Bahkan sebelum Internet ada, jaringan komputer sudah ada. Jaringan ini menggunakan alamat IP yang identik dengan yang digunakan saat ini. Jaringan ini saling berhubungan melalui ARPANET, yang akhirnya berkembang menjadi apa yang sekarang disebut Internet. Pada hari-hari awal jaringan komputer, skala dan popularitas Internet pada dasarnya tidak terbayangkan. Banyak teknologi modern yang kita anggap remeh tidak ada. Karena ini dan asumsi waktu, sejumlah besar alamat IP dibagikan.
Sebagai ARPANET terus berkembang, ditentukan bahwa sistem kontemporer untuk membagi-bagikan alamat akan mengalami masalah dengan kehabisan ruang alamat dalam waktu dekat. Jaringan berkelas adalah upaya pertama untuk menunda masalah mengatasi kelelahan ruang. Untuk memahami apa itu jaringan berkelas, dan cara kerjanya, penting untuk memahami sistem yang mendasarinya, terutama alamat IPv4.
Struktur Alamat IP
Alamat IP adalah alamat Protokol Internet unik yang digunakan untuk mengarahkan lalu lintas jaringan melalui Internet. IPv4 adalah skema pengalamatan utama. Alamat IPv4 umumnya ditampilkan dalam notasi bertitik-quad agar dapat dibaca manusia. Misalnya, alamat IP mungkin terlihat seperti ini "192.168.0.1". Setiap alamat IP memiliki empat bagian, dipisahkan oleh titik, maka istilahnya – dotted quad. Namun, ini juga disebut sebagai notasi dot-desimal.
Namun pada kenyataannya, komputer tidak benar-benar menggunakan format ini. Seperti semua yang ditangani komputer, alamat IP digunakan dalam biner. Dalam kasus alamat IPv4, masing-masing dari empat bagian, yang dikenal sebagai oktet, diwakili oleh 8 digit biner. Alamat di atas benar-benar “11000000.10101000.00000000.00000001” dalam biner.
Salah satu hal penting tentang ini adalah karena setiap oktet hanya diwakili oleh 8 bit biner, angka yang dapat dibaca manusia harus antara 0 dan 255. Ini berarti ada paling banyak 255*255*255*255 atau 4.294.967.296 kemungkinan alamat IP. Sementara empat miliar kemungkinan alamat IP mungkin tampak seperti banyak, itu kurang dari satu alamat IP per orang yang hidup saat ini. Kebanyakan orang di dunia barat memiliki lebih dari satu perangkat yang terhubung ke internet.
Jaringan Kelas A dan Asumsi Awal
Pada hari-hari awal jaringan komputer, diasumsikan bahwa tidak akan ada banyak jaringan. Tidak ada koneksi internet di rumah atau bahkan komputer di rumah. Perusahaan besar, lembaga pendidikan, dan departemen pemerintah adalah satu-satunya tempat dengan jaringan apa pun. Semua jaringan ini diasumsikan akan tumbuh secara signifikan. Sebaliknya, jumlah total jaringan akan tetap relatif kecil. Asumsi ini bahkan tidak salah arah dengan informasi pada saat itu karena IBM PC, komputer rumahan pertama, belum dirilis.
Perusahaan seperti Apple, Ford, dan AT&T mendapat banyak alamat. DOD AS mendapatkan lebih dari selusin alamat dalam jumlah besar. Apple mendapat 17.0.0.0, Ford mendapat 19.0.0.0, AT&T mendapat 12.0.0.0, sedangkan DOD mendapat 6.0.0.0, 7.0.0.0, 11.0.0.0, dan banyak lagi. Masing-masing jaringan ini menetapkan setiap alamat IP yang dimulai dengan angka pertama (17, 7, 19, dst) ke masing-masing perusahaan. Ini berarti setiap jaringan dapat mendukung 16.777.216 alamat IP individu. Itu juga berarti bahwa ada total 255 kemungkinan jaringan.
Ini adalah masalah besar, karena jaringan komputer semakin populer, menjadi jelas bahwa 255 jaringan tidak akan cukup untuk memenuhi permintaan. Untungnya masalah ini terlihat cukup awal untuk perbaikan yang akan dikembangkan. Perbaikan pertama disebut classful networking dan diperkenalkan pada tahun 1981. Kebetulan, ini adalah tahun yang sama ketika IBM PC dirilis. Komputer pribadi dan koneksi internet rumah akan segera meningkatkan tekanan pada ruang alamat.
Kelas-kelas
Ide jaringan classful adalah untuk memecah jaringan besar ini menjadi banyak jaringan yang lebih kecil. Jaringan besar asli diklasifikasi ulang sebagai jaringan Kelas A. Kelas baru B dan C juga dibuat, sementara bagian lain disisihkan untuk digunakan di masa mendatang. Cara termudah untuk memisahkan kelas adalah bahwa Kelas A mengambil paruh pertama dari semua alamat. Kelas B kemudian mengambil setengah dari alamat yang tersisa, dan Kelas C mendapatkan setengah dari alamat setelah Kelas B. Sisa ruang alamat dicadangkan.
Secara praktis, ini berarti bahwa setiap alamat IP di mana oktet pertama memiliki angka di bawah 128, adalah jaringan Kelas A. Jaringan Kelas B adalah alamat mana pun di mana oktet pertama adalah antara 128 dan 191. Setiap jaringan di mana oktet pertama adalah antara 192 dan 223 adalah jaringan Kelas C. Dan apa pun yang dimulai dengan 224 atau lebih tinggi dicadangkan. Dalam istilah biner, setiap alamat IP Kelas A dimulai dengan 0. Setiap alamat Kelas B dimulai dengan 10, setiap alamat Kelas C dimulai dengan 110, dan ruang yang dicadangkan dimulai dengan 111. Hal ini memudahkan untuk menentukan batas setiap jaringan.
Ini berarti bahwa keseluruhan ruang untuk jaringan kelas A dibelah dua dari 256 menjadi 128. Yang penting, ini juga berarti bahwa sekarang ada 16.384 jaringan Kelas B, yang masing-masing mendukung hingga 65.536 alamat IP, dan 2.097.152 jaringan Kelas C yang masing-masing mendukung 256 alamat IP. Ruang yang dicadangkan di ujung ruang alamat kemudian dibagi menjadi Kelas D dan Kelas E.
Ruang yang Dipesan
Sejumlah alamat di awal dan akhir setiap kelas dicadangkan dengan beberapa bagian di tengah juga dicadangkan. Beberapa, seperti 0.0.0.0 hingga 0.255.255.255 tidak secara khusus digunakan untuk apa pun, melainkan dicadangkan untuk penggunaan di masa mendatang. Bagian cadangan lainnya diberi tujuan tertentu. Misalnya, alamat IP apa pun yang dimulai dengan 127 diperlakukan sebagai alamat loopback. Lalu lintas jaringan tidak pernah dikirim dan hanya memantul kembali ke pengirim tanpa dikirim.
Alamat dimulai dengan 192 dicadangkan, dengan 192.168 alamat dicadangkan untuk digunakan di jaringan internal, memungkinkan jaringan internal mana pun untuk menggunakannya. Ini digunakan di hampir semua jaringan rumah, misalnya, karena menyediakan 256 kemungkinan alamat. Untuk kasus penggunaan yang lebih besar, alamat apa pun yang dimulai dengan 172,16 hingga 172,31 juga dicadangkan untuk penggunaan internal seperti halnya jaringan apa pun yang dimulai dengan 10.
Ruang alamat pribadi ini dicadangkan untuk penggunaan internal saja. Semua peralatan jaringan dirancang untuk mencegah lalu lintas yang ditujukan ke salah satu alamat yang dicadangkan ini agar tidak melewati router ke jaringan lain. Alamatnya khusus untuk jaringan, artinya siapa saja dan semua orang dapat menggunakannya di jaringan internal mereka sendiri. Agar ini berfungsi, router harus memiliki alamat IP publik, melacak perangkat internal mana yang meminta data apa dari jaringan lain, dan memastikan bahwa responsnya kembali ke kanan perangkat. Teknik ini disebut NAT atau Network Address Translation.
Keberhasilan dan Kegagalan Jaringan Berkelas
Jaringan berkelas memungkinkan penggunaan ruang yang jauh lebih efisien daripada hanya menetapkan satu 256th ruang alamat yang mungkin untuk setiap perusahaan yang memintanya. Sebagian besar perusahaan, departemen pemerintah, dll., tidak memerlukan 16.777.216 alamat IP. Mereka bisa mendapatkan jumlah alamat IP yang jauh lebih kecil yang diberikan kepada mereka dan baik-baik saja.
Sementara sistem jaringan berkelas terlihat bagus di atas kertas, dan tentu saja rapi, sayangnya, ia mengalami masalah serupa pada skala yang berbeda. Sebagian besar perusahaan juga lebih kecil dari jaringan kelas B, tidak memerlukan 65536 kemungkinan alamat IP. Bahkan di pertengahan 80-an dan awal 90-an, banyak perusahaan terlalu besar untuk jaringan kelas C hanya dengan 256 alamat IP. Ini berarti perusahaan sering membutuhkan jaringan Kelas B meskipun mereka hanya membutuhkan 300 alamat IP. Sekali lagi, ini berarti bahwa ruang alamat digunakan secara tidak efisien dengan sejumlah besar alamat yang dikeluarkan untuk perusahaan yang tidak akan pernah memanfaatkan semuanya.
Penerus Jaringan Berkelas
Masalah ini dengan cepat diidentifikasi, dan pada tahun 1993, hanya 12 tahun setelah jaringan berkelas diperkenalkan, itu diganti. Penggantinya disebut Classless Inter-Domain Routing, atau CIDR (sari yang diucapkan). CIDR memungkinkan lebih banyak konfigurasi dalam jumlah alamat yang diterbitkan. Mengizinkan jaringan didefinisikan oleh setiap bit biner daripada setiap oktet. Solusi ini masih digunakan sampai sekarang, meskipun pertumbuhan besar-besaran pada perangkat yang terhubung ke internet sekarang telah benar-benar menghabiskan ruang alamat IPv4 bahkan dengan teknik pengalamatan yang lebih efisien ini.
Solusi untuk itu adalah beralih ke IPv6 yang menyediakan ruang alamat yang jauh lebih besar, 340.282.366.920.938.463.463.374.607.431.768.211.456 kemungkinan alamat tepatnya. Itu kira-kira 340 triliun triliun triliun, jauh lebih banyak dari 4,3 miliar alamat IPv4 ganjil. Sayangnya, meskipun urgensi didorong oleh kehabisan ruang alamat IPv4 yang akan datang dan sekarang, dukungan IPv6 masih samar. Namun, ini terutama karena perangkat keras lama.
Kesimpulan
Jaringan berkelas merupakan upaya awal untuk meningkatkan efisiensi alokasi alamat IP. Itu berhasil menunda habisnya ruang alamat IPv4, selama 12 tahun itu ada. Itu digantikan oleh CIDR, yang merupakan solusi jangka panjang yang lebih sukses.
Beberapa warisan jaringan berkelas tetap hidup dengan banyak perusahaan masih memiliki Kelas B atau dan bahkan beberapa memiliki jaringan Kelas A yang ditugaskan kepada mereka yang tidak mungkin mereka manfaatkan secara efisien. Memang, bahkan mencoba untuk melakukannya menghadirkan sedikit risiko keamanan karena mesin apa pun yang menggunakan salah satu alamat IP tersebut akan dapat dialamatkan secara publik tanpa firewall di tempatnya. Dalam notasi CIDR, jaringan Kelas A adalah /8, jaringan Kelas B adalah /16, dan jaringan Kelas C adalah /24.