BAB 8 MAC SUBLAYER
Jaringan Komputer
Medium Access Control (MAC)
Sublayer
Perkembangan MAC
ALOHA
Ketika stasiun memiliki frame, langsung dikirim
Stasiun memonitor jaringan selama delay propagasi
round-trip maksimum (2 kali waktu yang dibutuhkan
untuk mengirim frame antara 2 stasiun yang
jaraknya terjauh) ditambah inkremen waktu yang
fixed.
Jika ada ACK berhasil
Sebaliknya kirim ulang frame (retransmisi)
Jika gagal setelah beberapa kali retransmisi stop
Perkembangan MAC
Slotted ALOHA
CSMA
Jika medium idle transmit
Jika medium sibuk teruskan monitor sampai
kanal “terasa” (sensed) idle
– Transmit segera
CSMA/CD
Jika medium idle transmit
Jika medium sibuk teruskan monitor sampai kanal
“terasa” (sensed) idle
Transmit segera
Jika terdeteksi tabrakan dalam proses transmisi kirim
sinyal jamming untuk memastikan bahwa semua stasiun
mengetahui bahwa terjadi tabrakan
Tunggu selama waktu yang acak percobaan retransmisi
Ethernet (CSMA/CD)
Pada waktu t0, stasiun A mulai
mengirimkan paket dialamatkan ke D.
Pada t1, B dan C siap untuk transmit.
Ethernet (CSMA/CD)
IEEE 802.3 Medium Access Control
Preamble: deretan bit 7-oktet dengan pola bit 0
dan 1 bergantian (101010...)
Start frame delimiter (SFD): oktet tunggal
10101011 yang mengikuti preamble dan
menandakan dimulainya field DA
Destination address: alamat DTE yang dituju
Source address: alamat DTE asal (originating)
Length/type: field 2 oktet yang merupakan
indikasi jumlah oktet pada field data
Data LLC: memiliki panjang minimum dan
maksimum agar menjadi frame yang valid
Pad: urutan oktet yang ditambahkan pada data
agar memenuhi syarat pengoperasian collision
detection
IEEE 802.3 Medium Access Control
Frame check sequence (FCS): nilai CRC 4
oktet (32 bit) yang digunakan untuk
deteksi kesalahan
Spesifikasi IEEE 802.3
10-Mbps (Ethernet)
Notasi untuk membedakan implementasi:
Medium 10BASE-F terdiri dari 3 spesifikasi:
10BASE-FP (pasif) topologi star, panjang segmen sampai
1 km
10BASE-FL (link) point to point, jarak antar stasiun atau
repeater sampai 2 km
10BASE-FB (backbone) jarak antar repeater sampai 2 km
Spesifikasi IEEE 802.3
10-Mbps (Ethernet)
Spesifikasi lain:
Fast Ethernet 100BASE-X, 100BASE-T4
Gigabit Ethernet 1000BASE-SX,
1000BASELX,1000BASE-CX, 1000BASE-T
Spesifikasi IEEE 802.3
100-Mbps (Fast Ethernet)
Standar 100BASE-T
Secara keseluruhan mengacu pada protokol MAC
dan format frame IEEE802.3.
Instalasi murah karena menggunakan UTP kategori
3 atau 5
Topologi mirip 10BASE-T
Standar 100BASE-X
Banyak mengacu pada FDDI (Fiber Distributed Data
Interface)
Instalasi lebih mahal karena harus memasang kabel
baru, misalnya STP, UTP kategori 5, atau serat optik
Spesifikasi IEEE 802.3
100-Mbps (Fast Ethernet)
100BASE-X dan 100BASE-T4
100BASE-X
Laju data 100 Mbps pada sepasang link
100BASE-TX: menggunakan 2 UTP atau STP, 1
untuk transmit dan 1 untuk receive
100BASE-FX: menggunakan 2 serat optik
100BASE-T4
Laju data 100 Mbps pada 4 link UTP
Transmit dan receive data menggunakan 3 UTP
(masing-masing 33,3 Mbps), jadi 2 UTP bersifat
unidireksional, dan 2 UTP bidireksional
Skema pengkodean 8B6T
100BASE-X dan 100BASE-T4
Gigabit Ethernet
Hub switching mengkoneksikan central
server dengan beberapa workgroup hub
Alternatif lapis fisik dalam spesifikasi 1Gbps:
1000BASE-SX serat optik multimode short
wavelength 62,5-μm atau 50-μm
1000BASE-LX serat optik multimode atau
single mode
1000BASE-CX menggunakan STP
1000BASE-T UTP kategori 5
Gigabit Ethernet
Token Ring dan FDDI
Didasarkan pada penggunaan sebuah
frame kecil, yang disebut token, yang
beredar mengelilingi ring.
Stasiun pengirim akan membangkitkan
token baru apabila kedua syarat berikut
terpenuhi:
Transmisi frame telah selesai
Bit pertama dari frame yang dikirimkan telah
kembali ke stasiun tersebut.
Token Ring
dan FDDI
IEEE 802.5 Medium Access Control
Starting delimiter: urutan bit khusus untuk
meningkatkan transparansi data, dengan pola
JK0JK000
Access control, terdiri dari:
Bit prioritas indikasi prioritas frame yang boleh
ditransmisikan pada suatu saat
Bit token membedakan antara frame biasa dan
token
Bit monitor mencegah frame mengelilingi ring
secara terus menerus
Bit reservasi digunakan oleh DTE dengan
prioritas tinggi untuk memesan token pada rotasi
berikutnya
IEEE 802.5 Medium Access Control
Frame control: menyatakan tipe frame (MAC atau
LLC/informasi) dan fungsi-fungsi kontrol tertentu
Destination address dan source address: alamat
pengirim dan penerima
Data unit: membawa data LLC
Frame check sequence: CRC 32 bit
End delimiter: transparansi data dengan pola
JK1JK1IE
Frame status: terdiri dari bit address-recognized
(A) dan bit frame-copied (C)
IEEE 802.5 Medium Access Control
Frame MAC
Setiap stasiun dapat memeriksa apakah suatu
frame mengalami error, kemudian mengeset bit
E=1 pada field ED (end delimiter) jika terdeteksi
kesalahan
Stasiun pengirim dapat menyimpulkan salah satu
dari 3 kondisi berikut dari field FS (frame status),
yaitu:
Stasiun penerima tidak ada atau tidak aktif (A=0,C=0)
Stasiun penerima ada tetapi frame tidak dikopi (A=1,
C=0)
Frame telah diterima (A=1, C=1)
IEEE 802.5 Medium Access Control
Frame MAC
IEEE 802.5 Medium Access Control
Prioritas Token Ring
Terdapat 8 level prioritas dengan 3-bit
field P dan 3- bit field R (reservasi).
Variabel pada algoritma prioritas:
Pf (atau Pm) = prioritas frame yang akan
ditransmisikan oleh stasiun
Pr = nilai prioritas dari token yang diterima
Rr = nilai reservasi token saat ini
Sr = nilai prioritas layanan ring yang lama (Pr)
Sx = prioritas layanan baru
IEEE 802.5 Medium Access Control
Prioritas Token Ring
IEEE 802.5 Medium Access Control
Spesifikasi Lapis Fisik IEEE 802.5
Standar memperbolehkan ukuran frame maksimum
18200 oktet (untuk 16 Mbps dan 100 Mbps).
Bandingkan dengan ukuran frame maksimum
untuk IEEE 802.3 yang hanya 1518 oktet.
Teknik pensinyalan pada datarate 4 dan 16 Mbps
adalah Differential Manchester
Access control dapat dilakukan dengan 2 cara:
Token passing stasiun harus menunggu token
sebelum mendapatkan kesempatan mengakses
media
Dedicated token ring menggunakan mode switch
antara stasiun dan hub/konsentrator, sehingga
stasiun dapat mengakses media
IEEE 802.5 Medium Access Control
Spesifikasi Lapis Fisik IEEE 802.5
FDDI Medium Access Control
Format frame didefinisikan dalam simbol-simbol,
di mana tiap simbol ekivalen dengan 4 bit
Field-field pada frame FDDI sangat mirip dengan
token ring, perbedaan yang signifikan hanya
terdapat pada field FC
Field frame control (FC) pada frame selain token
memiliki format CLFFZZZZ
C adalah indikasi apakah frame sinkron atau asinkron
L adalah indikasi alamat 16 atau 48 bit
FF adalah indikasi frame LLC, MAC, atau cadangan
ZZZZ adalah indikasi tipe frame kontrol
Field FC pada token memiliki format 10000000
atau 11000000
FDDI Medium Access Control
ATM LANS
Identifikasi tiga generasi LAN:
1st generation CSMA/CD dan token ring
2nd generation FDDI
3rd generation ATM LAN (jaminanthroughput
untuk aplikasi multimedia)
Persyaratan pada LAN generasi ketiga:
Mendukung berbagai kelas layanan
Scalable throughput
Fasilitas interworking antara teknologi LAN dan
WAN
ATM LANS
Fibre Channel
Fibre channel merupakan ide baru dalam
metode komunikasi data, di mana terjadi
penggabungan antara komunikasi
berorientasi kanal I/O (didominasi oleh
hardware) dan komunikasi berorientasi
jaringan (software)
Arsitektur protokol:
FC-0
FC-1
FC-2
FC-3
FC-4
media fisik
protokol transmisi
protokol framing
common services
pemetaan
Fibre Channel
Wireless LAN
Standar IEEE 802.11 mendefinisikan 3 tipe
stasiun berdasarkan mobilitas:
Tanpa transisi tidak bergerak atau sedikit
bergerak di dalam daerah cakupan BSS
Transisi BSS pergerakan stasiun dari 1 BSS
ke BSS lain dalam ESS yang sama
Transisi ESS pergerakan stasiun dari BSS
dalam sebuah ESS ke BSS dalam ESS lain
Wireless LAN
Medium Access Control (MAC)
Sublayer
Perkembangan MAC
ALOHA
Ketika stasiun memiliki frame, langsung dikirim
Stasiun memonitor jaringan selama delay propagasi
round-trip maksimum (2 kali waktu yang dibutuhkan
untuk mengirim frame antara 2 stasiun yang
jaraknya terjauh) ditambah inkremen waktu yang
fixed.
Jika ada ACK berhasil
Sebaliknya kirim ulang frame (retransmisi)
Jika gagal setelah beberapa kali retransmisi stop
Perkembangan MAC
Slotted ALOHA
CSMA
Jika medium idle transmit
Jika medium sibuk teruskan monitor sampai
kanal “terasa” (sensed) idle
– Transmit segera
CSMA/CD
Jika medium idle transmit
Jika medium sibuk teruskan monitor sampai kanal
“terasa” (sensed) idle
Transmit segera
Jika terdeteksi tabrakan dalam proses transmisi kirim
sinyal jamming untuk memastikan bahwa semua stasiun
mengetahui bahwa terjadi tabrakan
Tunggu selama waktu yang acak percobaan retransmisi
Ethernet (CSMA/CD)
Pada waktu t0, stasiun A mulai
mengirimkan paket dialamatkan ke D.
Pada t1, B dan C siap untuk transmit.
Ethernet (CSMA/CD)
IEEE 802.3 Medium Access Control
Preamble: deretan bit 7-oktet dengan pola bit 0
dan 1 bergantian (101010...)
Start frame delimiter (SFD): oktet tunggal
10101011 yang mengikuti preamble dan
menandakan dimulainya field DA
Destination address: alamat DTE yang dituju
Source address: alamat DTE asal (originating)
Length/type: field 2 oktet yang merupakan
indikasi jumlah oktet pada field data
Data LLC: memiliki panjang minimum dan
maksimum agar menjadi frame yang valid
Pad: urutan oktet yang ditambahkan pada data
agar memenuhi syarat pengoperasian collision
detection
IEEE 802.3 Medium Access Control
Frame check sequence (FCS): nilai CRC 4
oktet (32 bit) yang digunakan untuk
deteksi kesalahan
Spesifikasi IEEE 802.3
10-Mbps (Ethernet)
Notasi untuk membedakan implementasi:
Medium 10BASE-F terdiri dari 3 spesifikasi:
10BASE-FP (pasif) topologi star, panjang segmen sampai
1 km
10BASE-FL (link) point to point, jarak antar stasiun atau
repeater sampai 2 km
10BASE-FB (backbone) jarak antar repeater sampai 2 km
Spesifikasi IEEE 802.3
10-Mbps (Ethernet)
Spesifikasi lain:
Fast Ethernet 100BASE-X, 100BASE-T4
Gigabit Ethernet 1000BASE-SX,
1000BASELX,1000BASE-CX, 1000BASE-T
Spesifikasi IEEE 802.3
100-Mbps (Fast Ethernet)
Standar 100BASE-T
Secara keseluruhan mengacu pada protokol MAC
dan format frame IEEE802.3.
Instalasi murah karena menggunakan UTP kategori
3 atau 5
Topologi mirip 10BASE-T
Standar 100BASE-X
Banyak mengacu pada FDDI (Fiber Distributed Data
Interface)
Instalasi lebih mahal karena harus memasang kabel
baru, misalnya STP, UTP kategori 5, atau serat optik
Spesifikasi IEEE 802.3
100-Mbps (Fast Ethernet)
100BASE-X dan 100BASE-T4
100BASE-X
Laju data 100 Mbps pada sepasang link
100BASE-TX: menggunakan 2 UTP atau STP, 1
untuk transmit dan 1 untuk receive
100BASE-FX: menggunakan 2 serat optik
100BASE-T4
Laju data 100 Mbps pada 4 link UTP
Transmit dan receive data menggunakan 3 UTP
(masing-masing 33,3 Mbps), jadi 2 UTP bersifat
unidireksional, dan 2 UTP bidireksional
Skema pengkodean 8B6T
100BASE-X dan 100BASE-T4
Gigabit Ethernet
Hub switching mengkoneksikan central
server dengan beberapa workgroup hub
Alternatif lapis fisik dalam spesifikasi 1Gbps:
1000BASE-SX serat optik multimode short
wavelength 62,5-μm atau 50-μm
1000BASE-LX serat optik multimode atau
single mode
1000BASE-CX menggunakan STP
1000BASE-T UTP kategori 5
Gigabit Ethernet
Token Ring dan FDDI
Didasarkan pada penggunaan sebuah
frame kecil, yang disebut token, yang
beredar mengelilingi ring.
Stasiun pengirim akan membangkitkan
token baru apabila kedua syarat berikut
terpenuhi:
Transmisi frame telah selesai
Bit pertama dari frame yang dikirimkan telah
kembali ke stasiun tersebut.
Token Ring
dan FDDI
IEEE 802.5 Medium Access Control
Starting delimiter: urutan bit khusus untuk
meningkatkan transparansi data, dengan pola
JK0JK000
Access control, terdiri dari:
Bit prioritas indikasi prioritas frame yang boleh
ditransmisikan pada suatu saat
Bit token membedakan antara frame biasa dan
token
Bit monitor mencegah frame mengelilingi ring
secara terus menerus
Bit reservasi digunakan oleh DTE dengan
prioritas tinggi untuk memesan token pada rotasi
berikutnya
IEEE 802.5 Medium Access Control
Frame control: menyatakan tipe frame (MAC atau
LLC/informasi) dan fungsi-fungsi kontrol tertentu
Destination address dan source address: alamat
pengirim dan penerima
Data unit: membawa data LLC
Frame check sequence: CRC 32 bit
End delimiter: transparansi data dengan pola
JK1JK1IE
Frame status: terdiri dari bit address-recognized
(A) dan bit frame-copied (C)
IEEE 802.5 Medium Access Control
Frame MAC
Setiap stasiun dapat memeriksa apakah suatu
frame mengalami error, kemudian mengeset bit
E=1 pada field ED (end delimiter) jika terdeteksi
kesalahan
Stasiun pengirim dapat menyimpulkan salah satu
dari 3 kondisi berikut dari field FS (frame status),
yaitu:
Stasiun penerima tidak ada atau tidak aktif (A=0,C=0)
Stasiun penerima ada tetapi frame tidak dikopi (A=1,
C=0)
Frame telah diterima (A=1, C=1)
IEEE 802.5 Medium Access Control
Frame MAC
IEEE 802.5 Medium Access Control
Prioritas Token Ring
Terdapat 8 level prioritas dengan 3-bit
field P dan 3- bit field R (reservasi).
Variabel pada algoritma prioritas:
Pf (atau Pm) = prioritas frame yang akan
ditransmisikan oleh stasiun
Pr = nilai prioritas dari token yang diterima
Rr = nilai reservasi token saat ini
Sr = nilai prioritas layanan ring yang lama (Pr)
Sx = prioritas layanan baru
IEEE 802.5 Medium Access Control
Prioritas Token Ring
IEEE 802.5 Medium Access Control
Spesifikasi Lapis Fisik IEEE 802.5
Standar memperbolehkan ukuran frame maksimum
18200 oktet (untuk 16 Mbps dan 100 Mbps).
Bandingkan dengan ukuran frame maksimum
untuk IEEE 802.3 yang hanya 1518 oktet.
Teknik pensinyalan pada datarate 4 dan 16 Mbps
adalah Differential Manchester
Access control dapat dilakukan dengan 2 cara:
Token passing stasiun harus menunggu token
sebelum mendapatkan kesempatan mengakses
media
Dedicated token ring menggunakan mode switch
antara stasiun dan hub/konsentrator, sehingga
stasiun dapat mengakses media
IEEE 802.5 Medium Access Control
Spesifikasi Lapis Fisik IEEE 802.5
FDDI Medium Access Control
Format frame didefinisikan dalam simbol-simbol,
di mana tiap simbol ekivalen dengan 4 bit
Field-field pada frame FDDI sangat mirip dengan
token ring, perbedaan yang signifikan hanya
terdapat pada field FC
Field frame control (FC) pada frame selain token
memiliki format CLFFZZZZ
C adalah indikasi apakah frame sinkron atau asinkron
L adalah indikasi alamat 16 atau 48 bit
FF adalah indikasi frame LLC, MAC, atau cadangan
ZZZZ adalah indikasi tipe frame kontrol
Field FC pada token memiliki format 10000000
atau 11000000
FDDI Medium Access Control
ATM LANS
Identifikasi tiga generasi LAN:
1st generation CSMA/CD dan token ring
2nd generation FDDI
3rd generation ATM LAN (jaminanthroughput
untuk aplikasi multimedia)
Persyaratan pada LAN generasi ketiga:
Mendukung berbagai kelas layanan
Scalable throughput
Fasilitas interworking antara teknologi LAN dan
WAN
ATM LANS
Fibre Channel
Fibre channel merupakan ide baru dalam
metode komunikasi data, di mana terjadi
penggabungan antara komunikasi
berorientasi kanal I/O (didominasi oleh
hardware) dan komunikasi berorientasi
jaringan (software)
Arsitektur protokol:
FC-0
FC-1
FC-2
FC-3
FC-4
media fisik
protokol transmisi
protokol framing
common services
pemetaan
Fibre Channel
Wireless LAN
Standar IEEE 802.11 mendefinisikan 3 tipe
stasiun berdasarkan mobilitas:
Tanpa transisi tidak bergerak atau sedikit
bergerak di dalam daerah cakupan BSS
Transisi BSS pergerakan stasiun dari 1 BSS
ke BSS lain dalam ESS yang sama
Transisi ESS pergerakan stasiun dari BSS
dalam sebuah ESS ke BSS dalam ESS lain
Wireless LAN