Apa itu TCP/IP? Sejarah, Cara Kerja, dan lapisan

TCP/IP – Internet telah mengubah cara kita berkomunikasi, bekerja, dan mengakses informasi. Namun, di balik kemudahan mengirim email, streaming video, atau berselancar di web, ada sebuah sistem yang bekerja tanpa henti untuk memastikan data sampai ke tujuan dengan tepat. Sistem itu bernama TCP/IP nerupakan protokol komunikasi yang menjadi fondasi seluruh jaringan internet.

Bagi yang belum familiar, TCP/IP mungkin terdengar teknis. Namun, sebenarnya konsepnya bisa dipahami oleh siapa saja, karena pada dasarnya, protokol ini mirip seperti sistem pos digital. Bila mengirim surat, kamu perlu alamat yang jelas, cara pengemasan yang baik, dan jalur pengiriman yang efisien. TCP/IP melakukan hal yang sama, tetapi untuk data digital.

Apa Itu TCP/IP?

TCP/IP adalah singkatan dari Transmission Control Protocol/Internet Protocol, Ini merupakan sekumpulan aturan (protokol) yang mengatur bagaimana data dikirim dan diterima melalui internet. Bayangkan jika internet adalah sebuah kota besar dengan miliaran rumah (perangkat). TCP/IP bertugas memastikan bahwa “paket data” yang dikirim dari satu rumah sampai ke rumah lain dengan benar, meskipun harus melewati banyak jalan (jaringan) yang berbeda.

Protokol ini terdiri dari dua komponen utama:

TCP (Transmission Control Protocol) – Bertanggung jawab memecah data menjadi paket-paket kecil, memastikan pengiriman berjalan lancar, dan menyusunnya kembali di tempat tujuan.
IP (Internet Protocol) – Bertugas memberikan alamat unik (IP Address) ke setiap perangkat dan mengarahkan paket data ke tujuan yang benar.

Tanpa TCP/IP, internet tidak akan bekerja. Setiap kali membuka website, mengirim email, atau video call, protokol inilah yang bekerja di belakang layar.

Sejarah TCP/IP

TCP/IP tidak muncul begitu saja. Protokol ini lahir dari kebutuhan militer Amerika Serikat di era Perang Dingin. Pada tahun 1960-an, Departemen Pertahanan AS (DoD) ingin membuat sistem komunikasi yang tetap berfungsi bahkan jika sebagian infrastrukturnya hancur.

Proyek ini dikembangkan oleh DARPA (Defense Advanced Research Projects Agency), yang kemudian melahirkan ARPANET—jaringan yang menjadi cikal bakal internet modern.

Perkembangan TCP/IP:

1969: ARPANET mulai beroperasi dengan teknologi packet switching.
1974: Vint Cerf dan Bob Kahn mempublikasikan makalah tentang “A Protocol for Packet Network Intercommunication,” yang menjadi dasar TCP/IP.
1983: ARPANET sepenuhnya beralih ke TCP/IP, menandai kelahiran internet modern.
1990-an: Dengan munculnya World Wide Web (WWW), TCP/IP menjadi standar global.

Yang menarik, TCP/IP awalnya bukan satu-satunya kandidat untuk protokol internet. Saingan utamanya adalah OSI Model, yang dikembangkan oleh ISO. Namun, karena TCP/IP lebih sederhana dan terbukti berfungsi dengan baik, akhirnya menjadi pilihan utama.

Bagaimana Cara Kerja TCP/IP Bekerja?

Berikut ini langkah demi langkah cara kerja TCP/IP.

1. Pembagian Data Menjadi Paket-Paket Kecil

Ketika Anda mengirim file, pesan, atau video melalui internet, data tersebut tidak dikirim dalam bentuk utuh. TCP, atau Transmission Control Protocol, terlebih dahulu memecah data menjadi bagian-bagian kecil yang disebut paket. Setiap paket ini diberi nomor urut tertentu agar nantinya dapat disusun kembali secara tepat di tujuan akhir.

2. Penambahan Informasi Pengiriman

Setelah pemecahan data, setiap paket dilengkapi dengan informasi tambahan yang penting untuk proses pengiriman. Informasi ini mencakup alamat IP pengirim dan penerima yang diatur oleh IP (Internet Protocol), nomor urut paket agar sistem di sisi penerima dapat menyusunnya kembali secara akurat, serta informasi untuk memeriksa kesalahan guna memastikan bahwa data yang diterima tidak rusak atau korup.

3. Pengiriman Melalui Router

Paket-paket yang sudah dipersiapkan ini kemudian dikirim melalui berbagai jalur di internet. Tidak semua paket harus menempuh rute yang sama. Mereka bisa melewati jaringan yang berbeda-beda, tergantung pada kondisi lalu lintas data saat itu. Proses pemilihan jalur dilakukan oleh perangkat jaringan yang disebut router. Router bertugas menentukan rute terbaik, biasanya yang paling cepat atau paling sedikit mengalami gangguan. Dengan begitu, pengiriman data menjadi efisien meskipun lalu lintas jaringan sangat padat.

4. Penerimaan & Penyusunan Kembali

Setelah semua paket sampai di tujuan, peran TCP kembali muncul untuk memeriksa apakah semua bagian data telah diterima dan dalam kondisi utuh. Bila ada paket yang hilang atau mengalami kerusakan selama perjalanan, komputer penerima akan meminta paket tersebut dikirim ulang. Ketika semua paket telah lengkap dan diverifikasi, data akan disusun kembali berdasarkan nomor urutnya sehingga membentuk kembali file atau informasi yang utuh seperti saat pertama kali dikirim.

4 Lapisan TCP/IP

TCP/IP menggunakan model 4 lapisan (sedangkan OSI Model menggunakan 7 lapisan). Setiap lapisan memiliki fungsi spesifik:

1. Lapisan Aplikasi (Application Layer)

Lapisan pertama adalah Lapisan Aplikasi. Ini merupakan lapisan paling atas yang langsung berinteraksi dengan pengguna. Semua aplikasi yang kita gunakan untuk mengakses internet—seperti browser, email client, atau aplikasi transfer file—beroperasi pada lapisan ini. Di sini terdapat berbagai protokol penting, seperti HTTP dan HTTPS yang digunakan untuk mengakses halaman web, SMTP, POP3, dan IMAP untuk layanan email, FTP untuk mentransfer file antar komputer, serta DNS yang bertugas menerjemahkan nama domain seperti google.com menjadi alamat IP yang dapat dikenali oleh jaringan. Lapisan ini menjadi jembatan antara aplikasi pengguna dan sistem jaringan di bawahnya.

2. Lapisan Transport (Transport Layer)

Selanjutnya, Lapisan Transport berfungsi untuk mengatur pengiriman data antara dua titik akhir komunikasi. Ia menjamin bahwa data yang dikirim dari satu perangkat akan sampai dengan benar ke perangkat tujuan. Ada dua protokol utama di lapisan ini, yaitu TCP (Transmission Control Protocol) dan UDP (User Datagram Protocol). TCP menyediakan komunikasi yang andal, memastikan bahwa setiap paket data dikirim, diterima, dan disusun kembali secara lengkap dan berurutan. Protokol ini umum digunakan dalam aplikasi yang membutuhkan ketepatan data seperti situs web dan email. Sebaliknya, UDP tidak menjamin keutuhan data, namun memiliki keunggulan dalam kecepatan. Karena itu, UDP sering digunakan untuk aplikasi yang membutuhkan respons cepat, seperti video streaming atau game online, di mana sedikit kehilangan data masih dapat ditoleransi.

3. Lapisan Internet (Internet Layer)

Kemudian terdapat Lapisan Internet, yang menjadi inti dari model TCP/IP. Di lapisan ini, protokol IP (Internet Protocol) berperan utama dalam menentukan alamat tujuan data dan mengarahkan paket-paket tersebut melalui berbagai jaringan menuju alamat tersebut. Selain IP, terdapat juga protokol ICMP yang digunakan untuk mendeteksi dan mendiagnosis masalah jaringan, seperti saat kita melakukan ping untuk mengecek koneksi. ARP (Address Resolution Protocol) juga berada di lapisan ini, dan berfungsi mencocokkan alamat IP dengan alamat fisik perangkat atau MAC address, yang sangat penting dalam proses komunikasi di jaringan lokal.

4. Lapisan Jaringan (Network Access Layer)

Lapisan paling bawah adalah Lapisan Akses Jaringan atau Network Access Layer. Di sinilah data yang telah diproses oleh lapisan-lapisan di atas akhirnya dikirim secara fisik ke perangkat lain melalui media transmisi seperti kabel Ethernet, jaringan Wi-Fi, atau bahkan jalur fiber optik. Lapisan ini mencakup semua aspek yang berkaitan dengan perangkat keras jaringan, driver, serta format sinyal. Ia bertanggung jawab mengubah data menjadi bentuk yang bisa dikirim melalui saluran komunikasi dan kemudian menangani penerimaan data di sisi penerima.

Keempat lapisan ini bekerja secara berurutan dan sinergis. Data dari pengguna diolah mulai dari Lapisan Aplikasi hingga menjadi sinyal fisik di Lapisan Akses Jaringan, lalu dikirim ke tujuan dan diproses secara terbalik dari bawah ke atas sampai kembali menjadi informasi yang bisa dibaca atau didengarkan oleh penerima. Inilah arsitektur TCP/IP yang menjadi tulang punggung komunikasi digital modern, memastikan bahwa setiap email, video, dan informasi lainnya bisa berpindah tempat dengan cepat dan efisien di seluruh dunia.

Mengapa TCP/IP Sangat Penting?

TCP/IP sangat penting karena menjadi fondasi utama dari seluruh komunikasi data di internet. Tanpa protokol ini, jaringan global seperti yang kita kenal sekarang tidak akan pernah terwujud. TCP/IP tidak hanya memungkinkan komputer saling terhubung dan bertukar data, tetapi juga menciptakan standar yang membuat perangkat dari berbagai merek dan sistem operasi bisa bekerja sama dalam satu ekosistem yang sama. Keberhasilan internet modern sangat bergantung pada keunggulan-keunggulan yang dimiliki oleh protokol ini.. Beberapa keunggulannya:

1. Fleksibel

Protokol ini dirancang agar dapat berfungsi di berbagai jenis jaringan, mulai dari jaringan lokal kecil di rumah atau kantor, hingga jaringan besar seperti internet global. Baik itu menggunakan kabel, Wi-Fi, satelit, atau media komunikasi lainnya, TCP/IP dapat berjalan dengan andal di atasnya. Hal ini memungkinkan berbagai perangkat seperti komputer, smartphone, tablet, bahkan smart TV dan perangkat IoT, bisa saling terhubung dengan mulus meskipun menggunakan infrastruktur yang berbeda.

2. Skalabel

TCP/IP mampu mendukung komunikasi antar miliaran perangkat di seluruh dunia. Sistem pengalamatan IP memungkinkan setiap perangkat memiliki identitas unik, sehingga bisa saling mengenali dan bertukar informasi. Seiring dengan pertumbuhan pesat jumlah pengguna internet dan perangkat yang terhubung, TCP/IP tetap mampu menangani lalu lintas data yang sangat besar dengan efisien, terutama dengan perkembangan teknologi seperti IPv6 yang menyediakan jumlah alamat IP hampir tak terbatas.

3. Handal

Dari segi keandalan, TCP/IP memiliki mekanisme koreksi kesalahan yang kuat, terutama melalui protokol TCP. Protokol ini memastikan bahwa setiap paket data yang dikirim akan sampai di tujuan dengan utuh dan dalam urutan yang benar. Jika terjadi gangguan atau kehilangan data di tengah jalan, sistem akan secara otomatis meminta pengiriman ulang. Ini membuat pengalaman pengguna tetap stabil dan terpercaya, baik saat mengakses situs web, mengirim email, maupun menonton video secara daring.

4. Terbuka

Yang tak kalah penting, TCP/IP bersifat terbuka. Protokol ini dikembangkan berdasarkan standar terbuka yang bisa diakses, dipelajari, dan digunakan oleh siapa saja tanpa perlu membayar lisensi atau royalti. Hal ini mendorong inovasi dan kolaborasi di seluruh dunia, karena pengembang dari berbagai negara dan organisasi dapat menciptakan aplikasi, layanan, dan perangkat yang kompatibel tanpa hambatan kepemilikan intelektual. Keberadaan standar terbuka ini juga menjadi alasan mengapa internet bisa berkembang begitu cepat dan inklusif.

Penutup

Dari email hingga transaksi perbankan, dari media sosial hingga cloud computing semua bergantung pada TCP/IP. Protokol ini mungkin tidak terlihat, tetapi tanpanya, dunia digital yang kita nikmati hari ini tidak akan ada.

Bila kamu ingin memahami internet lebih dalam, mempelajari TCP/IP adalah langkah pertama yang penting. Karena pada dasarnya, memahami TCP/IP berarti memahami bagaimana dunia terhubung.

Jadi, lain kali kamu mengirim pesan atau menonton video online, ingatlah bahwa di balik layar, TCP/IP sedang bekerja keras untuk membuat semuanya berjalan mulus.

Referensi

Cerf, V., & Kahn, R. (1974). A protocol for packet network intercommunication. IEEE Transactions on Communications, 22(5), 637-648. https://doi.org/10.1109/TCOM.1974.1092259
Comer, D. E. (2014). Internetworking with TCP/IP: Principles, protocols, and architecture (6th ed.). Pearson.
Forouzan, B. A. (2013). TCP/IP protocol suite (4th ed.). McGraw-Hill Education.
Kozierok, C. M. (2005). The TCP/IP guide: A comprehensive, illustrated internet protocols reference. No Starch Press.
Stallings, W. (2021). Data and computer communications (11th ed.). Pearson.
Tanenbaum, A. S., & Wetherall, D. J. (2021). Computer networks (6th ed.). Pearson.
Zacker, C. (2016). TCP/IP fundamentals for Microsoft Windows. Microsoft Press.