PROTOKOL UDP

Protokol Transport (TCP/UDP)

TipeTransfer Data

komunikasilogika pada lapisan Transport dapat berbentuk :

● connectionlessatau connection-oriented.

● Reliableatau unreliable: Reliableberartidataditransfer ke tujuannya

dalamsuatu urutan sepertiketikadikirim.Pengirimandata Unreliable

sangat menggantungkan diripada lapisanjaringandi bawahnya, sehingga

tidakdapatmenyakinkanapaah segment data dapatdikirimkansampai

ditujuannyaatautidak.

● Statefulatau stateless.Pengirimandata statefulberarti informasiyang

dimasukkanpada satu request, yang dikirimkandari pengirim ke

penerima,dapat dimodifikasiuntuk requestberikutnya. Sedangkan

pengirimanstatelessberartiinformasidalamsaturequest tidakdapat

dikaitkandengan request lainnya, sehinggatidakdapatdigunakan untuk

request lainnya.

Fungsi

● menyediakankomunikasilogika

antarproses aplikasiyang

berjalanpada host yang

berbeda

● protokoltransport berjalanpada

end systems

● PerbedaandenganLapisan

Network:

• lapisan network : transfer

data antar end-system

• lapisan transport: transfer

data antar proses

● Layanan transport pada

Internet :

• reliable,pengirimandalam

suatu urutandengan model unicast.Contoh:TCP

• unreliable, pengiriman tidakdalamsuatuurutan denganmodel  unicast

atau multicast. Contoh : UDP

● Pada layanan transport, satuan data yangdipertukarkan disebutsebagai

segment(TPDU = Transprot ProtocolDataUnit)

● Layanan transport menyediakan demultiplexinguntukdapat

mengirimkansegment ke proses lapisanaplikasiyang sesuaiberdasar

alamatdan port prosestersebut.

● Selainitujugamelakukanmultiplexing,yangakan mengambildata dari

beberapa prosesaplikasi,dan membungkus data dengan header.

● Multiplexingdan Demultiplexingdidasarkan pada pengirimdan nomor

port serta alamatIPpenerima.

• Terdapatnomor port sumberdan tujuanpadatiapsegment.

Untuk alamatproses, yaitu port, berdasar standarisasidari IANA, dapat

dikelompokkanmenjadi 3, yaitu

• Well-knownport,yaitu0 -1023

• Registered port, yaitu 1024 - 49151

• Dynamic/Privateport, 49152 -65535

Silahkan Anda mencaricontoh untuk masing-masing kategoritersebut!

UDP (User Datagram Protocol)

● Mengapaada UDP?

✔ Tidakperlu adanyasetup koneksi terlebih dahulu (halini dapat

menyebabkan tambahan delay)

✔ sederhana, artinyaantara penerimadan pengirimtidak perlu

menjaga sessionataustatus koneksi

✔ ukuran header segmentsederhana

✔ tidakperlu kontrolkemacetankoneksi, artinyaUDPdapat

mengirimkanpersegment tanpa dipengaruhiolehkesibukan jaringan

● Didefinisikandengan RFC768

● Menerapkan layanan connectionless:

• tidakada handshaking antarapengirim UDP dan penerimanya

• setiap segment UDP ditanganisecara independendengan segment

UDP lainnya

● Kelemahan:

• segment UDP mungkinakan hilang

• paket diterimamungkindalamkeadaan yangtidak urut. Jikapaket yang

diterima tidakurut, paket akandibuang.

● tidakada kontrolkemacetan koneksi(congestioncontrol), artinyaUDP

dapat mengirimkanper segment tanpa dipengaruhiolehkesibukan

jaringan.Secara prinsiplapisantransport harus memberikan congestion

controliniselamatransmisiterjadi.Congestiondapat terjadikarena terlalu

banyakpaket data pada jaringansehinggamembuat unjukkerja jaringan

menjadimenurun. Halinidapatdisebabkan,misalnyakarena adanya

router terlalupenuhbuffernyasehinggamemperlambat.

Checksum UDP

● Untuk membantupengecekankondisipaket segment UDP yangditerima,

pada header UDPterdapat field checksum(16 bit). Checksum dihitung

dariPseudo-header yangdidalamnyaterdapat alamatIP sumber dan

tujuan,plusfieldprotocoldariheaderIP. (untuk calculatorchecksumIpv4

silahkanberkunjungke http://byerley.cs.waikato.ac.nz/~tonym/hec.html)

● Silahkankunjungi: http://www.netfor2.com/udpsum.htm

● Berikutadalahskema untuk pseudo-header :

● Pseudocode untuk penghitunganchecksum UDP dariPseudo-header :

typedef usingend short u16;

typedef unsigned long u32;

u16 short udp_sum_calc(

u16 len_udp,

u16 src_addr[],u16 dest_addr[],

BOOL padding, u16 buff[])

{

u16 prot_udp=17;

u16 padd=0;

u16 word16;

u32 sum;

// Find out if the length of data is even or odd number.

// If odd,

// add a padding byte = 0 at the end of packet

if (padding&1==1){

padd=1;

buff[len_udp]=0;

}

//initialize sum to zero

sum=0;

// make 16 bit words out of every two adjacent 8 bit words

// and calculate the sum of all 16 vit words

for (i=0;i<len_udp+padd;i=i+2){

word16 =((buff[i]<<8)&0xFF00)+(buff[i+1]&0xFF);

sum = sum + (unsigned long)word16;

}

// add the UDP pseudo header which contains

//the IP source and destinationn addresses

for (i=0;i<4;i=i+2){

word16 =((src_addr[i]<<8)&0xFF00)+

(src_addr[i+1]&0xFF);

sum=sum+word16;

}

for (i=0;i<4;i=i+2){

word16 =((dest_addr[i]<<8)&0xFF00)+

(dest_addr[i+1]&0xFF);

sum=sum+word16;

}

// the protocol number and the length of the UDP packet

sum = sum + prot_udp + len_udp;

// keep only the last 16 bits of the 32 bit calculated

//sum and add the carries

while (sum>>16)

sum = (sum & 0xFFFF)+(sum >> 16);

// Take the one's complement of sum

sum = ~sum;

return ((u16) sum);

}

Parameter untuk fungsi diatas :

u16 buff[]  arrayheader dan dataUDP

u16 len_udp  panjang dari header+dataUDP

BOOL  1 jikamemilikibilangan oktagenap dan 0 jikaganjil

u16 src_addr[4]

u16 dest_addr[4]  alamatIP sumber dan tujuan

●       Sebagaicontoh :

• A mengirim segment UDPdengan jumlah 16 bit pseudo-header adalah

1100101011001010.

Maka checksumnyaadalah

0011010100110101

• B menerimadata dariA, menghitung jumlah 16-bit dan

menambahkannya dengannilaifieldchecksum. Jika jumlahnya adalah

1111111111111111, maka tidakada error.

Aplikasi UDP

● Digunakan untuk multimedia streaming,yangsangat memberikan

toleransikehilangansegmentcukup baikdan yangsangat tidaksensitif

terhadap kerusakan atau kehilangansegment

● Contohprotokolaplikasiyangmenggunakan UDP:

• DNS (Domain NameSystem) 53

• SNMP,(Simple Network Management Protocol)  161,162

• TFTP (Trivial File TransferProtocol) 69

• SunRPC port 111.

• dsb. (tolong sebutkancontoh lain!Wajib untuk diketahui! )

● Untuk membuatpengirimanyangreliabledengan protokolUDP, maka

padalapisanprotokol aplikasinya harus menyediakanpenanganan

kesalahantersendiri.

Berikutadalah contoh aplikasi client/serverdengan menggunakan protokol

UDP :

UDPClient.java

import java.net.*;

import java.io.*;

import java.util.*;

public class UDPClient {

public static void main (String args[ ]) {

try{

// buat socket UDP untuk port 2000

DatagramSocket socket = new DatagramSocket(2000);

// buat paket UDP yang berisi buffer 256 byte

DatagramPacket packet =

new DatagramPacket( new byte[256], 256 );

// terima paket – ini adalah operasi terblok

socket.receive(packet);

// tampilkan informasi paket

InetAddress remote_addr = packet.getAddress();

System.out.println ("Pengirim : " +

remote_addr.getHostAddress( ) );

System.out.println ("dari Port: " + packet.getPort());

// tampilkan isi paket

ByteArrayInputStream bin =

new ByteArrayInputStream(packet.getData());

for (int i=0; i < packet.getLength(); i++) {

int data = bin.read();

if (data == -1)

break;

else

System.out.print ( (char) data) ;

}

socket.close( );

}

catch (IOException e) {

System.out.println ("Error - " + e);

}

} //akhir dari main()

} //akhir dari class

UDPServer.java

import java.net.*;

import java.io.*;

import java.util.*;

public class UDPServer {

public static void main (String args[ ]) {

String hostname="localhost";

String message = "Hallo UDP!";

try {

// buat socket UDP, dan cari port yang tersedia

DatagramSocket socket = new DatagramSocket();

System.out.println ("Local port: " +

socket.getLocalPort());

ByteArrayOutputStream bOut = new ByteArrayOutputStream();

//konversi printstream ke array byte

byte [ ] bArray = bOut.toByteArray();

// buat paket datagram dengan ukuran buffer 256 byte

DatagramPacket packet =

new DatagramPacket( bArray, bArray.length );

//buat objek dari class InetAddress

InetAddress remote_addr = InetAddress.getByName(hostname);

//cek alamat IP dari hostname

System.out.println("Hostname has IP address = " +

remote_addr.getHostAddress());

//konfigurasi DataGramPacket

packet.setAddress(remote_addr);

packet.setPort(2000);

//kirim paket UDP

socket.send(packet);

// tampilkan informasi paket

System.out.println ("Dikirim oleh : " +

remote_addr.getHostAddress() );

System.out.println ("Dikirim dari : " + packet.getPort());

}

catch (UnknownHostException ue){

System.out.println("Unknown host "+hostname);

}

catch (IOException e) {

System.out.println ("Error - " + e);

}

}//akhir dari main

}//akhir dari class

Anda dapatmenggunakan berbagai macam program IP Sniffer atau

sejenisnya untuk menangkap lalulintas paket data yang melalui interface

jaringan Anda, sepertiyangsaya gunakan di bawah ini, yaitu menggunakan

programIP Sniffer versi 1.47 yang dibuat olehErwan L (erwal.l@free.fr).

Contoh aplikasi lain yangsudah lama menjaditoolbaku dilingkungan

Unix/Linux adalahTCPdump yangkemudiandigunakan padaprogram

EtherealyangmerupakanUserInterface dariTCPdump tersebut. Berikut

contoh snapshoot nya :

TCP (Transmission Control Protocol)

● Didefinisikandengan RFC:793, 1122, 1323, 2018, 2581

● BerikutbeberapakarakteristikTCP :

• point-to-point

• reliabledan stateful

• pipeline,menerapkan flow control windowsliding untukmengontrol

kemacetan dan aliran datanya

• terdapatbuffer pengirimdan penerima

• full-duplex

• connection-oriented

• aliran data yang dikontrol

Struktur paket segment TCPlebih komplekdaripada UDP :

Pada header TCPtersebut terlihatbahwaTCP menerapkan flowcontrol

sliding window,yaitu pada rcvrwindows size,yangberisijumlahbuffer

(byte)penerima. Berdasar

informasifieldtersebut,

pengirimakan selalu

mempertahankan untuk

tidak mengirim data

dengan ukuranyang

melebihi ukuran yang

tersebut pada field rcvr

windows sizetersebut.

Oleh karena TCPmenerapkan modelkoneksiconnection oriented, maka

ketika setup data sudah terbentuk, antara pengirim danpenerimadapat

saling mempertukarkan data secarafullduplex dengan tetap menjaga

sessionkoneksidiantara penerimadan pengirim(stateful). Untukdapat

melaksanakanmekanisme tersebut, di samping ini adalahcontoh,

bagaimana mekanisme three-way

handshake terjadi pada TCP

dengan menggunakan field

sequencenumberdan

acknowledge number:

Manajemen Koneksi TCP

Pada saat Setup Koneksi

1. clientmengirimkankontrolTCP

SYNke server, dengan

memberikan sequence number

inisial

2. servermenerimaTCP SYN,dan

membalasnyadengan kontrolSYNACK

• ACK yangmenyatakan telahmenerima SYN

• mengalokasikan buffer

• menghasilkansequencenumber untuk ke client

Pada saat Menutup Koneksi

1. clientmengirimkontrolTCP FINke

server

2. servermenerimaFIN, dan membalas

dengan ACK. Menutup koneksidan

mengirimkanFIN keclient.

3. ClientmenerimaFIN dan membalas

ACK

• masukpada masa menunggu

balasanACK terhadapdari server

4. Server menerimaACK dankoneksi

tertutup.

Berikutcontoh sniffing paket TCPdengan menggunakan program IPSniffer

yang sama untuk menangkap paket UDP :

TCP Client LifeCycle

TCP ServerLifecycle

Berikutadalah contoh aplikasi client/serverdengan memanfaatkan protokol

TCP :

TCPServer.java

import java.io.*;

import java.net.*;

import java.util.*;

public class TCPServer {

private final int INFO_PORT=50000;

private String datafromClient;

public TCPServer() {

BufferedReader inFromClient;

DataOutputStream outToClient;

Socket serverSocket;

try {

ServerSocket infoServer = new ServerSocket(INFO_PORT);

while (true) {

serverSocket = infoServer.accept();

System.out.println("Ada client yang terkoneksi!");

inFromClient = new BufferedReader(

new InputStreamReader(serverSocket.getInputStream()));

outToClient = new DataOutputStream(

serverSocket.getOutputStream());

boolean isQUIT = false;

while (!isQUIT) {

datafromClient = inFromClient.readLine();

if (datafromClient.startsWith("QUIT"))

isQUIT = true;

else

outToClient.writeBytes(

datafromClient.replaceAll(" ", ":") + "\n");

}

outToClient.close();

inFromClient.close();

serverSocket.close();

System.out.println("Koneksi client tertutup..");

}

}

catch (IOException ioe){System.out.print("error: " + ioe);}

catch (Exception e) {System.out.print("error: " + e);}

}

/* program utama */

public static void main(String[] args) {

new TCPServer();

}

}

TCPClient.java

import java.net.*;

import java.io.*;

import java.util.*;

public class TCPClient {

private final int INFO_PORT=50000;

private final String TargetHost = "localhost";

public TCPClient() {

try {

BufferedReader inFromUser = new BufferedReader(

new InputStreamReader(System.in));

Socket clientSocket = new Socket(TargetHost, INFO_PORT);

DataOutputStream outToServer = new DataOutputStream(

clientSocket.getOutputStream());

BufferedReader inFromServer = new BufferedReader(

new InputStreamReader( clientSocket.getInputStream()));

boolean isQuit = false;

while (!isQuit) {

System.out.print("Perintah Anda : ");

String cmd = inFromUser.readLine();

cmd = cmd.toUpperCase();

if (cmd.equals("QUIT")) isQuit = true;

outToServer.writeBytes(cmd + "\n");

String result = inFromServer.readLine();

System.out.println("Dari Server: " + result);

}

outToServer.close();

inFromServer.close();

clientSocket.close();

}

catch(IOException ioe){System.out.println("Error:" + ioe);}

catch (Exception e) {System.out.println("Error:" + e);}

}

/* program utama */

public static void main(String[] args) {

new TCPClient();

}

}

Posted in: tugas 1