View source for Lapisan Network (IPv4 dan Subnet Mask)

'''Lapisan Network''' adalah '''Layer 3''' dalam [[Model OSI]], bertanggung jawab atas '''routing''' packet ke tujuannya. Protokol utamanya adalah '''IP''' (''Internet Protocol''); halaman ini berfokus pada '''IPv4'''. Materi mencakup header IP, tipe lalu lintas (unicast/broadcast/multicast), struktur alamat IPv4, representasi biner, serta '''subnet mask''' yang memisahkan jaringan menjadi subnet.

{| class="wikitable" style="float:right; margin-left:1em; font-size:90%; max-width:300px;"
|+ Ringkasan
! Atribut !! Nilai
|-
| Layer (OSI) || 3 (Network)
|-
| PDU || Packet
|-
| Panjang alamat || 32 bit (4 oktet)
|-
| Format || Dotted decimal (mis. 192.168.10.15)
|-
| Sifat || Connectionless, tanpa ACK di L3
|}

== Lapisan Network ==

Lapisan Network menangani routing dan ''Quality of Service'' (QoS). Karakteristik IP:

* '''Connectionless''' — tidak ada pembangunan koneksi maupun acknowledgment pada Layer 3 (keandalan diserahkan ke [[Lapisan Transport (TCP dan UDP)|Layer 4/TCP]]).
* Protokol Layer 3 lain: '''ICMP''' (dipakai <code>ping</code> dan <code>traceroute</code>) dan '''IPsec'''.

=== Header IP ===

{| class="wikitable"
|+ Field utama header IPv4
! Field !! Ukuran !! Fungsi
|-
| Version || 4 bit || Versi IP (4)
|-
| Header Length || 4 bit || Panjang header
|-
| Type of Service || 8 bit || QoS / prioritas
|-
| Total Length || 16 bit || Panjang total paket (byte)
|-
| Identification || 16 bit || ID untuk fragmentasi
|-
| Flags || 3 bit || Kontrol fragmentasi
|-
| Fragment Offset || 13 bit || Posisi fragmen
|-
| Time to Live (TTL) || 8 bit || Batas hop; dikurangi tiap router, mencegah loop tak berujung
|-
| Protocol || 8 bit || Protokol payload (TCP=6, UDP=17, ICMP=1)
|-
| Header Checksum || 16 bit || Deteksi error header
|-
| Source IP Address || 32 bit || Alamat pengirim
|-
| Destination IP Address || 32 bit || Alamat tujuan
|-
| Options || 0–40 byte || Opsi tambahan (jika ada)
|}

== Tipe lalu lintas IP ==

{| class="wikitable"
|+ Tiga tipe lalu lintas
! Tipe !! Tujuan
|-
| '''Unicast''' || Satu host tujuan tunggal
|-
| '''Broadcast''' || Semua host di subnet (tidak diteruskan oleh router)
|-
| '''Multicast''' || Sekelompok host yang "berlangganan"
|}

== Pengalamatan IP sebagai logical addressing ==

Pengalamatan IP adalah skema '''logical addressing''' di Layer 3 yang dipakai untuk membagi jaringan besar menjadi '''subnet''' yang lebih kecil — meningkatkan performa, keamanan, dan kemudahan troubleshooting. Sebaliknya, MAC address (Layer 2) adalah skema datar (''flat'') tanpa pemisahan logis antar jaringan; pemisahan dilakukan di Layer 3.

=== Struktur alamat IPv4 ===

Sebuah alamat IPv4 panjangnya '''32 bit''', ditulis sebagai '''4 oktet''' dalam format dotted decimal (mis. <code>192.168.10.15</code>). Tiap oktet panjangnya 8 bit (4 × 8 = 32) dan bernilai '''0–255'''.

Nilai bit dalam satu oktet:

<pre>
128  64  32  16   8   4   2   1
</pre>

=== Konversi desimal ke biner ===

Metode pengurangan: untuk tiap kolom dari kiri (128) ke kanan (1), jika nilai kolom ≤ sisa angka, tulis <code>1</code> dan kurangi; jika tidak, tulis <code>0</code>.

Contoh: oktet pertama <code>192</code> → 192 − 128 = 64, lalu 64 − 64 = 0 → <code>11000000</code>.

Alamat lengkap:

<pre>
192.168.10.15 = 11000000.10101000.00001010.00001111
</pre>

=== Static vs DHCP ===

* '''Statis''' — IP diatur manual, biasanya pada server, printer, dan perangkat jaringan (router, switch).
* '''Otomatis''' — IP diberikan lewat '''DHCP''' (''Dynamic Host Configuration Protocol''), biasanya pada komputer desktop.

== Subnet mask ==

Subnet mask membagi alamat IP menjadi '''network portion''' dan '''host portion''', dan menentukan di mana batasnya. Mask juga panjangnya 32 bit dan ditulis dalam dotted decimal atau slash notation.

* Bit '''<code>1</code>''' pada mask = bit tersebut bagian dari '''network address'''.
* Bit '''<code>0</code>''' pada mask = bit tersebut bagian dari '''host address'''.

Operasi ini disebut "masking" dan secara teknis adalah operasi bitwise '''AND''' antara IP dan mask. Untuk contoh <code>192.168.10.15 / 255.255.255.0</code>: network portion = <code>192.168.10</code>, host portion = <code>.15</code>.

'''Aturan validitas:''' mask selalu diawali deretan bit <code>1</code> yang '''kontigu''' (berurutan) dari kiri. Contoh <code>11111111.11110000.00000000.00000000</code> valid; <code>11101101.11110000.11100000.00001111</code> tidak.

=== Same subnet atau routed ===

Host menggunakan mask untuk memutuskan cara mengirim:

* Jika '''network portion tujuan sama''' dengan miliknya → tujuan ada di subnet yang sama → kirim langsung lewat switch (Layer 2).
* Jika '''berbeda''' → tujuan ada di subnet lain → kirim ke '''default gateway''' (router) untuk diteruskan.

Contoh: host <code>192.168.10.15/24</code> ke <code>192.168.10.20</code> = same subnet (kirim langsung); ke <code>192.168.11.20</code> = beda subnet (lewat router). Pemeriksaan ini setara dengan <code>(IP_A AND mask) == (IP_B AND mask)</code>.

== Alamat khusus dalam subnet ==

Dua alamat di tiap subnet dicadangkan dan tidak boleh diberikan ke host:

{| class="wikitable"
|+ Alamat khusus (contoh subnet 192.168.10.0/24)
! Alamat !! Bit host !! Keterangan
|-
| '''Network address''' || semua <code>0</code> || <code>192.168.10.0</code> — "nama" subnet
|-
| '''Broadcast address''' || semua <code>1</code> || <code>192.168.10.255</code> — ke semua host di subnet
|-
| '''Host usable''' || selain di atas || <code>192.168.10.1</code> – <code>192.168.10.254</code>
|}

Jumlah host usable = '''2<sup>(bit host)</sup> − 2'''. Untuk /24: 2⁸ − 2 = '''254'''.

Setiap host portion harus '''unik''' dalam subnet; dua host dengan IP sama menyebabkan konflik (duplicate IP) sehingga jaringan tidak tahu ke mana mengirim. Host tidak harus diberi nomor berurutan.

== Slash notation (CIDR) ==

Karena mask selalu berupa bit <code>1</code> kontigu dari kiri (1–32 bit), ia bisa ditulis ringkas sebagai '''slash notation''' (CIDR) — lebih praktis untuk diagram dan percakapan.

Contoh:
* <code>192.168.10.15 255.255.255.0</code> = <code>192.168.10.15/24</code>; network address = <code>192.168.10.0/24</code>.
* <code>10.10.10.15 255.0.0.0</code> = <code>10.10.10.15/8</code>; network address = <code>10.0.0.0/8</code>.

=== Tabel referensi CIDR ===

{| class="wikitable"
|+ Prefix umum dan jumlah host (rumus: 2^(32−prefix) − 2)
! Prefix !! Subnet mask !! Host usable
|-
| /8 || 255.0.0.0 || 16.777.214
|-
| /16 || 255.255.0.0 || 65.534
|-
| /24 || 255.255.255.0 || 254
|-
| /25 || 255.255.255.128 || 126
|-
| /26 || 255.255.255.192 || 62
|-
| /27 || 255.255.255.224 || 30
|-
| /28 || 255.255.255.240 || 14
|-
| /29 || 255.255.255.248 || 6
|-
| /30 || 255.255.255.252 || 2
|}

Catatan: <code>/31</code> (RFC 3021) dipakai untuk link point-to-point dengan 2 alamat tanpa broadcast, dan <code>/32</code> menandai satu host tunggal (host route).

== Lihat pula ==

* [[Model OSI]]
* [[Model TCP/IP]]
* [[Lapisan Transport (TCP dan UDP)]]
* [[ARP]]
* [[Sistem Penamaan Domain]]

== Pranala luar ==

* [https://www.rfc-editor.org/rfc/rfc791 RFC 791 — Internet Protocol (IPv4)]
* [https://www.rfc-editor.org/rfc/rfc4632 RFC 4632 — Classless Inter-domain Routing (CIDR)]

[[Category:Jaringan komputer]]
[[Category:Protokol jaringan]]
[[Category:Protokol Layer 3]]