Anda mengirim email. Anda melakukan streaming video. Anda memuat halaman ini. Semua itu tidak terjadi melalui satu kabel khusus yang dibuka hanya untuk Anda. Itu hanya mitos. Internet berjalan dalam kekacauan. Ini berjalan pada jaringan packet-switched.
Ini adalah sistem digital yang mengambil file data Anda dan memecahnya menjadi unit-unit kecil yang disebut paket. Mereka mengirimkan paket-paket ini melalui labirin node, atau switch, di seluruh dunia. Sakelar menggunakan metode yang disebut store-and-forward. Mereka mengambil paket itu, melihat alamatnya, dan mengirimkannya dalam perjalanan. Di tempat tujuan, komputer merakit kembali fragmen-fragmen tersebut menjadi file aslinya. Tanpa proses ini, internet modern seperti yang kita kenal tidak akan ada.
Kebanyakan jaringan area lokal (LAN) menggunakan logika yang sama. Jika Anda menggunakan Wi-Fi atau Ethernet, Anda menggunakan gelombang packet-switched.
Perbedaan Antara Circuit dan Packet Switching
Jaringan tradisional berbeda. Bayangkan saluran telepon lama. Jaringan Circuit-switched membangun jalur fisik dengan bandwidth tetap. Mereka menjaga jalan itu tetap terbuka dari awal hingga akhir. Semua data berjalan secara berurutan ke jalur tunggal itu. Itu teratur. Itu kaku.
Jaringan packet-switched tidak peduli dengan keteraturan. Mereka mengarahkan paket ke beberapa jalur secara bersamaan. Setiap peralihan membuat keputusan berdasarkan efisiensi. Jika salah satu jalur terhenti karena pemadaman listrik, switch akan merutekan ulang paket-paket di sepanjang rute lain yang tersedia.
Hal ini menimbulkan masalah. Paket tiba dalam keadaan rusak. Mereka tiba pada waktu yang berbeda. Pihak penerima harus menyatukan teka-teki tersebut.
Pendekatan ini menawarkan manfaat yang signifikan dibandingkan peralihan sirkuit. Ini mengoptimalkan kapasitas saluran. Ini meningkatkan toleransi kesalahan. Jika satu jalan ditutup, lalu lintas mengalir ke tempat lain. Tapi ada biayanya. Peralihan paket itu rumit. Ini menuntut kekuatan pemrosesan yang signifikan. Hal ini memerlukan sejumlah besar memori akses acak (RAM) di switch.
Ada juga penundaan. Mengubah rute membutuhkan waktu. Terkadang, paket hilang saat diacak. Karena overhead ini, perpindahan paket lebih disukai untuk file yang relatif kecil. Peralihan sirkuit masih digunakan untuk transfer yang lebih besar yang memerlukan pengaturan waktu, seperti panggilan video waktu nyata.
Anatomi Jaringan Packet-Switched
Setiap jaringan packet-switched memiliki dua komponen utama. Inti dan tepinya.
Inti terdiri dari router dan sistem kontrol. Mereka terhubung melalui saluran komunikasi bandwidth tinggi. Ini adalah jalan raya. Edge adalah tempat sistem pengguna akhir berada. laptopmu. Telepon Anda. Host ini mampu mengirim dan menerima paket data.
Komunikasi di seluruh inti bergantung pada protokol. Ini adalah prosedur yang digunakan pengirim dan penerima untuk berbicara satu sama lain secara efektif. Protokol yang digunakan untuk mentransfer data Anda membentuk tumpukan protokol.
Setiap paket transmisi, sering disebut datagram, memiliki dua bagian. Header dan muatannya.
Header berisi informasi kontrol. Ini menyimpan alamat pengirim. Ini menyimpan alamat penerima. Ini memberi tahu saklar ke mana harus pergi. Payload adalah informasi aktual yang ingin Anda sampaikan. Terkadang, paket dipecah menjadi unit yang lebih kecil. Ini disebut fragmentasi paket.
Jaringan Tanpa Koneksi vs. Berorientasi Koneksi
Jaringan packet-switched hadir dalam dua bentuk. Tanpa koneksi dan berorientasi pada koneksi.
Jaringan tanpa koneksi, juga dikenal sebagai jaringan datagram, berfungsi seperti dijelaskan di atas. Data dipartisi menjadi bagian-bagian yang lebih kecil. Header terlampir. Datagram mengambil rute terbaik dari sumber ke tujuan. Tidak ada kesepakatan sebelumnya.
Jaringan berorientasi koneksi meniru jaringan Circuit-Switched. Mereka menyiapkan rute khusus antara host pengirim dan host penerima sebelum transfer paket terjadi. Fase penyiapan ini mendapatkan manfaat peralihan sirkuit sambil tetap berada di jaringan digital.
Siapa Penemunya?
Gagasan untuk memecah unit data besar menjadi paket-paket yang lebih kecil tampaknya belum terbentuk sepenuhnya. Itu berevolusi.
Paul Baran, seorang insinyur di RAND Corporation, pertama kali membayangkan konsep tersebut. Dia menjawab pertanyaan Angkatan Udara AS. Bagaimana jaringan komunikasi komputer dapat bertahan dari serangan nuklir? Solusinya adalah “perutean kentang panas”. Dia menerbitkan teorinya dalam studi RAND antara tahun 1960 dan 1962. Dia mengembangkannya menjadi analisis 11 volume berjudul Tentang Komunikasi Terdistribusi pada bulan Agustus 1964.
Pemerintah dan perusahaan swasta mengabaikannya. Ide tersebut hanya mendapat sedikit minat pada saat itu.
Secara independen, Donald Davies, seorang ilmuwan komputer di National Physical Laboratory (NPL) Inggris, mengembangkan konsep yang sama. Dia mulai mengerjakan jaringan untuk mengujinya. Baran menyebut unitnya sebagai “blok pesan”. Davies menyebutnya “paket”.
Istilah itu macet. Lawrence (Larry) Roberts, seorang manajer di ARPA (sekarang DARPA), mengetahui karya Davies pada bulan Oktober 1967. Dia menyaksikan simposium di Gatlinburg, Tennessee. Roberts mengadopsi istilah Davies packet switching untuk ARPANET. Proyek itu menjadi cikal bakal internet.
Itu tidak mulus. Itu tidak terjadi secara instan. Tapi itu berhasil. Dan sekarang, setiap kali Anda menyegarkan halaman, Anda menyaksikan hasil dari keputusan yang diambil untuk bertahan dari perang nuklir. Atau mungkin sekedar untuk mengirim email lebih cepat. Perbedaan tidak penting lagi. Paket-paketnya terbang.
Landasan bagi internet modern telah diletakkan jauh sebelum Anda mengeklik suatu tautan. Ini dimulai dengan ARPANET, jaringan packet-switched publik pertama, yang berhasil melakukan pengujian pertamanya pada bulan Oktober 1969. Desainnya sangat ketat—dibangun hanya dalam waktu satu tahun oleh Bolt Beranek dan Newman (BBN). Mereka mengambil konsep dari Baran dan Davies dan menjadikannya nyata. Awalnya, itu kecil. Empat node. UCLA, Institut Penelitian Stanford, UC Santa Barbara, dan Universitas Utah. Pada tahun 1975, jumlahnya meningkat menjadi 57 node.
Namun kisah sebenarnya bukan hanya sekedar kode. Itu adalah gesekannya. Ketika ARPANET dipamerkan pada bulan Oktober 1972 di Konferensi Internasional Komunikasi Komputer (ICCC) yang pertama, reaksi industri beragam. Ya, itu membuktikan perpindahan paket berhasil. Namun sebagian besar sektor komunikasi di AS masih tidak tertarik. Ada pula yang bersikap bermusuhan.
BBN dan Roberts melihat kesenjangan tersebut. Mereka mendirikan Telenet pada tahun yang sama. Jaringan komersial. Karena sektor publik tidak bergerak cukup cepat.
Skeptisisme Global dan Pembangunan Paralel
Ketika Amerika ragu-ragu, negara-negara lain mengambil tindakan. Atau begitulah tampaknya.
Pada bulan November 1973, Perancis mengumumkan TRANSPAC. Jaringan paket domestik yang dijalankan oleh divisi pos dan telekomunikasi. Kemudian datanglah DATAPAC pada bulan Oktober 1974. Sistem Telepon Trans-Kanada meluncurkannya. Nippon Telegraph and Telephone Corporation Jepang merencanakan jaringan data packet-switched publik mereka sendiri.
Sebagian besar penyedia layanan tetap berada di pinggir lapangan. Mereka lebih memilih menunggu. Saksikan kinerja jaringan publik awal. Lihat apakah mereka benar-benar bekerja di alam liar.
“Sebagian besar penyedia layanan tetap skeptis, lebih memilih untuk menunggu dan melihat bagaimana kinerja jaringan publik awal.”
Jaringan Eksperimental Membentuk Eropa
Selama masa tunggu ini, para peneliti tidak berhenti bekerja. Mereka membangun jaringan baru. Mereka bereksperimen. Mereka memperbaiki konsep inti.
Donald Davies menyelesaikan jaringan Mark I-nya di NPL pada tahun 1970. Kemudian ia membangun Mark II. Selesai pada tahun 1973. Secara bertahap mempengaruhi Inggris dan sebagian besar Eropa.
Louis Pouzin, seorang ilmuwan komputer Perancis, menyelesaikan CYCLADES pada tahun yang sama. 1973. Yang ini berbeda. Itu berbasis datagram. Ini mengalihkan tanggung jawab. Alih-alih inti jaringan menangani kesalahan, hostlah yang melakukannya. Ini mengubah komunikasi komputer selamanya.
Jaringan Informatika Eropa (EIN) mulai beroperasi pada tahun 1976. Didanai secara internasional. Sepotong teka-teki lainnya.
Dorongan untuk Standardisasi
Mengapa negara-negara perlu berbicara? Lima negara sedang membangun jaringan paket publik. Kanada. Perancis. Jepang. Inggris. AS.
Mereka membutuhkan antarmuka jaringan host standar. Motivasi yang kuat. Tanpanya, jaringan mereka bagaikan pulau. Pembicaraan dimulai pada tahun 1975. Hasilnya adalah Rekomendasi CCITT X.25. Diadopsi oleh semua negara yang terlibat pada bulan Maret 1976.
X.25 mengantarkan fase berikutnya. Jaringan pelayanan publik yang saling berhubungan. Itu bukanlah akhir dari cerita. Perjanjian tambahan menyusul. X.75 adalah protokol standar untuk menghubungkan jaringan internasional. Hal ini memungkinkan infrastruktur negara-negara yang berbeda untuk berkomunikasi satu sama lain.
Pemisahan DoD dan TCP/IP
Pada tahun 1979, Robert Kahn menjadi direktur Kantor Teknik Pemrosesan Informasi (IPTO) di DARPA. Departemen Pertahanan AS memiliki beberapa jaringan packet-switched. Tapi tidak ada yang kompatibel. Mereka berbicara dalam bahasa yang berbeda.
Kahn memperbaikinya. Dia meminta Departemen Pertahanan mengadopsi TCP/IP. Standar protokol yang pertama kali dia bayangkan dalam makalah tahun 1974 yang ditulis bersama Vincent Cerf. Pengembang perangkat lunak terkemuka. Rekan penulis.
Penyebaran TCP/IP. Itu dipindahkan ke laboratorium penelitian lain. Kemudian kepada masyarakat luas. Ini menjadi dasar bagi jaringan packet-switched yang paling mutakhir. Internet.
Transisinya tidak terjadi secara instan. Namun arsitekturnya tetap bertahan. Standarnya macet. Dan skeptisisme pada tahun 70an memudar ke dalam infrastruktur masa kini. Kami masih menggunakan logika fundamental yang sama. Paket bergerak. Tuan rumah mengoreksi. Antarmuka ditentukan.
