Chapter 2 part 1 Getting Connected. Muhammad Al Makky

Transkripsi

1 Chapter 2 part 1 Getting Connected (Link, Encoding, Framing) Muhammad Al Makky

2 Pembahasan Chapter 2 Eksplorasi perbedaan media komunikasi yang digunakan untuk mengirimkan data Memahami masalah pada encode di atas media transmisi sehingga dapat dimengerti oleh penerima Mendiskusikan gambaran urutan bit saat ditransmisikan melalui link ke dalam satu kesatuan pesan yang utuh yang dapat dikirim ke node tujuan akhir Mendiskusikan teknik-teknik untuk mendeteksi kesalahan pada transmisi data dan menentukan aksi yang tepat

3 Pembahasan Chapter 2 (Lanj.) Mendiskusikan persoalan tentang kehandalan link dalam menangani masalah transmisi Pengenalan Media Access Control Problem Pengenalan jaringan Carrier Sense Multiple Access (CSMA) Pengenalan jaringan tanpa kabel dengan teknologi dan protokol berbeda-beda

4 Outline Perspektif dalam menghubungkan Node Link Encoding Framing

5 Perspektif dalam Mengghubungkan Node Pandangan Pengguna pada Internet

6 Kapasitas Link dan Teorema Shannon-Hartley Batasan kapasitas link dalam bits per second (bps) sebagai fungsi rasio dari signal-to-noise yang diukur dalam decibels (db). C = B log2 (1 + S/N) Where B = = 3000Hz, S is the signal power, N the average noise. The signal to noise ratio (S/N) is measured in decibels is related to db = 10 x log10(s/n). If there is 30dB of noise then S/N = Now C = 3000 x log2(1001) = 30kbps. How can we get 56kbps?

7 Links Link adalah segala sesuatu dalam bentuk rambatan radiasi elektromagnetik melalui suatu media tertentu (kabel atau free space) Salah satu cara untuk mengkarakterisasi link dengan media yang digunakan: Umumnya menggunakan kabel tembaga dalam beberapa bentuk (Digital Subscriber Line (DSL) dan kabel koaksial) Fiber Optik (layanan fiber-to-the-home dan backbone internet) Udara atau free space (tanpa kabel)

8 Links Karakteristik lainnya adalah frekuensi Ukurannya dalam hertz, gelombang elektromagnetik Jarak diantara pasangan yang berdekatan, maksimum dan minimum dari gelombang diukur dalam meter, yang disebut wavelength (panjang gelombang) Wavelength adalah kecepatan cahaya dibagi frekuensi Frekuensi kabel tembaga adalah mulai 300Hz hingga 3300Hz; Wavelength dari 300Hz melalui kabel tembaga adalah kecepatan cahaya dalam tembaga / frekuensi 2/3 x 3 x 10 8 / 300 = 667 x 103 meters. Menempatkan data biner dalam sinyal disebut encoding. Modulasi yang memengaruhi perubahan sinyal adalah frequency, amplitude, and phase.

9 Links Spektrum Elektromagnetik

10 Links Layanan umum media link

11 Encoding Encoding adalah proses menyandikan bit-bit data yang dikirim ke dalam media transmisi sehingga dapat dimengerti oleh node lainnya Jenis-jenis encoding: NRZ (Non-Return to Zero) NRZI (Non-Return to Zero Inverted) Manchester 4B/5B

12 Encoding Sinyal berjalan di atas link di antara 2 (dua) signaling component; Bit berjalan di antara adaptor jaringan NRZ meng-encode bit stream

13 Encoding (NRZ) Masalah pada NRZ (1) Baseline wander Penerima menerima sinyal rata-rata yang diterima Menggunakan rata-rata untuk membedakan sinyal tinggi dan rendah Saat sinyal rendah muncul secara signifikan, maka penerima menganggap 0, selebihnya 1 Terlalu sering urutan 0 dan 1 menyebabkan banyak terjadi perubahan rata-rata sehingga menyebabkan sulit untuk dideteksi

14 Encoding (NRZ) Masalah pada NRZ (2) Clock recovery Transisi yang sering dari tinggi ke rendah atau sebaliknya, maka dibutuhkan clock recovery Proses encode dan decode dikendalikan oleh clock Pada setiap proses clock, pengirim mentransmisikan bit dan penerima menerima bit Pengirim dan penerima harus benar-benar sinkron

15 Encoding (NRZI) NRZI Non Return to Zero Inverted Pengirim membuat transisi dari sinyal saat ini untuk meng-encode 1 dan tetap pada sinyal yang sama untuk meng-encode 0 Memperbaiki urutan 1

16 Encoding (Manchester) Manchester Menggabungkan clock dan sinyal dengan mentransmisikan Ex-OR dari data hasil encode NRZ dengan clock Clock adalah sinyal internal alternatif dari rendah ke tinggi, pasangan tinggi atau rendah dinilai sebagai satu daur clock Dalam Manchester encoding 0: low high transition 1: high low transition

17 Encoding (Manchester) Masalah pada Manchester Mengalikan rate transisi sinyal yang dibuat di dalam link Artinya penerima memiliki separuh waktu untuk mendeteksi setiap getaran sinyal (signal pulse) Rate perubahan sinyal disebut link s baud rate Dalam Manchester, bit rate adalah setengah dari baud rate

18 Perbandingan Encoding Perbedaan strategi encoding

19 Encoding (4B/5B) 4B/5B Memasukkan satu bit tambahan ke dalam bit stream untuk mengakhiri runutan 0 dan 1 yang panjang Setiap 4 bit data di-encode ke dalam kode 5 bit yang akan ditransmisikan ke penerima Kode 5-bit dipilih agar setiap bagian tidak ada kelebihan 0 dan tidak ada 0 yang berurutan Tidak ada pasangan hasil kode 5-bit dengan lebih dari 3 (tiga) kali 0 yang berurutan

20 Encoding (4B/5B) 4B/5B left when the line is idle when the line is dead to mean halt left : 7 invalid, 6 for various control signals

21 Framing Fokus pada packet-switched networks, atau blok-blok data yang disebut frame, bukan bit streams yang dipertukarkan antar node Terdapat network adaptor yang memungkinkan node untuk mempertukarkan frame Alur bit-bit diantara Adaptor, Frame diantara Host

22 Framing Saat node A mentransmisikan sebuah frame ke node B, artinya adaptor mentransmisikan frame dari memori node. Hasilnya dalam sequences bit-bit yang dikirim melalui link Kemudian, adaptor pada node B mengumpulkan setiap sequence bit-bit yang datang dalam link dan menumpuk frame yang sesuai di dalam memori node B Mengenal dengan benar himpunan bit-bit apa yang mendasari suatu frame, menentukan permulaan dan akhir dari frame adalah tantangan utama yang dihadapi adaptor

23 Framing Cara-cara melakukan framing: Byte Oriented Protocols (BYSYNC, PPP, DDCMP) Bit Oriented Protocols (HDLC) Clock Based Framing (SONET)

24 Framing (Byte-Oriented Protocols) Byte-Oriented Protocols Melihat setiap frame sebagai kumpulan byte-byte (karakter) dari pada bit-bit BISYNC (Binary Synchronous Communication) Protocol Dikembangkan oleh IBM (tahun 1960) PPP (Point to Point Protocol) DDCMP (Digital Data Communication Protocol) Digunakan di DECNet

25 Framing (BISYNC) BISYNC pendekatan sentinel Frame mulai ditransmisikan dari field paling kiri Permulaan frame dengan mengirimkan karakter spesial SYN (synchronize) Porsi data berada diantara karakter spesial sentinel STX (start of text) dan ETX (end of text) SOH : Start of Header DLE : Data Link Escape CRC: Cyclic Redundancy Check Format Frame BISYNC

26 Framing (PPP) PPP adalah protokol umum yang berjalan di atas link internet menggunakan pendekatan sentinel Karakter spesial start of text dinotasikan sebagai Flag Address, control : nomor default Protocol for demux : IP / IPX Payload : negotiated (1500 bytes) Checksum : untuk deteksi kesalahan PPP Frame Format

27 Framing (DDCMP) DDCMP pendekatan penghitungan byte count : berapa banyak byte-byte yang berisi di dalam frame body Jika penghitungan corrupt maka terjadi kesalahan Framing DDCMP Frame Format

28 Framing (Bit-Oriented Protocols) Bit-oriented Protocol Melihat setiap frame sebagai kumpulan bit-bit HDLC : High Level Data Link Control Beginning and Ending Sequences HDLC Frame Format

29 Framing (HDLC) HDLC Protocol Di sisi pengirim, setiap terdapat bit 1 berurutan sebanyak 5 (lima) kali yang ditransmisikan dari body of the message (tidak termasuk saat pengirim mencoba untuk mengirim sequence yang berbeda), maka pengirim akan menambahkan 0 sebelum mentransmisikan bit selanjutnya

30 Framing (HDLC) HDLC Protocol Di sisi penerima, apabila bit 1 berurutan 5 (lima ) kali Next bit 0 : Stuffed (berisi), maka harus dibuang 1 : Mungkin merupakan akhir dari frame Atau terjadi kesalahan pada bit stream Lalu lihat pada bit selanjutnya Jika 0 ( ) Akhir dari frame Jika 1 ( ) Error, abaikan dan buang seluruh frame tersebut kemudian penerima harus menunggu untuk selanjutnya sebelum memulai kembali untuk membaca bit-bit selanjutnya yang datang