Umum ATM Cell Header Fields

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