KONSEP DASAR PROXY
Proxy dapat dipahami sebagai pihak ketiga yang berdiri ditengah-tengah antara kedua pihak yang saling berhubungan dan berfungsi sebagai perantara, sedemikian sehingga pihak pertama dan pihak kedua tidak secara langsung berhubungan, akan tetapi masing-masing berhubungan dengan perantara, yaitu proxy.
Sebuah analogi; bila seorang mahasiswa meminjam buku di perpustakaan, kadang si mahasiswa tidak diperbolehkan langsung mencari dan mengambil sendiri buku yang kita inginkan dari rak, tetapi kita meminta buku tersebut kepada petugas, tentu saja dengan memberikan nomor atau kode bukunya, dan kemudian petugas tersebut yang akan mencarikan dan mengambilkan bukunya. Dalam kasus diatas, petugas perpustakaan tersebut telah bertindak sebagai perantara atau Proxy. Petugas tersebut juga bisa memastikan dan menjaga misalnya, agar mahasiswa hanya bisa meminjam buku untuk mahasiswa, dosen boleh meminjam buku semua buku, atau masyarakat umum hanya boleh meminjam buku tertentu.
Mungkin proses tersebut menjadi lebih lama dibandingkan bila kita langsung mencari dan mengambil sendiri buku yang kita inginkan. Namun bila saja setiap kali petugas mencari dan mengambil buku untuk seseorang, si petugas juga membuat beberapa salinan dari buku tersebut sebelum memberikan bukunya kepada orang yang meminta, dan menyimpannya di atas meja pelayanan, maka bila ada orang lain yang meminta buku tertentu, sangat besar kemungkinan buku yang diminta sudah tersedia salinannya diatas meja, dan si petugas tinggal memberikannya langsung. Hasilnya adalah layanan yang lebih cepat dan sekaligus keamanan yang baik.
Analogi diatas menjelaskan konsep dan fungsi dasar dari suatu proxy dalam komunikasi jaringan komputer dan internet. Proxy server mempunyai 3 fungsi utama yaitu Connection Sharing, Filtering dan Caching. Masing masing fungsi akan dijelaskan lebih lanjut dibawah.
Proxy dalam pengertiannya sebagai perantara, bekerja dalam berbagai jenis protokol komunikasi jaringan dan dapat berada pada level-level yang berbeda pada hirarki layer protokol komunikasi jaringan. Suatu perantara dapat saja bekerja pada layer Data-Link, layer Network dan Transport, maupun layer Aplikasi dalam hirarki layer komunikasi jaringan menurut OSI. Namun pengertian proxy server sebagian besar adalah untuk menunjuk suatu server yang bekerja sebagai proxy pada layer Aplikasi, meskipun juga akan dibahas mengenai proxy pada level sirkuit.
Dalam suatu jaringan lokal yang terhubung ke jaringan lain atau internet, pengguna tidak langsung berhubungan dengan jaringan luar atau internet, tetapi harus melewati suatu gateway, yang bertindak sebagai batas antara jaringan lokal dan jaringan luar. Gateway ini sangat penting, karena jaringan lokal harus dapat dilindungi dengan baik dari bahaya yang mungkin berasal dari internet, dan hal tersebut akan sulit dilakukan bial tidak ada garis batas yang jelas jaringan lokal dan internet. Gateway juga bertindak sebagai titik dimana sejumlah koneksi dari pengguna lokal akan terhubung kepadanya, dan suatu koneksi ke jaringan luar juga terhubung kepadanya. Dengan demikian, koneksi dari jaringan lokal ke internet akan menggunakan sambungan yang dimiliki oleh gateway secara bersama-sama (connection sharing). Dalam hal ini, gateway adalah juga sebagai proxy server, karena menyediakan layanan sebagai perantara antara jaringan lokal dan jaringan luar atau internet.
Diagram berikut menggambarkan posisi dan fungsi dari proxy server, diantara pengguna dan penyedia layanan:
PROXY, GATEWAY DAN FIREWALL
Proxy server juga biasanya menjadi satu dengan firewall server, meskipun keduanya bekerja pada layer yang berbeda. Firewall atau packet filtering yang digunakan untuk melindungi jaringan lokal dari serangan atau gangguan yang berasal dari jaringan internet bekerja pada layer network, sedangkan proxy server bekerja pada layer aplikasi. Firewall biasanya diletakkan pada router-router, untuk sehingga bisa melakukan filtering atas paket yang lewat dari dan ke jaringan-jaringan yang dihubungkan.
Karena firewall melakukan filtering berdasarkan suatu daftar aturan dan pengaturan akses tertentu, maka lebih mudah mengatur dan mengendalikan trafik dari sumber-sumber yang tidak dipercaya. Firewall juga melakukan filtering berdasarkan jenis protokol yang digunakan (TCP,UDP,ICMP) dan port TCP atau UDP yang digunakan oleh suatu layanan (semisal telnet atau FTP). Sehingga firewall melakukan kendali dengan metode boleh lewat atau tidak boleh lewat, sesuai dengan daftar aturan dan pengaturan akses yang dibuat. Bila suatu layanan tertentu atau alamat tertentu merupakan layanan atau alamat yang terpercaya, maka dapat diatur pada firewall agar paket dari sumber terpercaya diperbolehkan lewat.
Packet filtering pada firewall mempunyai keunggulan yaitu kecapatan yang lebih dan tidak memerlukan konfigurasi tertentu pada pengguna-pengguna yang terhubung. Namun di sisi lain dapat menimbulkan kesulitan, karena akan sangat sulit bila kita harus membuat satu daftar aturan yang banyak dan kompleks. Disamping itu, yang bisa dilakukan firewall hanya memperbolehkan atau tidak memperbolehkan suatu paket lewat berdasarkan pada alamat IP sumber atau alamat IP tujuan yang ada pada paket tersebut. Penyerang bisa melakukan memalsukan alamat IP pada paket (spoofing) emnggunakan alamat IP tertentu yang terpercaya, dan firewall akan melewatkannya. Penyerang juga dapat melakukan penyadapan paket (sniffing) dengan relatif mudah untuk mengetahui struktur alamat IP pada header paket yang lewat di jaringan.
Dalam analogi perpustakaan diatas, filtering pada firewall serupa dengan petugas perpustakaan menimpan daftar mahasiswa dan dosen yang terpercaya, dan mereka boleh langsung mengambil sendiri buku yang diinginkan dari rak. Ini bisa menghasilkan proses sirkulasi buku yang lebih cepat, namun memerlukan penanganan khusus atas daftar yang diperbolehkan tersebut. Ini juga beresiko bila ada seseorang yang menggunkan identitas palsu, sehingga seolah-olah dia adalah salah satu dari yang ada dalam daftar yang diperbolehkan.
Proxy server menggunakan cara yang berbeda. Proxy server memotong hubungan langsung antara pengguna dan layanan yang diakases (atau antara mahasiswa dan buku-buku perpustakaan dalam analogi diatas). Ini dilakukan pertama-tama dengan mengubah alamat IP, membuat pemetaan dari alamat IP jaringan lokal ke suatu alamat IP proxy, yang digunakan untuk jaringan luar atau internet. Karena hanya lamat IP proxy tersebut yang akan diketahui secara umum di internet (jaringan yang tidak terpercaya), maka pemalsuan tidak bisa dilakukan.
PENDEKATAN LAYER OSI
Karena proxy bekerja pada layer aplikasi, proxy server dapat berjalan pada banyak aplikasi antara lain HTTP Proxy atau Web Proxy untuk protokol HTTP atau Web, FTP Proxy, SMTP/POP Proxy untuk email, NNTP proxy untuk Newsgroup, RealAudio/RealVideo Proxy untuk multimedia streaming, IRC proxy untuk Internet Relay Chat (IRC), dan lain-lain. Masing-masing hanya akan menerima,meneruskan atau melakukan filter atas paket yang dihasilkan oleh layanan yang bersesuaian.
Proxy aplikasi spesifik memiliki pilihan konfigurasi yang sangat banyak. Sebagai contoh, Web Proxy dapat dikonfigurasi untuk menolak akses ke situs web tertentu pada waktu-waktu tertentu. Demikian juga proxy yang lain, misalnya dapat dikonfigurasi untuk hanya memperbolehkan download FTP dan tidak memperbolehkan upload FTP, hanya memperbolehkan pengguna tertentu yang bisa memainkan file-file RealAudio, mencegah akses ke email server sebelum tanggal tertentu, dan masih banyak lagi.
Proxy server juga sangat baik dalam hal kemampuan menyimpan catatan (logging) dari trafik jaringan, dan dapat digunakan untuk memastikan bahwa koneksi untuk jenis trafik tertentu harus selalu tersedia. Sebagai contoh, sebuah kantor mempunyai koneksi terus menerus ke Internet untuk keperluan akses Web menggunakan satu koneksi Dial-up. Proxy server dapat dikonfigurasi untuk membuka satu lagi koneksi Dial-up kedua bila ada pengguna yang melakukan download melalui FTP pada koneksi Dial-up pertama dalam waktu lama.
Sebagaimana biasa, kelemahan dari konfigurasi yang sangat fleksibel dan banyak pilihan adalah timbulnya kompleksitas. Aplikasi pada sisi pengguna seperti Web Browser atau RealAudio Player harus ikut dikonfigurasi untuk bisa mengetahui adanya proxy server dan bisa menggunakan layanannya. Bila suatu layanan baru dibuat di internet yang berjalan pada layer aplikasi, dengan menggunakan protokol baru dan port yang baru, maka harus dibuat juga proxy yang spesifik dan bersesuaian dengan layanan tersebut. Proses penambahan pengguna dan pendefinisian aturan akses pada suatu proxy juga bisa sangat rumit.
Sebagai perantara antara pengguna dan server-server di internet, proxy server bekerja dengan cara menerima permintaan layanan dari user, dan kemudian sebagai gantinya proxy server akan mewakili permintaan pengguna, ke server-server di internet yang dimaksudkan. Dengan demikian, sebenarnya proxy server hanya meneruskan permintaan pengguna ke server yang dimaksud, akan tetapi disini identitas peminta sudah berganti, bukan lagi pengguna asal, tetapi proxy server tersebut. Server-server di internet hanya akan mengeahui identitas proxy server tersebut, sebagai yang meminta, tetapi tidak akan tahu peminta sebenarnya (yaitu pengguna asalnya) karena permintaan yang sampai kepada server-server di internet bukan lagi dari pengguna asal, tetapi dari proxy server.
Bagi penggguna sendiri, proses yang terjadi pada proxy server diatas juga tidak kelihatan (transparan). Pengguna melakukan permintaan atas layanan-layanan di internet langsung kepada server-server layanan di internet. Penguna hanya mengetahui keberadaan atau alamat dari proxy server, yang diperlukan untuk melakukan konfigurasi pada sisis pengguna untuk dapat menggunakan layanan dari proxy server tersebut.
CACHING
Fungsi dasar yang ketiga dan sangat penting dari suatu proxy server adalah caching. Proxy server memiliki mekanisme penyimpanan obyek-obyek yang sudah pernah diminta dari server-server di internet, biasa disebut caching. Karena itu, proxy server yang juga melakukan proses caching juga biasa disebut cache server.
Mekanisme caching akan menyimpan obyek-obyek yang merupakan hasil permintaan dari dari para pengguna, yang didapat dari internet. Karena proxy server bertindak sebagai perantara, maka proxy server mendapatkan obyek-obyek tersebut lebih dahulu dari sumbernya untuk ekmudian diteruskan kepada peminta yang sesungguhnya. Dalam proses tersebut, proxy server juga sekaligus menyimpan obyek-obyek tersebut untuk dirinya sendiri dalam ruang disk yang disediakan (cache).
Dengan demikian, bila suatu saat ada pengguna yang meminta suatu layanan ke internet yang mengandung obyek-obyek yang sama dengan yang sudah pernah diminta sebelumnya, yaitu yang sudah ada dalam cache, maka proxy server akan dapat langsung memberikan obyek dari cache yang diminta kepada pengguna, tanpa harus meminta ulang ke server aslinya di internet. Bila permintaan tersebut tidak dapat ditemukan dalam cache di proxy server, baru kemudian proxy server meneruskan atau memintakannya ke server aslinya di internet.
Proses caching ini juga tidak kelihatan bagi pengguna (transparan), karena bagi pengguna tidak tampak siapa sebenarnya yang yang memberikan obyek yang dimintanya, apakah proxy server yang mengambil dari cache-nya atau server asli di internet. Dari sisi pengguna, semua akan nampak sebagai balasan langsung dari internet.
Salah satu proxy yang paling banyak dibahas dan digunakan secara luas adalah HTTP proxy atau Web proxy. HTTP proxy server merupakan proxy yang berdiri diantara alokasi web pengguna misalnya web browser dan web server atau HTTP server.
Ketika pengguna membuka browser dan mengetikkan URL, maka content yang diminta URL tersebut dinamakan “Internet Object”. Pertama dia akan bertanya terlebih dahulu ke sebuah DNS (Domain Name Server). DNS akan mencari IP Address dari URL tersebut dalam databasenya dan memberi jawaban kepada browser tersebut kembali. Setelah browser mendapatkan IP Address, maka ia akan membuka hubungan ke port http web server tujuan. Web server akan mendengarkan adanya permintaan dari browser lalu memberikan content yang diminta tersebut. Seteleh browser menerima content maka hubungan dengan web server bias diputus. Content lalu ditampilkan dan disimpan didalam hardisk.
Content yang disimpan didalam hardisk biasanya disebut cache object yang natinya akan digunakan jika pengguna kembali mengunjungi site yang sama, misalnya dengan mengklik tombol back atau melihat history. Dalam kunjungan berikutnya, browser akan memeriksa validasi content yang disimpannya, validasi ini dilakukan dengan membandingkan header content yang ada pada cache object dengan yang ada pada web server, jika contect belum expired (kadaluwarsa) maka contect tadi akan ditampilkan kembali ke browser.
Cache object yang disimpan dalam hardisk local ini hanya bias dipakai oleh pengguna sendirian, tidak bias dibagi dengan pengguna yang lainnya, lain hal jika content tersebut disimpan pada sebuah server, dimana semua computer terhubung dengan server tersebut, maka cache object tersebut bias dipakai bersama-sama, server tersebutlah yang nantinya akan dinamakan cache server atau proxy server.
Cache server diletakkan pada titik diantara klien dan web server . Pada contoh diatas klien akan meminta content dari suatu web server ke cache server, tidak langsung ke web server tujuan. Cache server inilah yang bertanggung jawab untuk mendownload content yang diminta dan memberikannya pada klien. Content tadi disimpan pada hardsik local cache server. Lain waktu, ada klien yang meminta content yang sama, maka cache server tidak perlu mengambil langsung dari server tujuan tapi tinggal memberikan content yang sudah ada. Disinilah letak optimasi cache server tersebut.
Ada dua jenis metode caching, yaitu pasif dan aktif. Seperti telah kita ketahui, object yang disimpan bisa saja mencapai expired, untuk memeriksanya dilakukan validasi. Jika validasi ini dilakukan setelah ada permintaan dari klien, metode ini disebut pasif. Pada caching aktif, cache server mengamati object dan pola perubahannya. Misalkan pada sebuah object didapati setiap harinya berubah setiap jam 12 siang dan pengguna biasanya membacanya jam 14, maka cache server tanpa diminta klien akan memperbaharui object tersebut antara jam 12 dan 14 siang, dengan cara update otomatis ini waktu yang dibutuhkan pengguna untuk mendapatkan object yang fresh akan semakin sedikit.
Pada kondisi tertentu, kapasitas penyimpanan akan terkuras habis oleh object. Namun cache server mempunyai beberapa metode penghapusan untuk menjaga kapasitas tetap terjaga, sesuai dengan kopnfigurasi yang telah ditetapkan. Penghapusan ini didasarkan pada umur dan kepopuleran, semakin tua umur object akan tinggi prioritasnya untuk dihapus. Dan juga untuk object yang tidak popular akan lebih cepat dihapus juga.
Diagram berikut menggambarkan proses dan mekanisme caching :
Hirarki Cache
Antara cache server bias terjalin saling kerja sama. Protokol “kerja sama” ini bernama Internet Cache Protocol (ICP). Dengan ICP, sistem cache bias mempunyai hirarki. Hirarki dibentuk oleh dua jenis hubungan, yaitu parent dan sibling.
Parent :cache server yang wajib mencarikan content yang diminta oleh klien
Sibling :cache server yang wajib memberikan content yang diminta jika memang tersedia. Jika tidak, sibling tidak wajib untuk mencarikannya
Dari dua hubungannya ini, sistem cache bias didesain secara bertingkat. Misalkan dalam mendesain sebuah ISP atau network kampus, anda bias mempunyai lebih dari satu cache server yang saling sibling satu dengan yang lainnya.
Skenario lainnya misalkan antara cache kantor pusat dan kantor cabang, dimana kantor pusat terletak di gateway internet. Parent kantor pusat selain digunakan network lokalnya, juga dibebani trafik yang berasal dari cache server milik kantor cabang.
Untuk bermacam-macam desain cache dapat dilihat dari skema gambar berikut :
Pada gambar diatas jelas bahwa antara cache sibling yang satu dengan yang lainnya saling bertukar object, dan jika tidak ada maka cache sibling akan meminta content ke cache server, dan cache server wajib untuk memberikannya, dalam kondisi yang sesungguhnya hubungan cache sibling bias lebih dari satu.
Hubungan jenis ini bersifat ketergantungan penuh, cache child (cache server) mau tidak mau harus meminta kepada parent, dan parent pun berkewajiban untuk memenuhi permintaan child tanpa kecuali, pada kondisi ada atau tidaknya object yang diminta di dalam hardsiknya. Dan bagi child, bila parent tidak bias memenuhi permintaan, maka cache child akan memberikan pesan error pada browser klien bahwa URL maupun content yang diminta tidak dapat diambil.
TRANSPARENT PROXY
Salah satu kompleksitas dari proxy pada level aplikasi adalah bahwa pada sisi pengguna harus dilakukan konfigurasi yang spesifik untuk suatu proxy tertentu agar bisa menggunakan layanan dari suatu proxy server. Bila diinginkan agar pengguna tidak harus melakukan konfigurasi khusus, kita bisa mengkonfigurasi proxy/cache server agar berjalan secara benar-benar transparan terhadap pengguna (transparent proxy). Biasanya cara ini memerlukan bantuan dan konfigurasi aplikasi firewall (yang bekerja pada layer network) untuk bisa membuat transparent proxy yang bekerja pada layer aplikasi.
Transparent proxy dapat berguna untuk “memaksa pengguna” menggunakan proxy/cache server, karena pengguna benar-benar tidak mengetahui tentang keberadaan proxy ini, dan apapun konfigurasi pada sisi pengguna, selama proxy server ini berada pada jalur jaringan yang pasti dilalui oleh pengguna untuk menuju ke internet, maka pengguna pasti dengan sendirinya akan “menggunakan” proxy/cache ini.
Cara membuat transparent proxy adalah dengan membelokkan arah (redirecting) dari paket-paket untuk suatu aplikasi tertentu, dengan menggunakan satu atau lebih aturan pada firewall/router. Hal ini bisa dilakukan karena setiap aplikasi berbasis TCP akan menggunakan salah satu port yang tersedia, dan firewall dapat diatur agar membelokkan paket yang menuju ke port layanan tertentu, ke arah port dari proxy yang bersesuaian.
Sebagai contoh, pada saat klient membuka hubungan HTTP (port 80) dengan suatu web server, firewall pada router yang menerima segera mengenali bahwa ada paket data yang berasal dari klien dengan nomor port 80. Disini kita juga mempunyai satu HTTP proxy server yang berjalan pada port 3130. Maka pada firewall router kita buat satu aturan yang menyatakan bahwa setiap paket yang datang dari jaringan lokal menuju ke port 80 harus dibelokkan ke arah alamat HTTP proxy server port 3130. Akibatnya, semua permintaan web dari pengguna akan masuk dan diwakili oleh HTTP proxy server diatas.
Jadi secara umum keuntungan dari metode transparent proxy itu sendiri adalah :
- Kemudahan administrasi jaringan, dengan artian browser yang digunakan klien tidak harus dikonfigurasi secara khusus yang menyatakan bahwa mereka menggunakan fasilitas proxy yang bersangkutan.
- Sentralisasi kontrol, dengan artian, pergantian metode bypass proxy maupun penggunaan proxy oleh klien dapat dilakukan secara terpusat.
