premis dasar bagi arsitektur jaringan saat ini.

2.      Skalabilitas

      Sebuah jaringan yang scalable dapat berkembang dengan cepat untuk mendukung user dan aplikasi baru tanpa mempengaruhi kinerja jaringan dan layanan bagi user yang lama.

      Ribuan user dan ISP (Internet Service Provider) terhubung ke jaringan internet tiap minggu, kemampuan jaringan tersebut untuk mendukung tambahan tersebut bergantung pada infrastuktur fisik dan arsitektur logis berlayer yang hirarkis (hierarchical layered design). Operasi pada layer yang satu tidak boleh mempengaruhi layer yang lain.  Perkembangan teknologi jaringan terus menigkatkan kemampuan pengiriman pesan dari infrastruktur fisik, hal ini memungkinkan internet untuk memenuhi kebutuhan user.

3.      Quality of Service (Kualitas Layanan)

      Saat ini internet telah menyediakan level fault tolerant dan skalabilitas yang dapat diterima, namun aplikasi yang baru membutuhkan kualitas yang lebih baik, seperti video dan suara. Service tersebut memerlukan kualitas tinggi dan pengiriman yang tidak tertunda. Sebuah jaringan terkonvergensi, harus mampu mengatur prioritas dari service-service yang menggunakannya. Sehingga didapat standar kualitas yang memenuhi harapan user. Kebutuhan atas QoS (Quality of Service) mengubah cara arsitektur jaringan di desain dan diimplementasikan. Dalam contoh dibawah, layanan (service) untuk streaming diutamakan bandwidthnya dibanding halaman web.

  

4.      Keamanan

      Internet telah berevolusi dari jaringan kecil yang terkontrol menjadi transmisi bisnis dan personal yang terbuka, akibatnya, tingkat keamanan dari jaringan telah berubah. Muncul kebutuhan untuk menigkatkan keamanan jaringan terhadap serangan atau celah keamanan.

      Banyak usaha, perangkat, prosedur diimplementasikan untuk meningkatkan keamanan jaringan atau memperbaiki kesalahan pada arsitektur jaringan.

D. Tipe arsitektur jaringan

Berdasarkan cara pengaksesan data: 

1.       client server dimana sebuah server atau lebih yang dihubungkan dengan beberap client. Server bertugas menyediakan layanan, bermacam-macam jenis layanan yang dapat diberikan oleh server misalnya adalah pengaksesan berkas, peripheral, database dll. 
2.        Peer to Pee dimana terdapat beberapa terminal komputer yang dihubungkan dengan media kabel. Secara prinsip hubungan peer to peer ini adalah bahwa setiap komputer dapat berfungsi sebagai server dan client.

By : Arini Dwi Fatmawati_06_XII TKJ2