16
BAB II ASYNCHRONOUS TRANSFER MODE ATM
2.1 Umum
Teknik menstransfer ini menjelaskan cara pengguna jaringan memuat informasi yang seringkali membagi-bagi informasi tersebut kedalam jaringan fisik.
ATM Asynchronous Transfer Mode adalah cara yang dipilih B-ISDN Broadband Integrated Service Digital Network untuk mengirimkan informasi yang masuk.
Melalui ATM, informasi dari pengguna dipancarkan diantara informasi yang lain menggunakan paket informasi yang ditujukan ke ATM cell. Kapasitas sebuah ATM
cell sebesar 53 bite yang terdiri dari 48 bite yang berisi informasi dan 5 bite header. Sebelum ATM memproses secara detil dan menghubungkannya dengan B-ISDN dan
ATM protokol model, pertama sekali akan diperkenalkan berbagai macam cara yang digunakan dalam jaringan.
Secara konsepsi jaringan ATM Asynchronous Transfer Mode adalah jaringan packet-switching penyambungan paket dimana tiap-tiap cell paket ATM
yang berukuran kecil dan tetap yang panjangnya 53 oktet ditransmisikan dengan bebas dan bersifat connection-oriented berorientasi kepada koneksi. Setiap simpul
switching ATM mengangkut cell dari saluran masukan ke saluran keluaran menggunakan informasi peruetan yang terdapat pada header cell dan informasi
tersebut di-store pada setiap simpul switching melalui prosedur pembangunan hubungan.
Untuk dapat mendukung pelayanan B-ISDN Broadband Integrated Service Digital Network, penstransferan informasi pada switch ATM tidak hanya point-to-
point, tetapi ditentukan oleh aplikasi yang membutuhkannya.
Universitas Sumatera Utara
17
2.2 Mode Pentransferan
CCITT menjelaskan mode pentransferan sebagai sebuah teknik yang digunakan untuk transmisi, multiplexing, dan merubah jaringan komunikasi sesuai
tujuannya. Pengklasifikasian jaringan ini tergantung pada bentuk dan teknik yang digunakan untuk mentransfer data, tipe jaringan yang paling banyak digunakan adalah
sebagai berikut. 1.
Jaringan circuit-switching 2.
Message switching 3.
Packet switching: -
Datagram packet switching -
Virtual-circuit Packet switching
2.2.1 Jaringan Packet Switching
Packet switching adalah sebuah usaha untuk menggabungkan keuntungan- keuntungan yang dihasilkan dalam circuit switching dan message switching. Packet
switching ini sama halnya dengan circuit switching kecuali dalam hal ukuran unit informasi yang dipancarkan ke jaringan sangat terbatas, hanya dalam jumlah
maksimal yang sudah ditentukan, yaitu yang memiliki bandwidth kurang lebih ribuan bite. Sejalan dengan itu, message para pengguna akan dibagi-bagi kedalam packet-
packet sebelum dipancarkan. Cara ini memungkinkan penerimaan dan pemancaran packet message dalam jumlah yang banyak dan bertumpuk, karena itu pengurangan
penundaan pengiriman message dari ujung ke ujung dapat diterima pada satu titik sebelum message tersebut diproses dan dipancarkan. Kerugian yang jelas dari
pemindahan ini adalah pemancaran sebuah message membutuhkan lebih dari satu packet utama untuk tiap message-nya dibandingkan dengan pemindahan message,
oleh karena itu teknik pengurangan sangat efektif digunakan dalam jaringan ini.
Universitas Sumatera Utara
18 Yang paling penting adalah tiap packet dalam jaringan ini dikerjakan
tersendiri sesuai dengan bandwidth-nya. Walaupun demikian, packet-packet tersebut disamakan pada sistem penerimaan untuk membentuk informasi yang semulaasli
sebelum diteruskan ke pengguna. Dua teknik pendekatan digunakan untuk mengatur aliran-aliran packet message ini didalam jaringan informasi.
Didalam teknik pendekatan datagram, tiap packet dikerjakan tersendiri dan dapat memilih jalur masing-masing menuju ke alamat tujuannya. Kerugiannya adalah
packet tersebut akan sampai ketujuan dalam keadaan bertumpuk dan urutan packet yang tidak beraturan yang akhirnya membutuhkan waktu yang lebih untuk
mengembalikannya menjadi unit informasi yang sesuai. Cara lain yang bias diguakan yaitu membuat sambungan yang memungkinkan pertemuan dari ujung ke ujung,
mirip dengan pemindahan circuit, sebelum pemancaran dimulai dan dialirkan semua packet message dalam jaringan tersebut. Hal ini menjamin pengiriman message yang
berurutan kepada penerima tetapi tetap membutuhkan pengaturan panggilan yang tepat. Pemindahan packet dapat digunakan pada B-ISDN sebagai mode pentransferan.
Sekarang ini untuk mendukung aplikasi pada jam-jam sibuk bersamaan dengan aplikasi data yang disatukan oleh jaringan lebih dipusatkan pada penyatuan cara kerja
ketika terjadi pemancaran berkecepatan tinggi. Sekalipun demikian, ATM adalah pilihan tepat dalam menstransfer dan yang paling penting ATM mempunyai
sambungan utama yang berhubungan langsung dengan pemindahan packet yang disesuaikan dengan jarak yang sudah ditentukan oleh jaringan. Berbagai macam
karakterisik dari mode pentransferan dapat dilihat pada Tabel 2.1 Secara umum, pemilihan mode pentransferan yang dilakukan B-ISDN harus
berdasarkan kriteria berikut ini:
Universitas Sumatera Utara
19 1.
Harus dapat mendukung seluruh layanan yang ada begitu juga terhadap layanan lain yang belum terdaftar pada jaringan yang mungkin akan muncul.
2. Harus dapat menggunakan jaringan sumber seefisien mungkin.
3. Harus dapat meminimalisir kerumitan yang terjadi dalam hal pemindahan.
4. Harus dapat meminimalisir waktu yang diperlukan dalam proses pengiriman
jarak menengah agar dapat mendukung proses pengiriman yang berkecepatan tinggi.
5. Harus dapat meminimalisir jumlah penahan yang dibutuhkan dalam
pengiriman jarak menengah untuk mencegah penundaan dan kerumitan yang akan terjadi dalam proses pengiriman.
6. Harus dapat menjamin aplikasi berlangsug sesuai dengan yang direncanakan.
ATM adalah usaha untuk menyatukan semua hal yang berhubungan dengan pengiriman dengan cara yang unik. Bila dibandingkan dengan mode pentransferan
lain yang sudah kita diskusikan sebelumnya, ATM adalah sistem yang paling mirip dengan packet switching virtual-circuit yang sama-sama mengunakan packet
informasi dalam bandwidth yang sama pula. ATM mempunyai fitur-fitur yang berbeda yang memperpanjang kemampuan dari jaringan packet switching yang baru
yang menyatukan fitur-fitur circuit switching yang paling diminati untuk mendukung jalur-jalur informasi pada jam-jam sibuk dengan lebih efisien.
Universitas Sumatera Utara
20 Tabel 2.1
Perbandingan Teknik Komunikasi Switching Circuit Switching
Message Switching Datagram Packet
Switching Virtual-Circuit
Packet Switching Khusus transmisi
path Path tidak
ditentukan Path tidak
ditentukan Path tidak
ditentukan Transmisi data
Transmisi message Transmisi Packet
Transmisi Packet Sambungan cepat
Sambungan lambat Sambungan cepat
Sambungan cepat Message tidak
disimpan Message diatur
untuk perbaikan berikutnya
Packet tertentu disimpan untuk
dikirim kemudian Semua Packet
disimpan untuk dikirim kemudian
Path dibuat untuk seluruh
sambungan Path dibuat untuk
setiap message Path dibuat untuk
tiap packet Path dibuat untuk
memenuhi seluruh sambungan
Pengaturan panggilan dan
penundaan pengiriman
Penundaan pengiriman
message Penundaan
pengirima packet Pengaturan
panggilan dan penundaan
pengiriman packet Sinyal sibuk saat
panggilan sibuk Sinyal
Bebas Jika Packet tidak
dapat dikirimkan pengirim tertentu
akan dikonfirmasi Seluruh pengirim
akan dikonfirmasi jika sambungan
ditolak
Universitas Sumatera Utara
21 Jaringan sibuk
dapat menolak panggilan yang
ada; tidak ada penundaan untuk
panggilan yang dilakukan
Jika jaringan sibuk pesan akan ditunda
Jika jaringan sibuk pesan akan ditunda
Jaringan sibuk dapat menolak
panggilan; meningkatkan
frekuensi penundaan paket
Perpindahan jarak diatur secara
komputerisasi Perpindahan pesan
diatur oleh system pengisian pesan
Perpindahan jarak dekat
Perpindahan jarak dekat
Pengguna bertanggung
jawab akan proteksi pesan
yang hilang Jaringan
bertanggung jawab akan pesan
Jaringan bertanggung jawab
pada pesan-pesan pribadi
Jaringan hanya bertanggung
jawab ada pengurutan pesan
Tidak ada penggantian kode
dan kecepatan tertentu
Penggantian kode sesuai dengan
kecepatan Penggantian kode
sesuai dengan kecepatan
Penggantian kode sesuai dengan
kecepatan
Jarak sambungan sudah diatur
Jarak sambungan fleksibel
Jarak sambungan fleksibel
Jarak sambungan fleksibel
Tidak ada pengurangan
setelah pengaturan panggilan
Pengurangan pada tiap pesan
Pengurangan pada tiap paket
Pengurangan pada tiap paket
Universitas Sumatera Utara
22 ATM header sedikitnya memiliki fungsi untuk mengurangi proses pengiriman
node. Aplikasi yang berbeda-beda dan perbedaan bandwidth yang dibutuhkan lebih mudah dilakukan, seperti sambungan dalam jaringan ATM yang disesuaikan dengan
jarak tempuh ynag diperlukan oleh jaringan sumber untuk mendukung dilakukannya aplikasi-aplikasi dalam jaringan tersebut. ATM connection-oriented yang
menggunakan kecepatan rata-rata untuk menjamin kualitas dari aplikasi layanan yang dijalankan. Tetapi layanan yang tidak tersambungkan juga dapat dilakukan dengan
mudah dan efisien, bila cell yang ditentukan berukuran kecil pengaturan buffer dan teknik pemindahan dapat disederhanakan. Lagipula ukuran buffer pada saat
pengiriman jarak menengah diharapkan akan lebih kecil untuk mencegah terjadinya penundaan pengiriman. Walaupun kita belum dapat memikirkan cara yang efisien
dalam menggunakan jaringan sumber tersebut, namun tidak perlu khawatir karena dengan teknik pengaturan bandwidth, masalah ini akan dapat diselesaikan.
Telah ada beberapa argument tentang seberapa baik ATM dapt mengirimkan layanan B-ISDN yang cukup rumit tersebut dan berapa biaya pemakaiannya. Namun
diluar dari pembahasan-pembahasan yang dilakukan untuk menentang argument diatas, ATM tetap menjadi pilihan B-ISDN untuk mentransfer informasinya, dan tidak
dapat dipungkiri kita telah menggunakan ATM dan akan menggunakannya beberapa tahun kedepan.
2.3 ATM Cell Header Fields
Header cell ATM terdiri dari fields sebagai berikut: generic flow control GFC atau kendali aliran generik, virtual path identifier VPI, payload type PT,
cell loss priority CLP, header error control HEC. Format header berbeda pada interface pemakai B-ISDN UNI kemudian didalam interface terdapat node jaringan
B-ISDN NNI, seperti yang dilukiskan pada Gambar 2.1.
Universitas Sumatera Utara
23
B it 1 4
5 8
... ...
1 2
3 4
5 6
53 G FC
V P I V C I
P T C LP
H E C Fields
inform asi V C I
V C I V P I
V P I V P I
V C I V C I
V C I H E C
C LP P T
B it 1 ...
4 5
... 8
Fields inform asi
1 2
3 4
5 6
53 a
b G am bar 2.1 a Form at U N I cell
b Form at N N I cell
GFC adalah sebuah fields 4 bit yang memberikan kendali aliran pada UNI untuk trafik yang bersumber pada peralatan pemakai dan diarahkan ke jaringan, dan
tidak mengendalikan trafik dalam arah lainnya yaitu, aliran trafik network-to-user. Fields GFC tidak digunakan dalam jaringan dan dimaksudkan untuk digunakan oleh
mekanisme akses yang melaksanakan beberapa tingkat akses yang berbeda dan prioritas. Dengan demikian, fields tersebut digunakan sebagai bagian dari VPI pada
NNI, yang memberikan kapabilitas identifikasi jalur yang menguat. Dua mode operasi didefenisikan untuk fields GFC: akses yang tidak terkendali dan akses yang
terkendali. Yang pertama diharapkan untuk digunakan dalam penyebaran ATM awal, dan tidak berpengaruh terhadap pengiriman pemakai trafik ke jaringan. Dalam kasus
akses terkendali, aliran rate yang diciptakan oleh pemakai dikendalikan pada UNI.
ATM adalah sebuah teknik yang berorientasi koneksi, dan virtual circuit yang dibutuhkan kemudian ditentukan antara ujung node sebelum transmisi dapat dimulai.
Seperti dengan jaringan packet-switching lainnya, rute cell dilakukan pada setiap node untuk setiap cell yang datang. VPI memiliki 8 fields-bit atau 12 fields-bit, bersama
dengan VCI, fields 16 bit, mengandung informasi rute dari sebuah cell. Dua tingkat
Universitas Sumatera Utara
24 hirarki rute, virtual path dan virtual channel, didefenisikan dalam rekomendasi CCITT
I.113 sebagai berikut: -
VC adalah sebuah konsep yang digunakan untuk menggambarkan transport cell ATM satu arah yang dihubungkan oleh satu nilai
identifier unik umum, yang diartikan sebagai VCI. -
VP adalah sebuah konsep yang digunakan untuk menggambarkan cell satu arah yang masuk ke VC yang dihubungkan oleh nilai identifier
umum, yang diartikan sebagai VPI. VP adalah sekumpulan dari serangkaian VC antara dua node dalam B-ISDN. Rute
yang ditentukan sebelumnya berhubungan dengan setiap VP dalam jaringan fisik. Selanjutnya, setiap VP memiliki bandwidthnya sendiri, yang membatasi jumlah VC
yang dapat dimultiplexing-kan pada VP. VPI, pada umumnya, digunakan untuk merutekan paket antara dua node yang memunculkan, menghilangkan, ataupun
mengakhiri VP, sedangkan VCI digunakan pada ujung node untuk membedakan antara koneksi-koneksi yang berbeda. Ada tiga bit dalam header ATM untuk
mendefenisikan tipe payload. Tujuh nilai yang didefenisikan sejauh ini diberikan dalam Tabel 2.2.
Universitas Sumatera Utara
25 Tabel 2.2
Indikator Tipe Payload Kode PTI
Defenisi 000
User data cell, kemacetan not experienced, SDU tipe=0 001
User data cell, kemacetan not experienced, SDU tipe=1 010
User data cell, kemacetan not experienced, SDU tipe=0 011
User data cell, kemacetan not experienced, SDU tipe=1 100
Aliran cell yang berhubungan pada segmen OAM 101
Aliran cell OAM end-to-end 110
Manajemen sember cell 111 Pesan
Nilai lain dari pengkodean PTI disediakan untuk fingsi berikutnya. Fields CLP dari header cell ATM adalah sebuah fields 1 bit yang digunakan untuk prioritas
kehilangan cell. Karena multiplexing statistik dari koneksi-koneksi, yang pasti bahwa kehilangan cell akan terjadi dalam B-ISDN. Sebuah cell dengan bit CLP yang
ditentukan dapat dibuang oleh jaringan selama kongesti, sedangkan cell dengan bit CLP yang tidak ditentukan memiliki prioritas yang lebih tinggi dan tidak akan
dibuang jika memungkinkan. Fields HEC terutama digunakan untuk dua tujuan: untuk membuang cell
dengan header yang rusak dan untuk delineasi cell. Fields 8 bit, apabila digunakan untuk mengkoreksi error header, memberikan koreksi error 1 bit dan kapabilitas
pengiriman cell rusak dengan probabilitas rendah. Fields juga digunakan untuk mengidentifikasi delineasi cell.
Universitas Sumatera Utara
26
2.4 Model Referensi Protokol ATM