BAB I
Abstrak
Pemrograman socket berorientasi tanpa koneksi (connectionless)
merupakan salahsatu kategori pemrograman jaringan yang masih tetap
eksis hingga saat ini. Untuk dapat memahami socket programming
dengan baik, diperlukan pemahaman menyangkut protocol UDP hingga
pembuatan programnya.Kajian ini diawali penjelasan protocol UDP
menyangkut tentang konsep komunikasi antar proses, socket address
yang dilengkapi dengan pembahasan konsep pemrograman client server.
Implementasi menggunakan bahasa pemrograman PHP, Pembahasan program
dibagi ke dalam dua bagian yakni pemrograman socket pada client dan
pemrograman socket pada server.PHP socket Programming telah
memiliki sejumlah dan fungsi untuk melakukan komunikasi
berorientasi tanpa koneksi menggunakan protokol UDP. Fungsi
socket_create() untuk pembentukan socket (pada server dan client),
socket_bind() untuk pembentukan socket address dengan variabel
socket (pada server), socket_connect() untuk pembentukan koneksi
aktif (pada client, socket_accept() untuk menerima koneksi dari
client (pada server), socket_write() untuk mengirim pesan ( pada
server dan client ), socket_read() untuk membaca pesan dari sebuah
socket( pada server dan client ). Socket_close() untuk menutup
menutup sebuah socket atau membatalkan sebuah koneksi UDP
Kata Kunci: Pemrograman soket, pemrograman client server,
Pemrograman Jaringan, Protocol UDP
ABSTRACT
Connection Oriented Socket programming is network programming
that still exist nowdays. For know socket programming well, it is
need understanding protocol UDP. The explanation was begin with
basic UDP Protocols like mechanism process communication, socket
address, UDP handshaking process. For comprehensive understanding
we need its implemented by making a client-server program was using
php. Explanations are divide in two parts. Socket programming
client side and socket programming server side.PHP socket
Programming has been having some function for realize connection
oriented communication using UDP Protocols. Function
socket_create() for creating socket (at server and client),
socket_bind() for creating socket address with socket variabel ( at
server), socket_connect() for creating active connection (at
client), socket_listen() for making active connection (at server),
socket_accept() for receiving connection from client (at server),
socket_write() for sending messsage ( at server and client ),
socket_read() for reading message from a socket( at server and
client ). Socket_close() for close a socket or terminating a UDP
Connection.
Keyword : Socket Programming, Pemrograman Client Server,
Pemrograman Jaringan, Protocol U
Latar BelakangPemrograman jaringan merupakan salah satu mata
kuliah wajib dalam program studi teknik informatika. Salah satu
materi pokok dalam pemrograman jaringan adalah pemrograman dengan
menggunakan socket (socket programming) . Rumusan MasalahRumusan
masalah yang dapat diambil berdasarkan latar belakang di atas
adalah:Bagaimana mengkaji socket programming secara lebih luas
mulai dari protokol UDP hingga pembuatan programnya dengan
menggunakan bahasa pemrograman PHP ?
Batasan Masalah1. Kajian UDP menyangkut tentang konsep
komunikasi antar proses , socket address, tipe socket, jenis-jenis
port number dan konsep three way handshaking dalam protocol UDP
yang dilengkapi dengan pembahasan konsep pemrograman client
server.2. Penjelasan Socket programming menggunakan model connected
oriented concurrent server oleh Behrouz A. TujuanBerdasarkan
perumusan masalah di atas, adapun tujuan dilaksanakannya penelitian
ini adalah menganalisa socket programming dalam kaitan protokol UDP
dan pembuatan programmnya dengan menggunakan bahasa pemrograman
PHP.
KERANGKA teoriTIS
Komunikasi antar proses pada Protokol TCP/IP
Ada 2 protokol pada lapisan Transport layer yakni TCP dan UDP.
Komunikasi pada level computer merupakan tanggungjawab protocol
lapisan network yakni protocol IP. Namun Protokol IP hanya
bertanggung jawab mengirimkan paket data ke computer tujuan. Untuk
komunikasi antar proses pada computer sumber dengan proses pada
computer tujuan menjadi tanggungjawab protocol TCP atau UDP. Ini
juga berarti proses pengiriman paket data dari suatu proses
computer sumber ke proses tertentu pada computer tujuan menjadi
tanggungjawab protocol TCP atau UDP Untuk komunikasi antar proses,
ada empat bagian yang harus diberi pengenal, yakni computer
client(localhost) dan computer server(remote host) dengan IP
Address, proses pada client(local process) dan proses pada
server(remote process) dengan port number
Gambar 1 Alamat Komunikasi antar Proses
IANA RangePort number dalam protocol UDP dapat bernilai integer
antara 0 sampai dengan 65535. IANA membaginya ke dalam tiga
kategori, yakni :
Tabel 1 : Pembagian Port IANA Range NoKatagoriNilai port
1Well-Known ports 0 s/d. 1023
2Registered port1024 s/d. 49151
3Dynamic (ephemeral) port49152 s/d. 65535
Namun tidak semua system operasi mengikuti standar yang
ditetapkan oleh IANA ini, seperti system operasi Free BSD membagi
ke dalam kategori reserved, ephermeral dan non privileged.
Well-Known Port pada UDP
Protokol UDP menggunakan sejumlah well-known port beberapa
diantaranya ditunjukkan pada tabel di bawah ini :
Tabel 2 : Well-known PortPortProtocolKeterangan
13DaytimeMengembaikan date dan time
20FTP, DataFTP ( Koneksi data )
24Priv-mail: any private mail system.
23TELNETTerminal Network
25SMTPSimple Mail Transfer Protokol
53DNSDomain Name Server
80HTTPHypertext Transfer Protocol
111RPCRemote Procedure Call
Berikut ini sebuah contoh penggunaan Well Known Port pada server
dan Ephemeral port pada client :
Gambar 2 Penggunaan Well-Known Port dan ephemeral port
Socket Address
Socket Address merupakan gabungan antara IP Address dan port
number. Sebuah koneksi membutuhkan socket address baik pada sisi
client(client socket address) maupun pada sisi server(server socket
address).Kedua-duanya harus unik
Socket InterfaceTipe Data
Ada 3 tipe data yang biasa digunakan dalam program
client-server, yakni :
1. u_char, tipe unsigned character dengan panjang 8-bit
2.u_short, tipe unsign integer dengan panjang 16-bit3.u_long, tipe
unsign integer dengan panjang 32-bit
Struktur Internet Address
Untuk IPv4 struktur internet address ditetapkan sebagai variable
bertipe Structure ( dalam bahasa C) dengan sebutan in_addr, berisi
hanya satu field, yakni field s_addr bertipe u_long.
Gambar 3 : Strukur Internet Address
Stuktur Internet Socket Addresssebuah socket address, secara
umum memegang IP Address, port number dan protocol family. Struktur
socket address dikenal dengan sebutan sockaddr_in yang memiliki
lima field, dimana field pertama dan field terakhir normalnya tidak
digunakan.
ProtocolsTypeFamily
..
Sin_lenSin_zeroSin_addrSin_portSin_family
Local Socket Address
..
Sin_zeroSin_addrSin_portSin_familySin_len
Remote Socket Address Socket
Gambar 4 : Struktur Socket AddressTipe Socket
Socket Interface menetapkan 3 tipe socket, yakni : stream
socket, datagrams socket, dan raw socket. Ketika jenis socket
tersebut dapat dilihat pada gambar di bawah ini :
Gambar 5 : Tipe Socket
datagrams socket
Stream socket dirancang digunakan dengan protocol berorientasi
koneksi seperti TCP. TCP menggunakan sepasang stream socket untuk
menghubungkan sebuah program aplikasi ke program aplikasi lainnya
melalui internet.
Socket system call
Beberapa fungsi telah ditentukan dimana fungsi-fungsi ini dapat
dipanggil oleh sebuah aplikasi program untuk mengkomunikasikannya
dengan program aplikasi lainnya.
1.Socket_create
Int socket (int family, int type , int protocol); AF_INET
SOCK_DGRAM 0 SOCK_STREAM
Bila berhasil fungsi ini akan mengembalikan descriptor socket
dengan nilai integer, dan bila tidak maka akan mengembalikan nilai=
-1Nilai konstanta parameter family untuk protocol UDP IPv4 adalah
AF_INET, sementara untuk protocol IPv6 nilainya adalah parameter
ini adalah AF_INET6.Untuk protocol UNIX bernilai AF_UNIX. Untuk
Nilai parameter type untuk protocol TCP adalah SOCK_STREAM, dan
untuk protocol UDP adalah SOCK_DGRAM.Untuk Nilai parameter protocol
selalui di set 0 (nol) untuk penggunaan protocol TCP atau UDP.
2. socket_Bind
Boolean socket_bind ( resource $socket , string $address [, int
$port = 0 ] )
Fungsi socket_bind() mengikat socket address local ( sebuah IP
Address dan sebuah port number ) dengan sebuah variable socket yang
sudah dibentuk melalui fungsi socket_created(). Jika socket bertipe
AF_INET family, Notasi IP Address dalam bentuk dotted-quad ( contoh
127.0.0.1). Bila socket bertipe AF_UNIX family, notasi IP Address
dalam bentuk Unix-domain socket (contoh /tmp/my.sock). Bila
berhasil fungsi ini akan bernilai true dan false bila gagal
3. Socket_ConnectFungsi ini digunakan oleh proses client dalam
membentuk sebuah koneksi aktif ke sebuah server. Bentuk umum fungsi
ini adalah sebagai berikut :
bolean socket_connect ( resource $socket , string $address [,
int $port = 0 ] )Nilai kembalian fungsi ini adalah True jika
berhasil dan False jika gagal.
Setelah sebuah socket diciptakan menggunakan fungsi
socket_create(), proses bind dengan fungsi socket_bind(), proses
listen dengan fungsi socket_listen(), Fungsi socket_accept
selanjutnya akan menerima koneksi yang datang ( incoming
connections). Ketika koneksi berhasil dibuat , maka selanjutnya
sebuah resource socket dikembalikan, yang akan dapat digunakan
untuk komunikasi. Jika ada sejumlah antrian koneksi pada soket,
maka yang pertama yang akan digunakan. 4. Socket_WriteFungsi ini
digunakan oleh sebuah proses untuk mengirim data ke sebuah proses
lain yang sedang berjalan pada remote computer. Fungsi ini dapat
digunakan dengan asumsi telah terbentuk koneksi antara dua buah
computer sebelumnya. Dapat juga dikatakan fungsi ini digunakan
untuk mengirim pesan dari server socket ke client socket atau
sebaliknya. Fungsi ini hanya dapat digunakan pada proses TCP.
Deklarasi fungsi ini adalah sebagai berikut :
int socket_write ( resource $socket, string $buffer [, int
$length = 0 ] )
Nilai kembalian fungsi ini bila berhasil adalah jumlah byte
buffer, dan FALSE bila error terjadi. 5. socket_readFungsi ini
digunakan oleh sebuah proses untuk menerima data dari proses lain
yang berjalan pada remote computer. Fungsi ini dapat digunakan
dengan asumsi telah terbentuk koneksi antara dua buah computer
sebelumnya. Dapat juga dikatakan fungsi ini digunakan untuk membaca
pesan yang berasal dari server socket pada computer client dan
membaca pesan yang berasal dari client socket pada server. Fungsi
ini hanya dapat digunakan pada proses TCP. Deklarasi fungsi ini
adalah sebagai berikut :
string socket_read ( resource $socket , int $length [, int $type
= PHP_BINARY_READ ] )
6. socket_close
Fungsi ini digunakan oleh sebuah proses untuk menutup sebuah
socket atau membatalkan sebuah koneksi TCP. Deklarasi fungsi ini
adalah sebagai berikut :
void socket_close ( resource $socket )
Algoritma Pemrograman Socket.
Algoritma pemrograman socket dalam bentuk bagan model connected
oriented concurrent server oleh Behrouz A) dapat dilihat pada
gambar di bawah ini :
Gambar 7 : connectionless concurrent server
Bagan di atas dapat dibagi ke dalam dua bagian, yakni algortima
pemrograman pada sisi client dan algortima pemrograman pada sisi
server.
Algoritma pemrograman Socket pada Server :
1. Set variable host dan port ( Set variables "host" and "port"
)2.Ciptakan sebuah socket ( Create Socket )3. Lakukan Bind soket
dengan port dan host (Bind the socket to port and host )4.Lakukan
listening pada socket ( Start listening to the socket )5.Lakukan
penerimaan incoming connection ( Accept incoming connection )6.Baca
(read) pesan dari socket client (Read the message from the Client
socket )7.Kirim pesan ke socket client (Send message to the client
socket )8.Tutup socket (close the socket )
Algoritma pemrograman Socket pada Client
1.Set variable host dan port ( Set variables "host" and "port"
)2.Ciptakan sebuah socket ( Create Socket )3. Buat koneksi ke
server (connect to the server)4.Tuliskan ke socket server ( Write
to server socket)5.Baca pesan respon dari socket server (Read the
message from the server )6.Tutup socket (close the socket )
Implementasi dan Pembahasan
Pemrograman Socket pada Server
Program di bawah ini implementasi dari algortima pemrograman
socket pada server di atas
Keluaran dari program di atas dapat dilihat pada gambar di bawah
ini :
Gambar 8 : Keluaran Program Socket Mengirim dan Menerima Data
pada Server
Program di atas dapat dijelaskan sebagai berikut :
1. variabel $host untuk menampung nama host yakni 127.0.0.1 dan
variabel $port untuk menampung nomor port yakni 4019. Kedua
variabel ini digabungkan membentuk alamat socket yang dibutuhkan
agar komunikasi antar proses pada client dan proses pada server
dapat dilakukan. sebagai pengenal Fungsi set_time_limit(0)
merupakan UDP Timer katagori keepalive timer. Fungsi ini diset
dengan nilai 0 agar server melakukan listen terus-menerus.2.
Menciptakan socket dengan fungsi socket_ create(). Variabel $socket
menampung soket yang diciptakan. Soket dengan parameter Tipe
AF_INET dan SOCK_DGRAM serta Nol(0) untuk protokol UDP. 2.
Melakukan Bind dengan fungsi socket_bind()Bind $socket dengan
variabel $host dengan nilai 127.0.0.1 dan variabel $port dengan
nilai 4019.Port 4019 masuk dalam katagori registered port
3.Melakukan listen dengan fungsi socket_listen(). Maksimum request
yang mengantri diset 3. 4.Membaca kiriman data dari socket
client.Fungsi socket_read() digunakan untuk membaca pesan kiriman
dari client. Variabel $spawn pada tahap 4 disertakan sebagai
parameter pada proses ini. Selanjutnya Variabel $dataclient sebagai
penampung pemanggilan fungsi ini akan berisi pesan kiriman dari
program socket client. 5.Mengirim pesan ke socket clientFungsi
socket_write() digunakan untuk mengirim pesan ke socket client.
Parameter $spawn disertakan sebagai parameter pertama, $msg
merupakan variabel yang berisi pesan yang akan dikirim, parameter
ketiga merupakan panjang pesan yang akan dikirim.
Pemrograman Socket pada Client
Program di bawah ini implementasi dari algortima pemrograman
socket pada client di atas:
Keluaran dari program di atas dapat dilihat pada gambar di bawah
ini :
Gambar 9 : Keluaran Program Socket Mengirim dan Menerima Data
pada ClientProgram di atas dapat dijelaskan sebagai berikut :
1. variabel $host untuk menampung nama host yakni 127.0.0.1 dan
variabel $port untuk menampung nomor port yakni 4019. Fungsi
set_time_limit(0) merupakan2. UDP Timer katagori keepalive timer.
Fungsi ini diset dengan nilai 0 agar server melakukan listen
terus-menerus.2. Menciptakan socket dengan fungsi
socket_create()Variabel $socket menampung soket yang diciptakan.
Soket dengan parameter Tipe AF_INET dan SOCK_DGRAM serta Nol(0)
untuk protokol UDP. 3.Melakukan koneksi ke server dengan fungsi
socket_connect(). Jalur virtual akan terbentuk antara komputer
client dan komputer server.4.Mengirim pesan ke socket serverFungsi
socket_write() digunakan untuk mengirim pesan ke socket server.
Variabel $pesan sebagai penampung pemanggilan fungsi ini. 5.Membaca
kiriman data dari socket serverFungsi socket_read() digunakan untuk
membaca pesan kiriman dari server. Variabel $pesan pada tahap 3
disertakan sebagai parameter pada proses ini. Selanjutnya Variabel
$dataclient sebagai penampung pemanggilan fungsi ini akan berisi
pesan kiriman dari program socket server.
Kesimpulan dan SaranKesimpulanDari penelitian ini dapat
disimpulkan beberapa hal berikut ini : 1.Tidak dapat diandalkan
Jika mengirimkan suatu pesan atau data, kita tidak akan tahu apakah
sudah terkirim atau belum dan apakah sebagian dari pesan tersebut
hilang atau tidak ketika proses pengiriman. Jadi akan ada
kemungkinan terjadinya data yang korup.2. Setelah jalur virtual
terbentuk (three handshaking), maka semua segment data dari sebuah
pesan akan dikirim melalui jalur ini. Komunikasi untuk proses
pemutusan koneksi juga melalui jalur ini.3.Tidak berurutan Ketika
mengrimkan dua pesan secara berurutan / satu demi satu. Tidak dapat
dipastikan data mana yang akan datang terlebih
dahulu.4.Connectionless (tanpa koneksi)Pesan-pesan UDP akan
dikirimkan tanpa harus dilakukan proses negosiasi koneksi antara
dua host yang hendak berukar informasi.
SaranBerdasarkan penelitian yang telah dilakukan, maka penulis
memberikan beberapa saran, yaitu:
1. Implementasi pada server dan client real dan program dengan
lebih banyak fungsi pada penelitian berikutnya.2.Analisis segment
data yang dikirim dan diterima dan penanganan error perlu dikaji
dalam peneltian berikutnya
DAFTAR PUSTAKA
http://www.skullbox.net/tcpudp.phphttp://kangjohn.wordpress.com/2009/09/02/transmission-control-protocolinternet-protocol/
TUGAS PEMOGRAMAN JARINGANKajian Pemrograman Soket Berorientasi
Tanpa Koneksi (Connectionless)
DI SUSUN OLEH:
Reynaldy ( 211510050)Sony Rangga (211510100)Tri Surya
(211510090)Rony (211510103 )Susi ( 211510059)Jasa Purba
(21151047)Jhointa Surbakti (211510069)
UNIVERSITAS METHODIST INDONESIAFAKULTAS ILMU KOMPUTERTA.
2013/2014
