Setiap kali kita membuka website, mengirim email, atau menonton video, ada satu standar komunikasi yang berjalan di belakang layar, yaitu Transmission Control Protocol/Internet Protocol (TCP/IP). Standar inilah yang menjadi dasar berjalannya internet dan hampir semua jaringan komputer modern. Berbeda dengan model OSI yang lebih sering digunakan untuk memahami konsep jaringan, TCP/IP adalah standar yang benar-benar dipakai pada perangkat, aplikasi, dan layanan digital di seluruh dunia.
TCP/IP bisa dibayangkan seperti sistem pengiriman paket yang disepakati oleh semua perangkat, apa pun jenis dan merknya. Setiap lapisan di dalam TCP/IP memiliki tugas masing-masing, mulai dari menyiapkan data, membaginya menjadi bagian kecil, memberi alamat tujuan, hingga mengirimkannya lewat kabel maupun sinyal nirkabel. Nah, Karena semua perangkat sudah mengikuti aturan yang sama, jadi proses pengiriman data bisa berjalan lancar tanpa harus menyesuaikan satu per satu.
Dengan memahami cara kerja TCP/IP, kita bisa melihat gambaran yang lebih jelas tentang apa yang terjadi di balik aktivitas kita seperti membuka website, mengakses aplikasi online, bagaimana data dikemas, bagai mana data diarahkan ke tujuan yang benar, dan diterima kembali dengan aman oleh perangkat kita. Sistem inilah yang memastikan komunikasi di internet tetap stabil, cepat, dan dapat diandalkan.
Pengertian TCP/IP
TCP/IP (Transmission Control Protocol/Internet Protocol) adalah sekumpulan protokol standar yang digunakan untuk mengatur bagaimana data dikirim, diterima, dan diproses di jaringan komputer, termasuk internet. Berbeda dengan OSI Layer yang bersifat konseptual, TCP/IP adalah model yang benar-benar digunakan dalam komunikasi jaringan modern.
Hampir semua perangkat mulai dari ponsel, komputer, router, hingga server, semuanya menggunakan TCP/IP agar dapat saling berkomunikasi tanpa hambatan, meskipun dibuat oleh vendor yang berbeda.
Model TCP/IP membagi proses komunikasi data ke dalam beberapa lapisan yang lebih sederhana dan langsung berfungsi. Setiap lapisan memiliki peran tertentu, mulai dari menyediakan layanan aplikasi, memastikan data dikirim dengan benar, memberi alamat tujuan, hingga mentransmisikan frame melalui media fisik. Dengan pembagian tugas yang jelas, TCP/IP dapat mengatur bagaimana data bergerak dari aplikasi pengguna hingga sampai ke perangkat tujuan secara teratur dan konsisten.
Secara umum, TCP/IP terdiri dari empat lapisan utama:
- Application Layer
Menyediakan layanan untuk aplikasi jaringan seperti HTTP, FTP, DNS, dan SMTP. - Transport Layer
Mengatur cara data dikirim antar host menggunakan TCP atau UDP. - Internet Layer
Menangani pengalamatan dan routing menggunakan protokol seperti IP, ICMP, dan ARP. - Network Interface (Link) Layer
Bertanggung jawab atas pengiriman frame melalui media fisik seperti Ethernet atau Wi-Fi.
Masing-masing lapisan saling bekerja sama sebagai sebuah protocol stack, di mana setiap lapisan menyediakan layanan bagi lapisan di atasnya dan menggunakan layanan dari lapisan di bawahnya. Dengan cara inilah komunikasi jaringan dapat berjalan lancar dan kompatibel di berbagai perangkat dan teknologi.
Sejarah Singkat TCP/IP
Sebelum adanya standar terbuka, vendor jaringan menggunakan protokol proprietary atau milik mereka sendiri. Hal ini membuat perangkat dari produsen yang berbeda sulit terhubung. Untuk menyelesaikan masalah ini, munculah dua pendekatan:
- ISO mengembangkan OSI Model (Open Systems Interconnection)
Tujuannya adalah membuat standar universal agar semua perangkat dapat saling bekerja sama. - Departemen Pertahanan Amerika Serikat (DoD) mengembangkan TCP/IP untuk ARPANET
Fokusnya lebih pada penggunaan nyata, ketahanan jaringan, dan fleksibilitas.
Penelitian yang dilakukan DoD menghasilkan protokol yang lebih sederhana, fleksibel, dan mudah diterapkan. Ketika ARPANET berkembang yang menjadi cikal bakal internet saat ini, TCP/IP pun ikut menjadi dasar standarisasi yang digunakan dalam menghubungkan berbagai perangkat di seluruh dunia.
Disamping itu OSI Layer tetap penting karena ia merupakan model konseptual pembelajaran, walaupun dalam praktik sehari-hari, TCP/IP-lah yang akhirnya dipakai sebagai standar utama dalam jaringan saat ini.
Perkembangan TCP/IP dikendalikan melalui dokumen resmi yang disebut RFC (Request for Comments). RFC menjelaskan standar protokol, proses implementasi, hingga pembaruan teknis.
Contoh pentingnya termasuk RFC 791 (IP) dan RFC 793 (TCP). Sampai hari ini, semua perubahan dan inovasi internet tetap diatur melalui RFC, menjadikan TCP/IP model yang terus berkembang mengikuti kebutuhan teknologi modern.
Struktur TCP/IP
Struktur TCP/IP pada awalnya diperkenalkan dengan empat lapisan utama, yaitu Application, Transport, Internet, dan Link. Keempat lapisan ini sudah cukup untuk menggambarkan bagaimana data diproses dan dikirim dalam jaringan.
Namun, seiring dengan berkembangnya teknologi jaringan dan kebutuhan pembelajaran yang lebih terstruktur, model ini kemudian diperluas menjadi lima lapisan. Pada model modern TCP/IP, Link Layer dipisahkan menjadi dua bagian, yaitu Data Link Layer dan Physical Layer.
Pemisahan ini dilakukan karena kedua fungsi tersebut bekerja pada hal yang sangat berbeda: Data Link mengatur cara frame dibentuk, bagaimana MAC address digunakan, dan bagaimana perangkat mengatur akses ke media. Sedangkan Physical Layer sepenuhnya berurusan dengan pengiriman bit secara fisik melalui kabel, sinyal listrik, maupun gelombang radio.
Dengan pemisahan tersebut, model TCP/IP modern menjadi lebih mudah dipahami karena setiap lapisan memiliki tugas yang lebih jelas dan spesifik. Application Layer tetap menangani protokol aplikasi seperti HTTP dan DNS, Transport Layer menangani pengiriman data end-to-end menggunakan TCP atau UDP, sementara Network Layer mengelola alamat IP dan routing antar jaringan.
Data Link Layer bertugas memastikan frame dikirim dengan benar di satu jaringan lokal, dan Physical Layer menangani aspek transmisi bit melalui media fisik. Karena alasan inilah model 5-layer lebih sering digunakan dalam pembelajaran dan dokumentasi teknis, meskipun di dunia nyata kedua model tersebut tetap merujuk pada konsep yang sama.
Application Layer
Application Layer adalah lapisan paling atas dalam model TCP/IP dan menjadi tempat di mana aplikasi dan layanan jaringan berinteraksi secara langsung dengan pengguna. Di sinilah berbagai protokol aplikasi bekerja, mulai dari HTTP/HTTPS untuk membuka website, SMTP untuk mengirim email, FTP untuk transfer file, hingga DNS untuk menerjemahkan nama domain ke alamat IP. Lapisan ini tidak mengirim data secara langsung ke jaringan, tetapi menyediakan aturan dan format komunikasi agar aplikasi bisa meminta dan menerima data dengan benar.
Dalam model TCP/IP, Application Layer memiliki cakupan yang lebih luas dibandingkan pada OSI. Dua lapisan OSI lainnya seperti Presentation Layer dan Session Layer yang digabungkan ke dalam Application Layer.
Artinya, fungsi seperti mengatur format data, proses enkripsi/dekripsi, kompresi, pembuatan sesi komunikasi, dan pemeliharaan koneksi antar aplikasi semuanya dianggap sebagai bagian dari Application Layer. Penyederhanaan ini dilakukan karena pada implementasi realnya, fungsi-fungsi tersebut sering bekerja secara bersamaan di dalam protokol aplikasi yang sama, sehingga tidak perlu dipisahkan seperti pada OSI.
Karena itu, Application Layer dalam TCP/IP tidak hanya menyediakan layanan untuk aplikasi, tetapi juga memastikan data memiliki format yang benar, koneksi tetap terjaga, dan komunikasi dapat berlangsung secara aman serta konsisten.
Semua proses ini berjalan di tingkat software seperti web server, DNS server, mail server, dan aplikasi jaringan lainnya yang bertugas melayani permintaan pengguna sebelum data diteruskan ke lapisan Transport.
Transport Layer
Transport Layer merupakan lapisan yang bertanggung jawab dalam memastikan data agar dapat dikirim dari satu perangkat ke perangkat lainnya secara benar, teratur, dan sesuai kebutuhan aplikasi. Lapisan ini bekerja setelah data disiapkan oleh Application Layer, lalu memecahnya menjadi bagian-bagian yang lebih kecil (segmen) agar dapat dikirim melalui jaringan.
Pada lapisan ini terdapat dua protokol utama yaitu TCP (Transmission Control Protocol) dan UDP (User Datagram Protocol). Keduanya memiliki fungsi yang berbeda tergantung kebutuhan aplikasi.
TCP digunakan ketika data harus sampai secara lengkap dan berurutan. Protokol ini melakukan pengecekan, memastikan setiap bagian data diterima, dan meminta pengiriman ulang jika ada yang hilang. TCP dipakai untuk aktivitas seperti browsing (HTTP/HTTPS), email, atau transfer file—di mana keutuhan data sangat penting.
UDP, sebaliknya, digunakan ketika kecepatan lebih diutamakan dibanding keakuratan. UDP tidak melakukan pengecekan ketat, sehingga proses pengirimannya jauh lebih cepat. Protokol ini cocok untuk streaming video, VoIP, game online, atau siaran broadcast, karena sedikit kehilangan data masih bisa ditoleransi.
Transport Layer juga bertugas membangun dan mengelola koneksi antar aplikasi, termasuk mengatur nomor port agar data bisa sampai ke aplikasi atau layanan yang benar di perangkat tujuan. Dengan adanya lapisan ini, model TCP/IP dapat memberikan fleksibilitas sesuai kebutuhan, apakah aplikasi membutuhkan pengiriman data yang sangat akurat (TCP) atau sangat cepat (UDP).
Internet Layer
Internet Layer adalah lapisan yang bertugas mengatur bagaimana paket data bergerak dari satu jaringan ke jaringan lain. Jika Link Layer bekerja di dalam jaringan lokal, Internet Layer memastikan paket dapat menyeberang keluar dari jaringan tersebut hingga mencapai tujuan akhirnya, meskipun berada di lokasi yang berbeda atau berada pada jaringan yang sangat jauh.
Lapisan ini menggunakan IP (Internet Protocol) sebagai protokol utamanya. IP memberikan alamat logis berupa IP address, sehingga perangkat dapat dikenali di jaringan. Dengan alamat ini, router dapat memutuskan kemana paket harus diteruskan, mirip seperti sistem pengiriman surat yang menentukan rute terbaik untuk mencapai alamat penerima.
Fungsi utama Internet Layer meliputi:
- Pengalamatan (Addressing): IP menentukan alamat sumber dan alamat tujuan dalam setiap paket. Tanpa protokol, router tidak bisa mengetahui ke mana paket harus dikirim
- Routing (Penentuan Jalur): Internet Layer memastikan paket mengambil jalur terbaik melalui jaringan. Paket bisa melewati banyak router dan bisa saja mengambil rute yang berbeda meski berasal dari aplikasi yang sama.
- Packet Handling: Paket dapat dipecah (fragmentation) dan disusun kembali (reassembly) agar dapat melewati jaringan yang memiliki ukuran frame berbeda.
- Error Messaging dan Informasi Jaringan: Protokol seperti ICMP digunakan untuk mengirim pesan kesalahan atau informasi status jaringan, misalnya saat kita melakukan ping untuk mengetahui apakah perangkat tertentu dapat dijangkau.
- Resolusi Alamat Fisik (ARP): Jika perangkat ingin mengirim paket ke perangkat lain di jaringan lokal, Internet Layer menggunakan ARP untuk mencari MAC address yang sesuai dengan IP address tujuan.
Protokol umum pada Internet Layer:
- IP (Internet Protocol) – IPv4, IPv6
- ICMP (Internet Control Message Protocol)
- ARP (Address Resolution Protocol)
- RARP (Reverse ARP, jarang digunakan)
Dengan fungsi-fungsi ini, Internet Layer memastikan bahwa setiap paket tetap dapat bergerak ke tujuan yang benar, meskipun perjalanannya melewati banyak jaringan berbeda. Lapisan inilah yang membuat internet dapat bekerja secara global dan menghubungkan miliaran perangkat di seluruh dunia.
Link Layer
Link Layer adalah lapisan yang menangani proses pengiriman data pada jaringan lokal (local network). Lapisan ini bekerja langsung dengan perangkat keras jaringan seperti kartu jaringan (NIC), switch, access point, kabel, atau gelombang radio. Tugas utamanya adalah memastikan bahwa paket dari Internet Layer dapat dikirimkan sebagai frame ke perangkat berikutnya di jalur komunikasi.
Pada model OSI, Link Layer mencakup Data Link Layer dan Physical Layer. Itu berarti TCP/IP menggabungkan dua fungsi OSI menjadi satu lapisan yang lebih sederhana, sehingga prosesnya lebih efisien dan mudah diterapkan di dunia nyata.
Fungsi utama Link Layer meliputi:
- Framing
Lapisan ini membungkus paket IP menjadi sebuah frame yang berisi header dan trailer. Header biasanya berisi MAC address sumber dan tujuan, sedangkan trailer digunakan untuk mendeteksi kesalahan sederhana selama pengiriman frame. - Menentukan alamat fisik (MAC Address)
Berbeda dengan IP address di Internet Layer yang bersifat logis, MAC address bersifat fisik dan digunakan untuk komunikasi antarperangkat di jaringan lokal. Ketika sebuah perangkat ingin mengirim paket ke perangkat lain dalam jaringan yang sama, ia akan menggunakan MAC Address, bukan IP address. - Error Detection
Link Layer mampu mendeteksi jika frame rusak selama pengiriman. Jika ada kesalahan, frame akan dibuang dan dikirim ulang oleh lapisan di atasnya (biasanya Transport Layer). - Media Access Control
Lapisan ini juga mengatur bagaimana perangkat berbagi media jaringan. Misalnya, pada Wi-Fi digunakan CSMA/CA, sedangkan Ethernet modern menggunakan switching untuk mencegah tabrakan data. - Mengubah frame menjadi bit
Frame yang sudah siap dikirim akan diubah menjadi sinyal (bit) dan diteruskan ke media fisik, baik berupa kabel, cahaya, maupun gelombang radio.
Contoh teknologi pada Link Layer:
- Ethernet (802.3)
- Wi-Fi (802.11)
- PPP
- Frame Relay
- Switch, NIC, Access Point
TCP/IP dan Standar Internet
TCP/IP digunakan hampir di semua perangkat yang terhubung ke internet, seperti komputer, ponsel, router, server, kamera CCTV, hingga perangkat IoT. Hal yang membuat TCP/IP sangat istimewa adalah karena protokol ini bersifat terbuka. Artinya, protokol ini bisa digunakan oleh siapa saja, tidak dimiliki oleh satu perusahaan, dan bisa dikembangkan bersama oleh banyak pihak.
Internet sendiri tidak dimiliki oleh organisasi tertentu. Namun, agar internet bisa berjalan dengan stabil dan konsisten di seluruh dunia, diperlukan standar global. Standar-standar inilah yang mengatur:
- bagaimana perangkat saling berkomunikasi,
- bagaimana alamat IP dibagi,
- bagaimana domain dikelola,
- dan bagaimana protokol-protokol internet diperbarui.
Untuk mengatur hal-hal tersebut, ada beberapa organisasi besar yang bekerja sama membangun fondasi internet. Berikut penjelasannya.
1. Internet Society (ISOC)
ISOC adalah organisasi internasional yang bertugas menjaga perkembangan internet agar tetap terbuka, aman, dan bisa digunakan oleh siapa saja. Mereka berfokus pada edukasi, pengembangan teknologi, serta mendukung komunitas yang merancang standar internet.
ISOC tidak membuat protokol secara langsung, tetapi memberikan dukungan kepada organisasi teknis seperti IAB dan IETF.
2. Internet Architecture Board (IAB)
IAB adalah komite teknis di bawah ISOC. Tugas utamanya:
- membuat arah kebijakan teknis internet,
- mengawasi pembuatan standar internet,
- mengelola proses evaluasi dan publikasi RFC,
- serta mengawasi kelompok teknis lain seperti IETF dan IANA.
IAB memastikan bahwa semua standar internet tetap konsisten, tidak tumpang tindih, dan dapat digunakan secara global.
3. Internet Engineering Task Force (IETF)
IETF adalah komunitas teknik terbesar dan paling aktif dalam pengembangan teknologi internet. Anggotanya berasal dari berbagai negara, termasuk peneliti, engineer jaringan, pengembang perangkat lunak, hingga perusahaan-perusahaan besar.
Tugas IETF:
- membuat standar protokol seperti TCP, IP, HTTP, DNS, BGP, TLS, dan banyak lainnya
- memperbaiki protokol lama
- mengatasi masalah teknis yang muncul di internet
- membuat dokumentasi dan panduan implementasi
Hampir semua protokol yang digunakan di internet hari ini adalah hasil kerja IETF.
4. Internet Assigned Numbers Authority (IANA)
IANA bertanggung jawab atas pengelolaan “identitas” di internet. Yang diatur oleh IANA meliputi:
a. Alamat IP (IPv4 dan IPv6)
IANA adalah pihak yang membagi blok IP ke organisasi regional seperti:
- APNIC – Asia Pasifik
- ARIN – Amerika Utara
- RIPE NCC – Eropa dan Timur Tengah
- LACNIC – Amerika Latin
- AFRINIC – Afrika
Dari organisasi regional ini, alamat IP kemudian dibagi lagi ke ISP dan perusahaan.
b. Pengelolaan domain tingkat atas (Top Level Domain / TLD)
Seperti:
- .com
- .org
- .net
- .id
- .edu
c. Penomoran protokol dan port
Misalnya:
- Port 80 → HTTP
- Port 443 → HTTPS
- Nomor protokol untuk ICMP, TCP, UDP
Saat ini, IANA dikelola oleh organisasi bernama ICANN.
5. Requests for Comments (RFC)
RFC adalah dokumen resmi yang digunakan untuk menjelaskan, mendefinisikan, atau memperbarui standar internet. RFC dapat berisi:
- penjelasan protokol baru
- cara kerja sistem tertentu
- panduan teknis
- kebijakan internet
- bahkan beberapa RFC bersifat lucu (humor), tetapi tetap diarsipkan
Hal penting tentang RFC:
- RFC lama tidak diperbarui, tetapi diganti dengan RFC baru
- RFC dibuat melalui diskusi publik dan proses evaluasi
- Tidak semua RFC adalah standar; ada yang hanya informatif atau eksperimental
- RFC dibaca oleh para profesional, mahasiswa, dan peneliti untuk memahami internet secara teknis
Contoh RFC penting:
- RFC 791 – IPv4
- RFC 793 – TCP
- RFC 826 – ARP
- RFC 1034/1035 – DNS
Semua RFC dapat anda baca di:
