Daftar isi
Modul 1: Desain Topologi & Subnetting IPv4/IPv6
Tujuan Praktikum
Setelah menyelesaikan modul ini, mahasiswa diharapkan mampu:
- Menjelaskan jenis-jenis topologi jaringan beserta kelebihan dan kekurangannya.
- Merancang topologi jaringan sesuai kebutuhan sebuah organisasi.
- Melakukan perhitungan subnetting IPv4 (FLSM dan VLSM).
- Memahami struktur dan pengalamatan dasar IPv6.
- Mengimplementasikan rancangan topologi dan pengalamatan pada simulator atau mesin Linux.
Alat dan Bahan
- Cisco Packet Tracer (atau GNS3/EVE-NG)
- Mesin Linux (Ubuntu/Debian) atau VM
- Aplikasi
ipcalc(opsional, untuk verifikasi perhitungan)
Dasar Teori: Topologi Jaringan
Topologi jaringan adalah pola atau susunan hubungan antar perangkat (node) dalam sebuah jaringan, baik secara fisik (letak kabel dan perangkat) maupun logis (alur data).
| Topologi | Deskripsi | Kelebihan | Kekurangan |
|---|---|---|---|
| Bus | Semua perangkat terhubung ke satu kabel utama (backbone) | Hemat kabel, murah | Satu kabel putus, seluruh jaringan terganggu; performa turun saat trafik padat |
| Star | Semua perangkat terhubung ke satu pusat (switch/hub) | Mudah dikelola, kerusakan satu node tidak mengganggu yang lain | Bergantung pada perangkat pusat (single point of failure) |
| Ring | Perangkat terhubung melingkar, data mengalir satu arah | Alur data teratur, tidak ada tabrakan data | Satu node/kabel putus dapat memutus ring |
| Mesh | Setiap perangkat terhubung ke perangkat lain | Redundansi tinggi, sangat andal | Mahal dan kompleks (jumlah link = n(n-1)/2) |
| Tree | Gabungan beberapa topologi star dalam struktur hierarki | Mudah diperluas, terstruktur | Bergantung pada node root/backbone |
| Hybrid | Gabungan dua atau lebih jenis topologi | Fleksibel, sesuai kebutuhan | Desain dan perawatan lebih rumit |
Model Hierarkis Tiga Lapis
Pada jaringan kampus atau perusahaan, desain topologi umumnya mengikuti model hierarkis:
- Core Layer: tulang punggung jaringan, fokus pada kecepatan dan ketersediaan tinggi.
- Distribution Layer: menerapkan kebijakan (routing antar VLAN, ACL, filtering).
- Access Layer: tempat perangkat pengguna (PC, printer, AP) terhubung ke jaringan.
Dasar Teori: Subnetting IPv4
Alamat IPv4 terdiri dari 32 bit yang ditulis dalam 4 oktet (contoh: 192.168.10.1). Subnetting adalah proses membagi satu blok jaringan menjadi beberapa subnet yang lebih kecil agar penggunaan alamat lebih efisien dan trafik broadcast terbatas.
Kelas Alamat IPv4
| Kelas | Rentang Oktet Pertama | Default Mask | Prefix |
|---|---|---|---|
| A | 1 – 126 | 255.0.0.0 | /8 |
| B | 128 – 191 | 255.255.0.0 | /16 |
| C | 192 – 223 | 255.255.255.0 | /24 |
Alamat Privat (RFC 1918)
10.0.0.0/8(10.0.0.0 – 10.255.255.255)172.16.0.0/12(172.16.0.0 – 172.31.255.255)192.168.0.0/16(192.168.0.0 – 192.168.255.255)
Rumus Penting
- Jumlah subnet = 2^n (n = jumlah bit yang dipinjam dari bagian host)
- Jumlah host per subnet = 2^h − 2 (h = jumlah bit host tersisa; dikurangi alamat network dan broadcast)
- Block size = 256 − nilai oktet subnet mask yang berubah
Tabel Ringkas Prefix
| Prefix | Subnet Mask | Jumlah Host Usable |
|---|---|---|
| /24 | 255.255.255.0 | 254 |
| /25 | 255.255.255.128 | 126 |
| /26 | 255.255.255.192 | 62 |
| /27 | 255.255.255.224 | 30 |
| /28 | 255.255.255.240 | 14 |
| /29 | 255.255.255.248 | 6 |
| /30 | 255.255.255.252 | 2 |
Contoh 1: FLSM (Fixed Length Subnet Mask)
Soal: Blok 192.168.10.0/24 dibagi menjadi 4 subnet yang sama besar.
Pembahasan:
- Butuh 4 subnet → pinjam 2 bit (2^2 = 4), maka prefix menjadi
/26. - Subnet mask:
255.255.255.192, block size = 64. - Host per subnet = 2^6 − 2 = 62.
| Subnet | Network ID | Rentang Host | Broadcast |
|---|---|---|---|
| 1 | 192.168.10.0/26 | 192.168.10.1 – 192.168.10.62 | 192.168.10.63 |
| 2 | 192.168.10.64/26 | 192.168.10.65 – 192.168.10.126 | 192.168.10.127 |
| 3 | 192.168.10.128/26 | 192.168.10.129 – 192.168.10.190 | 192.168.10.191 |
| 4 | 192.168.10.192/26 | 192.168.10.193 – 192.168.10.254 | 192.168.10.255 |
Contoh 2: VLSM (Variable Length Subnet Mask)
Soal: Blok 192.168.20.0/24 digunakan untuk kebutuhan berikut:
| Segmen | Kebutuhan Host |
|---|---|
| Lab A | 100 |
| Lab B | 50 |
| Lab C | 20 |
| Link antar router | 2 |
Langkah: urutkan kebutuhan dari terbesar ke terkecil, lalu alokasikan blok yang paling pas.
| Segmen | Prefix | Network ID | Rentang Host | Broadcast |
|---|---|---|---|---|
| Lab A | /25 | 192.168.20.0 | .1 – .126 | 192.168.20.127 |
| Lab B | /26 | 192.168.20.128 | .129 – .190 | 192.168.20.191 |
| Lab C | /27 | 192.168.20.192 | .193 – .222 | 192.168.20.223 |
| Link router | /30 | 192.168.20.224 | .225 – .226 | 192.168.20.227 |
Sisa blok mulai 192.168.20.228 masih dapat digunakan untuk pengembangan berikutnya.
Dasar Teori: IPv6
IPv6 menggunakan alamat 128 bit yang ditulis dalam 8 kelompok heksadesimal (masing-masing 16 bit) dipisah titik dua.
Contoh alamat penuh:
2001:0db8:0000:0000:0000:0000:0000:0001
Aturan Penyingkatan
- Angka nol di depan setiap kelompok boleh dihilangkan:
0db8→db8. - Satu rangkaian kelompok nol berurutan boleh diganti
::(hanya satu kali per alamat).
Hasil singkatan contoh di atas:
2001:db8::1
Jenis Alamat IPv6
| Jenis | Prefix | Keterangan |
|---|---|---|
| Global Unicast | 2000::/3 | Alamat publik yang dapat dirutekan di Internet |
| Link-Local | fe80::/10 | Hanya berlaku dalam satu segmen (link), otomatis terbentuk |
| Unique Local | fc00::/7 | Mirip alamat privat pada IPv4 |
| Multicast | ff00::/8 | Pengiriman ke sekelompok perangkat |
| Loopback | ::1/128 | Pengujian internal host |
Catatan: IPv6 tidak memiliki alamat broadcast. Fungsinya digantikan oleh multicast.
Contoh Subnetting IPv6
Sebuah organisasi memperoleh prefix 2001:db8:acad::/48. Umumnya setiap subnet menggunakan prefix /64, sehingga tersedia 16 bit untuk Subnet ID (65.536 subnet).
| Segmen | Alamat Subnet |
|---|---|
| Lab A | 2001:db8:acad:1::/64 |
| Lab B | 2001:db8:acad:2::/64 |
| Lab C | 2001:db8:acad:3::/64 |
| Link router | 2001:db8:acad:ff::/64 |
Studi Kasus: Desain Topologi Lab Komdat
Lab Komdat memiliki 3 ruang praktikum dan 1 ruang server. Rancang jaringan dengan ketentuan:
- Topologi hybrid (star di tiap lab, tersambung ke satu router/switch layer 3).
- Setiap lab berada pada subnet berbeda (gunakan hasil VLSM di atas).
- Ruang server berada pada subnet tersendiri.
- Seluruh segmen juga dialamati IPv6 (dual-stack).
Rancangan Alamat
| Segmen | IPv4 | IPv6 | Gateway IPv4 |
|---|---|---|---|
| Lab A | 192.168.20.0/25 | 2001:db8:acad:1::/64 | 192.168.20.1 |
| Lab B | 192.168.20.128/26 | 2001:db8:acad:2::/64 | 192.168.20.129 |
| Lab C | 192.168.20.192/27 | 2001:db8:acad:3::/64 | 192.168.20.193 |
Diagram Topologi (Konsep)
[ Router / L3 Switch ]
/ | \
[Switch A] [Switch B] [Switch C]
| | | | | | |
PC PC PC PC PC PC PC
(Lab A) (Lab B) (Lab C)
Gambar diagram dari Packet Tracer dapat diunggah lewat Pengelola Media lalu dipanggil dengan{{komdat:topologi.png?600}}.
Langkah Praktikum
A. Konfigurasi di Cisco Packet Tracer
- Susun perangkat: 1 router, 3 switch, dan beberapa PC sesuai diagram.
- Hubungkan dengan kabel straight-through (PC–switch, switch–router).
- Atur IP pada antarmuka router (contoh untuk Lab A):
Router> enable Router# configure terminal Router(config)# interface gigabitEthernet 0/0 Router(config-if)# ip address 192.168.20.1 255.255.255.128 Router(config-if)# ipv6 address 2001:db8:acad:1::1/64 Router(config-if)# no shutdown Router(config-if)# exit Router(config)# ipv6 unicast-routing
- Ulangi untuk antarmuka Lab B dan Lab C dengan alamat masing-masing.
- Atur IP statis di tiap PC (IP, subnet mask, default gateway).
- Uji konektivitas dengan perintah
pingantar PC di subnet berbeda.
B. Konfigurasi di Linux
Cek antarmuka jaringan:
ip a
Tambahkan alamat IPv4 dan IPv6 sementara (hilang setelah reboot):
sudo ip addr add 192.168.20.10/25 dev eth0 sudo ip -6 addr add 2001:db8:acad:1::10/64 dev eth0 sudo ip route add default via 192.168.20.1
Verifikasi perhitungan subnet dengan ipcalc:
sudo apt install ipcalc -y ipcalc 192.168.20.0/25
Uji konektivitas:
ping -c 4 192.168.20.1 ping -6 -c 4 2001:db8:acad:1::1
Tugas dan Evaluasi
- Gambarkan topologi jaringan sebuah kampus dengan model hierarkis tiga lapis.
- Lakukan FLSM pada blok
172.16.0.0/16menjadi 8 subnet. Tentukan network ID, rentang host, dan broadcast tiap subnet. - Lakukan VLSM pada blok
10.10.10.0/24untuk kebutuhan 60, 30, 12, dan 2 host. - Singkatkan alamat IPv6 berikut:
2001:0db8:0000:0042:0000:0000:0000:00ab. - Implementasikan rancangan nomor 3 pada Packet Tracer dan lampirkan tangkapan layar hasil
ping.
Referensi
- Kurose, J. F., & Ross, K. W. Computer Networking: A Top-Down Approach.
- Tanenbaum, A. S., & Wetherall, D. J. Computer Networks.
- RFC 1918 – Address Allocation for Private Internets.
- RFC 4291 – IP Version 6 Addressing Architecture.
Modul ini merupakan bagian dari Knowledge Base Lab Komunikasi Data – Kelompok 10.
