TCP dan UDP

Transmission Control Protocol (TCP) dan User Datagram Protocol (UDP) merupakan dua protokol terpenting dalam layer transport. Keduanya digunakan oleh berbagai aplikasi TCP/IP. Pada postingan kali ini kita akan melihat lebih jauh tentang kedua protokol tersebut.

TCP

Protokol TCP memiliki karakteristik sebagai berikut:

Connection Oriented
Reliable
Byte stream service

TCP merupakan protokol yang bersifat connection oriented. Artinya sebelum proses transmisi data terjadi, dua aplikasi TCP harus melakukan pertukaran kontrol informasi (handshaking). TCP juga bersifat reliable karena menerapka fitur deteksi kesalahan dan transmisi apabila ada data yang rusak. Sehingga keutuhan data dapat terjamin. Sedangkan byte stream service artinyapaket akan dikirimkan ke tujuan secara berurutan (squencing).

Protokol TCP bertanggung jawab untuk pengiriman data dari sumber ke tujuan dengan benar. TCP dapat mendeteksi kesalahan atau hilangnya data dan melakukan pengiriman kembali sampai data diterima dengan lengkap. TCP selalu meminta konfirmasi setiap kali data dikirim, untuk memastikan apakah data telah sampai di tempat tujuan. Kemudian TCP akan mengirimkan data berikutnya atau melakukan retransmisi (pengiriman ulang) apabila data sebelumnya tidak sampai atau rusak. Data yang dikirim dan diterima kemudian diatur berdasarkan nomor urut.

Untuk memenuhi tujuan tersebut (squencing, error checksum, dan retransmission) pada header protokol TCP berikut ini. Segmen TCP terdiri atas header dan data. Kita bisa melihat ada filed khusus untuk Squence, Checksum, Acknowledgement.

Keterangan:

Source port (16 bits), berisi informasi port pengirim
Destination port (16 bits), berisi informasi port penerima
Squence number, (32 bits), berupa squence number yang terdiri atas dua kondisi berikut. Jika flag SYN di-set (yang ada di bagian field flags), maka field ini berisi awal (inisial) dari squence number. Jika flag SYN tidak di-set, maka nilai pada field ini merupakan squence number.
Acknowledgement atau ACK (32 bits), jika flag ACK di-set, maka nilai pada field ini adalah nilai squence number berikutnya yang di-harapkan oleh penerima
Data offset (4 bits), menunjukkan ukuran TCP heaer, Total header sepanjang 32-bit words. Ukuran minimunm header adalah 5 words. Data offset juga merupakan awal dari data.
Reserved (4 bit) untuk keperluan tertentu di masa yang akan datang. Nilai pada field ini semestinya adalah zero (nol)
Flag (8 bits), field untuk kontrol bit (masing-masing 1 bit), yaitu: CWR (Congestion window reduce), ECE (ECE-Echo), URG (URGent), ACK (ACKnowledgment), PSH (Push Function), RST (Reset), SYN (Synchronize) FIN (Finish)
Window (16 bit),menunjukkan ukuran window pertama (receive window). Agar data dapat diterima dengan baik maka diperlukan pengaturan ukuran jumlah byte optimal yang ditentukan oleh field ini
Checksum (16 bits), digunakan untuk error-checking dari header dan data
Urgent pointer (16 bits), digunakan untuk squence number yang menandakan urgent data byte terakhir
Options (variable bits) berisi berbagai opsi berupa angka sebagai berikut: 0-end of options list, 1-No operation (NOP, Padding), 2-Maximum segment size, 3-Window scale, 4-Selective Acknowledgement, 5,6,7, 8-Timestamp
Data berisi data yang dikirim.

Berikut ini ilustrasi komunikasi menggunakan TCP antara host A dan host B. Pada gambar terlihat bahwa untuk memulai membuka suatu hubungan, host A harus terlihat dahulu mengirimkan paket SYN. Setelah host B menerima paket tersebut, lalu mengirim paket SYN serta meng-ACK paket SYN yang berasal dari host A. Setelah host A menerima paket ini, ia akan meng-ACK serta mengirimkan data miliknya. Koneksi kemudian terbuka.

ilustrasi pengiriman data menggunakan TCP

Setelah koneksi terbuka, host A mengirim paket data yang sudah diberi nomor. Setiap kali sebuah paket tiba di host B, maka host B akan mengeceknya dan mengirim ACK yang menandakan paket telah diterima dengan selamat. Proses ini berlangsung berulang-ulang hingga paket dikirim semuanya dengan selamat.

Setelah paket terakhir diterima, host A mengirim ACK dan FIN yang meminta host B untuk memutuskan koneksi. Host B akan meng-ACK dan mengirim paket FIN kepada host A. Selanjutnya host A meng-ACK pake FIN yang berasal dari host B, maka koneksipun di putuskan.

Protokol TCP sangat cocok digunakan untuk koneksi yang membutuhkan kehandalan tinggi, seperti aplikasi telnet, SSH, FTP, HTTP dan beberapa layanan lainnya.

UDP

UDP merupakan protkokol yang bersifat connectionless oriented. Artinya saat melakukan pengiriman data tidak dilakukan proses handshaking, tidak ada squencing datagram, dan tidak ada garansi bahwa [aket data (datagram) yang dikirim akan tiba dengan selamat. UDP juga tidak menyediakan fitur-fitur koreksi kesalahan.

UDP hanya menyediakan fasilitas multiflexing aplikasi (via nomor port) dan integritas verifikasi/deteksi kesalahan (via checksum) yang disediakan pada header dan payload. Deteksi kesalahan dalam UDP hanya bersifat opsional. Untuk menghasilkan transmisi data yang reliable, haruslah dibantu dan dilakukan di tingkat aplikasi. Tidak bisa dikerjakan di tingkat protokol UDP. Pengiriman paket dilakukan berdasarkan "best effort basis".

Keterangan:

Source port (16 bits), berisi informasi port pengiriman
Destination port 916 bits), berisi informasi port penerima
Length 916 bits), menunjukan panjang total (dalam byte) seluruh datagram (header+data). Panjang minimum adalah 8 byte, sedangkan panjang maksimum 65,507 byte
Checksum, digunakn untuk error-checking header dan data
Data, berisi data

Overhead yang diperlukan untuk mengirimkan datagram atau paket UDP sangatlah kecil. Sehingga UDP cocok untuk digunakan pada aplikasi yang membutuhkan query dan response cepat. Contoh layanan yang cocok untuk UDP yaitu transmisi audio/video, seperti: VoIP, audio/video streaming. UDP kurang baik jika digunakan untuk mengirimkan paket berukuran besar. Karena dapat memperbesar peluang jumlah paket yang loss atau hilang/rusak.