Header dan muatan

Sebuah paket memiliki dua bagian, seperti kiriman dengan label.

• Muatan adalah data sebenarnya yang dibawa, seperti potongan foto.
• Header adalah labelnya: siapa yang mengirimnya, ke mana tujuannya, dan nomor urutnya.

Router membaca header untuk menentukan ke mana paket harus dikirim berikutnya. Router tidak perlu melihat muatannya sama sekali. Header biasanya berisi bidang-bidang seperti:

• Alamat sumber: dari mana paket itu berasal.
• Alamat tujuan: ke mana paket itu dikirim.
• Nomor urutan: bagian pesan yang mana ini (ditambahkan oleh TCP, World 5).
• Waktu hidup (TTL): penghitung yang mencegah paket yang hilang berkeliaran selamanya (World 2).
• Checksum: angka kecil untuk mendeteksi kerusakan (pelajaran berikutnya).

Lapisan dan pembungkusan. Pengiriman data dibagi menjadi beberapa tugas, dan setiap tugas dilakukan oleh sebuah lapisan. Model TCP/IP sederhana memiliki empat lapisan, dari atas ke bawah:

• Aplikasi: bahasa yang digunakan program itu sendiri, seperti HTTP untuk Web atau DNS untuk nama.
• Transportasi: membagi data menjadi beberapa bagian dan melacaknya, menggunakan TCP atau UDP, serta menggunakan nomor port untuk menunjukkan program tujuan data.
• Internet: memberi alamat pada paket dan merutekannya melalui jaringan. Ini adalah IP, yaitu Internet Protocol.
• Tautan: memindahkan paket melewati satu lompatan, melalui Wi-Fi atau kabel Ethernet.

Saat data turun melewati lapisan-lapisan tersebut, setiap lapisan menambahkan headernya sendiri, seperti memasukkan surat ke dalam amplop, lalu memasukkan amplop ke dalam kotak, kemudian memasukkan kotak ke dalam kantong pos. Proses ini disebut enkapsulasi. Penerima membuka lapisan-lapisan tersebut dalam urutan sebaliknya. Itulah sebabnya satu paket membawa nomor port, alamat IP, dan alamat perangkat keras secara bersamaan.

Alamat pada paket: IP. Alamat IPv4 terdiri dari 32 bit, ditulis sebagai empat angka dari 0 hingga 255 yang dipisahkan oleh titik, seperti 192.0.2.42. Setiap angka disimpan dalam 8 bit (satu byte). 32 bit menghasilkan 2³² = 4.294.967.296 kemungkinan alamat, atau sekitar 4,3 miliar. Jumlah itu terdengar sangat banyak pada tahun 1980-an. Namun, jumlah tersebut tidak cukup untuk setiap ponsel, laptop, dan sensor di dunia.

Dua hal membantu mengatasi masalah ini:

• IPv6 menggunakan 128 bit, yang menghasilkan sekitar 3.4 × 10³⁸ alamat. Alamatnya ditulis dalam heksadesimal dengan tanda titik dua, seperti 2001:db8::42, dan angka nol dapat disingkat menggunakan titik dua ganda.
• Alamat privat dan NAT. Beberapa rentang alamat dicadangkan untuk digunakan di dalam rumah atau perusahaan dan tidak pernah dikirim melalui Internet: 10.0.0.0 hingga 10.255.255.255, 172.16.0.0 hingga 172.31.255.255, dan 192.168.0.0 hingga 192.168.255.255. Router-mu membagikan satu alamat publik kepada semua perangkatmu dengan trik yang disebut NAT (network address translation). Inilah sebabnya jutaan rumah dapat menggunakan 192.168.1.x secara bersamaan.

Dua jenis alamat. Perangkat juga memiliki alamat MAC, yaitu angka heksadesimal yang terdiri dari enam pasang seperti 00:1A:2B:3C:4D:5E yang mengidentifikasi perangkat keras jaringannya. Cara mudah mengingat perbedaannya: alamat IP menunjukkan di mana perangkat berada di jaringan saat ini, sedangkan alamat MAC menunjukkan perangkat keras yang mana. IP membawa paket melintasi Internet; alamat MAC digunakan untuk lompatan terakhir di jaringan lokalmu. Port adalah hal yang berbeda lagi: angka dari 0 hingga 65.535 yang menunjukkan program mana di perangkat yang menjadi tujuan data. Kamu akan mempelajari port di Dunia 5.

Jika disatukan: perjalanan sebuah paket adalah rangkaian lompatan. Pada setiap lompatan, lapisan tautan menggunakan alamat perangkat keras untuk lompatan tersebut, sedangkan alamat IP tetap sama dari awal hingga akhir.