Internet Protocol version 4 (IPv4)

IPv4 Addressing
Dalam jaringan komputer,
pengalamatan IP merupakan hal yang sangat
penting karena pengalamatan ini merupakan
pengidentifikasian suatu komputer pada
jaringan sehingga memiliki identitas yang
unik. Dengan adanya IP address maka dapat
diketahui sumber ataupun tujuan dari
pengiriman paket. Ipv4 menggunakan notasi
biner yang memiliki panjang 32 bit.
Pada dasarnya, arsitektur IPv4
menganut konsep classful addressing, yaitu
pembagian ruang alokasi alamat ke dalam 5
kelas (50% A, 25% B, 12.5% C, 6.25% D,
dan 6.25% E). Bila direpresentasikan dengan
notasi desimal, pembagian kelas ini dapat
dilihat dari byte/oktet pertama seperti pada
Tabel 1.
Kelas IP Byte pertama
A 0 - 127
B 128 - 191
C 192 - 223
D 224 - 247
E 248 - 255
Tabel.1 Pembagian kelas IP

dari kelima kelas diatas, jenis alamat yang
sering dipakai adalah alamat kelas A,B, dan
C, sedangkan alamat kelas D biasanya
digunakan untuk keperluan multicasting dan
kelas E untuk keperluan Experimental. Pada
IPv4 dikenal juga istilah subnet mask yaitu
angka biner 32 bit yang digunakan untuk
membedakan network ID dan host ID.
IPv4 Address Syntax
Sistem pengalamatan pada IPv4
menggunakan notasi biner sebesar 32 bit yang
dibagi atas 4 kelompok (setiap kelompok
terdiri dari 8 bit atau oktet) dan tiap kelompok
dipisahkan oleh sebuah tanda titik. IPv4 juga
sering disebut sebagai sistem pengalamatan 4-
oktet atau pengalamatan 4-bytes (1byte= 8bit).
Untuk memudahkan pembacaan, penulisan
alamat dilakukan dengan angka decimal dan
diberi pemisah menggunakan tanda titik(dot)
Dibawah ini contoh pengelompokkan IPv4
menggunakan notasi w, x, y, z.
Gambar.1 IPv4 address dalam notasi titik desimal
Sebagai contoh misalnya 100.3.1.100
yang jika dinyatakan dalam binary menjadi
01100100.00000011.00000001.01100100.
Dari 32 bit ini berarti banyaknya jumlah
maksimum alamat yang dapat dituliskan
adalah 2 pangkat 32, atau 4.294.967.296
alamat. Format alamat ini terdiri dari 2
bagian, netid dan hostid. Netid sendiri
menyatakan alamat jaringan sedangkan hostid
menyatakan alamat lokal (host/router). Dari
32 bit ini, tidak boleh semuanya angka 0 atau
1 (0.0.0.0 digunakan untuk jaringan yang
tidak dikenal dan 255.255.255.255 digunakan
untuk broadcast). Dalam penerapannya,
alamat internet ini diklasifikasikan ke dalam
kelas (A-E)..
Alasan klasifikasi ini antara lain :
Memudahkan sistem pengelolaan dan
pengaturan alamat-alamat.
Memanfaatkan jumlah alamat yang ada
secara optimum (tidak ada alamat yang
terlewat).
Memudahkan pengorganisasian jaringan di
seluruh dunia dengan membedakan jaringan
tersebut termasuk kategori besar, menengah,
atau kecil.
Membedakan antara alamat untuk jaringan
dan alamat untuk host/router.
Dengan perkembangan internet dan jaringan
akhir akhir ini telah membuat internet
protocol (IP) yang merupakan tulang
punggung jaringan berbasis TCP/IP dengan
cepat menjadi ketinggalan zaman, dan alamat
IPv4 pun juga akan habis terpakai.
IPv4 Address Prefixes
Representasi prefix dari alamat IPv4
adalah menunjukkan banyaknya jumlah
alamat pada IPv4.
Unutk menetukan panjang notasi dari
alamat prefix, kamu bisa memulainya dengan
cara merubah seluruh variable bit menjadi 0,
kemudian konversi ke notasi decimal, dan
tambahkan potongan bit yang telah
ditentukan(panjang prefix) diawal
pengalamatan.
Sebagai contoh, misalnya alamat IPv4
adalah 131.107.0.0/16 memiliki 16 bit yang
telah ditentukan (100000011 01101011).
Awali pengalamatan dengan 16 bit
sebelumnya yang telah ditentukan, kemudian
merubah 16 bit terahir menjadi bit 0, sehingga
hasilnya menjadi 1000000111 01101011
00000000 00000000 atau 131.107.0.0.
Kemudian tinggal menambahkan potongan bit
yang telah ditentukan (/16) untuk
merepresentasikan alamat prefix dari
131.107.0.0/16.

Types of IPv4 Addresses
Ada 3 model pengalamatan standar
dari pengalamtan IPv4, yaitu;
1. Unicast
2. Multicast
3. Broadcast
1. IPv4 Unicast Addresses
Penugasan terhadap sebuah interface
jaringan yang menempatkan subnet khusus;
digunakan untuk komunikasi point to point.
Setiap antarmuka jaringan yang menggunakan
protokol TCP/IP harus diidentifikasikan
dengan menggunakan sebuah alamat logis
yang unik, yang disebut dengan alamat
unicast (unicast address). Alamat unicast
disebut sebagai alamat logis karena alamat ini
merupakan alamat yang diterapkan pada
lapisan jaringan dalam DARPA Reference
Model dan tidak memiliki relasi yang
langsung dengan alamat yang digunakan pada
lapisan antarmuka jaringan dalam DARPA
Reference Model. Sebagai contoh, alamat
unicast dapat ditetapkan ke sebuah host
dengan antarmuka jaringan dengan teknologi
Ethernet, yang memiliki alamat MAC
sepanjang 48-bit.
Alamat unicast inilah yang harus
digunakan oleh semua host TCP/IP agar dapat
saling terhubung. Komponen alamat ini
terbagi menjadi dua jenis, yakni alamat host
(host identifier) dan alamat jaringan (network
identifier).
Alamat unicast menggunakan kelas A,
B, dan C dari kelas-kelas alamat IP yang telah
disebutkan sebelumnya, sehingga ruang
alamatnya adalah dari 1.x.y.z hingga
223.x.y.z. Sebuah alamat unicast dibedakan
dengan alamat lainnya dengan menggunakan
skema subnet mask.
2. IPv4 Multicast Addresses
Penugasan terhadap satu atau lebih
interface jaringan dengan subnet yang
berbeda; digunakan untuk komunikasi satu ke
banyak komputer.
Alamat IP Multicast (Multicast IP
Address) adalah alamat yang digunakan untuk
menyampaikan satu paket kepada banyak
penerima. Dalam sebuah intranet yang
memiliki alamat multicast paket yang
ditujukan ke sebuah alamat multicast akan
diteruskan oleh router ke subjaringan di mana
terdapat host-host yang sedang berada dalam
kondisi "listening" terhadap lalu lintas
jaringan yang dikirimkan ke alamat multicast
tersebut. Dengan cara ini, alamat multicast
pun menjadi cara yang efisien untuk
mengirimkan paket data dari satu sumber ke
beberapa tujuan untuk beberapa jenis
komunikasi. Alamat multicast didefinisikan
dalam RFC 1112.
Alamat-alamat multicast IPv4
didefinisikan dalam ruang alamat kelas D,
yakni 224.0.0.0/4, yang berkisar dari
224.0.0.0 hingga 239.255.255.255. Prefiks
alamat 224.0.0.0/24 (dari alamat 224.0.0.0
hingga 224.0.0.255) tidak dapat digunakan
karena dicadangkan untuk digunakan oleh
lalu lintas multicast dalam subnet lokal.
3. IPv4 Broadcast Addresses
Penugasan terhadap seluruh interface
jaringan dalam suatu subnet; digunakan
untuk komunikasi satu computer ke
semuanya dalam suatu subnet.
Alamat broadcast untuk IP versi 4
digunakan untuk menyampaikan paket-paket
data "satu-untuk-semua". Jika sebuah host
pengirim yang hendak mengirimkan paket
data dengan tujuan alamat broadcast, maka
semua node yang terdapat di dalam segmen
jaringan tersebut akan menerima paket
tersebut dan memprosesnya. Berbeda dengan
alamat IP unicast atau alamat IP multicast,
alamat IP broadcast hanya dapat digunakan
sebagai alamat tujuan saja, sehingga tidak
dapat digunakan sebagai alamat sumber.
Ada empat buah jenis alamat IP
broadcast, yakni network broadcast, subnet
broadcast, all-subnets-directed broadcast,
dan Limited Broadcast. Untuk setiap jenis
alamat broadcast tersebut, paket IP
broadcast akan dialamatkan kepada lapisan
antarmuka jaringan dengan menggunakan
alamat broadcast yang dimiliki oleh
teknologi antarmuka jaringan yang
digunakan. Sebagai contoh, untuk jaringan
Ethernet dan Token Ring, semua paket
broadcast IP akan dikirimkan ke alamat
broadcast Ethernet dan Token Ring, yakni
0xFF-FF-FF-FF-FF-FF.
PENUTUP
IPv4 yang merupakan pondasi dari
Internet telah hampir mendekati batas akhir
dari kemampuannya untuk memberikan
pengalamatan, dan IPv6 yang merupakan
protokol baru telah dirancang untuk dapat
menggantikan fungsi IPv4. Motivasi utama
untuk mengganti IPv4 adalah karena
keterbatasan dari panjang addressnya yang
hanya 32 bit saja serta tidak mampu
mendukung kebutuhan akan komunikasi yang
aman, routing yang fleksibel maupun
pengaturan lalu lintas data. IPv6 yang
memiliki kapasitas address raksasa (128 bit),
mendukung penyusunan address secara
terstruktur, yang memungkinkan Internet
terus berkembang dan menyediakan
kemampuan routing baru yang tidak terdapat
pada IPv4.


Heri R. Sembiring
e-mail: heriresnasembiring@mugi.or.id