Network Address Translation (NAT)

Apakah Network Address Translation (NAT)?
Network Address Translation

Keterbatasan alamat IPv.4 merupakan masalah pada jaringan global atau Internet. Untuk memaksimalkan penggunakan alamat IP yang diberikan oleh Internet Service Provider (ISP) dapat digunakan Network Address Translation atau NAT. Cisco mengimplementasikan dengan menggunakan RFC 1631. NAT membuat jaringan yang menggunakan alamat lokal (private), alamat yang tidak boleh ada dalam tabel routing Internet dan dikhususkan untuk jaringan lokal/intranet, dapat berkomunikasi ke Internet dengan jalan ‘meminjam’ alamat IP Internet yang dialokasikan oleh ISP.
Dua Tipe NAT Dua tipe NAT adalah Static dan Dinamik yang keduanya dapat digunakan secara terpisah maupun bersamaan.
Statik Translasi Static terjadi ketika sebuah alamat lokal (inside) di petakan ke sebuah alamat global/internet (outside). Alamat lokal dan global dipetakan satu lawan satu secara Statik.
Dinamik NAT dengan Pool (kelompok)
Translasi Dinamik terjadi ketika router NAT diset untuk memahami alamat lokal yang harus ditranslasikan, dan kelompok (pool) alamat global yang akan digunakan untuk terhubung ke internet. Proses NAT Dinamik ini dapat memetakan bebarapa kelompok alamat lokal ke beberapa kelompok alamat global.
NAT Overload
Sejumlah IP lokal/internal dapat ditranslasikan ke satu alamat IP global/outside. Hal ini sangat menghemat penggunakan alokasi IP dari ISP. Sharing/pemakaian bersama satu
alamat IP ini menggunakan metoda port multiplexing, atau perubahan port ke packet outbound.

Komponen-komponen NAT

NAT dapat melewatkan alamat jaringan lokal (‘private’) menuju jaringan ‘public’ seperti Internet. Alamat ‘private’ yang berada pada jaringan lokal /"inside", mengirim paket melalui router NAT, yang kemudian dirubah oleh router NAT menjadi alamat IP ISP sehingga paket tersebut dapat diteruskan melewati jaringan publik atau internet. Awalnya Fitur ini hanya tersedia pada gateway pass-through firewall saja. Tapi sekarang sudah tersedia di semua router Cisco.
Komponen Utama NAT

Komponen-komponen utama NAT pada Router Cisco :

Penggunaan NAT
Kapan sebaiknya NAT Digunakan?
Gunakan NAT Jika:
• Anda membutuhkan koneksi ke Internet dan hosts/komputer-komputer anda tidak mempunyai alamat IP global.
• Anda berganti ke ISP baru dan anda diharuskan menggunakan alamat IP dari ISP baru tersebut untuk jaringan anda.
NAT digunakan untuk menyelesaikan masalah pengalamatan IP
Teknologi NAT memungkinakan alamat IP lokal/’private’ terhubung ke jaringan publik seperti Internet. Sebuah router NAT ditempatkan antara jaringan lokal (inside network) dan jaringan publik (outside network), dan mentranslasikan alamat lokal/internal menjadi alamat IP global yang unik sebelum mengirimkan paket ke jaringan luar seperti Internet.
Dengan NAT, jaringan internal/lokal, tidak akan terlihat oleh dunia luar/internet. IP lokal yang cukup banyak dapat dilewatkan ke Internet hanya dengan melalui translasi ke satu IP publik/global.
Keuntungan menggunakan NAT Jika anda harus merubah alamat IP internal anda, dikarenakan anda berganti ISP atau dua intranet digabungkan (misalnya penggabungan dua perusahaan), NAT dapat digunakan untuk mentranslasikan alamat IP yang sesuai. NAT memungkinkan anda menambah alamat IP, tanpa merubah alamat IP pada hosts atau komputer anda. Dengan demikian akan menghilangkan duplicate IP tanpa pengalamatan kembali host atau komputer anda.
Pertimbangan Implementasi NAT
Berikut tabel keuntungan dan kerugian menggunakan NAT

Bagaimana Alamat IP Inside Local ditranslasikan?
Berikut adalah ilustrasi NAT yang digunakan untuk mentranslasikan alamat dari dalam (inside) jaringan ke tujuan (outside).

Catatan :
Anda dapat menggunakan Static atau Dinamik NAT secara terpisah atau bersamaan.

Alamat Inside Global Overload

Bagaimana proses Alamat Global Overload?

Gambar berikut akan mengilustrasikan proses NAT dengan satu buah alamat inside global yang merepresentasikan alamat inside local yang berjumlah banyak secara terus-menerus. Dalam contoh ini, tabel translasi ‘extended’ akan digunakan. Dalam tabel ini, kombinasi alamat dan port membuat setiap alamat global IP menjadi unik (tidak ada yang sama). Sebenarnya, yang membuat alamat ini menjadi unik adalah Port Address Translation (PAT), yang merupakan bagian dari NAT.

Materi Subnetting

Soal Pertama
1. Anda diberikan alokasi IP address menggunakan notasi 180.235.148.0/26. Lalu anda
ditugaskan untuk beberapa hal di bawah ini :
o Mengetahui subnet mask yang harus digunakan.
o Mengetahui subnet mask dalam format biner.
o Mengetahui jumlah host yang dapat digunakan.
o Mengetahui range IP address yang dapat digunakan.
o Mengetahui network address yang harus digunakan.
o Mengetahui gateway address yang harus digunakan.
o Mengetahui broadcast address yang harus digunakan.
o Mengetahui usable IP address yang dapat digunakan untuk komputer klien.

Secara Umum Subnet Mask yang digunakan adalah 255.255.255.0
255 . 255 . 255 . X
11111111 11111111 11111111 Y
8 + 8 + 8 + Z = /32
Konsep dasar IP address versi 4 adalah kumpulan angka biner yang terdiri dari 4 bagian
[aaa.bbb.ccc.ddd], dimana masing-masing bagian memilki nilai total 8. Dengan kata lain total dari
keseluruhan bagian adalah 32 dan dalam mask bits dituliskan /32
Pada tabel rumusan di atas terdapat beberapa variabel, yaitu X, Y dan Z yang mewakili tugas di atas
dan akan kita selesaikan.
Mencari Z
Karena kita diberikan /26, maka nilai cara mengetahui variabel Z adalah sebagai berikut.
Z = 26 - (nilai bit pertama + nilai bit kedua + nilai bit ketiga)
= 26 - (8+8+8)
= 26 - 24
= 2
Dengan begitu, kondisi tabel kita saat ini adalah :
255 . 255 . 255 . X
11111111 11111111 11111111 Y
8 + 8 + 8 + 2 = /26
Mencari Y
Langkah ini menjadi mudah karena kita telah mendapatkan nilai Z di langkah sebelumnya, yaitu 2.
Nilai 2 ini mewakili jumlah angka 1 dalam format biner yang harus digunakan pada bagian terakhir.
Kita cukup menuliskan angka 1 dari kiri sebanyak 2, lalu 6 angka berikutnya adalah 0. Karena tiap
bagian memiliki nilai total 8 yang diwakili oleh angka 11111111 dan Z bernilai 2, maka Y adalah
11000000.
Dengan begitu, kondisi tabel kita saat ini adalah :
255 . 255 . 255 . X
11111111 11111111 11111111 11000000
8 + 8 + 8 + 2 = /26
Mencari X
Ada dua buah tahapan untuk mendapatkan nilai variabel X dan rumusannya adalah sebagai berikut.
X = 256 - (2 ^ jumlah angka nol di variabel Y)
= 256 - (2 ^ 6)
= 256 - (2x2x2x2x2x2)
= 256 - 64
= 192
Dengan begitu, kondisi tabel kita saat ini adalah :
255 . 255 . 255 . 192
11111111 11111111 11111111 11000000
8 + 8 + 8 + 2 = /26
Setelah melakukan kalkulasi menggunakan tabel rumusan di atas dan mendapatkan nilai variabel X, Y
serta Z, kini kita dapat menjawab semua tugas di atas.
Mengetahui subnet mask yang harus digunakan, yaitu 255.255.255.192.
Mengetahui subnet mask dalam format biner, yaitu :
1111111.11111111.11111111.11000000.
Mengetahui jumlah host yang dapat digunakan dengan rumusan di bawah ini.
Jumlah host = 254 - Nilai variabel X
= 254 - 192
= 62
Mengetahui range IP address yang dapat digunakan dengan rumusan di bawah ini.
Range IP address = 180 . 235 . 148 . (0 + 1)
= 180 . 235 . 148 . 1
Sampai dengan
= 180 . 235 . 148 . (0 + 62)
180 . 235 . 148 . 62
Mengetahui network address yang harus digunakan, yaitu 180.235.148.0.
Mengetahui gateway address yang harus digunakan, yaitu 180.235.148.62.
Mengetahui broadcast address yang harus digunakan dengan rumusan bagian akhir dari
gateway address + 1, yaitu 180.235.148.63.
Mengetahui usable IP address yang dapat digunakan untuk komputer klien dengan rumusan
bagian akhir network address + 1 sampai dengan bagian akhir gateway address - 1, yaitu
180.235.148.1 sampai dengan 180.235.148.61.
2. Anda diberikan alokasi IP address 180.235.148.0 / 28dengan subnet mask 255.255.255.240. Lalu
Anda ditugaskan untuk beberapa hal di bawah ini :
Mengetahui subnet mask dalam format biner.
Mengetahui subnet mask dalam format bits mask.
Serupa dengan metode kalkulasi sebelumnya, perhitungan bits mask juga menggunakan format biner,
hanya saja ada sedikit perbedaan.
Mengetahui subnet mask dalam format biner
Untuk mendapatkan format biner dari subnet mask 255.255.255.240 maka cukup membagi habis
bagian terakhir, yaitu 240. Karena dalam format biner, maka pembaginya adalah 2.
240 : 2 = 120 sisa 0
120 : 2 = 60 sisa 0
60 : 2 = 30 sisa 0
30 : 2 = 15 sisa 0
15 : 2 = 7 sisa 1
7 : 2 = 3 sisa 1
3 : 2 = 1 sisa 1
Dengan begitu kita akan mendapatkan format binernya, yaitu 11110000.
Mengetahui bits mask
Menghitung bits mask juga tidak kalah mudahnya, karena cukup melakukan opsi pengurangan
sederhana dengan rumusan di bawah ini.
(Classless Inter-Domain Routing (CIDR))
CIDR = 32 - (Jumlah angka nol di bagian akhir)
= 32 4
= 28
Dengan begitu kita dapatkan bits mask [CIDR] dari subnet mask 255.255.255.240 adalah
180.235.148.0/28.

Dasar Networking dan Model-model Referensi

1. Jaringan Komputer/Computer Networking

Jaringan komputer adalah sekumpulan peralatan komputer yang dihubungkan agar dapat
saling berkomunikasi dengan tujuan membagi sumber daya (seperti file dan printer).
Agar jaringan dapat berfungsi, dibutuhkan layanan-layanan yang dapat mengatur
pembagian sumber daya.

Dibutuhkan aturan-aturan (protocols) yang mengatur komunikasi dan layanan-layanan
secara umum untuk seluruh sistem jaringan

2. Topologi/Bentuk Jaringan

Topologi suatu jaringan didasarkan pada cara penghubung sejumlah node atau sentral dalam
membentuk suatu sistem jaringan. Topologi jaringan yang umum dipakai adalah: Mesh,
Bintang (Star), Bus, Tree, dan Cincin (Ring).
Jaringan Komputer, Pertemuan 2 Sistem Informasi-UG


3. Protokol

Protokol adalah aturan-aturan main yang mengatur komunikasi diantara beberapa komputer
di dalam sebuah jaringan, aturan itu termasuk di dalamnya petunjuk yang berlaku bagi caracara
atau metode mengakses sebuah jaringan, topologi fisik, tipe-tipe kabel dan kecepatan
transfer data.

Protokol-Protokol yang dikenal adalah sebagai berikut :

1. Ethernet

Ethernet menggunakan metode akses yang disebut CSMA/CD (Carrier Sense Multiple
Access/Collision Detection). Sistem ini menjelaskan bahwa setiap komputer
memperhatikan ke dalam kabel dari network sebelum mengirimkan sesuatu ke dalamnya.
Jika dalam jaringan tidak ada aktifitas atau bersih, komputer akan mentransmisikan data,
jika ada transmisi lain di dalam kabel, komputer akan menunggu dan akan mencoba
kembali transmisi jika jaringan telah bersih. Kadangkala dua buah komputer melakukan
transmisi pada saat yang sama, ketika hal ini terjadi, masing-masing komputer akan
mundur dan akan menunggu kesempatan secara acak untuk mentransmisikan data
kembali. metode ini dikenal dengan Collision, dan tidak akan berpengaruh pada
kecepatan transmisi dari jaringan. Data dapat ditransmisikan melewati kabel twisted pair,
koaksial, ataupun kabel fiber optic pada kecepatan 10 Mbps.

2. LocalTalk

LocalTalk adalah sebuh protokol network yang di kembangkan oleh Apple Computer, Inc.
untuk mesin-mesin komputer Macintosh . Metode yang digunakan oleh LocalTalk adalah
CSMA/CA (Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance). Adapter LocalTalk
dan cable twisted pair khusus dapat digunakan untuk menghubungkan beberapa
computer melewati port serial. Sistem Operasi Macintosh memungkinkan koneksi secara
jaringan peer-to-peer tanpa membutuhkan tambahan aplikasi khusus.
Protokol LocalTalk dapat menggunakan kabel twisted pair. Kekurangan yang paling
mencolok yaitu kecepatan transmisinya. Kecepatan transmisinya hanya 230 Kbps.

3. Token Ring

Protokol Token di kembangkan oleh IBM pada pertengahan tahun 1980. Metode
aksesnya melalui lewatnya sebuah token dalam sebuah lingkaran seperti Cincin. Dalam
lingkaran token, komputer-komputer dihubungkan satu dengan yang lainnya seperti
sebuah cincin. Sebuah Sinyal token bergerak berputar dalam sebuah lingkaran (cincin)
dalam sebuah jaringan dan bergerak dari sebuah komputer-menuju ke komputer
berikutnya, jika pada persinggahan di salah satu komputer ternyata ada data yang ingin
ditransmisikan, token akan mengangkutnya ke tempat dimana data itu ingin ditujukan,
token bergerak terus untuk saling mengkoneksikan diantara masing-masing komputer.

Protokol Token Ring membutuhkan model jaringan Star dengan menggunakan kabel
twisted pair atau kabel fiber optic. Dan dapat melakukan kecepatan transmisi 4 Mbps atau
16 Mbps. Sejalan dengan perkembangan Ethernet, penggunaan Token Ring makin
berkurang sampai sekarang.

4. FDDI

Fiber Distributed Data Interface (FDDI) adalah sebuah Protokol jaringan yang
menghubungkan antara dua atau lebih jaringan bahkan pada jarak yang jauh. Metode
akses yang digunakan oleh FDDI adalah model token. FDDI menggunakan dua buah
topologi ring secara fisik. Proses transmisi biasanya menggunakan satu buah ring, namun
jika ada masalah ditemukan akan secara otomatis menggunakan ring yang kedua.

Sebuah keuntungan dari FDDI adalah kecepatan dengan menggunakan fiber optic cable
pada kecepatan 100 Mbps.

5. ATM

ATM adalah singkatan dari Asynchronous Transfer Mode (ATM) yaitu sebuah protokol
jaringan yang mentransmisikan pada kecepatan 155 Mbps atau lebih. ATM
mentransmisikan data ke dalam satu paket dimana pada protokol yang lain mentransfer
pada besar-kecilnya paket. ATM mendukung variasi media seperti video, CD-audio, dan
gambar. ATM bekerja pada model topologi Bintang, dengan menggunakan Kabel fiber
optic ataupun kabel twisted pair . ATM pada umumnya digunakan untuk menghubungkan
dua atau lebih LAN. ATM juga banyak dipakai oleh Internet Service Providers (ISP) untuk
meningkatkan kecepatan akses Internet untuk klien mereka.


4. Model Referensi OSI

OSI = Open Source Interconnection
Dibuat oleh International Standard Organization untuk memberikan model umum pada
jaringan komunikasi data
Terdiri dari 7 layer:

Physical layer
Data link layer
Network layer
Transport layer
Session layer
Presentation layer
Application layer