KONSEP JARINGAN
BAB 8 KONSEP JARINGAN
8.1 PRINSIP DASAR JARINGAN
Metodologi dasar dalam mendisain jaringan untuk dapat melakukan komunikasi data adalah sebagai berikut : - Beberapa WAN seperti Public Switched Telephone Network (PSTN) menggunakan suatu Mesh topology (sering disebut jaringan) - Terdapat 4 topologi yaitu : Star, Bus, Ring, Hub/Tree - Salah satu contoh LAN dengan topologi Star adalah private automatic branch exchange
(PABX) Digital - Beberapa PABX banyak menggunakan teknik digital switching untuk merujuk Private Digital Exchanges (PDX) untuk analogue – to – digital dan digital – to – analogue - Path switch 64 KBps (digital voice) - Teknik digital PDX memungkinkan service voice store dan forward
Untuk lebih jelas berikut dideskripsikan dalam gambar 8.1.
Gambar 8.1. Konfigurasi LAN
8.2 TOPOLOGI BUS
- Merupakan topologi standard dengan IEEE 802 (token bus) - Terpasang untuk LAN/WAN - Saat initial ring terpasang secara logikal dengan mengenali alamat masing-masing stasion dan
mengirim frame awal dengan mengijinkan ke stasion terdekat (tetangga) yang tercatat dalam token.
Gambar 8.2 Topologi Bus
Keuntungan
Hemat kabel Layout kabel sederhana Pengembangan jaringan atau penambahan workstation baru dapat dilakukan dengan mudah
tanpa mengganggu workstation lain
Kerugian
Deteksi dan isolasi kesalahan sangat kecil Kepadatan lalu lintas pada jalur utama Kelemahan dari topologi ini adalah bila terdapat gangguan disepanjang kabel pusat maka
keseluruhan jaringan akan mengalami gangguan Diperlukan repeater untuk jarak jauh
RING
Dalam topologi Ring semua workstation dan server dihubungkan sehingga terbentuk suatu pola lingkaran/ cincin. Tiap workstation/ server akan menerima dan melewatkan informasi dari satu komputer ke komputer lain, bila alamat-alamat yang dimaksud sesuai maka informasi diterima dan bila tidak informasi akan dilewatkan.
Kelemahan topologi ini adalah setiap node dalam jaringan akan selalu ikut serta mengelola informasi yang dilewatkan dalam jaringan, sehingga bila terdapat gangguan pada suatu node maka seluruh jaringan akan terganggu.
Keunggulan topologi Ring adalah tidak terjadinya collision (tabrakan) pengiriman data seperti pada topologi Bus, karena hanya satu node dapat mengirimkan data pada suatu saat
Gambar 8.3 Topologi Ring
Star
Topologi Star, masing-masing workstation dihubungkan secara langsung ke server atau HUB. Keunggulan dari topologi tipe Star adalah bahwa dengan adanya kabel tersendiri untuk setiap workstation ke server, maka bandwidth atau lebar jalur komunikasi dalam kabel akan semakin lebar sehingga akan meningkatkan unjuk kerja jaringan secara keseluruhan. Dan juga bila terdapat gangguan di suatu jalur kabel maka gangguan hanya akan terjadi dalam komunikasi antara workstation yang bersangkutan dengan server, jaringan secara keseluruhan tidak mengalami gangguan. Kelemahan dari topologi Star adalah kebutuhan kabel yang lebih besar dibandingkan dengan topologi lainnya.
Keuntungan
Paling fleksibel Pemasangan/perubahan stasiun sangat mudah dan tidak mengganggu bagian jaringan lain Kontrol terpusat Kemudahan deteksi dan isolasi kesalahan/kerusakan pengelolaan jaringan
Kerugian
Boros kabel Perlu penanganan khusus Kontrol terpusat (HUB) jadi elemen kritis
Gambar 8.4 Topologi Star
STANDARD IEEE 802 (CSMA/CD, TOKEN BUS, TOKEN RING)
- IEEE 802.1 (interface primitive). - IEEE 802.2 (lapisan data link) menggunakan logical link control (LLC) protocol. - IEEE 802.3 – IEEE 802.5 menggambarkan ke tiga standard LAN : CSMA/CD (carrier sense
multiple access/collison detection), token bus, token ring. - Masing-masing standard mengcover lapisan fisik dan protokol sub lapisan MAC.
IEEE 802.3 dan ETHETRNET
- Menetap pada LAN CSMA/CD - Direlease oleh ALOHA yang mengijinkan komunikasi radio - Kemudian juga digunakan Xerox Parc dengan 2.94 MBps pada LAN CSMA/CD - Dapat mengkoneksikan 100 PC dan panjang kabel 1 km yang dikenal dengan ethernet. - Ethernet Xerox berhasil pada Xerox, Dec, Intel dengan 10 MBps ethernet (baseband dengan 50
kabel coaxial).
IEEE 802.3 : KABEL
- Untuk ethernet terdapat 4 tipe : Tabel 8.1. Jenis-jenis cable 802.3
Nama
Ciri Cable
Segment max Node/Seg Keuntungan
Bagus pada backbones
30 Sistem termurah
10 Base T
Twisted Pair 100 m
Maintenance murah
10 Base F
Fiber Optic 2000 m
Bagus dalam bangunan
Gambar 8.5. Model sambungan interface 802.3
KATEGORI KABEL
Gambar 8.6. Kategori penyambungan kabel
PROTOKOL SUBLAYER 802.3 MAC
- Merupakan struktur frame, diawali dengan preamble (7 byte) berisi pola bit 10101010 dengan Manchester encoding menghasilkan pola 10 MHz squarewave pada 5,6 sec - Start frame berisi 10101011 - Frame berisi 2 alamat (source dan destination) dengan 6 byte dan 2 byte dengan baseband 10
MBps untuk alamatnya 6 byte - Saat frame dikirim ke alamat grup maka semua stasion di grup menerimanya - Proses pengiriman station grup disebut multicast - Alamat berisi 1 bit cadangan untuk broadcast
Format frame 802.3
Gambar 8.7 Format frame prrotokol 802.3
LAN 10 MBps dengan panjang maksimum 2500 m dan 4 repeater. Semua frame untuk proses kirim 2 dan minimum 51,2 sec untuk menghubungkan 64 byte untuk mendeteksi collision selama 2.
PERFORMANSI 802.3
Asumsikan bahwa K stasiun selalu siap untuk transmit masing-masing stasiun punya peluang A mendapatkan channel sehingga :
A = kp (1-p) k-1 ; dimana A selama = 1/k maka A adalah 1/e dimana k ~ Peluang berisi berada pada interval j dalam A(1-A) j-1 jadi rata-rata slot adalah :
Masing-masing slot mempunyai durasi waktu 2, isi interval w = (2)/A ; asumsinya bahwa P optimal dengan rata-rata slot e jadi w paling banyak 2e 5,4. Jika rata-rata frame mengambil P second untuk transmit pada waktu beberapa station mempunyai frame untuk dikirim maka : Efisiensi channel = P / (P + 2/A)
Kabel maksimum untuk 2 stasion (kabel 2,5 km dan 4 repeater) dan paling tidak 2 tranceiver (round trip time) dibatasi sampai dengan 51,2 sec dengan 10 MBps dihubungkan dhubungkan dengan 512 bit atau 64 byte (ukuran minimum frame). Panjang frame = 7 dengan bandwidth
jaringan = B, panjang kabel = L, kecepatan sinyal = c, isi slot frame = e dimana P = F/B sehingga : Efisiensi channel = 1/(1 + (2BLe)/cF)
IEEE 802.4 : TOKEN BUS
Pada token bus akan dikenal bentuk rangkaian jaringan sebagai berikut :
Gambar 8.5. Token bus
PROTOKOL SUBLAYER TOKEN BUS MAC
Token bus mendefenisikan 4 prioritas class : 0,2,4,6 untuk traffic dimana 0 terendah dan 6 tertinggi. Contoh : parameter 50 stasion jaringan run pada 10 MBps dengan prioritas 6, 1/3 bandwidth untuk masing-masing stasion 67 KBps, perhatikan diagram berikut dalam gambar 8.6.
Gambar 8.6. Protokol sublayer token bus mac Tabel 8.2. Frame control frame
Frame control Nama
Arti
Field 00000000
Claim token selama inisialisasi ring 00000001
Claim_token
Mengijinkan stasion-stasion masuk ring 00000010
Solicit_successor_1
Mengijinkan stasion-stasion masuk ring 00000011
Solicit_successor_2
Who_follows
Recover dari token hilang
Digunakan selama stasion banyak ingin masuk 00001000
Resolve_contention
Token
Pass token
Set_successor
Ijinkan stasion keluar ring
IEEE 802.5 : TOKEN RING
Pada token ring akan dikenal bentuk rangkaian jaringan sebagai berikut :
Gambar 8.7. Token ring
Token ring (lapisan fisik) : 16 MBps. Sinyal di encoding dengan Differensial manchester absolute magnitudo (positive, negative) : 3,0 – 4,5 volt. Dalam topologi ring pada saat logical terdapat wire-center berisi paling tidak 2 twisted pair : 1 stasion data terdapat dan satu lagi untuk star-shaped ring. Untuk lebih jelasnya perhatikan diagram berikut pada gambar 8.8.
Connector
Wire center
cable By pass relay Station
Gambar 8.8. Bentuk penyambungan stasion dengan token ring
PROTOKOL SUBLAYER TOKEN RING MAC
Hal-hal penting dalam sublayer adalah : - Tidak terdapat traffic - Sirkulasi token 3 byte - Waiting suatu stasion : 0 bit sampai dengan 1 bit
Perhatikan diagram berikut dalam gambar 8.9.
Gambar 8.9. Protokol sublayer token ring mac
Gambar 8.9. Format Token dan Frame - Stasion boleh memakai token disebut token holding time
- Instalasi nilai berbeda yaitu 10 msec - Transisi dari frame lain (saat token holding time) yaitu 3 byte - Transisi dengan different Manchester pattern (HH, LL) - Access control berisi token bit, monitor bit, priority bit, reservation bit
Hal lain yang perlu diperhatikan :
1. A=0 dan C=0
maka destination tidak ada (tidak hidup)
2. A=1 dan C=0
maka destination ada tetapi frame tidak diterima
3. A=1 dan C=1
maka destination ada dan frame tercopy
Perhatikan tabel 8.3. berikut : Tabel 8.3. Kontrol frame token ring
Kontrol field Nama
Artinya
00000000 Duplikat address test Uji 2 stasion yang memiliki alamat sama 00000010
Beacom Digunakan untuk lokasi break dalam ring 00000011
Claim token
Attemp to become monitor
00000100 Purge
Reinitialize the ring
00000101 Active monitor present Issued periodically by the monitor 00000110
Standby monitor present Announces the presence of potensial monitor
8.3 CIRCUIT DAN PACKET SWITCHING
Model rangkaian instalasi dengan proses penghubungan data dengan suatu switch, dimana DTE dengan Packet Switching Exhange dihubungkan satu sama lain dengan bentuk organisasi data sedemikian rupa. Perhatikan diagram berikut pada gambar 8.10.
Gambar 8.10. Circuit dan packet switching
Hal-hal yang perlu diperhatikan sebagai berikut : - Standard interface bergabung pada public data network (PDN) yang membedakan 2 tipe switch
jaringan. Misalnya : Circuit switched network adalah public switched telephone network (PSTN)
- Tipikal 64 KBps atau lebih - PSTN dapat digandeng dengan Circuit switched data network (CSDN) dan untuk suara disebut
Integrated services digital network (ISDN)
DATAGRAM DAN VIRTUAL CIRCUIT
- Public switched packet data network (PSPDN) terdapat 2 tipe servis yaitu datagram dan virtual call (circuit) - Jika paket adalah multiple maka virtual call umumnya diseleksi - DTE mengirim call request packet ke local PSE yang berisikan tambahan alamat DTE dengan
nomor tertentu disebut virtual circuit identifier (VCI)
Perhatikan diagram berikut pada gambar 8.11.
Gambar 8.11. Datagram dan virtual circuit
8.4 PACKET SWITCHED DATA NETWORK (PSDN)
Proses transpormasi data dalam jaringan dalam bentuk paket, dimana metodologi yang digunakan sebagai berikut : - Merupakan protokol akses jaringan dengan interface DTE dengan PSPDN yaitu X.25 - Protokol X.25 memiliki lokal significance (lapisan transport) dengan basis operasi end to end - Pada lapisan fisik interface X.21 menjembatani DTE dan PTT (Postal, Telegrap, Telepon)
dalam local DCE - Link di lapisan protocol interface X.25 versi high level data link control (HDLC) dikenal LAPB yang berfungsi menyediakan lapisan paket dengan transport paket bebas error - Lapisan paket dengan kehandalan transper pada lapisan transport message (pesan) dikenal transport protocol data unit (TPDU) dengan 1 MUX atau virtual call lebih (NSAP)
Untuk lebih jelas dideskripsikan pada diagram berikut dalam gambar 8.12.
Gambar 8.12. Transformasi data dalam PSDN
LAPISAN FISIK
Dengan interface X.25 untuk unit pesan dan interaksinya pada setiap lapisan dideskripsikan sebagai berikut :
Gambar 8.13. Bentuk lapisan fisik dalam rangkaian