Pernahkah anda bertanya-tanya apa yang sebenarnya terjadi saat anda mengirim pesan di WhatsApp atau menonton sebuah video di Youtube? Dalam hitungan detik saja, data berpindah dari smartphone anda di Indonesia ke server di belahan dunia lain dan kembali lagi. Kita sering membayangkan internet sebagai “awan” (cloud) yang sifatnya abstrak, namun pada kenyataannya, internet adalah struktur fisik yang sifatnya sangat terorganisir.

Untuk memahami bagaimana internet bekerja, kita perlu melihatnya dari sudut pandang “Nuts and Bolts” atau lebih tepatnya pada komponen penyusunnya. Secara garis besar, arsitektur internet sendiri dibagi menjadi dua bagian utama : Network Edge (pinggiran jaringan) dan Network Core (inti jaringan). Keduanya memiliki sebuah bagian-bagian tersendiri dan juga memiliki tugas-tugas tersendiri yang sangat berbeda, seperti perbedaan antara rumah tempat Anda tinggal dengan sistem jalan tol yang menghubungkan kota-kota. Artikel ini akan membedah peran vital Host yang berada di pinggiran dan Router yang bekerja senyap di inti jaringan.

Network Edge

Network Edge, Tempat Kita Berada

Bagian pertama yang akan dibahas dalam Network Edge vs Network Core yaitu Network Edge. Network Edge merupakan bagian yang terletak di bagian yang paling luar dari sebuah internet . Menurut (Hasfani & Ristian, 2024), definisi dari Network Edge (Jaringan Edge) adalah sebuah teknologi yang memungkinkan pemrosesan data dan komputasi dilakukan di dekat sumber datanya, yaitu pada “edge” jaringan, daripada mengirimkan semua data ke cloud atau pusat data jauh. Network Edge ini ditempati oleh sebuah bagian yang disebut sebagai End Systems atau Host. Host adalah sebuah device yang digunakan secara sehari-hari oleh para orang seperti contohnya laptop, PC, smartphone, hingga perangkat yang bisa terhubung dengan internet atau disebut Internet of Things (IoT) seperti kulkas pintar, dan perangkat IoT lainnya. Dalam sebuah lingkungan Network Edge ini, bagian Host sendiri terbagi menjadi dua peran utama yaitu : (PPT Computer Networks and The Internet Session 01-02 slide halaman ke 12)

–       Klien (Clients) : merupakan salah satu peran dalam Host dimana perangkat yang dipakai oleh pengguna seperti smartphone dan laptop yang sifatnya meminta informasi.

–     Server : merupakan salah satu peran dalam Host dimana server berupa komputer yang ditenagai kekuatan yang besar. Dengan kekuatan yang besar, server biasanya ditempatkan di sebuah tempat khusus yang dinamakan pusat data (data centers). Server memiliki beberapa tugas penting berupa menyimpan dan menyajikan konten yang biasanya berperan krusial seperti dalam menayangkan video Youtube yang ada atau menampilkan halaman pencarian Google yang juga merupakan bagian yang paling sering digunakan oleh para pengguna atau end-users.

Melalui peran Network Edge, jaringan yang terdapat dalam sebuah aplikasi mampu dijalankan. Ketika sebuah peramban web atau biasa disebut sebagai browser atau sebuah aplikasi chat yang ada dibuka, device yang berperan sebagai Host memecah data aplikasi tersebut menjadi potongan-potongan kecil yang dinamakan sebagai paket. Paket-paket dari data tersebut selanjutnya dikirimkan ke sebuah jaringan yang ada melalui sebuah fitur yang dinamakan sebagai access networks, baik melalui kabel seperti Ethernet, DSL, Fiber maupun juga melalui nirkabel yang tidak memerlukan kabel sama sekali Wi-Fi, 4G/5G, dan perangkat nirkabel lainnya yang juga mendukung Network Edge. Tanpa adanya bagian Network Edge ini, internet hanya berisi kabel kosong saja yang di dalamnya tidak terdapat adanya konten atau pengguna sama sekali.

Network Core Sebagai Jalan Tol Informasi dan Tulang Punggung Konektivitas Global

Jika Network Edge adalah tempat data diciptakan, maka Network Core sebagai inti jaringan adalah tempat data berpetualang. Seringkali bagian ini disebut sebagai tulang punggung internet karena menghubungkan miliaran perangkat di seluruh dunia melalui jaringan kabel serat optik bawah laut dan satelit yang super cepat. Penghuni utama kawasan ini adalah router. Berbeda dengan switch lokal yang hanya menghubungkan komputer di satu ruangan, router di inti jaringan bertugas untuk menghubungkan jaringan satu dengan yang lainnya atau bisa kita sebut inter-network connection. Adapun tiga mekanisme utama yang harus kita ketahui untuk memahami betapa krusialnya peran Network Core, antara lain yaitu packet switching, store-and-forward, routing and forwarding, dan Network of Networks.

Apa itu packet switching? Bayangkan kita ingin mengirimkan satu buku besar (file besar) ke teman anda. Alih-alih mengirim bukunya sekaligus yang dapat menyumbat kotak pos (circuit switching), sistem ini akan “merobek” setiap halaman buku tersebut dan dimasukkan ke amplop-amplop kecil terpisah yang disebut ‘paket’, lalu baru mengirimkannya satu per satu. Keuntungannya adalah jalur komunikasinya bisa dipakai beramai-ramai (sharing). Di sela-sela waktu pengiriman paket kita juga bisa diisi oleh paket milik orang lain.

Apa itu store-and-forward? Artinya sebuah router harus menerima dulu seluruh bit dari satu paket secara utuh sebelum ia bisa mulai mendorongnya ke router berikutnya. Proses menunggu inilah yang disebut sebagai transmission delay. Penting bagi kita untuk memastikan integritas data sebelum diteruskan.

Apa itu Routing and Forwarding? Kedua istilah ini berhubungan sebagai navigasi cerdas untuk router tahu ke mana ‘paket’ harus pergi. Routing sendiri adalah proses global di mana seluruh router di internet bisa saling bertukar informasi untuk memetakan “peta jalan” terbaik dari sumber ke tujuan. Ini mirip seperti aplikasi Google Maps yang membantu kita untuk mencari lokasi rute tercepat. Forwarding sendiri adalah aksi lokal cepat, dimana saat kita input link, router dapat melihat alamat tujuannya, mencocokkan dengan tabel rute, lalu baru memindahkannya ke output link yang tepat. Ini mirip polisi lalu lintas di persimpangan yang melambaikan tangan mengarahkan mobil kita ke jalan yang benar.

Apa itu Network of Networks? Penting untuk kita ingat bahwa tidak ada satupun perusahaan yang memiliki “internet”. Network Core sebenarnya adalah kumpulan dari berbagai jaringan penyedia layanan berupa ISP atau Internet Service Providers yang saling terhubung. Disini ada pula Tier-1 ISPs seperti AT&T, NTT, atau Tata Communications yang memiliki kabel serat optik lintas benua. Mereka saling terhubung satu sama lain di IEP atau Internet Exchange Points. Ada pun Access ISPs sebagai penyedia layanan lokal seperti Indihome atau Biznet yang menyambungkan ‘rumah’ kita ke Tier-1 ISPs.

Peran Protokol dan Arsitektur Berlapis dalam Komunikasi Internet

Agar host di Network Edge dapat saling bertukaran data dibutuhkan protokol jaringan, yaitu sekumpulan aturan bersama yang mengatur cara pesan dibuat, dikirim, dan dipahami oleh perangkat dalam jaringan. Pada tahun 1974, Cerf dan Kahn menjelaskan bahwa diperlukannya protokol umum yang bersifat independen, agar berbagai jaringan yang berbeda dapat saling terkoneksi. Dari sinilah lahir TCP/IP (Transmission Control Protocol/Internet Protocol) sebagai fondasi komunikasi internet modern. Semakin majunya perkembangan internet, kompleksitas jaringan ikut meningkat. Hal tersebut yang menyebabkan dirancangnya arsitektur internet dengan pendekatan layering atau pelapisan. Pada tahun 1986, Clark menjelaskan bahwa layering bertujuan untuk memisahkan fungsi jaringan ke tingkatan yang jelas. Sehingga setiap bagian sistem dapat dikembangkan, diperbaiki bahkan diganti tanpa perlu mempengaruhi keseluruhan jaringan yang ada. Melalui pendekatan ini, turut mendukung prinsip network edge yang menempatkan kecerdasan di pinggiran jaringan, sementara network core dibuat sesederhana mungkin. Melalui pendekatan diatas, internet disusun dalam struktur berlapis yang disebut Internet Protocol Stack, yang terdiri dari lima lapisan utama. (Kurose & Ross 2022) :

1. Application

Lapisan application sendiri berada pada tingkat teratas, yang berfungsi untuk mendukung aplikasi jaringan yang digunakan langsung oleh pengguna. Adapun beberapa protokol seperti HTTP (HyperText Transfer Protocol), SMTP (Simple Mail Transfer Protocol), dan IMAP (Internet Message Access Protocol) membuat aplikasi di host dapat saling bertukar informasi. Lapisan application sendiri hanya berjalan di network edge, karena router tidak menjalankan aplikasi dan tidak memproses data pada tingkat aplikasi.

2. Transport

Lapisan transport memiliki tugas terkait pengiriman data pada host sumber dan host tujuan. Lapisan ini sangat berperan dalam menjaga kualitas komunikasi end to end tanpa melibatkan router di network core. Adapun protokol TCP menyediakan layanan pengiriman yang andal, terstruktur dan aman dari kehilangan data. Sedangkan untuk protokol UDP, pengiriman dapat dilakukan lebih ringan, tetapi tidak terjamin keandalannya.

3. Network

Lapisan network memiliki tugas untuk mengatur pengalamatan dan pengiriman paket lintas jaringan. Lapisan ini menjadi penghubung utama antara core network dan edge network. Adapun IP bekerja pada lapisan ini dan digunakan oleh host dan router. Router menggunakan informasi alamat IP untuk menentukan jalur mana yang harus dilalui menuju tujuan.

4. Link

Lapisan link mengatur komunikasi antara perangkat yang terhubung secara langsung dalam satu segmen jaringan. Adapun protokol seperti ethernet dan wifi memastikan pengiriman dari host ke router terdekat atau antar router dalam jaringan lokal dapat berlangsung dengan baik.

5. Physical

Lapisan physical adalah lapisan paling dasar dan bertugas untuk mengirimkan bit-bit data melalui media transmisi fisik, seperti kabel tembaga, serat optik, ataupun gelombang radio. Pada lapisan ini, tidak memahami struktur data ataupun protokol tingkat atas. Melainkan hanya memastikan bit dapat berpindah dari satu titik ke titik lain secara fisik.

Dengan adanya protokol dan struktur hingga berlapis lima ini, interaksi dan komunikasi antara host di network edge dan router di network core bisa dilakukan secara tertib dan efisien. Host sendiri dapat berfokus pada kebutuhan aplikasi dan pengguna, sementara router dapat menjalankan tugas transportasi tanpa harus memahami isi data yang dibawanya. Melalui proses ini, internet mampu berkembang menjadi jaringan global yang kompleks, modular dan scalable.

Realita Jaringan: Delay dan Bottleneck

Walaupun secara konsep data di Internet terlihat seakan-akan langsung sampai, namun pada kenyataannya paket data selalu mengalami tunda (delay) dan bahkan dapat terjadi bisa hilang (loss). Berikut merupakan sumber utama delay dapat terjadi:

  • Processing Delay (dproc)

Processing Delay adalah waktu yang dibutuhkan router untuk melakukan pengecekan data. Seperti alamat tujuan, jenis paket dan lainnya. Pada proses ini juga akan menentukan paket  akan diteruskan kemana (output link). Waktu ini sangat singkat, tapi karena paket melewati banyak router, delay kecil ini tetap berkontribusi pada total waktu perjalanan data di Internet. Kenapa disebut delay karena setiap data yang melewati satu router membutuhkan waktu 1ms jika data melewati lebih dari satu router maka waktu akan terakumulasi sesuai dengan jumlah router.

  • Queueing Delay

Queueing Delay adalah waktu yang dihabiskan paket untuk mengantri di router sebelum bisa dikirim. Analoginya adalah seperti antrean kendaraan di gerbang tol, hanya terdapat satu gerbang tol yang dapat melayani satu mobil, jika terdapat 4 mobil maka antrean akan terasa cepat, namun jika terdapat 10 antrean maka akan terasa lebih lama. Kenapa internet kadang terasa lebih lemot, hal tersebut dapat terjadi akibat banyak pengguna aktif bersamaan, router ISP kewalahan, buffer penuh dan antrian yang Panjang. Hal yang dapat terjadi adalah game ngelag, video buffering, chat tidak dapat dikirim.

  • Transmission Delay

Waktu yang dibutuhkan untuk memasukkan paket data ke jalur pengiriman, bukan waktu sampai ke tujuan, tapi waktu mulai mengirim. Yang terjadi pada dunia nyata adalah ketika paket akan dikirimkan, paket terdiri dari bit-bit 0 dan 1, bit tersebut tidak dikirim sekaligus namun dikirim satu persatu sesuai dengan kecepatan link, transmission delay adalah waktu dari bit pertama di kirim sampai dengan bit terakhir.

  • Propagation Delay

Merupakan waktu data menempuh jarak dari titik satu ke titik yang lain, ini sangat berpengaruh pada jarak dan kecepatan sinyal, bukan dari ukuran data.Walaupun sinyal bergerak sangat cepat namun jika jarak yang ditempuh sangat jauh maka akan tetap membutuhkan waktu untuk sampai. Sebagai contoh sinyal tidak akan langsung sampai ke ujung yang lain namun ia harus bergerak melewati kabel tembaga, optik atau bahkan udara pergerakan inilah yang membutuhkan waktu. Analoginya adalah kabel = data, data = kendaraan semakin jauh jalannya maka akan semakin lama sampainya.

  • Bottleneck Link

Bottleneck Link merupakan link dengan kapasitass transmisi paling kecil di sepanjang jalur end-to-end. Walaupun sebagian besar jalur Internet cepat, satu jalur sempit saja sudah cukup untuk membatasi kecepatan keseluruhan, seperti jalan tol yang lancar tetapi terhambat oleh jalan kecil menuju rumah. Sebagai gambaran dalam satu perjalan data terdiri dari server – internet – rumah, ada banyak jalur yang dapat di tempuh link yang cepat, sedang, lambat, link yang paling lambat lah yang di sebut dengan Bottleneck Link.

Kesimpulan

Internet adalah kolaborasi harmonis antara kecerdasan di pinggiran (Edge) dan kecepatan di inti (Core). Network Edge yang berisi Host berfokus pada aplikasi dan pengalaman pengguna, sementara Network Core yang berisi Router berfokus pada transportasi data yang efisien dan reliabel. ​Memahami perbedaan ini membantu kita mengapresiasi kompleksitas di balik layar gawai kita. Saat internet terasa lambat, masalahnya bisa saja terjadi di Edge (Wi-Fi rumah yang penuh) atau di Core (kemacetan pada router antarpulau). Keduanya tak terpisahkan dalam membentuk jaringan global yang kini menjadi tulang punggung peradaban modern.

==_==

Penulis:

KEANE AMADEUS KRISTIANTO – 2902745270

FAUSTINE CHRISTABELL INDY LISTYANTO LESTIONO – 2902681336

IGNATIUS MICHAEL ALDRICH VAN MIRACLE – 2902593081

LOUIS ALAN PRATAMA – 2902590451

Uploader & Lecturer: Nico Yonatan Wicaksana, S.Kom., M.Kom.

Referensi:

  1. Hasfani, H., Ristian, U. (2024). Infrastruktur Jaringan Komunikasi pada Smart-Green House Tanaman Anggur Berbasis Edge Computing. Jurnal Teknik Energi Elektrik, Teknik Telekomunikasi, dan Teknik Elektronika, 12(2), 484-497.
  2. Kurose, J. F., & Ross, K. W. (2022). Computer Networking: A Top-Down Approach (8th ed., Global Edition). Pearson Education Ltd.
  3. Clark, D. D. (1988). The design philosophy of the DARPA Internet protocols. ACM SIGCOMM Computer Communication Review.
  4. Cerf, V. G., & Kahn, R. E. (1974). A protocol for packet network intercommunication.
  5. PPT Computer Networks and The Internet Session 01-02 slide halaman ke 12