Apa Itu TCP? Ketahui Definisi dan 4 Layernya Ini

Salah satu protokol yang menjadi tulang punggung komunikasi digital adalah TCP (Transmission Control Protocol). Ia tidak hanya menjamin bahwa data sampai ke tujuan dengan aman, tetapi juga mengelola bagaimana data tersebut dikirim dan diterima melalui jaringan.

Untuk lebih memahami bagaimana ia bekerja dan perannya dalam komunikasi jaringan, mari kita selami definisi TCP serta 4 lapisan penting yang menyusun strukturnya.

Definisi TCP

Transmission Control Protocol (TCP) adalah salah satu protokol komunikasi inti dalam jaringan internet. TCP bertanggung jawab untuk memastikan bahwa data yang dikirimkan antara komputer di internet tiba secara utuh dan urut.

Pada awalnya, TCP/IP dirancang untuk jaringan ARPANET, pendahulu internet modern. Transmission Control Protocol pertama kali dikembangkan pada tahun 1974 oleh Vint Cerf dan Bob Kahn.

Ia merupakan bagian dari suite protokol yang lebih besar yang dikenal sebagai TCP/IP (Transmission Control Protocol/Internet Protocol), yang menjadi standar komunikasi utama di internet.

Baca juga: Sudah Tahu Script HTML Bucin Sinkronin? Ketahui 3 Langkah Cara Membuatnya

Ia sangat penting dalam komunikasi jaringan modern karena beberapa alasan kunci yang berhubungan dengan keandalan, efisiensi, dan pengelolaan data. Ini adalah beberapa alasan mengapa TCP penting:

1. Dirancang untuk memastikan bahwa data yang dikirim dari satu titik ke titik lain di jaringan tiba dengan utuh dan urut. Protokol ini menyediakan mekanisme untuk memeriksa dan mengoreksi kesalahan, serta meminta pengiriman ulang segmen data yang hilang atau rusak.
2. Mengatur aliran data antara pengirim dan penerima untuk mencegah kelebihan beban jaringan dan memastikan bahwa data dikirim dengan kecepatan yang sesuai dengan kemampuan penerima. Membantu menghindari situasi di mana penerima kelebihan beban dan tidak dapat memproses data dengan cepat.
3. Memiliki mekanisme untuk mendeteksi dan merespon kemacetan jaringan. Dengan menyesuaikan laju pengiriman data berdasarkan kondisi jaringan saat ini, TCP membantu menjaga kinerja jaringan tetap optimal dan mengurangi kemungkinan terjadinya kelebihan beban.
4. Membagi data besar menjadi segmen-segmen kecil yang lebih mudah dikelola dan dikirim melalui jaringan. Di sisi penerima, segmen-segmen ini kemudian disusun kembali menjadi data asli. Memungkinkan pengiriman data yang lebih efisien dan mudah diatur.
5. Menggunakan proses three-way handshake untuk membangun dan mengakhiri koneksi antara pengirim dan penerima. Proses ini memastikan bahwa kedua belah pihak siap untuk berkomunikasi sebelum data mulai dikirim, serta memastikan bahwa koneksi diakhiri dengan baik setelah pengiriman data selesai.
6. Banyak aplikasi dan protokol jaringan yang bergantung pada TCP untuk pengiriman data yang andal. Contohnya termasuk HTTP/HTTPS untuk penjelajahan web, SMTP untuk email, FTP untuk transfer file, dan banyak lagi. Tanpanya, aplikasi-aplikasi ini tidak akan berfungsi dengan baik atau mungkin tidak bisa berfungsi sama sekali.
7. Menggunakan checksums untuk mendeteksi kesalahan dalam segmen data yang diterima. Jika kesalahan terdeteksi, segmen tersebut akan diminta ulang dari pengirim. Ini memastikan bahwa data yang diterima adalah benar dan tanpa kesalahan, yang sangat penting untuk aplikasi yang membutuhkan keakuratan tinggi, seperti transfer file dan komunikasi finansial.
8. Dengan membagi data menjadi segmen-segmen kecil dan memastikan bahwa setiap segmen tiba dengan urut, ia membantu mengurangi fragmentasi data yang dapat menyebabkan keterlambatan dan masalah kinerja lainnya di jaringan.

Cara Kerja TCP

Transmission Control Protocol bekerja dengan memastikan data dikirimkan dengan cara yang terorganisir dan dapat diandalkan. Berikut ini terdapat penjelasan lebih rinci tentang cara kerja TCP:

1. Segmentation: data yang besar dipecah menjadi segmen-segmen yang lebih kecil. Ini dilakukan untuk memudahkan pengiriman data melalui jaringan dan memastikan setiap segmen dapat dikirimkan dan diterima dengan efisien.
2. Transmission: segmen-segmen yang telah dipisah kemudian dikirimkan ke penerima melalui jaringan. Setiap segmen diberi nomor urut untuk memastikan urutannya dapat dipertahankan saat diterima.
3. Acknowledgment: setiap segmen yang diterima oleh penerima dikonfirmasi melalui pesan ACK (Acknowledgment). Jika pengirim tidak menerima pesan ACK, segmen yang hilang atau rusak akan dikirim ulang.
4. Error checking: menggunakan checksums untuk memeriksa integritas data. Checksums adalah nilai yang dihitung berdasarkan konten segmen. Penerima menghitung checksum dari data yang diterima dan membandingkannya dengan checksum yang dikirim. Jika nilai tersebut tidak cocok, maka data dianggap rusak dan segmen tersebut diminta ulang.
5. Reassembly: segmen-segmen yang diterima kemudian disusun kembali menjadi data asli di sisi penerima. Proses ini memastikan bahwa data yang diterima oleh penerima adalah sama persis dengan data yang dikirim oleh pengirim.

Dalam bekerja Transmission Control Protocol menggunakan metode yang dikenal sebagai three-way handshake untuk memulai dan mengakhiri koneksi.

Proses ini memastikan bahwa kedua belah pihak siap untuk berkomunikasi dan bahwa koneksi telah berhasil dibangun sebelum data dikirimkan.

Ini adalah langkah-Langkah di dalam three-way handshake:

1. SYN (Synchronize) pengirim mengirimkan segmen SYN ke penerima untuk memulai koneksi. Segmen ini berisi nomor urut awal yang akan digunakan dalam komunikasi.
2. SYN-ACK (Synchronize-Acknowledgment) penerima membalas dengan segmen SYN-ACK, yang mengandung nomor urut penerima serta ACK untuk segmen SYN yang diterima. Ini menandakan bahwa penerima siap untuk memulai komunikasi.
3. ACK (Acknowledgment) pengirim mengirimkan segmen ACK sebagai konfirmasi bahwa koneksi telah berhasil dibangun. Setelah ini, data dapat mulai dikirimkan antara pengirim dan penerima.

TCP juga menggunakan proses handshake untuk mengakhiri koneksi, yang disebut four-way handshake seperti ini:

1. FIN (Finish) pengirim mengirimkan segmen FIN untuk memulai penghentian koneksi.
2. ACK (Acknowledgment) penerima mengakui segmen FIN dengan mengirimkan segmen ACK.
3. FIN (Finish) penerima mengirimkan segmen FIN untuk mengakhiri koneksi dari sisi mereka.
4. ACK (Acknowledgment) pengirim mengakui segmen FIN dari penerima dengan mengirimkan segmen ACK terakhir.

TCP Layer dalam Jaringan

TCP layer atau lapisan Transmission Control Protocol, merujuk pada bagian dari model protokol TCP/IP yang bertanggung jawab untuk mengatur dan memastikan pengiriman data antar komputer di jaringan.

Ia beroperasi pada lapisan transport dalam model TCP/IP. Model TCP/IP terdiri dari 4 lapisan ini:

1. Lapisan aplikasi: menyediakan antarmuka antara aplikasi jaringan dan lapisan transport. Protokol yang beroperasi di sini termasuk HTTP, FTP, SMTP, dan lain-lain.
2. Lapisan transport: menyediakan komunikasi end-to-end yang andal. Di sinilah TCP dan UDP beroperasi.
3. Lapisan internet: bertanggung jawab untuk routing paket data melalui jaringan. Protokol utama di sini adalah IP (Internet Protocol).
4. Lapisan akses jaringan: mengelola interaksi antara perangkat keras jaringan dan lapisan internet. Ini mencakup teknologi, seperti Ethernet dan Wi-Fi.

Kelebihan dan Kekurangan TCP

TCP merupakan protokol yang sangat andal dan banyak digunakan dalam jaringan komputer karena kemampuannya untuk memastikan pengiriman data yang tepat dan teratur. Inilah beberapa kelebihan yang akan kamu peroleh ketika menggunakan TCP:

1. Memastikan bahwa data dikirim dan diterima dengan urutan yang benar dan tanpa kesalahan. Jika ada segmen yang hilang atau rusak, Transmission Control Protocol akan mengirim ulang segmen tersebut hingga diterima dengan benar.
2. Mengatur aliran data antara pengirim dan penerima untuk mencegah kelebihan beban jaringan. Ini memastikan bahwa penerima tidak kewalahan dengan terlalu banyak data sekaligus.
3. Memiliki mekanisme untuk mendeteksi dan mengatasi kemacetan jaringan. Membantu menjaga performa jaringan dan mengurangi kemungkinan terjadinya kelebihan beban.
4. Memecah data besar menjadi segmen-segmen kecil yang lebih mudah dikelola dan dikirim. Di sisi penerima, segmen-segmen ini kemudian disusun kembali menjadi data asli.
5. Memerlukan proses tiga langkah (three-way handshake) untuk membangun koneksi sebelum data mulai dikirim. Ini memastikan bahwa kedua belah pihak siap untuk berkomunikasi dan data dapat dikirim dengan aman.
6. Menggunakan checksums untuk mendeteksi kesalahan dalam segmen data yang diterima dan meminta pengiriman ulang segmen yang rusak.

Namun, keandalannya datang dengan biaya overhead yang lebih tinggi, latensi tambahan, dan kompleksitas yang lebih besar seperti di dalam kekurangan TCP berikut ini:

1. Proses keandalan, kontrol aliran, dan pengendalian kemacetan yang diterapkan oleh TCP menambah overhead tambahan dalam komunikasi. Ini bisa membuatnya menjadi lebih lambat dibandingkan protokol yang lebih ringan seperti UDP.
2. Proses three-way handshake untuk membangun koneksi dan pengiriman ulang segmen yang hilang atau rusak dapat menambah latensi dalam komunikasi, terutama di jaringan dengan keterlambatan tinggi atau banyak kesalahan.
3. Lebih kompleks untuk diimplementasikan dan dikelola dibandingkan protokol yang lebih sederhana seperti UDP, karena banyaknya fitur yang harus diatur dan dijalankan dengan benar.
4. Karena keandalan dan pengendalian kemacetannya, ia tidak selalu cocok untuk aplikasi yang memerlukan transmisi data real-time, seperti streaming video atau VoIP (Voice over IP), di mana kecepatan lebih penting daripada keandalan penuh.
5. Memerlukan lebih banyak sumber daya dari sistem, seperti memori dan pemrosesan, karena harus menjaga dan mengelola banyak state informasi mengenai koneksi, seperti nomor urut segmen dan acknowledgment.

Pilihan untuk menggunakan Transmission Control Protocol atau tidak tergantung pada kebutuhan spesifik aplikasi, apakah kamu lebih mengutamakan keandalan dan integritas data atau kecepatan dan efisiensi.

Baca juga: Kenali 4 Perbedaan Web Statis dan Dinamis untuk Memilih Platform yang Tepat

Perbedaan antara TCP dan UDP

TCP (Transmission Control Protocol) dan UDP (User Datagram Protocol) adalah dua protokol utama di lapisan transport model TCP/IP.

Keduanya digunakan untuk mengirim data melalui jaringan, tetapi memiliki karakteristik dan kegunaan yang berbeda. Berikut adalah perbedaan utama antara keduanya:

1. Keandalan:
   • TCP: memastikan bahwa data yang dikirim tiba di tujuan dengan urutan yang benar dan tanpa kesalahan. Jika ada segmen data yang hilang atau rusak, TCP akan mengirim ulang segmen tersebut hingga data diterima dengan benar.
   • UDP: tidak menjamin bahwa data yang dikirim akan sampai di tujuan, tidak ada mekanisme untuk mengirim ulang data yang hilang atau rusak. Data dapat tiba dalam urutan yang salah atau tidak tiba sama sekali.
2. Connection-oriented vs. connectionless:
   • TCP: memerlukan proses tiga langkah (three-way handshake) untuk membangun koneksi sebelum data dapat dikirim. Ini memastikan bahwa kedua belah pihak siap untuk berkomunikasi.
   • UDP: tidak memerlukan koneksi sebelum mengirim data. Data dikirimkan sebagai paket individu yang disebut datagram, tanpa memastikan apakah penerima siap atau tidak.
3. Overhead:
   • TCP: memiliki overhead yang lebih tinggi karena fitur keandalan, kontrol aliran, dan pengendalian kemacetan. Setiap segmen TCP berisi header yang lebih besar dibandingkan dengan header UDP.
   • UDP: memiliki overhead yang lebih rendah. Header UDP lebih kecil dan sederhana, sehingga lebih efisien dalam hal kecepatan dan penggunaan sumber daya.
4. Penggunaan:
   • TCP: digunakan untuk aplikasi yang memerlukan keandalan dan integritas data, seperti penjelajahan web (HTTP/HTTPS), email (SMTP, IMAP), transfer file (FTP), dan aplikasi lainnya yang tidak dapat mentoleransi kehilangan data.
   • UDP: digunakan untuk aplikasi yang memerlukan kecepatan dan dapat mentoleransi kehilangan beberapa paket data, seperti streaming video dan audio, VoIP (Voice over IP), permainan online, dan aplikasi lainnya yang memprioritaskan kecepatan daripada keandalan.
5. Kontrol aliran dan pengendalian kemacetan:
   • TCP: menyediakan mekanisme kontrol aliran dan pengendalian kemacetan. TCP mengatur jumlah data yang dapat dikirim pada suatu waktu dan menyesuaikan laju pengiriman berdasarkan kondisi jaringan untuk menghindari kelebihan beban.
   • UDP: tidak menyediakan mekanisme kontrol aliran atau pengendalian kemacetan. Data dikirimkan secepat mungkin tanpa memperhatikan kondisi jaringan.
6. Error detection and correction:
   • TCP: menggunakan checksums, acknowledgment, dan pengiriman ulang untuk mendeteksi dan mengoreksi kesalahan. Ini memastikan bahwa data yang diterima adalah benar dan tanpa kesalahan.
   • UDP: menggunakan checksums untuk mendeteksi kesalahan, tetapi tidak memiliki mekanisme untuk mengoreksi kesalahan atau mengirim ulang data yang hilang atau rusak.

Cocok untuk aplikasi yang memerlukan keandalan dan integritas data, meskipun dengan biaya overhead yang lebih tinggi dan latensi tambahan.

Sementara itu, cocok untuk aplikasi yang memerlukan kecepatan dan dapat mentoleransi kehilangan beberapa paket data, dengan overhead yang lebih rendah dan efisiensi yang lebih tinggi.

Memilih antara Transmission Control Protocol dan UDP tergantung pada kebutuhan spesifik aplikasi dan prioritas antara keandalan dan kecepatan. Jika kamu tengah mencari solusi yang komprehensif untuk kebutuhan digitalmu, termasuk jasa pembuatan website yang profesional dan andal, Optimaise adalah mitra yang tepat.

Dengan keahlian dalam desain dan pengembangan web, Optimaise siap membantu kamu dalam membangun situs web yang tidak hanya menarik tetapi juga fungsional, sehingga mendukung kesuksesan onlinemu.