6. Switching - Repository UNIKOM

  S. Indriani L, M.T Switching

  Gambaran umum sistem telekomunikasi Core Network Access Network Terminal (CPE) CPE = Customer Premises Equipment

Unsur-unsur Sistem Telekomunikasi

• Terminal  Perangkat yg memberikan layanan telekomunikasi secara langsung kepada pengguna
• Customer Premises Equipment (CPE)
• Core network
• Bagian yang memproses aliran informasi/data sehingga dapat sampai ke tujuan yang sesuai
• Access network
• Penghubung antara CPE dengan Core Network yg berfungsi menyalurkan informasi/data dari

  Node & Link

• Jaringan komunikasi biasa digambarkan dalam node dan link
• – Node: merepresentasikan terminal dan perangkat jaringan
• – Link merepresentasikan hubungan/koneksi antar nodes
• Sebagai perangkat jaringan, node dapat memiliki fungsi:
• – Routing – Switching

Switched Network

• Transmisi data/ informasi jarak jauh biasanya

  dilakukan melalui beberapa switching node yang

  saling terhubung sehingga membentuk suatu jaringan switching, atau disebut switched network
• Setiap node yang terdapat dalam jaringan

  switching bekerja tanpa memperhatikan isi data/

  informasi yang ditransmisikan
• Data ditransmisikan melalui suatu rute yang

  ditentukan oleh proses switching di setiap node

  yang dilalui
• Koneksi node ke node lainnya biasanya dilakukan secara multiplex

  Contoh Switched Network

Point-to-point Network Switching

• Circuit Switching • Store-and -Forward Networks Packet Switching
• Connection-oriented vs Connectionless • Virtual circuit vs Datagram
• Message Switching

Circuit Switching

• Dibangun ketersambungan secara fisik antara dua pihak yang berkomunikasi
• Sebelum komunikasi dilakukan, kedua pihak dihubungkan secara permanen (dedicated) oleh sistem switching
• Proses :
• – Membangun sirkit
• – Transfer data
• – Memutuskan sirkit
>Jika sirkit tidak tersedia maka akan terjadi blocked (biasa diinformasikan dengan nada sibuk)
• Tidak akan ada informasi yang hilang sepanjang sirkit tersambung terus menerus
• Ada garansi quality of service

  Circuit Switching A

  B Jalur komunikasi (sirkit) A – B terbentuk melalui routing yang terbaik dan akan tetap terhubung

selama komunikasi berlangsung (belum diputus oleh Circuit Switching

Keuntungan Kelemahan

• Selama koneksi berlangsung, sirkit akan selalu diduduki walaupun tidak ada data yang dikirim
• Delay sebelum terbentuknya hubungan (call set up delay)<>Sekali koneksi terjadi jaringan transparan (seolah hanya koneksi langsung antar stations)
• Fixed data rate tanpa adanya delay
• Sangat baik untuk komunikasi real time

  Packet Switching

• Informasi/pesan dibagi menjadi paket-paket yang berukuran kecil (&lt; 1500 byte) dan kemudian ditransmisikan paket demi paket
• Setiap paket terdiri dari payload (data informasi yang akan

  H Segmen data dikirimkan) dan header.

Header berisi informasi tentang:

• – Source (sender) address
• – Destination (recipient) address
• – Packet size
• – Sequence number
• Masing-masing paket akan dikirimkan ke jaringan secara independen. Tiap paket dapat dikirim melalui rute yang berbeda
• Pada saat kondisi idle (tidak ada paket yang dikirim), link dapat digunakan untuk mengirim paket dari data yang
• Contoh: Public data network, Frame relay, Internet, LAN

Packet Switching

  3 ^{2 1} A B

  Contoh :

• A akan mengirim data ke B • Data dibagi dalam 3 paket

Packet Switching

  Tiap paket dikirim pada waktu dan melalui route yang berbeda ₁

  3

  B

Packet Switching

  Tiap paket dikirim pada waktu dan melalui route yang berbeda ₁

  3 ² A B Packet Switching

  1 ₂

  B Tiap paket dikirim pada waktu dan melalui route yang berbeda

Packet Switching

  Tiap paket dikirim pada waktu dan melalui route yang berbeda _{1 3}

  3 ^{2 1} A B

Packet Switching

  Tiap paket dikirim pada waktu dan melalui route yang berbeda ₁

  3 ^{2 1} A B Packet Switching

  3 ^{2 1} A B

  

Walaupun tiap paket sampai di tujuan tidak berurutan,

masing-masing menempati posisi sesuai no. urut, sehingga penerima menerima data dengan urutan sesuai yang dikirim

  Contoh Paketisasi

Hello Bob He ll o b Bo

  H He H H H H ll o Bo b Message Segmented

   Message Packetized Message Header

  Paket

  1 Paket

  2 Paket

  3 Paket

  4 Paket

  5 Packet Switching

• Keuntungan – Efisiensi utilisasi jaringan
• Jaringan dapat digunakan bersama (shared) secara dinamis
• – Multiple data rates untuk jenis aplikasi yang berbeda-beda
• Setiap aplikasi akan terhubung ke jaringan dengan data rate yang sesuai kebutuhannya
• – Tidak terjadi blocking jika beban jaringan tinggi, tetapi waktu pengiriman menjadi lama

• – Mekanisme prioritas pengiriman dapat diberlakukan untuk paket-paket yang

  dianggap penting, seperti paket real-time
• – Reliabilitas tinggi
>Jika suatu rute terputus maka dapat digunakan rute lain
• Kelemahan – Tidak ada garansi quality of service (delay, paket hilang)

Packet Swithing - Connectionless

• Merupakan datagram service yang analog dengan pengiriman surat via pos
• Setiap paket/datagram harus diberi address
• Paket dikirim dari satu node ke node berikutnya dengan sistem store-and-forward. Setiap node menentukan rute secara independen untuk tiap paket (paket tidak harus dikirim melalui rute yang sama)
• Paket dapat sampai di tujuan tidak sesuai urutan, sehingga di tempat tujuan perlu pengaturan sesuai nomor urut paket.
• Tidak perlu session setup sebelum transfer data
• Tidak ada acknowledgement  mengurangi trafik, tapi perlu protokol dengan layer yang lebih tinggi untuk error cheking
• Contoh:
• – Internet Protocol (IP)

  Connectionless

Keuntungan Kelemahan

• Tidak ada waktu call setup • Kedatangan paket bisa tidak sesuai dengan
• Adaptasi yang cepat jika urutannya terjadi congestion/network over>Adanya beban pemrosesan karena setiap paket di
• Adaptasi yang cepat jika proses di setiap node terjadi node fai
• Receiver tidak memiliki persiapan terhadap paket yang datang
Packet Switching - Connection Oriented
• Perlu dibangun sambungan (session setup) sebelum transfer data (disebut virtual path atau virtual circuit)
• Analog dengan sambungan percakapan telepon
• Ada acknowledgement (pemberitahuan ke pengirim bahwa data sudah diterima)  lebih reliable
• Cocok untuk trafik data yang terus menerus untuk waktu yang lama
• Contoh:
• – X-25
• – Frame Relay – Asynchronous Transfer Mode (ATM)

  Connection Oriented

• • Keuntungan • Kelemahan>Kedatangan paket sesuai urutannya

• Terdapat mekanisme error control
• Penetapan satu rute untuk satu koneksi
• Penerima telah bersiap untuk menerima paket yang da>Adanya delay saat connection setup
• Adaptasi terhadap node failure kurang baik
• Adaptasi terhadap network overload kurang baik
Circuit Switch vs Packet Switch Circuit switched

  

Packet Switched

connectionless

Packet Switched connection-oriented

  Dedicated transmission path No dedicated path No dedicated path Continuous transmission of data Transmission of packet Transmission of packet Messages are not stored Packet may be stored until delivered

  Packet stored until delivered The path is established for entire conversation Route established for each packet Route established for entire packet Call setup delay Packet transmission delay Call setup delay; packet transmission delay Busy signal if called party busy Sender may be notified if packet not delivered Sender notified if connection denial Overload may block call setup Overload increases packet delay May block call setup; increases packet delay Circuit Switch vs Packet Switch Packet Switched Packet Switched Circuit switched connectionless connection-oriented

  User responsible for Network may be Network may be message loss protection responsible for individual responsible for packet packet sequences Fixed bandwidth Dynamic use of bandwidth Dynamic use of bandwidth transmission No overhead bits after call Overhead bits in each Overhead bits in each setup packet packet Electromechanical or Small switching nodes Small switching nodes computerized switching nodes

  Message Switching

• Di tiap node yang dilalui pesan disimpan dalam buffer sebelum diteruskan

• • Pesan diberi header yang berisi informasi ke mana

  pesan akan dikirim. Tujuan dapat lebih dari satu.

  H message

• Pesan baru akan diteruskan ke node berikutnya apabila telah diterima seluruhnya.
• Menggunakan teknik pengiriman “store and forward”
• Contoh:

  Message Switching

  Message Switching

  Message Switching

  Message Switching

  Message Switching

  Message Switching

Keuntungan Kelemahan

• Tidak perlu • Apabila terjadi error,

  segmentasi/paketisasi terjadi pada seluruh

  data

  pesan

• Overhead lebih kecil • Delay karena proses store and forward
• Pesan dapat dikirim

  meskipun penerima • Perlu buffer dengan

  sibuk:

  kapasitas yang besar di setiap node

• – Disimpan di buffer sampai penerima siap