Jaringan Komputer dan Komunikasi Data

  2 ^{nd Semester 2003/2004} Jaringan Komputer dan Komunikasi Data (Betty Purwandari MSc.) Magister Teknologi Informasi Fakultas Ilmu Komputer Universitas Indonesia Introduction (Lecture 1) Lecturers BP: Betty Purwandari, SKom. MSc. bettyp@cs.ui.ac.id AY: Ir. Adhi Yuniarto, MKom. adhi@cs.ui.ac.id

  Reference [PET00] Peterson, L. and Davie, B.

  

Computer Networks: A System Approach,

nd

  2 edition. San Francisco: Morgan Kaufman, 2000

Akan ada reference lain sesuai kebutuhan

Schedule

  BP Final Test

  16 AY/BP Group Presentation

  15 BP Economics of Networks

  14 AY Computer Network Design

  13 BP

  9 Applications

  12 BP

  5 End-to-end Protocols

  11 BP 9,10 4 Internetworking AY Mid Test

  8 AY 6,7 3 Packet Switching AY 3,4,5 2 Direct Link Networks BP

  1 Requirements & Network Architecture

  2 BP

  1 Introduction & Foundation: Building a Network

  1 Lecturer Chapter Topic Week Grading (Tentative) Mid Test

  : 35% Final Test : 35% Individual Coursework: 5% Group Project : 25% Group : 2-3 members

Topics: critical analysis/assessment on a state-of-the-art network technology Each group chooses a unique topic Writing, presentation, & class discussion FAQ Coursework/project terlambat: Perlu disetujui dan terdapat penalti. Ujian susulan:

  Dalam kasus sangat mendesak dan setelah mendapat persetujuan pengajar. What is computer networks?

Telekomunikasi:

  “A communication of information by electronic means

  over some distance”

  Komunikasi jarak jauh menggunakan teknik elektronis (infrastruktur, reliable).

Komunikasi Data: “Data transmission from one location to another”

  Transmisi data dengan menggunakan fasilitas telekomunikasi (lebih efisien dan “reliable”).

  Jaringan Komputer: 1. “Interconnected independent computer” 2. “A whole new services in providing applications, users and organizations for computer communications” Overview: Early Networks

Teleprocessing (1960’an) Mainframe Terminal (remote) Telecommunication Network (i.e telephone lines)

  

Ide dasar: akses on-line ke komputer di lokasi terpisah,

terbentuknya suatu services baru data networks, oleh

perusahaan telkomunikasi (mis. Telkom)

  “Computer is the net” PC

  Server Terminal LAN Mainframe

  

Network

(.. another netwok) Server

  Link Dukungan untuk berkembang dalam skala besar! Topics/Theme

Bagaimana komunikasi/koneksi antar komputer?

  KK: links, formasi links, model/aturan akses

Bagaimana jika jaringan bertambah besar

(skala)?

  KK: multiple links, internetworking, internet Bagaimana menemukan / mengirimkan data ke komputer di internetwork?

  KK: pengalamatan, routing, flow-control, kesalahan transmisi, keamanan, kehandalan What is this course about?

Mempelajari jaringan komputer:

  

Konsep dan arsitektur rancangan/implementasi

  Model acuan: OSI dan Internet • Direct Networks (LAN) dan Packet Swicthing • Jaringan komunikasi data (WAN) •

  

Secara spesifik: Internet (TCP/IP) dan aplikasi

terjaring Is NOT:

  Spesifik pemakaian set-up produk e.g. Cisco Why we study … Peranan (industry and services) “Building block”: setup IT infrastructure.

  One way or another you will encounter networking projects.

  “Networking is a very important area, growing range of career opportunities!” …all computer company .. called themselves a “networking company” (Sun, IBM, HP, Microsoft, SAP etc.)

  

It’s impact on every aspect of how people using

computer, services, doing business and personal/life-style.

  Foundations: Builiding a Network Jaringan Komputer dan Komunikasi Data (Betty Purwandari MSc.) Magister Teknologi Informasi Fakultas Ilmu Komputer Universitas Indonesia _{2 Semester 2003/2004 nd} Agenda

Dasar: Membangun sebuah Jaringan Komputer Requirements (Bab 1.1) Å (hal. 4)

• Konektivitas • Pemakaian Sharing Resource (Sumber Daya • Dukungan untuk Pelayanan Aplikasi • Kinerja

  Arsitektur Jaringan (Bab 1.2)

• Lapisan dan Protokol • Contoh arsitektur

Requirements!

Umum: “Interkoneksi komputer … ??? Programmer (aplikasi)

  service disediakan untuk aplikasi, mis. mengirim message dari satu aplikasi ke aplikasi lain.

Network Designer

  fungsi jaringan: cost-effective, i.e resources

digunakan secara efisien (sharing) oleh users.

  Network Provider operasi jaringan: manageable, mis. failure mudah dideteksi/diperbaiki. Requirement I :Connectivity

Koneksi: membuat “ link ” antara “ nodes ”

Node: any device connected to a link

  Contoh: komputer, PDA, POS, HP etc.

  Link: saluran dimana informasi/bits dikirimkan (media fisik) Wired (kabel) atau wireless Example Types of Links Direct Links:

  Point-to-Point Multiple Access

  Node Node

  Node Node

  …

  Link Link

  share ( link tunggal) Growth & Scalable Direct links: sulit untuk berkembang (skala kecil). keterbatasan koneksi fisik dan kontrol akses (multiple access).

Switched: menggunakan “nodes” tujuan

  skalabilitas: mampu berkembang/bertambah besar (jumlah nodes dan links). data => forward (switched) dari satu node ke node lain sampai di tujuan. Switched Network Switch : memindahkan data/bits “ antara ” links.

  KK:

  1. Switches memperbesar jangkauan jaringan, dengan link terbatas. dan menentukan link mana akan disampaikan data tsb.

  3. Switches => fungsi jaringan (switches data), berada Switch Cloud dalam “cloud” (network).

  4. Nodes di luar “cloud” => Host host, tempat aplikasi/user berada. Methods: sending messages

Terdapat dua cara (teknik) mengirimkan messages melalui switch

  Circuit switching: langsung mengirimkan dalam arus bit

  Data atau bit dikirimkan secara serial dalam bentuk • arus.

  Harus melalui “jalan” (path) yang telah dibangun oleh • switch.

Packet switching: store-and-forward

  Messages dibagi dalam bentuk blok data: paket. • Setiap paket akan ditampung oleh switch (store) dan • dikirimkan (forward) ke tujuan. Example: circuit siwtched Sirkit dibangun dan transmisi bit data dilakukan melalui “jalan” sirkit tsb.

  Example: packet switched

Paket di-switched dari satu node ke node lain:

konsep store & forward

  Interconnected Networks

  Interkoneksi jaringan komputer (independent) => skala luas

  Konsep :

  Jaringan komputer dapat dibangun dari jaringan yang ada (“cloud”) => menghasilkan jaringan yang lebih besar.

  interconnected

  Node penghubung:

  independent network router atau gateway . Summary

Kita dapat membuat jaringan

  Secara rekursif, dari dua atau lebih nodes terhubung dengan links (fisik), atau dua atau lebih jaringan yang telah ada.

Besarnya network dapat ditingkatkan dengan

menggunakan: switch => perantara hubungan antar nodes. Network skala luas dapat dicapai dengan melakukan interkoneksi jaringan yang telah ada. Requirement II : Resource Sharing

KK: efisiensi pemakaian link

  Link antar switches

  Host terbatas jumlahnya.

  Bagaimana menggunakan link secara bersama dan serentak?

  Multiplexing: banyak source (input) sharing link (output) tunggal. Multiplex (mux) Demultiplex (demux)

  pembagian jatah waktu pemakaian link: slot (quantum) satuan waktu (time)

  Time Division Multiplexing (TDM)

• Synchronous time division multiplexing

  L1 L4 L3 R1 R3 R4

Frequency Division Multiplexing (FDM)

  

Transmit each flow over the physical link at different frequency Similar to the signals for different TV

stations that are transmitted at a different frequency on a physical cable TV link TDM & FDM Limitation

Efisiensi pemakaian link rendah

  Waktu (quantum) atau frekuensi akan terbuang percuma, jika data tidak terus menerus dikirim (Ingat: alokasi slot pemakaian telah ditetapkan untuk koneksi tsb). Kasus: saat link idle tsb sangat besar (mis. membaca hal web)

Jumlah koneksi telah terbatas (tetap)

  Pembagian quantum (slot) dan frekuensi telah ditentukan sebelumnya => max. jumlah koneksi.

  Tidak praktis utk mengubah ukuran kuantum atau menambah kuanta (TDM), atau menambah frekuensi baru (FDM) Statistical Multiplexing

Pembagian waktu (quantum) berdasarkan permintaan (on-demand). Pemakaian link sesuai dengan data (traffic), tidak ada slot waktu yang terbuang karena alokasi fixed. Pengiriman dalam bentuk paket dan transmisi secara paket => Packet Switching

  paket

  …

  Multiplex (mux) Characteristics statistical multiplexing

Pengiriman dalam paket (blok data) Buffer: untuk menyimpan paket

  Umumnya jumlah user (koneksi) lebih besar dari kapasitas link => lebih efisien.

  Kasus: paket yang diterima lebih besar dari yang dapat dikirimkan => ditampung dalam buffer.

  Kasus ekstrim: terjadi penundaan akibat antrian pengiriman => congestion dan delay.

  : Communicating Processes Requirement III

  Aplikasi atau proses => menggunakan fasilitas jaringan komputer Konektivitas antar komputer harus

diartikan sebagai komunikasi antar proses

  Umumnya lebih rumit dari penyampaian messages saja.

  

Requirements dari aplikasi: kehandalan (error

free), proses atau aplikasi yang mana sebagai tujuan, kebutuhan kecepatan data, max tolerant delay Common Services Pendekatan/Strategi 1.

  Pengembang membangun (embedded) fungsi komunikasi ke dalam aplikasi. (NOT a good idea! Why?)

Abstraksi: jaringan menyediakan “saluran (channel)” untuk hubungan antar proses

  konstruksi lapisan fungsional (services), reuse “code” dan standar pemakaian jaringan. services berlaku umum untuk semua aplikasi (fasiltas yang sama) => jaringan digunakan bersama oleh semua proses. Abstraction: channel Host _{Host Application}

  Host _{Application Channel} Channel: umum, parameter, pilihan, interface, aturan _{Host Host} (protokol) => fungsi apa saja yang harus didukung Model Services (Simple)

Request/Reply

Stream-Based

  Interaksi: dua arah (dialog).

  Tipikal: aplikasi untuk mengakses/update data.

  Delay: toleransi yang besar.

  Proteksi & reliability: duplikasi request (hanya satu message yang disampaikan).

  Arus (stream) data yang konstan.

  Tipikal: aplikasi multimedia e.g. video- on-demand, video conferencing Delay: sensitif, mempengaruhi informasi Proteksi & reliability: relatif, duplikasi/loss data dapat ditolerir

Video Conferencing Tool (VIC)

  Images from the camera is digitized into frames Frame resolution: 350 x 240 pixels Each pixel carries Frame size = (352 x 240 x 24)/8 = 247.5 KB Summary Contoh trade-off : faktor biaya dan

efisiensi (cost-effective) => pertimbangan

realisasi suatu jaringan komputer

  Multiplexing: cara meningkatkan efisiensi pemakaian link => lebih banyak user yang didukung Statistical multiplexing: teknik yang umum digunakan dalam packet switching untuk

mengirimkan paket, kapasitas link digunakan

lebih optimal