Memahami Cara Kerja Internet (Mudah)

Paket jaringan adalah unit kecil data yang dikirim dari satu perangkat jaringan ke perangkat lainnya.

Saat Anda mengirim informasi secara online — seperti email, file, atau streaming video — informasi tersebut dipecah menjadi beberapa paket, yang dikirimkan secara terpisah ke tujuan. Setelah semua paket mencapai tujuannya, mereka disatukan kembali untuk membentuk pesan atau file asli.

Panduan ini mengeksplorasi paket jaringan secara rinci: mengapa paket itu penting, strukturnya, dan bagaimana pengaruhnya terhadap kinerja dan lalu lintas jaringan.

Mengapa paket jaringan?

Jaringan komputer mentransfer data digital dalam bentuk paket jaringan, sebuah metode yang jauh lebih efisien dan fleksibel dibandingkan transmisi berbasis sirkuit tradisional, seperti jaringan telepon kabel tembaga.

Tidak seperti peralihan sirkuit kuno, yang memerlukan pembentukan koneksi titik-ke-titik khusus sebelum komunikasi sinyal penuh dapat terjadi, peralihan paket memecah data menjadi potongan-potongan kecil yang terstandarisasi.

Potongan (atau paket) ini adalah kumpulan mandiri yang memiliki informasi alamat digital di headernya, yang mengarahkannya ke penerima yang sesuai. Kemudian, node jaringan perantara seperti router dan switch memeriksa header tersebut untuk menentukan ke mana harus meneruskan paket sepanjang perjalanannya di mesh jaringan global.

Ada banyak alasan mengapa metode penyampaian ini digunakan:

1. Perutean yang fleksibel menghemat waktu

Karena paket berjalan secara independen, router fisik dapat menentukan jalur routing alternatif sesuai kebutuhan untuk menghindari node atau link jaringan yang padat.

Kelincahan ini memungkinkan paket-paket mengalir di sekitar hambatan digital untuk menemukan rute yang paling tidak padat dan tercepat menuju tujuan mereka pada waktu tertentu. Dengan demikian, jaringan packet-switching seperti internet dapat beradaptasi secara real-time terhadap perubahan tuntutan jauh lebih baik daripada jaringan lama yang kaku yang dibangun di jalur statis.

2. Resistensi kesalahan dan pengiriman ulang yang efektif

Dengan peralihan sirkuit tradisional, jika ada node di sepanjang jalur tetap antara pengguna yang gagal, seluruh koneksi akan terputus. Sementara itu, dengan paket yang dirutekan secara independen dalam jaringan packet-switching, hanya paket yang hilang yang memerlukan transmisi ulang setelah kegagalan, bukan seluruh pesan.

Selain itu, perpindahan paket juga tidak terlalu boros ketika data pesan hilang atau rusak sepanjang perjalanannya. Dengan jaringan jadul, bahkan satu kegagalan pun dapat mengganggu keseluruhan komunikasi, memaksa titik akhir untuk memulai seluruh transfer lagi dari awal.

Namun, berkat nomor urut yang tertera pada setiap paket data, perpindahan paket menjadi jauh lebih tangguh. Ini berarti perangkat dapat dengan mudah mengidentifikasi paket yang hilang dalam aliran pesan yang dikirimkan. Kemudian, alih-alih mengirim ulang paket bebas kesalahan tanpa tujuan, perangkat hanya meminta penggantian paket tertentu yang hilang atau rusak.

Ketahanan ini terutama terlihat pada sistem VoIP (Voice over Internet Protocol) jika dibandingkan dengan PSTN (Public Switched Telephone Network) tradisional. Sementara PSTN mengandalkan teknologi Circuit-Switched, yang membentuk jalur khusus selama panggilan berlangsung, VoIP mentransmisikan data suara sebagai paket melalui Internet. Jika sebuah paket hilang atau rusak, sistem VoIP hanya dapat meminta bagian yang hilang, tidak seperti PSTN, di mana masalah jaringan apa pun dapat mengganggu keseluruhan panggilan.

LIHAT: PSTN masih digunakan, tetapi ada pilihan yang lebih baik.

3. Pembagian infrastruktur yang sangat efisien

Dalam jaringan Circuit-switched, koneksi khusus antar titik akhir menjadi tidak aktif setiap kali pihak-pihak menghentikan komunikasi aktif, yang secara teknis merupakan pemborosan kapasitas jaringan.

Sebaliknya, jaringan packet-switching sangat efisien dalam menggunakan kapasitas komunikasi yang tersedia. Jaringan dapat menangani banyak panggilan telepon dan transmisi internet yang berbeda secara bersamaan dengan membagi data menjadi paket-paket kecil terlebih dahulu.

Dengan memadukan potongan-potongan kecil aliran simultan, jaringan memastikan tidak ada kabel yang menganggur ketika hanya satu panggilan yang dijeda. Proses ini disebut multiplexing statistik — namun yang terpenting adalah proses ini memaksimalkan setiap bit kapasitas yang tersedia.

Efisiensi perpindahan paket juga memungkinkan untuk memaksimalkan hal-hal seperti kabel serat optik dan pita LTE. Jika digabungkan, inovasi ini memungkinkan lebih banyak panggilan, video, obrolan, postingan, dan tampilan halaman untuk beroperasi secara bersamaan melalui jalur bersama.

4. Peningkatan keamanan melalui enkripsi selektif

Enkapsulasi data sesi ke dalam paket berukuran kecil juga menawarkan beberapa keuntungan keamanan jaringan. Meskipun header paket harus tetap tidak terenkripsi agar perutean berhasil, muatan paket dapat memanfaatkan enkripsi untuk menjaga kerahasiaan data tingkat aplikasi.

Peralihan paket juga memungkinkan komunikasi yang lebih aman melalui jaringan publik seperti internet. Kumpulan data kecil dapat menggunakan enkripsi khusus yang secara aman memverifikasi pengirim sebenarnya tanpa mendekripsi konten itu sendiri.

Teknologi seperti VPN (Virtual Private Networks) menggunakan metode ini untuk membuat terowongan terenkripsi dalam jaringan publik. Jadi, ketika Anda terhubung melalui VPN ke jaringan kantor atau rumah Anda, paket Anda tetap aman dari pengintaian. Tentu saja, tujuan mengetahui bahwa paket tersebut berasal dari Anda, namun calon peretas tidak akan dapat melacaknya kembali ke sumbernya.

Secara keseluruhan, sistem packet-switching memungkinkan miliaran perangkat berkomunikasi dengan kecepatan tinggi dengan cara yang fleksibel, efisien, dan aman. Saat ini, paket informasi sederhana ini mendukung segala hal yang kita lakukan di jaringan digital saat ini, mulai dari mengirim email hingga obrolan video dengan teman di seluruh dunia.

Tiga bagian dari paket jaringan

Setiap paket memiliki bagian berbeda yang bekerja sama secara serempak. Tiga komponen penting dari paket jaringan adalah sebagai berikut:

1. Header paket

Header paket berisi metadata penting untuk transportasi, seperti:

• Sumber dan tujuan: Ini adalah alamat IP pengirim dan penerima. Seperti alamat pos, mereka mengidentifikasi dari mana paket berasal dan di mana tujuannya.
• Bidang verifikasi: Ini termasuk checksum dan data lain untuk mengonfirmasi validitas dan keakuratan pengiriman.
• Bendera prioritas: Ini menandai paket yang memerlukan penanganan istimewa, seperti paket video yang sensitif terhadap latensi.
• Penomoran urut: Ini adalah jenis data yang memberi label pada urutan paket sehingga pesan dapat disusun kembali.

Ringkasnya, header paket menyediakan instruksi pengiriman dan flag penanganan yang diperlukan untuk menjaga agar paket tetap mengalir dengan lancar.

2. Muatan paket

Bagian payload dari paket jaringan membawa data pengguna akhir sebenarnya yang dikirimkan dari aplikasi pengirim (seperti browser web) ke aplikasi penerima di tujuan.

Payload data pengguna ini dapat berisi hal-hal seperti:

• Teks, gambar, video, dan elemen multimedia yang menyusun halaman web.
• Data audio dari panggilan yang dilakukan melalui layanan VoIP.
• Rekaman video dialirkan dari kamera keamanan.
• Pengukuran sensor dari stasiun cuaca yang terhubung ke internet.
• Entri basis data sedang disinkronkan ke cloud.

Dengan kata lain, muatannya seperti kontainer kargo truk pengangkut — muatan tersebut menampung barang sebenarnya yang dikirim dari titik A ke titik B. Berfokus pada memaksimalkan ukuran muatan dan efisiensi pengiriman sangat penting karena pengiriman data pengguna adalah tujuan keseluruhan di balik transmisi. paket terlebih dahulu.

3. Trailer paket (atau footer)

Mendefinisikan awal dan akhir yang jelas untuk paket dengan panjang variabel membantu perangkat keras jaringan mengurai aliran transmisi secara efisien.

Trailer memberikan batasan yang konklusif sehingga router dan switch yang memproses dengan kecepatan sangat tinggi mengetahui kapan satu paket berakhir dan paket lainnya dimulai. Hal ini memungkinkan mereka menangani, merutekan, dan mengirimkan miliaran paket dengan cepat tanpa risiko fragmentasi.

Trailer juga berisi mekanisme pemeriksaan kesalahan seperti pemeriksaan redundansi siklik (CRC) untuk memvalidasi integritas muatan. Artinya, jika CRC trailer yang dihitung tidak cocok dengan nilai yang diharapkan yang dihitung sebelumnya, kesalahan akan terdeteksi, dan muatan dapat ditandai untuk dikirim ulang.

Pada akhirnya, trailer paket berfungsi seperti penghalang keselamatan di ujung jalan raya — karena merupakan alat penting untuk mencegah kecelakaan. Dengan membatasi paket secara bersih, mereka mencegah fragmen yang menyimpang dari penggabungan dan kerusakan transmisi secara tidak sengaja.

Paket jaringan dan lalu lintas jaringan

Lalu lintas jaringan pada dasarnya adalah kumpulan paket yang berjalan melintasi jaringan. Memahami perilaku paket membantu mendiagnosis kemacetan atau mengidentifikasi inefisiensi.

Memahami perilaku paket-paket ini sangat penting untuk mengelola dan mengoptimalkan kinerja jaringan, khususnya untuk layanan telepon bisnis dan aplikasi komunikasi real-time lainnya.

Lalu lintas jaringan terdiri dari paket-paket yang melintasi jaringan, dan ketika kemacetan terjadi, kehilangan paket yang tinggi dapat mengakibatkan kelambatan, buffering, dan gangguan pada layanan seperti VoIP atau panggilan video. Memantau kinerja paket membantu mengidentifikasi inefisiensi, dan menjaga kelancaran operasi.

Alat pemantauan jaringan memainkan peran penting dalam menganalisis aliran paket untuk mendiagnosis masalah seperti koneksi terputus, kecepatan lambat, atau perangkat yang salah dikonfigurasi. Pengendusan paket, sebuah metode yang digunakan untuk memanfaatkan lalu lintas jaringan, memungkinkan administrator mengidentifikasi hambatan kinerja sementara enkripsi memastikan bahwa data sensitif tetap terlindungi dari pelaku jahat.

Admin dapat mengonfigurasi jaringan untuk memprioritaskan jenis lalu lintas tertentu guna memastikan bahwa aplikasi penting bekerja dengan andal bahkan di bawah beban berat. Misalnya, menggunakan pengaturan QoS untuk memprioritaskan paket suara adalah strategi umum untuk mengoptimalkan jaringan VoIP.

Pemantauan terus-menerus dan optimalisasi kinerja paket memungkinkan bisnis mempertahankan jaringan yang cepat, aman, dan efisien yang memenuhi tuntutan modern baik di lingkungan publik maupun pribadi.