BAB 1: NETWORKING FUNDAMENTALS

Transkripsi

1 BAB 1: NETWORKING FUNDAMENTALS Reza Aditya Firdaus Cisco Certified Network Associate R&S

2 Dasar Jaringan Teknologi jaringan sudah berkembang secara eksponensial 15 tahun terakhir Berawal dari kebutuhan pengguna agar bisa saling berbagi data dan perangkat (seperti printer, scanner, dll). Dan lebih maju lagi telnologi videoconference sudah ditemukan dan teknologi tersebut dapat di transportasikan melalui jaringan data

3 Dasar Jaringan Dengan adanya perangkat jaringan memungkinkan perangkat (PC) dapat saling membagi informasi dengan menggunakan bahasa komputer tertentu berupa kodekode biner 0 atau 1

4 Dasar Jaringan Pada gambar diatas adalah topology sebuah router dalam membangun sebuah jaringan

5 Protokol Routing Ketika anda mememiliki lebih dari satu Router, maka akan lebih mudah jika anda menggunakan protokol routing untuk melakukan pembagian informasi rute jaringan atar Router.

6 Terminologi Jaringan Collision Domain Segmen jaringan yang memiliki banyak host dan saling membagi bandwith yang sama. Jika dua host melakukan pengiriman secara bersamaan maka akan terjadi Collision, kondisi seperti ini biasa terjadi di Hub Broadcast Domain Domain dimana semua perangkat dapat menerima dan berpartisipasi pada broadcast yang dikirim ke sebuah host atau server. Router dapat memisahkan broadsact domain ini.

7 Perangkat Jaringan Perangkat yang digunakan dalam sebuah jaringan: Hub: Multiple port repeater Bridge: Melakukan segmentasi jaringan menggunakan alamat hardware (MAC Address) Switch: Disebut juga multiple bridge dengan kemampuan intelegensi lebih tinggi Router: Melakukan segmentasi jaringan dengan alamat logika (IP address)

8 Hub (Multi-Port Repeater) Memiliki satu Collision Domain dan satu Broadcast Domain

9 Transparent Bridges Bridge memisahkan Collision Domain tetapi masih memiliki satu Broadcast Domain Bisa dikatakan Bridge mengurangi Collision dalam satu Broadcast Domin. Semakin banyak PC yang terhubung ke Bridge, Broadcast Domainnya akan semakin besar pula.

10 Switch (Multi-Port Brigde) Setiap port pada Switch adalah sebuah Collision Domain yang terpisah tetapi Switch tetap masih memiliki satu Broadcast Domain Sifatnya sama seperti Bridge. Hanya saja Switch memiliki port yang lebih banyak dan kemampuan intelegensi lebih tinggi.

11 Router Setiap interface pada router adalah Collision Domain dan Broadcast Domain yang terpisah

12 Alamat Hardware dan Logika

13 Referensi Model OSI OSI (Open System Interconnection) adalah sebuah standard yang di ciptakan oleh ISO (International Organization for Standardization)

14 ISO ISO adalah istilah dalam bahasa Yunani yang artinya sama Kenapa dibutuhkan OSI? Menyediakan standar proses komunikasi di jaringan kedalam bentuk yang lebih kecil dan sederhana Penggantian Model OSI pada sebuah lapisan (layer) tidak akan mempengaruhi lapisan lain. Mendorong standarisasi industri untuk men sama kan standar komunikasi agar perangkat yang berbeda merek dapat berkomunikasi satu sama lain.

15 Lapisan OSI dan Fungsinya 7 Application File, print, message, database, dan application services 6 Presentaion Translasi (format) data 5 Session Kontrol dialog (memelihara, melacak, dan mengakhiri sesi antar aplikasi) Konsen untuk komunikasi host-to-host 4 Transport Komunikasi End-to-End 3 Network Routing, alamat logika Konsen untuk jaringan lokal dan fisik (physical) 2 Datalink Framing, alamat fisik (MAC Address) 1 Physical Topologi fisik

16 Contoh Lapisan Application Application Telnet, File Transfer Protocol (FTP), Simple Mail Transfer Presentation Protocol (SMTP), Trivial File Transfer Protocol (TFTP), HTTP, HTTPS, SNMP, DNS Session Transport Network Datalink Physical Lapisan aplikasi: mengidentifikasi dan menetapkan ketersediaan mitra komunikasi yang dibutuhkan oleh user (protokol komunikasi di lapisan aplikasi)

17 Contoh Lapisan Presentation Application Presentation Session Transport Network Datalink Physical Rich Text Format, Musical Instrument, Digital Inteface, Quick Time Movies, MPEG files Lapisan ini menjamin bahwa informasi (format data) yang dikirim oleh lapisan aplikasi dari satu sistem akan bisa dibaca oleh lapisan aplikasi lainnya di tujuan.

18 Contoh Lapisan Session Application Presentation Session Transport Network Datalink Physical Xwindow, Network File System (NFS), Stuctured Query Language (SQL), Remote Procedure Call (RPC) Lapisan ini bertanggung jawab untuk (menjaga, memelihara, dan memutuskan) agar setiap aplikasi dapat berjalan secara terpisah.

19 Contoh Lapisan Transport Application Presentation Session Transport Network Datalink Physical Menyediakan mekanisme penetapan, pemeliharaan dan pemutusan hubungan sirkuit virtual (virtual circuit) Bertanggung jawab memberikan komunikasi yang handal (Reliable Network Communication) antar end-to-end sebuah node di jaringan

20 Contoh Lapisan Transport PDU (Protocol Data Unit) SEGMENT TCP/IP Suite Transport Layer Protocols TCP Transmission Control Protocol Connection Oriented (berbasi koneksi) UDP User Datagram Protocol Connectionless (tidak berbasis koneksi)

21 TCP Reliable (handal) Sesion Tidak ada koneksi yang bergaransi, tetapi hal tersebut dapat menjadi handal jika TCP digunakan Sebuah sesi Reliable (handal) maksudnya: Sebuah Sirkuit Vitual akan di bentuk menggunakan Nomor PORT. Setiap segment akan terjadi pengurutan (sequence number) Jika media penyimpan (buffer) berlebih (overflow) maka akan dilakukan kontrol aliran data (Flow Control) Penggunaan Acknowledgments

22 Pembentukan Reliable Session Dibawah ini gambaran proses pembentukan (handshaking) Reliable Session (Virtual Circuit)

23 Nomor Port (Port Number) Pada Lapisan Transport menggunakan nomor untuk mendefinisikan Sirkuit Virtual (Virtual Circuit) dan proses layer teratas (Upper Layer).

24 Three-Way Handshake

25 Flow Control Mengontrol aliran data (Flow Control) dapat dilakukan pada Lapisan Transport. Berikut ini adalah tipe dari Flow Control: Buffer Source-Quench Messages (Stop & Go): Meminta pengirim untuk memberhentikan trafik data. Congestion Avoidance (Random Early Detection): Mendeteksi terjadinya congestion (kemacetan) dan meminta pengirim untuk mengurangi kecepatan. Windowing (TCP)

26 Buffers Sender Receiver Transmit Jika kapasitas Buffer dapat memenuhi kebutuhan Maka itu bekerja baik Sender Transmit Receiver Jika kapasitas Buffer kurang Maka paket ke-5 dan ke-6 Akan di drop jika menggunakan UDP dan akan di lakukan re-transmit jika menggunakan TCP

27 Stop and Go Sender Receiver STOP GO Transmit Not Ready Ready Resume Transmit Buffer Full Process Segments Buffer OK

28 Windowing & Acknowledgements Sender Receiver Send-1 Send-2 Send-3 Send-4 Send-5 Send-6 Send-5 Transmit X Ack-4 Ack-5 Ack-7

29 Lapisan Network Application Presentation Session Transport Network Datalink Physical PDU (Protocol Data Unit) TCP/IP Suite IP Internet Protocol PACKET ICMP Internet Control Message Potocol Pada lapisan ini adalah lapisan dimana proses Routing terjadi Perangkat Router bekerja di Lapisan ini

30 Fungsi Router Router dapat menyediakan fungsi internetworking, Packet Switching, Packet Filtering, dan Route Selection.

31 Tabel Routing pada Router Pada sebuah Router akan menggunakan protokol Routing pada Lapisan Network untuk menentukan route terbaik dan rute terbaik tersebut akan disimpan ke dalam Routing Table (tabel rute).

32 Lapisan Data Link Application Presentation Session Transport Network Datalink Physical Physical Addressing (pengalamatan secara fisik) Network Topology (inisial topology seperti: star,bus,mesh,ring,dll) Flow Control Error Notification (detection), not correction Menyediakan transmisi fisik dari data Perangkat Bridge dan Switch bekerja di lapisan ini

33 IEEE Data Link Sub-Layers PDU (Protocol Data Unit) FRAME IEEE telah membagi lapisan Data Link kedalam dua sub-lapisan (sub-layer): LLC Sub-Layer: mengidentifikasi protokol pada Lapisan Network dan meng-enkapsulasinya MAC Sub-Layer: mendefinisikan bagaimana paket ditempatkan pada media transmisi Logical Link Control (LLC) Media Access Control (MAC) Wireless Ethernet LLC

34 Switch dan Bridge Switch dan Bridge pada Lapisan Data Link: Proses Switching pada Lapisan ke-2 berdasarkan Hardware-Based. Tabel MAC tersebut akan disimpan dalam sebuah hardware spesialis yang disebut dengan Application-Specific Integrated Circuit (ASIC) Bridge dan Switch membaca setiap frame dan melewatkannya melalui jaringan Ketika interface Switch menerima sebuah frame dengan alamat tujuan tidak ditemukan pada Tabel MAC maka Switch tesebut akan mem-forward frame tersebut ke semua Segment yang terhubung

35 Konversi Bilangan Konversi Biner ke Desimal Biner Desimal BINARY DECIMAL

36 Konversi Bilangan Konversi Biner ke Hexadesimal Nilai Hex Nilai Biner Nilai Desimal

37 Konversi Bilangan Konversi Biner ke Hexadesimal (LANJUTAN) Nilai Hex Nilai Biner Nilai Desimal A B C D E F

38 MAC Address I/G G/L 24 bits 24 bits The organizationally unique identifier (OUI) assigned by IEEE Vendor Assign c MAC Address di tulis ke dalam ROM pada Network Interface Card MAC terdiri dari 48-bit (6-byte) yang ditulis dalam hexa

39 Lapisan Physical Application Presentation Session Transport Network Datalink Physical Mengirim dan menerima Bit (1 atau 0) Lapisan Fisik (Physical Layer) mendefinisikan electrical, mechanical, procedural dan spesifikasi fungsional untuk: Activating Maintaining (pemeliharaan) Deactivating link fisik antar end-system Perangkat Hub dan Repeater bekerja di lapisan ini

40 Hub Hub pada Lapisan Fisik Merupakan multiport repeater Menerima sinyal digital dan menguatkannya kemudian mengirimkan ke semua port yang aktif tanpa melihat isi dari data Memiliki Collision dan Broadcast Domain yang sama Perangkat ini membagi Bandwith yang sama

41 Enkapsulasi Data Application Upper Layer Data Presentation Data Session TCP or UDP Header Upper Layer Data Transport Segment IP Header Data Network Packet LLC Header Data Datalink Frame MAC Heder Data FCS Physical Bits

42 Komunikasi Peer-to-Peer

43 Komponen LAN Computers PC Server Interconnection: NIC Media (UTP, Optic, dll) Perangkat Network: Hub Switch Router Protocols Ethernet IP ARP DHCP

44 Ethernet Teknologi Ethernet dapat menciptakan topologi fisik seperti Topologi Bintang (Star) dan Topologi Bus Topologi Bintang (Star) berarti setiap end-system akan terhubung (terkonsentrasi) pada sebuah perangkat pusat. Perangkat pusat bisa berupa hub atau switch

45 Komunikasi pada LAN Komunikasi UNICAST: komunikasi one-to-one Komunikasi BROADCAST: Komunikasi one-to-all dalam satu segment Komunikasi MULTICAST: Komunikasi one-to-many dalam satu group Client Group

46 Cabling the Campus Legend FastEthernet/ Ethernet ISDN Dedicated core_sw_a Core_ Server ISDN Cloud Leased Line/ Frame Relay

47 UTP Implementation (Straight-Through) Cable 10BASE-T/ 100BASE-TX Straight-Through Straight-Through Cable Pin Label Pin Label 1 TX+ 1 TX+ 2 TX- 2 TX- 3 RX+ 3 RX+ 4 NC 4 NC 5 NC 5 NC RX- NC NC RX- NC NC Wires on cable ends are in same order.

48 UTP Implementation (Crossover) Cable 10BASE-T or 100BASE-TX Crossover Crossover Cable EIA/TIA T568A EIA/TIA T568B Pin Label Pin Label 1 TX+ 1 TX+ 2 TX- 2 TX- 3 RX+ 3 RX+ 4 NC 4 NC 5 NC 5 NC RX- NC NC RX- NC NC Some wires on cable ends are crossed.

49 Console/Rolled Cables Digunakan untuk menghubungkan antar terminal PC dengan Router untuk kebutuhan management Signal PIN PIN Signal

50 UTP Implementation: Straight-Through vs. Crossover

51 Contoh Penggunakan Kabel UTP

52 Serial Point-to-Point Connections

53 CSMA/CD Carrier Sense Multiple Access With Collision Detect Digunakan hanya pada perangkat Half-Duplex (contoh: Hub) Secara statistik akan mengurangi jumlah troughput dalam segment Dalam sebuah Collision Domain CSMA/CD, Station (PC) harus menunggu media transmisi benar-benar kosong sebelum mentransmit data Setelah terjadi Collision, semua Station (PC) akan melakukan algoritma acak (Random Backoff Algoritm). Ketika periode waktu tunggu sudah habis, maka semua Station (PC) memiliki prioritas yang sama untuk mentrasmit data kembali Jika perangkat semakin banyak, maka: Collision meningkat Bandwith efektif (throughput) semakin menurun Delay meningkat Congestion meningkat

54 CSMA/CD

55 Half & Full Duplex Half Duplex (CSMA/CD) Aliran data Unidirectional Potensi terjadinya Collision besar Biasanya menggunakan perangkat Hub Transmit dan receive menggunakan satu pair Memiliki Collision Domain bersama Bandwith efektif kecil Full Duplex Koneksi Point-to-Point Biasanya terhubung ke Switch Kedua port harus Full Duplex Tidak ada Collision Pendeteksi Collision di sirkuit tidak aktif Menggunakan dua pair, yang mana satu sebagai transmit satu sebagai receive

56 Cisco s Three-Layer Model Dibawah ini adalah tiga lapisan dan fungsifungsinya: Lapisan Core Lapisan Distribusi Lapisan Akses Core Layer Distribution Layer Access Layer

57 TERIMA KASIH