CPU

CPU

Unit Pengolah Pusat (UPP) (bahasa Inggris: CPU, singkatan dari Central Processing Unit), merujuk kepada perangkat keras komputer yang memahami dan melaksanakan perintah dan data dari perangkat lunak. Istilah lain, prosesor (pengolah data), sering digunakan untuk menyebut CPU. Adapun mikroprosesor adalah CPU yang diproduksi dalam sirkuit terpadu, seringkali dalam sebuah paket sirkuit terpadu-tunggal. Sejak pertengahan tahun 1970-an, mikroprosesor sirkuit terpadu-tunggal ini telah umum digunakan dan menjadi aspek penting dalam penerapan CPU.

KOMPONEN CPU

Diagram blok sederhana sebuah CPU.

Komponen CPU terbagi menjadi beberapa macam, yaitu sebagai berikut.

• Unit kontrol yang mampu mengatur jalannya program. Komponen ini sudah pasti terdapat dalam semua CPU.CPU bertugas mengontrol komputer sehingga terjadi sinkronisasi kerja antar komponen dalam menjalankan fungsi-fungsi operasinya. termasuk dalam tanggung jawab unit kontrol adalah mengambil intruksi-intruksi dari memori utama dan menentukan jenis instruksi tersebut. Bila ada instruksi untuk perhitungan aritmatika atau perbandingan logika, maka unit kendali akan mengirim instruksi tersebut ke ALU. Hasil dari pengolahan data dibawa oleh unit kendali ke memori utama lagi untuk disimpan, dan pada saatnya akan disajikan ke alat output. Dengan demikian tugas dari unit kendali ini adalah:
  • Mengatur dan mengendalikan alat-alat input dan output.
  • Mengambil instruksi-instruksi dari memori utama.
  • Mengambil data dari memori utama (jika diperlukan) untuk diproses.
  • Mengirim instruksi ke ALU bila ada perhitungan aritmatika atau perbandingan logika serta mengawasi kerja dari ALU.
  • Menyimpan hasil proses ke memori utama.

• Register merupakan alat penyimpanan kecil yang mempunyai kecepatan akses cukup tinggi, yang digunakan untuk menyimpan data dan/atau instruksi yang sedang diproses. Memori ini bersifat sementara, biasanya di gunakan untuk menyimpan data saat di olah ataupun data untuk pengolahan selanjutnya. Secara analogi, register ini dapat diibaratkan sebagai ingatan di otak bila kita melakukan pengolahan data secara manual, sehingga otak dapat diibaratkan sebagai CPU, yang berisi ingatan-ingatan, satuan kendali yang mengatur seluruh kegiatan tubuh dan mempunyai tempat untuk melakukan perhitungan dan perbandingan logika.
• ALU unit yang bertugas untuk melakukan operasi aritmetika dan operasi logika berdasar instruksi yang ditentukan. ALU sering di sebut mesin bahasa karena bagian ini ALU terdiri dari dua bagian, yaitu unit arithmetika dan unit logika boolean yang masing-masing memiliki spesifikasi tugas tersendiri. Tugas utama dari ALU adalah melakukan semua perhitungan aritmatika (matematika) yang terjadi sesuai dengan instruksi program. ALU melakukan semua operasi aritmatika dengan dasar penjumlahan sehingga sirkuit elektronik yang digunakan disebut adder.

Tugas lain dari ALU adalah melakukan keputusan dari suatu operasi logika sesuai dengan instruksi program. Operasi logika meliputi perbandingan dua operand dengan menggunakan operator logika tertentu, yaitu sama dengan (=), tidak sama dengan (¹ ), kurang dari (<), kurang atau sama dengan (£ ), lebih besar dari (>), dan lebih besar atau sama dengan (³ ).

• CPU Interconnections adalah sistem koneksi dan bus yang menghubungkan komponen internal CPU, yaitu ALU, unit kontrol dan register-register dan juga dengan bus-bus eksternal CPU yang menghubungkan dengan sistem lainnya, seperti memori utama, piranti masukan /keluaran.

CARA KERJA CPU

Saat data dan/atau instruksi dimasukkan ke processing-devices, pertama sekali diletakkan di RAM (melalui Input-storage); apabila berbentuk instruksi ditampung oleh Control Unit di Program-storage, namun apabila berbentuk data ditampung di Working-storage). Jika register siap untuk menerima pengerjaan eksekusi, maka Control Unit akan mengambil instruksi dari Program-storage untuk ditampungkan ke Instruction Register, sedangkan alamat memori yang berisikan instruksi tersebut ditampung di Program Counter. Sedangkan data diambil oleh Control Unit dari Working-storage untuk ditampung di General-purpose register (dalam hal ini di Operand-register). Jika berdasar instruksi pengerjaan yang dilakukan adalah arithmatika dan logika, maka ALU akan mengambil alih operasi untuk mengerjakan berdasar instruksi yang ditetapkan. Hasilnya ditampung di Accumulator. Apabila hasil pengolahan telah selesai, maka Control Unit akan mengambil hasil pengolahan di Accumulator untuk ditampung kembali ke Working-storage. Jika pengerjaan keseluruhan telah selesai, maka Control Unit akan menjemput hasil pengolahan dari Working-storage untuk ditampung ke Output-storage. Lalu selanjutnya dari Output-storage, hasil pengolahan akan ditampilkan ke output-devices.

Fungsi CPU

CPU berfungsi seperti kalkulator, hanya saja CPU jauh lebih kuat daya pemrosesannya. Fungsi utama dari CPU adalah melakukan operasiaritmatika dan logika terhadap data yang diambil dari memori atau dari informasi yang dimasukkan melalui beberapa perangkat keras, seperti papan ketik, pemindai, tuas kontrol, maupun tetikus. CPU dikontrol menggunakan sekumpulan instruksi perangkat lunak komputer. Perangkat lunak tersebut dapat dijalankan oleh CPU dengan membacanya dari media penyimpan, seperti cakram keras, disket, cakram padat, maupun pita perekam. Instruksi-instruksi tersebut kemudian disimpan terlebih dahulu pada memori fisik(RAM), yang mana setiap instruksi akan diberi alamat unik yang disebutalamat memori. Selanjutnya, CPU dapat mengakses data-data pada RAM dengan menentukan alamat data yang dikehendaki.
Saat sebuah program dieksekusi, data mengalir dari RAM ke sebuah unit yang disebut dengan bus, yang menghubungkan antara CPU dengan RAM. Data kemudian didekode dengan menggunakan unit proses yang disebut sebagai pendekoder instruksi yang sanggup menerjemahkan instruksi. Data kemudian berjalan ke unit aritmatika dan logika (ALU) yang melakukan kalkulasi dan perbandingan. Data bisa jadi disimpan sementara oleh ALUdalam sebuah lokasi memori yang disebut dengan register supaya dapat diambil kembali dengan cepat untuk diolah. ALU dapat melakukan operasi-operasi tertentu, meliputi penjumlahan, perkalian, pengurangan, pengujian kondisi terhadap data dalam register, hingga mengirimkan hasil pemrosesannya kembali ke memori fisik, media penyimpan, atau register apabila akan mengolah hasil pemrosesan lagi. Selama proses ini terjadi, sebuah unit dalam CPU yang disebut dengan penghitung program akan memantau instruksi yang sukses dijalankan supaya instruksi tersebut dapat dieksekusi dengan urutan yang benar dan sesuai.

Percabangan instruksi

Pemrosesan instruksi dalam CPU dibagi atas dua tahap, Tahap-I disebut Instruction Fetch, sedangkan Tahap-II disebut Instruction Execute. Tahap-I berisikan pemrosesan CPU dimana Control Unit mengambil data dan/atau instruksi dari main-memory ke register, sedangkan Tahap-II berisikan pemrosesan CPU dimana Control Unit menghantarkan data dan/atau instruksi dari register ke main-memory untuk ditampung di RAM, setelah Instruction Fetch dilakukan. Waktu pada tahap-I ditambah dengan waktu pada tahap-II disebut waktu siklus mesin (machine cycles time).
Penghitung program dalam CPU umumnya bergerak secara berurutan. Walaupun demikian, beberapa instruksi dalam CPU, yang disebut denganinstruksi lompatan, mengizinkan CPU mengakses instruksi yang terletak bukan pada urutannya. Hal ini disebut juga percabangan instruksi (branching instruction). Cabang-cabang instruksi tersebut dapat berupa cabang yang bersifat kondisional (memiliki syarat tertentu) atau non-kondisional. Sebuah cabang yang bersifat non-kondisional selalu berpindah ke sebuah instruksi baru yang berada di luar aliran instruksi, sementara sebuah cabang yang bersifat kondisional akan menguji terlebih dahulu hasil dari operasi sebelumnya untuk melihat apakah cabang instruksi tersebut akan dieksekusi atau tidak. Data yang diuji untuk percabangan instruksi disimpan pada lokasi yang disebut dengan flag.

Bilangan yang dapat ditangani

Kebanyakan CPU dapat menangani dua jenis bilangan, yaitu fixed-point danfloating-point. Bilangan fixed-point memiliki nilai digit spesifik pada salah satu titik desimalnya. Hal ini memang membatasi jangkauan nilai yang mungkin untuk angka-angka tersebut, tetapi hal ini justru dapat dihitung oleh CPU secara lebih cepat. Sementara itu, bilangan floating-pointmerupakan bilangan yang diekspresikan dalam notasi ilmiah, di mana sebuah angka direpresentasikan sebagai angka desimal yang dikalikan dengan pangkat 10 (seperti 3,14 x 10⁵⁷). Notasi ilmiah seperti ini merupakan cara yang singkat untuk mengekspresikan bilangan yang sangat besar atau bilangan yang sangat kecil, dan juga mengizinkan jangkauan nilai yang sangat jauh sebelum dan sesudah titik desimalnya. Bilangan ini umumnya digunakan dalam merepresentasikan grafik dan kerja ilmiah, tetapi proses aritmatika terhadap bilangan floating-point jauh lebih rumit dan dapat diselesaikan dalam waktu yang lebih lama oleh CPU karena mungkin dapat menggunakan beberapa siklus detak CPU. Beberapa komputer menggunakan sebuah prosesor sendiri untuk menghitung bilangan floating-point yang disebut dengan FPU (disebut juga math co-processor) yang dapat bekerja secara paralel dengan CPU untuk mempercepat penghitungan bilanganfloating-point. FPU saat ini menjadi standar dalam banyak komputer karena kebanyakan aplikasi saat ini banyak beroperasi menggunakan bilanganfloating-point.

cara menghubungkan komputer dengan jaringan internet

1.      Melalu Jaringan

Untuk menghubungkan komputer dengan jaringan yang besar dapat digunakan jaringan yang lebih kecil yaitu LAN.cara penghubung komputer dengan internet melalui jaringan biasa digunakan untuk melayani pemakaian dengan jumlah yang banyak.contoh warnet,kampus,sekolah,perusahaan negeri maupun swasta dan lai-lain.

Sistem penghubung dengan jaringan adalah dengan menggunakan komputer sebagai server yang dihubungkan dengan penyedia  jasa layanan internet melalui telpon baik kabel maupun non kabel.Sistem jaringan ini memiliki keuntungan bahwa  biaya akses yang ditanggung akan lebih murah,karena biaya akses akan terbagi oleh banyaknya pemakai.

2.  Melalui saluran telepon langsung

Sistem sambungan yang lain adalah dengan dial up langsung,di mana modem langsung dihubungkan dengan jaringan telpon yang menghubungkan dengan jaringan internet. Kelebihan akses ini adalah memiliki jaringan yang luas.sedangkan kekurangannya adalah biaya akses yang relatif tinggi.

3.  Melalui GPRS

GPRS adalah singkatan dari General Pocket Radio Service.Jaringan ini merupakan gelombang radio sebagai penghubung Komputer dengan jaringan internet.dengan menggunakan gelombang radio sebagai penghubung komputer dengan jaringan internet.dengan mengunakan gelombang radio maka akses dengan GPRS ini memiliki kelebihan yaitu akses dapat dilaksanakan walupun alat komunikasi atau user bergerak.dalam penghitungan biaya akses didasarkan banyaknya data yang diakses tanpa dibatasi lamanya waktu akses.dan untuk dapat mengakses melalui GPRS hanya dilakukan komputer dan  telepon seluler yang dilengkapi fasilitas GPRS.Kekurangan dari GPRS    adalah untuk mendapatkan koneksi internet,kita harus melalukan setting tertentu pada ponsel,padahal setiap merk handphone dan operator seluler memilki cara tersendiri untuk mengaktifkan GPRS.

4.  Melalui WiFi (Wireless Fidelty)

WiFi adalah jaringan tanpa kabel yang mengunkan gelombang dengan frekuensi yang      tinggi(2.4GHz).untuk menggunakan WiFi kita harus memiliki notebook dan PDA yang dilengkapi dengan kartu WiFi.Kelebihan WiFi adalah memliki kecepata akses yang tinggi yaitu 11Mbps.Sedangkan kekurangan dari WiFi adalah pemakaian harus berada pada daerah yang memiliki sinyal WiFi (Daerah Hot Spot)

5.  Menggunakan TV Kabel

Kelebihan dari penggunaan jaringan TV kabel untuk akses internet adalah kita dapat melakukan akses internet setiap saat tanpa ada gangguan sepenuhnya jaringan telepon

Syarat aksess internet melalui TV kabel antara lain:

a.      Berlangganan dengan penyedia layanan TV kabel yang memiliki layanan internet

b.      Perangkat komputer standar yang dilengkapi dengan sistem operasi dan perangkat lunak lainnya yang mendukung akses internet.

c.       Menggunakan modem khusus yang dirancang untuk TV kabel.

DNS (domain name sistem)

1.1. Sejarah DNS
Sebelum dipergunakannya DNS, jaringan komputer menggunakan HOSTS files yang berisi informasi
dari nama komputer dan IP address-nya. Di Internet, file ini dikelola secara terpusat dan di setiap loaksi
harus di copy versi terbaru dari HOSTS files, dari sini bisa dibayangkan betapa repotnya jika ada
penambahan 1 komputer di jaringan, maka kita harus copy versi terbaru file ini ke setiap lokasi. Dengan
makin meluasnya jaringan internet, hal ini makin merepotkan, akhirnya dibuatkan sebuah solusi dimana
DNS di desain menggantikan fungsi HOSTS files, dengan kelebihan unlimited database size, dan
performace yang baik. DNS adalah sebuah aplikasi services di Internet yang menerjemahkan sebuah
domain name ke IP address. Sebagai contoh, www untuk penggunaan di Internet, lalu diketikan nama
domain, misalnya: yahoo.com maka akan di petakan ke sebuah IP mis 202.68.0.134. Jadi DNS dapat di
analogikan pada pemakaian buku telepon, dimana orang yang kita kenal berdasarkan nama untuk
menghubunginya kita harus memutar nomor telepon di pesawat telepon. Sama persis, host komputer
mengirimkan queries berupa nama komputer dan domain name server ke DNS, lalu oleh DNS dipetakan
ke IP address.

1.2. Domain Name System (DNS)
Domain Name System (DNS) adalah distribute database system yang digunakan untuk pencarian nama
komputer (name resolution) di jaringan yang mengunakan TCP/IP (Transmission Control
Protocol/Internet Protocol). DNS biasa digunakan pada aplikasi yang terhubung ke Internet seperti web
browser atau e-mail, dimana DNS membantu memetakan host name sebuah komputer ke IP address.
Selain digunakan di Internet, DNS juga dapat di implementasikan ke private network atau intranet
dimana DNS memiliki keunggulan seperti:
1. Mudah, DNS sangat mudah karena user tidak lagi direpotkan untuk mengingat IP address
sebuah komputer cukup host name (nama Komputer).
2. Konsisten, IP address sebuah komputer bisa berubah tapi host name tidak berubah.
3. Simple, user hanya menggunakan satu nama domain untuk mencari baik di Internet maupun di
Intranet.

1.3. Apa itu DNS?
DNS dapat disamakan fungsinya dengan buku telepon. Dimana setiap komputer di jaringan Internet
memiliki host name (nama komputer) dan Internet Protocol (IP) address. Secara umum, setiap client
yang akan mengkoneksikan komputer yang satu ke komputer yang lain, akan menggunakan host name.
Lalu komputer anda akan menghubungi DNS server untuk mencek host name yang anda minta tersebut
berapa IP address-nya. IP address ini yang digunakan untuk mengkoneksikan komputer anda dengan
komputer lainnya.

1.4. Struktur DNS
Domain Name Space merupakan sebuah hirarki pengelompokan domain berdasarkan nama, yang terbagi
menjadi beberapa bagian diantaranya:
Root-Level Domains
Domain ditentukan berdasarkan tingkatan kemampuan yang ada di struktur hirarki yang disebut dengan
level. Level paling atas di hirarki disebut dengan root domain. Root domain di ekspresikan berdasarkan
periode dimana lambang untuk root domain adalah (“.”).
Top-Level Domains
Pada bagian dibawah ini adalah contoh dari top-level domains:
- com Organisasi Komersial
- edu Institusi pendidikan atau universitas
- org Organisasi non-profit
- net Networks (backbone Internet)
- gov Organisasi pemerintah non militer
- mil Organisasi pemerintah militer
- num No telpon
- arpa Reverse DNS
- xx dua-huruf untuk kode negara (id:Indonesia,sg:singapura,au:australia,dll)
Top-level domains dapat berisi second-level domains dan hosts.

Second-Level Domains
Second-level domains dapat berisi host dan domain lain, yang disebut dengan subdomain. Untuk contoh:
Domain Bujangan, bujangan.com terdapat komputer (host) seperti server1.bujangan.com dan subdomain
training.bujangan.com. Subdomain training.bujangan.com juga terdapat komputer (host) seperti
client1.training.bujangan.com.

Host Names
Domain name yang digunakan dengan host name akan menciptakan fully qualified domain name
(FQDN) untuk setiap komputer. Sebagai contoh, jika terdapat fileserver1.detik.com, dimana fileserver1
adalah host name dan detik.com adalah domain name.

1.5. Bagaimana DNS itu bekerja?
Fungsi dari DNS adalah menerjemahkan nama komputer ke IP address (memetakan). Client DNS disebut
dengan resolvers dan DNS server disebut dengan name servers. Resolvers atau client mengirimkan
permintaan ke name server berupa queries. Name server akan memproses dengan cara mencek ke local
database DNS, menghubungi name server lainnya atau akan mengirimkan message failure jika ternyata
permintaan dari client tidak ditemukan.

Proses tersebut disebut dengan Forward Lookup Query, yaitu permintaan dari client dengan cara
memetakan nama komputer (host) ke IP address

firewall

Firewall atau tembok-api adalah sebuah sistem atau perangkat yang mengizinkan lalu lintas jaringan yang dianggap aman untuk melaluinya dan mencegah lalu lintas jaringan yang tidak aman. Umumnya, sebuah tembok-api diterapkan dalam sebuah mesin terdedikasi, yang berjalan pada pintu gerbang (gateway) antara jaringan lokal dan jaringan lainnya. Tembok-api umumnya juga digunakan untuk mengontrol akses terhadap siapa saja yang memiliki akses terhadap jaringan pribadi dari pihak luar. Saat ini, istilahfirewall menjadi istilah lazim yang merujuk pada sistem yang mengatur komunikasi antar dua jaringan yang berbeda. Mengingat saat ini banyak perusahaan yang memiliki akses ke Internet dan juga tentu saja jaringan berbadan hukum di dalamnya, maka perlindungan terhadap modal digital perusahaan tersebut dari serangan para peretas, pemata-mata, ataupun pencuri data lainnya, menjadi hakikat.

JENIS-JENIS FIREWALL

Taksonomi Firewall

Firewall terbagi menjadi dua jenis, yakni sebagai berikut

• Personal Firewall: Personal Firewall didesain untuk melindungi sebuah komputer yang terhubung ke jaringan dari akses yang tidak dikehendaki. Firewall jenis ini akhir-akhir ini berevolusi menjadi sebuah kumpulan program yang bertujuan untuk mengamankan komputer secara total, dengan ditambahkannya beberapa fitur pengaman tambahan semacam perangkat proteksi terhadap virus, anti-spyware, anti-spam, dan lainnya. Bahkan beberapa produk firewall lainnya dilengkapi dengan fungsipendeteksian gangguan keamanan jaringan (Intrusion Detection System). Contoh dari firewall jenis ini adalah Microsoft Windows Firewall (yang telah terintegrasi dalam sistem operasi Windows XP Service Pack 2, Windows Vista dan Windows Server 2003 Service Pack 1), Symantec Norton Personal Firewall, KerioPersonal Firewall, dan lain-lain. Personal Firewall secara umum hanya memiliki dua fitur utama, yakni Packet Filter Firewall danStateful Firewall.
• Network Firewall: Network ‘‘’’Firewall didesain untuk melindungi jaringan secara keseluruhan dari berbagai serangan. Umumnya dijumpai dalam dua bentuk, yakni sebuah perangkat terdedikasi atau sebagai sebuah perangkat lunak yang diinstalasikan dalam sebuah server. Contoh dari firewall ini adalahMicrosoft Internet Security and Acceleration Server (ISA Server),Cisco PIX, Cisco ASA, IPTables dalam sistem operasi GNU/Linux,pf dalam keluarga sistem operasi Unix BSD, serta SunScreen dariSun Microsystems, Inc. yang dibundel dalam sistem operasiSolaris. Network Firewall secara umum memiliki beberapa fitur utama, yakni apa yang dimiliki oleh personal firewall (packet filter firewall dan stateful firewall), Circuit Level Gateway, Application Level Gateway, dan juga NAT Firewall. Network Firewall umumnya bersifat transparan (tidak terlihat) dari pengguna dan menggunakan teknologi routing untuk menentukan paket mana yang diizinkan, dan mana paket yang akan ditolak.

Fungsi Firewall

Secara fundamental, firewall dapat melakukan hal-hal berikut:

• Mengatur dan mengontrol lalu lintas jaringan
• Melakukan autentikasi terhadap akses
• Melindungi sumber daya dalam jaringan privat
• Mencatat semua kejadian, dan melaporkan kepada administrator

MENGATUR DAN MENGONTROL LALU LINTAS JARINGAN

Fungsi pertama yang dapat dilakukan oleh firewall adalah firewall harus dapat mengatur dan mengontrol lalu lintas jaringan yang diizinkan untuk mengakses jaringan privat atau komputer yang dilindungi oleh firewall. Firewall melakukan hal yang demikian, dengan melakukan inspeksi terhadap paket-paket dan memantau koneksi yang sedang dibuat, lalu melakukan penapisan (filtering) terhadap koneksi berdasarkan hasil inspeksi paket dan koneksi tersebut.

Proses inspeksi Paket

Inspeksi paket ('packet inspection) merupakan proses yang dilakukan oleh firewall untuk 'menghadang' dan memproses data dalam sebuah paket untuk menentukan bahwa paket tersebut diizinkan atau ditolak, berdasarkan kebijakan akses (access policy) yang diterapkan oleh seorang administrator. Firewall, sebelum menentukan keputusan apakah hendak menolak atau menerima komunikasi dari luar, ia harus melakukan inspeksi terhadap setiap paket (baik yang masuk ataupun yang keluar) di setiap antarmuka dan membandingkannya dengan daftar kebijakan akses. Inspeksi paket dapat dilakukan dengan melihat elemen-elemen berikut, ketika menentukan apakah hendak menolak atau menerima komunikasi:

• Alamat IP dari komputer sumber
• Port sumber pada komputer sumber
• Alamat IP dari komputer tujuan
• Port tujuan data pada komputer tujuan
• Protokol IP
• Informasi header-header yang disimpan dalam paket

Koneksi dan Keadaan Koneksi

Agar dua host TCP/IP dapat saling berkomunikasi, mereka harus saling membuat koneksi antara satu dengan lainnya. Koneksi ini memiliki dua tujuan:

1. Komputer dapat menggunakan koneksi tersebut untuk mengidentifikasikan dirinya kepada komputer lain, yang meyakinkan bahwa sistem lain yang tidak membuat koneksi tidak dapat mengirimkan data ke komputer tersebut. Firewall juga dapat menggunakan informasi koneksi untuk menentukan koneksi apa yang diizinkan oleh kebijakan akses dan menggunakannya untuk menentukan apakah paket data tersebut akan diterima atau ditolak.
2. Koneksi digunakan untuk menentukan bagaimana cara dua host tersebut akan berkomunikasi antara satu dengan yang lainnya(apakah dengan menggunakan koneksi connection-oriented, atauconnectionless).

Ilustrasi mengenai percakapan antara dua buah host

Kedua tujuan tersebut dapat digunakan untuk menentukan keadaan koneksi antara dua host tersebut, seperti halnya cara manusia bercakap-cakap. Jika Amir bertanya kepada Aminah mengenai sesuatu, maka Aminah akan meresponsnya dengan jawaban yang sesuai dengan pertanyaan yang diajukan oleh Amir; Pada saat Amir melontarkan pertanyaannya kepada Aminah, keadaan percakapan tersebut adalah Amir menunggu respons dari Aminah. Komunikasi di jaringan juga mengikuti cara yang sama untuk memantau keadaan percakapan komunikasi yang terjadi.
Firewall dapat memantau informasi keadaan koneksi untuk menentukan apakah ia hendak mengizinkan lalu lintas jaringan. Umumnya hal ini dilakukan dengan memelihara sebuah tabel keadaan koneksi (dalam istilah firewall: state table) yang memantau keadaan semua komunikasi yang melewati firewall. Dengan memantau keadaan koneksi ini, firewall dapat menentukan apakah data yang melewati firewall sedang "ditunggu" oleh host yang dituju, dan jika ya, aka mengizinkannya. Jika data yang melewati firewall tidak cocok dengan keadaan koneksi yang didefinisikan oleh tabel keadaan koneksi, maka data tersebut akan ditolak. Hal ini umumnya disebut sebagai Stateful Inspection.

Stateful Packet Inspection

Ketika sebuah firewall menggabungkan stateful inspection dengan packet inspection, maka firewall tersebut dinamakan dengan Stateful Packet Inspection (SPI). SPI merupakan proses inspeksi paket yang tidak dilakukan dengan menggunakan struktur paket dan data yang terkandung dalam paket, tapi juga pada keadaan apa host-host yang saling berkomunikasi tersebut berada. SPI mengizinkan firewall untuk melakukan penapisan tidak hanya berdasarkan isi paket tersebut, tapi juga berdasarkan koneksi atau keadaan koneksi, sehingga dapat mengakibatkan firewall memiliki kemampuan yang lebih fleksibel, mudah diatur, dan memiliki skalabilitas dalam hal penapisan yang tinggi.
Salah satu keunggulan dari SPI dibandingkan dengan inspeksi paket biasa adalah bahwa ketika sebuah koneksi telah dikenali dan diizinkan (tentu saja setelah dilakukan inspeksi), umumnya sebuah kebijakan (policy) tidak dibutuhkan untuk mengizinkan komunikasi balasan karena firewall tahu respons apa yang diharapkan akan diterima. Hal ini memungkinkan inspeksi terhadap data dan perintah yang terkandung dalam sebuah paket data untuk menentukan apakah sebuah koneksi diizinkan atau tidak, lalu firewall akan secara otomatis memantau keadaan percakapan dan secara dinamis mengizinkan lalu lintas yang sesuai dengan keadaan. Ini merupakan peningkatan yang cukup signifikan jika dibandingkan dengan firewall dengan inspeksi paket biasa. Apalagi, proses ini diselesaikan tanpa adanya kebutuhan untuk mendefinisikan sebuah kebijakan untuk mengizinkan respons dan komunikasi selanjutnya. Kebanyakan firewall modern telah mendukung fungsi ini.

Melakukan autentikasi terhadap akses

Fungsi fundamental firewall yang kedua adalah firewall dapat melakukan autentikasi terhadap akses.
Protokol TCP/IP dibangun dengan premis bahwa protokol tersebut mendukung komunikasi yang terbuka. Jika dua host saling mengetahui alamat IP satu sama lainnya, maka mereka diizinkan untuk saling berkomunikasi. Pada awal-awal perkembangan Internet, hal ini boleh dianggap sebagai suatu berkah. Tapi saat ini, di saat semakin banyak yang terhubung ke Internet, mungkin kita tidak mau siapa saja yang dapat berkomunikasi dengan sistem yang kita miliki. Karenanya, firewall dilengkapi dengan fungsi autentikasi dengan menggunakan beberapa mekanisme autentikasi, sebagai berikut:

• Firewall dapat meminta input dari pengguna mengenai nama pengguna (user name) serta kata kunci (password). Metode ini sering disebut sebagai extended authentication atau xauth. Menggunakan xauth pengguna yang mencoba untuk membuat sebuah koneksi akan diminta input mengenai nama dan kata kuncinya sebelum akhirnya diizinkan oleh firewall. Umumnya, setelah koneksi diizinkan oleh kebijakan keamanan dalam firewall, firewall pun tidak perlu lagi mengisikan input password dan namanya, kecuali jika koneksi terputus dan pengguna mencoba menghubungkan dirinya kembali.
• Metode kedua adalah dengan menggunakan sertifikat digital dankunci publik. Keunggulan metode ini dibandingkan dengan metode pertama adalah proses autentikasi dapat terjadi tanpa intervensi pengguna. Selain itu, metode ini lebih cepat dalam rangka melakukan proses autentikasi. Meskipun demikian, metode ini lebih rumit implementasinya karena membutuhkan banyak komponen seperti halnya implementasi infrastruktur kunci publik.
• Metode selanjutnya adalah dengan menggunakan Pre-Shared Key (PSK) atau kunci yang telah diberitahu kepada pengguna. Jika dibandingkan dengan sertifikat digital, PSK lebih mudah diimplenentasikan karena lebih sederhana, tetapi PSK juga mengizinkan proses autentikasi terjadi tanpa intervensi pengguna. Dengan menggunakan PSK, setiap host akan diberikan sebuah kunci yang telah ditentukan sebelumnya yang kemudian digunakan untuk proses autentikasi. Kelemahan metode ini adalah kunci PSK jarang sekali diperbarui dan banyak organisasi sering sekali menggunakan kunci yang sama untuk melakukan koneksi terhadap host-host yang berada pada jarak jauh, sehingga hal ini sama saja meruntuhkan proses autentikasi. Agar tercapai sebuah derajat keamanan yang tinggi, umumnya beberapa organisasi juga menggunakan gabungan antara metode PSK dengan xauth atau PSK dengan sertifikat digital.

Dengan mengimplementasikan proses autentikasi, firewall dapat menjamin bahwa koneksi dapat diizinkan atau tidak. Meskipun jika paket telah diizinkan dengan menggunakan inspeksi paket (PI) atau berdasarkan keadaan koneksi (SPI), jika host tersebut tidak lolos proses autentikasi, paket tersebut akan dibuang.

[SUNTING] MELINDUNGI SUMBER DAYA DALAM JARINGAN PRIVAT

Salah satu tugas firewall adalah melindungi sumber daya dari ancaman yang mungkin datang. Proteksi ini dapat diperoleh dengan menggunakan beberapa peraturan pengaturan akses (access control), penggunaan SPI, application proxy, atau kombinasi dari semuanya untuk mencegah host yang dilindungi dapat diakses oleh host-host yang mencurigakan atau dari lalu lintas jaringan yang mencurigakan. Meskipun demikian, firewall bukanlah satu-satunya metode proteksi terhadap sumber daya, dan mempercayakan proteksi terhadap sumber daya dari ancaman terhadap firewall secara eksklusif adalah salah satu kesalahan fatal. Jika sebuah host yang menjalankan sistem operasi tertentu yang memiliki lubang keamanan yang belum ditambal dikoneksikan ke Internet, firewall mungkin tidak dapat mencegah dieksploitasinya host tersebut oleh host-host lainnya, khususnya jika exploit tersebut menggunakan lalu lintas yang oleh firewall telah diizinkan (dalam konfigurasinya). Sebagai contoh, jika sebuah packet-inspection firewall mengizinkan lalu lintas HTTP ke sebuah web server yang menjalankan sebuah layanan web yang memiliki lubang keamanan yang belum ditambal, maka seorang pengguna yang "iseng" dapat saja membuat exploit untuk meruntuhkan web server tersebut karena memang web server yang bersangkutan memiliki lubang keamanan yang belum ditambal. Dalam contoh ini, web server tersebut akhirnya mengakibatkan proteksi yang ditawarkan oleh firewall menjadi tidak berguna. Hal ini disebabkan oleh firewall yang tidak dapat membedakan antara request HTTP yang mencurigakan atau tidak. Apalagi, jika firewall yang digunakan bukan application proxy. Oleh karena itulah, sumber daya yang dilindungi haruslah dipelihara dengan melakukan penambalan terhadap lubang-lubang keamanan, selain tentunya dilindungi oleh firewall.