RANGKUMAN CCNA 1 CHAPTER 6

"Network Layer"

The Network Layer
   Lapisan jaringan, atau OSI Layer 3, menyediakan layanan untuk memungkinkan perangkat akhir untuk bertukar data melalui jaringan. Untuk mencapai hal ini transportasi end-to-end, lapisan jaringan menggunakan empat proses dasar:

- konfigurasi perangkat akhir

- Enkapsulasi

- Routing
- De-enkapsulasi

Karakteristik IP
   IP adalah layanan lapisan jaringan diimplementasikan oleh protokol TCP / IP suite.
Karakteristik dasar dari IP adalah:
1. Connectionless

Tidak ada koneksi dengan tujuan didirikan sebelum mengirim paket data.
2. Best Effort (unreliable)

Packet pengiriman tidak dijamin.
3. Media Independen

Operasi adalah independen dari media yang membawa data.

Encapsulating IP
   IP merangkum, atau paket, transportasi segmen lapisan dengan menambahkan header IP. header ini digunakan untuk memberikan paket ke host tujuan. Header IP tetap di tempat dari waktu paket meninggalkan lapisan jaringan dari sumber host sampai tiba di lapisan jaringan dari host tujuan.

IPv4 Packet header
   IPv4 telah digunakan sejak tahun 1983 ketika ditempatkan pada Advanced Research Projects Agency Network (ARPANET), yang merupakan prekursor ke Internet.

Paket IPv4 memiliki dua bagian:
1. IP Header - Mengidentifikasi karakteristik paket.
2. Payload    - Berisi Layer 4 informasi segmen dan data aktual.

bidang signifikan dalam header IPv4 meliputi:

1. Versi

2. Layanan Differentiated (DS)

3. Time-to-Live (TTL)

4. Protokol

Sumber IP Address dan Tujuan IP Address - Berisi nilai biner 32-bit yang mewakili alamat IP sumber dari paket.

Memperkenalkan IPv6 
   Pada awal 1990-an, Internet Engineering Task Force (IETF) tumbuh prihatin dengan masalah dengan IPv4 dan mulai mencari pengganti. Kegiatan ini menyebabkan perkembangan dari IP versi 6 (IPv6). IPv6 mengatasi keterbatasan IPv4 dan perangkat tambahan yang kuat dengan fitur yang lebih baik sesuai saat ini dan jaringan mendatang tuntutan.

Perbaikan yang IPv6 menyediakan meliputi:
1. Peningkatan ruang alamat - alamat IPv6 didasarkan pada 128-bit hirarkis menangani sebagai     lawan IPv4 dengan 32 bit.
2. Peningkatan penanganan paket

3. Menghilangkan kebutuhan untuk NAT

Encapsulating IPv6
   IPv4 Header terdiri dari 20 oktet (hingga 60 byte jika bidang Options digunakan) dan 12 bidang header dasar, tidak termasuk bidang Options dan lapangan Padding.
   Header IPv6 terdiri dari 40 oktet (sebagian besar karena panjang sumber dan IPv6 alamat tujuan) dan 8 field header (3 IPv4 field header dasar dan 5 field header tambahan).

IPv6 Packet header
Bidang di header paket IPv6 meliputi:

1. Versi
2. Traffic Class

3. Flow Label
4. Payload Length

5. Next Header
6. Hop Limit
Sumber Alamat dan Alamat Tujuan - bidang 128-bit ini mengidentifikasi alamat IPv6 dari host penerima.

Host Forwarding decision
   Peran lain dari lapisan jaringan adalah untuk mengarahkan paket antara host. Sebuah host dapat mengirim paket ke:
1. Itu sendiri - Ini adalah alamat IP khusus 127.0.0.1 yang disebut sebagai antarmuka loopback

2. host lokal - ini adalah host pada jaringan yang sama sebagai tuan rumah pengiriman.    

3. remote - ini adalah tuan rumah pada jaringan remote. Host tidak berbagi alamat jaringan yang sama.
   Perangkat yang berada di luar segmen jaringan lokal yang dikenal sebagai remote host. Ketika perangkat sumber mengirimkan sebuah paket ke perangkat tujuan remote, maka bantuan router dan routing diperlukan. Routing adalah proses identifikasi jalur terbaik ke tujuan. Router yang terhubung ke segmen jaringan lokal disebut sebagai default gateway.

Default Gateway
   Default gateway adalah perangkat yang rute lalu lintas dari jaringan lokal ke perangkat pada jaringan jarak jauh. Di lingkungan rumah atau usaha kecil, default gateway sering digunakan untuk menghubungkan jaringan lokal ke Internet.

IPv4 host Routing Table
   Pada host Windows, route print atau perintah netstat-rdapat digunakan untuk menampilkan host routing table.
   Memasukkan perintah netstat-r atau perintah route print, menampilkan tiga bagian yang berhubungan dengan koneksi jaringan TCP / IP saat ini:

1. IPv4 Route Table
2. IPv6 Route Table

3. Daftar alamat Media Access Control (MAC)

Catatan: Output Command bervariasi, tergantung pada bagaimana host dikonfigurasi dan jenis antarmuka yang dimilikinya.

output dibagi menjadi lima kolom yang mengidentifikasi:
1. Jaringan Destination - Daftar jaringan dicapai.
2. Netmask - Daftar subnet mask yang menginformasikan host bagaimana menentukan jaringan dan bagian host dari alamat IP.
3. Gateway - Mencantumkan alamat yang digunakan oleh komputer lokal untuk mendapatkan ke tujuan jaringan remote.
4. Interface - Daftar alamat antarmuka fisik yang digunakan untuk mengirim paket ke gateway yang digunakan untuk mencapai tujuan jaringan.
5. Metrik - Daftar biaya setiap rute dan digunakan untuk menentukan rute terbaik menuju suatu tujuan.

IPv4 host Routing Entries   Untuk membantu menyederhanakan output, jaringan tujuan dapat dikelompokkan menjadi lima bagian.
1. (0.0.0.0) Rute default lokal

   yaitu, semua paket dengan tujuan yang tidak sesuai alamat yang ditentukan lain dalam tabel routing akan diteruskan ke gateway.

2. 127.0.0.0 - 127.255.255.255
   alamat loopback ini semua berhubungan dengan koneksi langsung dan memberikan layanan ke host lokal.
3. 192.168.10.0 - 192.168.10.255
   Alamat ini semua berhubungan dengan host dan jaringan lokal.
4. 224.0.0.0
   Ini adalah alamat D kelas multicast khusus disediakan untuk digunakan baik melalui antarmuka loopback (127.0.0.1) atau alamat IP host (192.168.10.10).
5. 255.255.255.255
   Dua alamat terakhir mewakili nilai-nilai alamat IP broadcast terbatas untuk digunakan baik melalui antarmuka loopback (127.0.0.1) atau alamat IP host (192.168.10.10).

IPv6 Route

   bagian IPv6 Route yang dihasilkan oleh netstat -r perintah untuk mengungkapkan tujuan jaringan berikut:
:: / 0 - ini adalah setara IPv6 dari rute default lokal.
:: 1/128 - ini adalah setara dengan alamat loopback IPv4 dan menyediakan layanan ke host lokal.
2001 :: / 32 - ini adalah global yang awalan jaringan unicast.
2001: 0: 9d38: 953c: 2c30: 3071: e718: a926 / 128 - Ini adalah alamat IPv6 unicast global komputer lokal.
fe80 :: / 64 - ini adalah alamat rute jaringan link lokal dan mewakili semua komputer di jaringan Link IPv6 lokal.
fe80 :: 2c30: 3071: e718: a926 / 128 - ini adalah link alamat IPv6 lokal dari komputer lokal.
ff00 :: / 8 - Ini adalah khusus disediakan alamat kelas multicast D setara dengan alamat IPv4 224.x.x.x.

Router Packet Forwarding Decision
   Ketika sebuah host mengirimkan paket ke host lain, ia akan menggunakan tabel routing untuk menentukan di mana untuk mengirim paket. Jika host tujuan adalah pada jaringan remote, paket diteruskan ke alamat dari perangkat gateway.

IPv4 Router Routing Table
   Sebuah host routing table hanya mencakup informasi tentang jaringan langsung terhubung. Tabel routing dari router berisi informasi yang sama tetapi juga dapat mengidentifikasi jaringan jarak jauh tertentu.
Tabel routing dari router mirip dengan tabel routing dari sebuah host. Mereka berdua mengidentifikasi:
- jaringan tujuan
- Metrik terkait dengan jaringan tujuan

- Gateway untuk sampai ke jaringan tujuan
Pada router Cisco IOS, perintah show ip rute dapat digunakan untuk menampilkan tabel routing dari router.
   Ketika sebuah paket tiba di interface router, router memeriksa header paket untuk menentukan jaringan tujuan. Jika jaringan tujuan sesuai rute di tabel routing, router meneruskan paket menggunakan informasi yang ditentukan dalam tabel routing.

Jaringan Remote Routing Table Entries

1. Route sumber - Mengidentifikasi bagaimana rute itu dipelajari.
2. Tujuan jaringan - Mengidentifikasi alamat jaringan remote.
3. administrative distance - Mengidentifikasi kepercayaan dari sumber rute.
4. Metrik - Mengidentifikasi nilai yang diberikan untuk mencapai jaringan remote.

5. Next-hop - Mengidentifikasi alamat IP dari router berikutnya untuk meneruskan paket.

6. Route timestamp - Mengidentifikasi ketika rute yang terakhir mendengar dari.
7. Keluar antarmuka - Mengidentifikasi antarmuka keluar untuk digunakan untuk meneruskan paket   ke tujuan akhir.

Next-Hop Alamat
   Sebuah hop berikutnya adalah alamat dari perangkat yang akan memproses paket berikutnya. Untuk host di jaringan, alamat dari gateway default (antarmuka router) adalah hop berikutnya untuk semua paket yang harus dikirim ke jaringan lain. Dalam tabel routing router, setiap rute ke sebuah network remote diskon hop berikutnya.

Router
   Terlepas dari fungsi mereka, ukuran atau kompleksitas, semua model router pada dasarnya komputer. Sama seperti komputer, tablet, dan perangkat pintar, router juga memerlukan:
- sistem operasi (OS)
- central processing unit (CPU)
- random-access memory (RAM)
- Read-only memory (ROM)

Sebuah router juga memiliki memori khusus yang mencakup Flash dan nonvolatile random-access memory (NVRAM).

Router Memory
   Sebuah router memiliki akses ke empat jenis memori: RAM, ROM, NVRAM, dan Flash.
RAM digunakan untuk menyimpan berbagai aplikasi dan proses termasuk:

1. Cisco IOS - IOS disalin ke RAM saat bootup.
2. Menjalankan file konfigurasi
3. IP routing table
4. ARP Cache - Cache ini berisi alamat IPv4 ke pemetaan alamat MAC.
5. Buffer paket - Paket disimpan sementara di buffer saat diterima pada sebuah antarmuka.

   Router Cisco menggunakan dynamic random-access memory (DRAM).

DRAM adalah jenis yang sangat umum dari RAM yang menyimpan instruksi dan data yang diperlukan untuk dieksekusi oleh CPU.

- ROM
router Cisco menggunakan ROM untuk menyimpan:
1. instruksi boot :  Menyediakan petunjuk startup.
2. perangkat lunak diagnostik dasar :  Melakukan diri-test power-on (POST) dari semua komponen.
3. Terbatas IOS :  Menyediakan versi cadangan terbatas OS, dalam kasus router tidak dapat memuat fitur IOS penuh.
ROM adalah firmware tertanam pada sirkuit terpadu dalam router dan tidak kehilangan isinya ketika router kehilangan kekuasaan atau restart.

- NVRAM
   NVRAM digunakan oleh IOS Cisco sebagai penyimpanan permanen untuk file konfigurasi startup (startup-config). NVRAM tidak kehilangan isinya ketika power dimatikan.

- Flash Memory
   memori flash digunakan sebagai penyimpanan permanen untuk IOS dan sistem file terkait lainnya. IOS disalin dari flash ke RAM selama proses bootup.

Router Backplane
Sebuah Cisco 1941 router termasuk koneksi berikut:
1. port konsol - Dua port konsol untuk konfigurasi dan antarmuka baris perintah (CLI) manajemen awal akses menggunakan port RJ-45 yang biasa dan baru USB Type-B (mini-B USB) konektor.
2. AUX Port - Sebuah port RJ-45 untuk akses remote manajemen; ini mirip dengan port Console.
3. Dua antarmuka LAN - dua antarmuka Gigabit Ethernet untuk akses LAN.

    Ditingkatkan kecepatan tinggi kartu antarmuka WAN (EHWIC) slot - Dua slot yang menyediakan modularitas dan fleksibilitas dengan memungkinkan router untuk mendukung berbagai jenis modul antarmuka, termasuk Serial, digital subscriber line (DSL), port switch, dan nirkabel.

   Cisco 1941 ISR juga memiliki slot penyimpanan untuk mendukung kemampuan diperluas. slot dual-compact flash memory yang mampu mendukung 4 GB kartu compact flash masing-masing untuk ruang penyimpanan meningkat. Dua port USB host disertakan untuk ruang penyimpanan tambahan dan kemampuan tanda aman.

   Compact flash dapat menyimpan Cisco IOS software image, file log, file konfigurasi suara, file HTML, konfigurasi cadangan, atau file lainnya yang diperlukan untuk sistem. Secara default, hanya slot 0 diisi dengan kartu compact flash dari pabrik, dan itu adalah lokasi boot default.

Menghubungkan ke Router
   perangkat Cisco, router, dan switch biasanya interkoneksi banyak perangkat. Untuk alasan ini, perangkat ini memiliki beberapa jenis port dan interface

Koneksi pada router Cisco dapat dikelompokkan menjadi dua kategori:

1. port manajemen

adalah konsol dan tambahan port digunakan untuk mengkonfigurasi, mengelola, dan memecahkan masalah router.

2. interface Inband Router

adalah LAN dan WAN interface dikonfigurasi dengan alamat IP untuk membawa lalu lintas pengguna.

Seperti banyak perangkat jaringan, perangkat Cisco menggunakan light emitting diode (LED) indikator untuk memberikan informasi status.

LAN dan WAN Interface
   Mirip dengan switch Cisco, ada beberapa cara untuk mengakses lingkungan CLI pada router Cisco. Metode yang paling umum adalah:

1. Konsol - Menggunakan koneksi serial atau USB.
2. Telnet atau SSH – metode jarak jauh mengakses sesi CLI di sebuah antarmuka jaringan yang aktif.
3. AUX  - Digunakan untuk manajemen remote dari router menggunakan saluran telepon dial-up dan modem.
antarmuka router dapat dikelompokkan menjadi dua kategori:
1. Antarmuka Ethernet LAN

   Digunakan untuk menghubungkan kabel yang mengakhiri dengan perangkat LAN, seperti komputer dan switch.

2. Interface WAN Serial

   Digunakan untuk menghubungkan router ke jaringan eksternal, biasanya lebih dari jarak geografis yang lebih besar.

Cisco IOS
   Cisco IOS bervariasi pada perangkat internetworking yang berbeda, tergantung pada perangkat tujuan dan set fitur. Namun, Cisco IOS untuk router menyediakan berikut:
- Addressing
- Interfaces
- Routing
- Security
- QoS
- Resources Management

   File IOS itu sendiri adalah beberapa megabyte dalam ukuran dan mirip dengan Cisco IOS switch, disimpan dalam memori flash.

Router Bootup
Ada tiga fase utama untuk proses bootup yaitu:

1. Lakukan POST dan memuat program bootstrap.
2. Cari dan memuat perangkat lunak Cisco IOS.
3. Cari dan memuat file konfigurasi startup atau masuk ke mode setup.

   perintah show versi untuk memverifikasi dan memecahkan beberapa komponen hardware dan software dasar router.

Output dari perintah show version meliputi:

- Versi IOS
- Program Bootstrap
- Lokasi IOS

- CPU dan Jumlah RAM

- Interface fisik router
- Jumlah NVRAM dan Flash

Konfigurasi Cisco Router
Langkah konfigurasi router
   Mirip dengan mengkonfigurasi switch, langkah-langkah berikut harus diselesaikan ketika mengkonfigurasi pengaturan awal pada router:

1. Menetapkan nama perangkat menggunakan perintah hostname di  global configuration.
2. Setting password
- Mengamankan akses EXEC mode menggunakan perintah login pada port konsol, dan perintah password untuk mengatur password.
- Mengamankan akses virtual yang mirip dengan mengamankan mode akses EXEC, kecuali pada Teletype Virtual (vty) port.
- Menggunakan perintah service password-encryption di global configuration untuk mencegah password dari menampilkan teks pada file konfigurasi.
3. Memberikan notifikasi hukum menggunakan banner motd (pesan hari [motd]) perintah global configuration
4. Simpan konfigurasi dengan menggunakan perintah copy run start
5. Verifikasi konfigurasi menggunakan perintah show run.

Konfigurasi Interface
Konfigurasi LAN Interface
   Ada berbagai jenis interface yang tersedia pada router Cisco. Cisco 1941 router dilengkapi dengan dua antarmuka Gigabit Ethernet dan kartu seri WAN antarmuka (WIC) yang terdiri dari dua antarmuka; interface diberi nama sebagai berikut:
    Gigabit Ethernet 0/0 (G0 / 0)
    Gigabit Ethernet 0/1 (G0 / 1)
    Serial 0/0/0 (S0 / 0/0)
    Serial 0/0/1 (S0 / 0/1)
Untuk mengaktifkan antarmuka router, mengkonfigurasi berikut:

1. alamat dan subnet mask IPv4
2. Aktifkan interfaces  :  Antarmuka harus diaktifkan menggunakan perintah no shutdown.
Catatan: singkatan Command digunakan untuk konfigurasi Gigabit Ethernet 0/1.

Verifikasi interfaces configurations
   Ada beberapa perintah yang dapat digunakan untuk memverifikasi konfigurasi antarmuka. Yang paling berguna dari ini adalah perintah show ip interfaces.
memverifikasi konektivitas dari antarmuka menggunakan perintah ping.

Router Cisco mengirim lima ping berturut-turut dan mengukur minimal, rata-rata, dan maksimum round trip kali. tanda seru memverifikasi konektivitas.

perintah verifikasi antarmuka lain meliputi:
show ip route- Menampilkan isi dari tabel routing IPv4 disimpan di RAM.

1. show interfaces - Menampilkan statistik untuk semua antarmuka pada perangkat.
2. show ip interfaces - Menampilkan statistik IPv4 untuk semua interface pada router.
Ingatlah untuk menyimpan konfigurasi menggunakan perintah copy running-config startup-config

Konfigurasi Default Gateway
   Sebagian besar router memiliki minimal dua interface. Setiap antarmuka dikonfigurasi dengan alamat IP yang terpisah dalam jaringan yang terpisah.
   Default gateway hanya digunakan ketika host ingin mengirim paket ke perangkat pada jaringan lain. Alamat default gateway umumnya adalah alamat interface router yang melekat pada jaringan lokal dari tuan rumah.

   Sebuah default gateway digunakan oleh semua perangkat yang memerlukan penggunaan router untuk menentukan jalur terbaik ke tujuan jarak jauh. perangkat akhir memerlukan alamat default gateway.
   Informasi alamat IP pada switch hanya diperlukan untuk mengelola switch jarak jauh. Dengan kata lain, untuk bisa telnet ke switch, switch harus memiliki alamat IP untuk ke Telnet.

Konfigurasi alamat IP pada switch dilakukan pada antarmuka virtual switch (SVI):
S1 (config) VLAN1 # interfaces
S1 (config-vlan) alamat # ip address 192.168.10.50 255.255.255.0
S1 (config-vlan) # no shut

   Namun, jika switch harus dapat diakses oleh perangkat dalam jaringan yang berbeda, switch harus dikonfigurasi dengan alamat default gateway, karena paket yang berasal dari switch ditangani seperti paket yang berasal dari perangkat host.

   Untuk mengkonfigurasi default gateway pada switch menggunakan pada global configurations berikut:
S1 (config) # ip default-gateway 192.168.10.1