BAB 2 LANDASAN TEORI

Transkripsi

1 BAB 2 LANDASAN TEORI Bab 2 ini akan dituliskan tentang teori teori pendukung yang menjadi dasar untuk melakukan analisis dalam rangka pengembangan topologi jaringan yang menjadi topik skripsi penulis. Bagian awal bab ini penulis akan memaparkan teori-teori dasar yang menjadi landasan dalam memecahkan permasalahan yang dihadapi seperti jenis-jenis topologi, beberapa protokol-protokol yang akan digunakan dan berjalan dalam jaringan agar suatu data dapat sampai ke tujuan yang dituju dengan baik. Setelah itu pada bab ini juga akan dijelaskan Konsep tentang Hot Standby Routing Protocol (HSRP), dikarenakan tempat penulis melakukan analisis tentang peningkatan kinerja dari jaringan komputer pada PT. BARCO Oleh sebab itu konsep dasar teori HSRP ini perlu dijelaskan untuk memudahkan pemahaman cara kerja dalam topologi yang akan dibahas. 2.1 Pengertian Jaringan Komputer Menurut Tanenbaum (2003, h3), jaringan komputer adalah kumpulan beberapa komputer yang saling berhubungan dengan suatu teknologi. Dua komputer dapat dihubungkan melalui kawat tembaga (copper wire), fiber optic, microwaves, infrared, dan satelit komunikasi juga dapat digunakan. Internet maupun World Wide Web (WWW) juga disebut jaringan komputer. Di dalam literatur masih sering terjadi kesulitan pemahaman dalam membedakan antara jaringan komputer dan sistem yang terdistribusi. Perbedaan utama yaitu bahwa sistem terdistribusi adalah kumpulan dari komputer yang berhubungan langsung dengan user, dapat digambarkan sebagai sebuah sistem berjalan. Sering kali lapisan dari software pada bagian sistem operasi yang disebut juga

2 dengan middleware yang berfungsi untuk bertanggung jawab dalam penerapan model ini. Contoh dari sistem terdistribusi adalah World Wide Web, dimana semuanya terlihat seperti sebuah dokumen (Web page). Pada dasarnya, sebuah sistem terdistribusi adalah sistem software yang dibangun di atas sebuah jaringan. Software ini memberikan gambaran bahwa sistem terdistribusi tersusun secara teratur. Sehingga perbedaan antara jaringan dan sistem terdistribusi berada di software (khususnya sistem operasi), bukan di hardware Model-model Topologi Jaringan Topologi jaringan adalah sebuah desain jaringan komputer yang akan di bentuk serta menggambarkan bagaimana komputer dalam jaringan tersebut bisa saling terhubung satu sama lain. Menjelaskan juga hubungan geometris antara unsur-unsur dasar penusun jaringan yaitu node, link dan station. Untuk membangun jaringan komputer baik yang berskala kecil atau besar, terlebih dahulu kita harus merancang topologinya. Dari topologi ini lah kita bisa menganalisa kebutuhan perangkat keras jaringan yang akan digunakan dan cara akses setiap komputer yang tergabung dalam jaringan tersebut. (Hol Jarkom,2011) Dalam definisi topologi terbagi menjadi dua, yaitu : 1. Topologi logik (logical topology), menggambarkan cara akses yang digunakan oleh setiap komputer / device yang terhubung kedalam jaringan. Jenis Topologi Logik : o Topologi Broadcast Suatu host mengirimkan paket data ke seluruh host dalam jaringan melalui media komunkasi.

3 o Topologi Token Passing Mengatur pengiriman data pada host melalui media dengan menggunakan token yang secara teratur berputar pada seluruh host. Host hanya dapat mengirimkan data hanya jika host tersebut memiliki token. Dengan token ini, collision atau tabrakan data bisa dicegah. 2. Topologi fisik (physical topology), menunjukan secara fisik tata letak atau kedudukan setiap komputer / device yang terhubung menggunakan media komunikasi. Jenis Topologi Fisik : o Topologi Bus Topologi bus mengguanakan single backbone segment sebagai penghubung semua komputer yang ada pada jaringan. Semua komputer langsung terhubung ke komputer tersebut. Adapun kelebihan dari Jaringan topologi bus adalah: 1. Penggunaan kabel yang sedikit sehingga terlihat sederhana 2. Pengembangan Jaringannya mudah Kekurangan Jaringan bertopologi bus adalah: 1. Membutuhkan repeater untuk jarak jaringan yang terlalu jauh. 2. Jaringan akan terganggu apabila salah satu komputer mengalami kerusakan. 3. Apabila terjadi gangguan yang serius maka jaringan tidak dapat digunakan dan pengaruhnya adalah proses pengiriman data akan menjadi lambat dikarenakan lalu-lintas jaringan penuh dan padat akibat tidak adanya pengontrolan user. 4. Deteksi kesalahan sangat kecil, sehingga apabila terjadi gangguan maka sulit sekali mencari kesalahan tersebut.

4 Gambar 2. 1 Topologi Bus o Topologi Token Ring Topologi Ring berbentuk rangkaian workstation yang masing-masing terhubunga ke dua workstation lainnya, sedemikian sehingga membentuk jalur melingkar membentuk cincin. Pada topologi ring, komunikasi dapat terganggu jika suatu titik mengalami gangguan. Kelebihan dari jaringan topologi ini adalah: 1. Hemat Kabel 2. Dapat mengisolasi kesalahan dari suatu workstation kekurangan dari jaringan topologi ini adalah: 1. Sangat peka terhadap kesalahan jaringan walaupun sekecil apapun. 2. Sukar untuk mengembangkan jaringan, sehingga jaringan tersebut tampak statis. 3. Biaya pemasangan lebih besar.

5 . Gambar 2. 2 Topologi token ring o Topologi Star Topologi star menghubungkan semua workstation ke satu buah titik pusat. Titik pusat ini biasanya berupa hub atau switch sehingga seolah-olah computer yang terhubung berbentuk seperti bintang. Kelebihan jaringan Topologi Star: 1. Mudah dalam mendeteksi kesalahan jaringan karena control jaringan terpusat. 2. Fleksibel dalam hal pemasangan jaringan baru, tanpa mempengaruhi jaringan yang lain. 3. Apabila salah satu kabel koneksi user terputus, maka hanya user yang bersangkutan saja yang tidak akan berfungsi dan tidak mempengaruhi user yang lain. Keseluruhan jaringan masih tetap bekerja. Kekurangan jaringan bertopologi Star: 1. Boros dalam pemakaian kabel jika kita hubungkan dengan jaringan yang lebih besar dan luas 2. Kontrol hanya terpusat pada hub/switch sehingga operasionalnya perlu ditangani secara khusus.

6 Gambar 2. 3 Topologi Star o Topologi Mesh Topologi Mesh adalah suatu bentuk hubungan antar perangkat. Setiap perangkat terhubung secara langsung ke perangkat lainnya yang ada di dalam jaringan. Akibatnya, dalam topologi mesh setiap perangkat dapat berkomunikasi langsung dengan perangkat yang di tuju (dedicated links). Topologi mesh digunakan ketika dibutuhkan jaringan yang tidak boleh ada kesalahan sedikitpun dalam komunikasi, contohnya system control pembangkit tenaga nuklir. Ciri-ciri topologi Mesh: 1. Topologi Mesh digunakan pada ISP (Internet Service Provider) untuk memastikan apabila terjadi suatu kerusakan pada salah satu system komputer maka tidak akan mengganggu hubungan jaringan dengan system komputer lain dalam jaringan 2. Jumlah saluran yang harus kita sediakan untuk membentuk jaringan Mesh adalah jumlah sentral dikurangi 1 3. Tingkat kesulitan jaringan sebanding dengan meningkatnya jumlah sentral yang terpasang pada jaringan tersebut.

7 Gambar 2. 4 Topologi Mesh o Topologi Tree Jaringan topologi ini disebut juga sebagai topologi jaringan bertingkat. Topologi ini biasanya digunakan untuk interkoneksi antar sentral dengan hirarki yang berbeda. Untuk hirarki yang lebih rendah digambarkan pada lokasi yang rendah dan semakin ke atas mempunyai hirarki semakin tinggi. Topologi jaringan jenis ini cocok digunakan pada system jaringan computer. Ciri-ciri jaringan tree/hybrid: 1. Merupakan pengembangan dari topologi jaringan star. 2. Jaringan topologi tree digunakan untuk mendukung algoritma searching dan sorting 3. Setiap tangkai(node) dalam tree akan dihubungkan dengan pusat hub yang berada pada awal trafik rangkaian.

8 Gambar 2. 5 Topologi Tree Perangkat Network Menurut Cisco System Inc. (2001, CCNA Exploration 1). Network Device adalah alat yang digunakan untuk menghubungkan end-user device ke jaringan, memperluas jangkauan jaringan, melakukan konversi format data, mengatur transfer data, dan banyak fungsi jaringan lainnya. Di antaranya adalah: - Switch Switch merupakan network device yang bekerja pada Layer 2 model OSI, yang mampu melakukan manajemen transfer data yaitu hanya meneruskan data ke segmen yang dituju. Switch tidak melakukan konversi format data. Switch mempelajari host mana saja yang terhubung ke suatu port dengan membaca MAC address asal yang ada di dalam frame kemudian switch membuka sirkuit virtual antara node sumber dengan node tujuan. Dengan demikian komunikasi dua port tersebut tidak mempengaruhi traffic dari port lain. Hal tersebut membuat LAN lebih efisien.

9 Gambar 2.6 Switch Switch terbagi menjadi dua jenis, yaitu manageable switch dan unmanageable switch. Secara umum fungsi kedua jenis switch sama yaitu sebagai media penghubung dalam jaringan yang sama, memperbesar skala jaringan. Manageable switch memiliki kelebihan- kelebihan tertentu dibandingkan dengan unmanageable switch. (Micro, 2010, h11) - Unmanageable Switch Unmanageable switch sering disebut dengan glorified hub, yang berarti bahwa switch dapat dilakukan tanpa interaksi dengan user. Manfaat switch diatas sebuah hub adalah bandwidth yang penuh untuk setiap port daripada menghancurkan semua data atas semua port seperti hub dan menghadapi collision. - Manageable Switch Manageable switch mempunyai IP address tersendiri dan memiliki telnet dan mungkin juga webbased interface untuk memonitoring dan akses yang aman untuk setiap port yang ada di dalam switch. Manageable port dapat menggunakan VLAN, dimana

10 dapat membuat banyak port yang berbeda dalam switch yang sama hingga switch yang berbeda. Hal ini dapat berguna dalam IP address yang terbatas dimana dapat melayani satu port. Hal ini memastikan tidak ada colokan sebuah hub ke dinding dan berbagi banyak koneksi tanpa harus meminta izin ke administrator. Manageable switch juga dapat digunakan untuk mengaktifkan atau menonaktifkan port tertentu tanpa harus mencabut kabel. Router Router mempunyai semua kemampuan network device lainnya. Router dapat memperkuat sinyal, mengkonsentrasikan beberapa koneksi, melakukan konversi format transmisi data, dan mengatur transfer data. Selain itu router juga bisa melakukan koneksi ke WAN sehingga dapat menghubungkan LAN yang terpisah jauh. Router bertugas melakukan routing paket data dari source ke destination pada LAN, dan menyediakan koneksi ke WAN. Dalam lingkungan LAN, router membatasi broadcast domain, menyediakan layanan local address resolution seperti ARP (Address Resolution Protocol) dan RARP (Reverse Address Resolution Protocol), dan membagi network dengan menggunakan struktur subnetwork. Gambar 2.7 Wireless Router

11 2.2 Pengertian Routing Routing adalah proses suatu router memforward paket ke jaringan yang dituju. Suatu router membuat keputusan berdasarkan IP address yang dituju oleh paket. Semua router menggunakan IP address tujuan untuk mengirim paket. Supaya keputusan routing tersebut benar, router harus belajar bagaimana untuk mencapai tujuan. Ketika router menggunakan routing dinamis, informasi ini dipelajari dari router yang lain. Ketika menggunakan routing statis, seorang network administrator mengkonfigurasi informasi tentang jaringan yang ingin dituju secara manual Static Routing Dalam Static routing, konfigurasinya harus dilakukan secara manual, administrator jaringan harus memasukkan atau menghapus rute statis jika terjadi perubahan topologi. Pada jaringan skala besar, jika tetap menggunakan routing statis, maka akan sangat membuang waktu administrator jaringan untuk melakukan update table routing. Oleh sebab itu routing statis hanya mungkin dilakukan untuk jaringan skala kecil. Sedangkan routing dinamis bisa diterapkan di jaringan skala besar dan membutuhkan kemampuan lebih dari administrator Dynamic Routing Dynamic Routing (Router Dinamis) adalah sebuah router yang memiliki dan membuat table routing secara otomatis, dengan mendengarkan lalu lintas dan juga dengan saling berhubungan antara router lainnya. Protokol routing mengantar routerrouter sehingga dapat berkomunikasi satu dengan yang lain dan saling memberikan informasi routing yang

12 dapat mengubah isi forwading table, tergantung keadaan jaringannya. Dengan cara ini, router-router mengetahui keadaan jaringan yang terakhir dan mampu meneruskan data kea rah yang benar. Dengan kata lain, routing dinamik adalah proses pengisian data routing di table routing secara otomatis. 2.3 Open System Interconnection (OSI) Layer Menurut Tanenbaum (2003, h37), model OSI (Open Systems Interconnection) didasari atas usulan yang dikembangkan oleh International Standarts Organization (ISO) sebagai langkah pertama menuju international standardization protokol yang digunakan dalam berbagai lapisan dan telah direvisi pada tahun Model OSI terdiri atas tujuh layer (sehingga disebut 7 OSI Layer). Model OSI bukanlah arsitektur jaringan karena tidak menentukan layanan yang tepat dan protokol yang akan digunakan dalam setiap layer. Model OSI hanya memberitahu apa saja yang harus dilakukan setiap layer. Gambar 2. 8 Model OSI Setiap layer menangani fungsi yang ada di dalamnya dan bergantung pada layer dibawahnya untuk menangani fungsi

13 komunikasi yang lebih primitive, serta menyediakan fungsi layanan untuk layer di atasnya. Tujuh model OSI layer adalah sebagai berikut: a. Physical Layer Layer ini berada paling bawah pada arsitektur OSI Layer. Layer ini mencakupi semua physical interface antar device dan aturan pengiriman bit, serta menjelaskan karakteristik masing-masing media transmisi. Network device yang bekerja pada layer ini antara lain hub dan access point. b. Data Link Layer Layer ini bertugas mengaktifkan, menjaga dan memutuskan link, serta memastikan link tersebut tetap reliable pada media transmisi (memastikan bahwa data dapat terkirim pada suatu media tertentu), melakukan physical addressing, melakukan pengiriman frame yang teratur, dan flow control. Layer ini memberikan fasilitas error detection dan error control bagi layer di atasnya. Protocol yang bekerja pada layer ini antara lain HDLC, Frame Relay, PPP, ATM. Network device yang bekerja pada layer ini antara lain switch dan bridge. c. Network Layer Layer ini menyediakan jaringan komunikasi untuk mengirimkan informasi antar host. Layer ini memberikan layanan bagi layer di atasnya dalam hal menangani transmisi data dan teknologi switching yang digunakan untuk menghubungkan host. Pada layer ini sistem komputer berkomunikasi dengan jaringan untuk menentukan alamat tujuan (logical addressing). Pada layer ini juga ditentukan

14 bagaimana proses routing bekerja dan bagaimana cara untuk transmisi data (route) dipelajari. Protocol yang bekerja pada layer ini misalnya IP. Network device yang bekerja pada layer ini antara lain adalah router. d. Transport Layer Layer ini menyediakan mekanisme untuk bertukar data antara host. Layanan transportasi data ini memastikan bahwa data terkirim tanpa error, sekuensial (termasuk mengatur kembali urutan data stream jika paket yang tiba tidak beraturan), tanpa loss maupun duplikasi. Layer ini juga bertanggung-jawab atas optimisasi penggunaan layanan jaringan dan menjaga kualitas layanan untuk aplikasi session (menjaga error-rate, delay maksimum, prioritas, dan keamanan). Protocol yang bekerja pada layer ini antara lain yaitu TCP. e. Session Layer Layer ini menyediakan mekanisme pengendalian dialog antara aplikasi di end-user device. Conversation/Session dimulai, dikontrol, dan diakhiri di layer ini. f. Presentation Layer Layer ini menentukan data yang akan dipertukarkan oleh aplikasi (misalnya teks ASCII, data biner, MPEG, GIF, dan JPEG) dan menyediakan layanan transformasi data bagi layer aplikasi. Presentation layer menentukan syntax yang digunakan antar aplikasi dan menyediakan pemilihan dan modifikasi representasi data yang digunakan. Contoh layanan yang tersedia pada layer ini antara lain enkripsi dan kompresi data. g. Application Layer

15 Layer ini berada paling atas pada arsitektur OSI Layer. Layer ini berfungsi sebagai alat bagi aplikasi untuk mendapatkan akses ke lingkungan OSI. Layer ini berisi fungsi-fungsi manajemen dan mekanisme yang mendukung aplikasi terdistribusi. Protocol Telnet, HTTP (HyperText Transfer Protocol), FTP, browser WWW, dan SMTP berada pada layer ini. 2.4 Transmission Control Protocol/Internet Protocol (TCP/IP) Menurut Tanenbaum (2003, h41), model TCP/IP (Transmission Control Protocol / Internet Protocol) merupakan hasil eksperimen dan pengembangan terhadap ARPANET. ARPANET adalah sebuah research network yang disponsori oleh DoD (Departemen Pertahanan Amerika Serikat). Gambar 2. 9 Model TCP/IP Seperti pada arsitektur OSI, arsitektur TCP/IP menggunakan prinsip layering, fungsi-fungsi komunikasi dibagi atas beberapa layer. Tiap layer bertanggung-jawab atas sebagian fungsi, ia melayani layer di atasnya dan bertanggung pada layer di bawahnya untuk melakukan fungsi yang lebih primitive. Layer-layer pada arsitektur TCP/IP terbagi atas: a. Application Layer Layer ini berada paling atas dalam arsitektur TCP/IP. Layer ini melingkupi representasi data, encoding, dan dialog control.

16 b. Transport Layer Layer ini bertanggung-jawab atas masalah reliabilitas, flow control, dan error correction, membuat logical connection antara source dan destination. Protocol yang mengatur layer ini adalah Transfer Control Protocol (TCP). TCP membagi informasi dari layer aplikasi menjadi segmen. Selain TCP, protocol yang bekerja pada layer ini adalah User Datagram protocol (UDP). c. Internet Layer Layer ini bertugas membagi segmen TCP menjadi paket dan mengirimnya ke network tujuan. Paket mencapai network tujuan secara bebas, tidak terikat oleh jalur yang diambil. Proses pemilihan jalur terbaik dan paket switching terjadi pada layer ini. Protokol yang mengatur layer ini adalah Internet Protocol (IP). d. Host-to-Network Layer Layer ini berada paling bawah dalam arsitektur TCP/IP. Layer ini bertanggung-jawab atas semua komponen physical dan logical yang diperlukan untuk membuat link, mencakup physical interface antar device, menentukan karakteristik media transmisi, sifat-sifat sinyal, dan data rate. 2.5 Cara Pengetesan yang digunakan Ping (Packet Internet Gopher) adalah sebuah program utilitas yang dapat digunakan untuk memeriksa konektivitas jaringan berbasis teknologi Transmission Control Protocol/Internet Protocol (TCP/IP). Dengan menggunakan utilitas ini, dapat diuji apakah sebuah komputer terhubung dengan komputer lainnya. Hal ini dilakukan dengan mengirim sebuah paket kepada alamat IP yang hendak di uji coba konektivitasnya dan menunggu respon

17 darinya. 2.6 HSRP (Hot Standby Router Protocol) HSRP adalah metode standar untuk memberikan ketersediaan jaringan yang tinggi dengan menyediakan First-hop redundancy untuk IP host pada LAN IEEE 802 dikonfigurasi dengan default gateway IP address. Sebuah jaringan dengan High availability menyediakan sarana alternatif yang mana semua infrastructure paths dan key server dapat diakses setiap saat. Hot Standby Router Protocol (HSRP) adalah salah satu fitur perangkat lunak yang dapat dikonfigurasi untuk menyediakan Layer 3 redundansi untuk network host. Dengan adanya protokol HSRP memungkinkan dua router interface untuk bekerja sama untuk menyajikan penampilan satu virtual router atau default gateway untuk host di LAN. Dengan kata lain ketika salah satu router yang terkonfigurasi dalam HSRP nya down maka Link pada jaringan tersebut tetap berjalan, dikarenakan ip gateway yang di kenal si host adalah ip nya virtual router.(modul CISCO BiNus Center,2013) HSRP mendefinisikan sebuah Standby router, dengan satu router sebagai Active Router. HSRP menyediakan gateway redundancy dengan sharing IP dan MAC address antara redundant gateways yang tergabung dalam HSRP yang sama. Tabel menjelaskan beberapa istilah yang digunakan dengan HSRP. Tabel 2.1 Istilah yang digunakan HSRP Jenis Active Router Standby Router Definisi Router yang meneruskan paket-paket untuk virtual router Router cadangan Bila Active Router Down

18 HSRP Group Group dari router yang berpatisipasi dalam HSRP Sebuah HSRP Group terdiri dari : 1. Satu aktif router 2. Satu siaga router 3. Satu virtual router 4. router lainnya Virtual Router Virtual Router hanya sebuah IP dan MAC address pada end device yang dikonfigurasi sebagai default gateway. Router yang aktif akan memproses semua paket dan frame yang dikirim ke virtual router addrress. Router Aktif Di dalam HSRP Group, satu router dipilih untuk menjadi router aktif. Router aktif memforward paket yang dikirimkan ke MAC address pada Virtual Router. Active Router merespon traffic untuk virtual router. Jika end station mengirimkan sebuah paket ke virtual router MAC address, Active router menerima dan memproses paket tersebut. Jika end station mengirimkan ARP request dengan virtual router IP address, Active router membalas dengan virtual router MAC address. HSRP menggunakan skema prioritas untuk menentukan router mana yang menjadi router aktif. Untuk mengkonfigurasi router sebagai router aktif,kita memberikan prioritas yang lebih tinggi daripada prioritas router yang standby.prioritas default jika tidak diubah adalah 100, jadi jika kita mengkonfigurasi hanya pada satu router untuk memiliki prioritas yang lebih

19 tinggi, maka router itu yang akan menjadi router aktif. HSRP berjalan dengan melakukan pertukaran pesan multicast untuk memberitahukan prioritas diantara router-router yang telah dikonfigurasi. Ketika router aktif gagal untuk mengirim pesan berupa halo dalam jangka waktu yang tentukan,maka router siaga dengan prioritas tertinggi akan menjadi router aktif. Router-router yang telah dikonfigurasikan HSRP melakukan pertukaran tiga jenis pesan multicast: 1. Halo --- pesan halo memberitahukan kepada router lain tentang prioritas router dan status kondisi router. Secara default, router mengirimkan pesan halo setiap tiga detik. 2. Coup --- Ketika sebuah router siaga berubah fungsi menjadi router aktif, maka router ini mengirimkan coup message. 3. Resign --- Sebuah router yang aktif akan mengirimkan pesan ini ketika akan dimatikan atau ketika ada sebuah router yang memiliki prioritas lebih tinggi dari router tersebut mengirimkan pesan halo. HSRP-router akan dikonfigurasikan menjadi salah satu status dibawah ini: 1. Aktif --- Router yang melakukan fungsi transfer paket. 2. Standby --- Router yang siap untuk melakukan fungsi transfer paket jika router aktif mati. 3. Speaking and listening --- router sedang mengirim dan menerima pesan halo. 4. Listening --- Router sedang menerima pesan halo. 2.7 HSRP (Hot Standby Router Protocol) Load Balancing Pada dasarnya konsep kerja HSRP load balancing sama dengan HSRP biasa. Router secara bersamaan dapat menyediakan cadangan berlebihan dan melakukan berbagi beban di berbagai

20 subnet. Gambar 2.10 HSRP Load Balancing Dalam gambar, dua router HSRP-enabled berpartisipasi dalam dua VLAN yang terpisah. Menjalankan HSRP memungkinkan pengguna untuk mengkonfigurasi redundansi antara beberapa router. Dengan mengkonfigurasi HSRP pada TRUNK, Anda bisa menghilangkan situasi ketika satu titik kegagalan menyebabkan gangguan lalu lintas. Fitur ini memberikan beberapa perbaikan dalam ketahanan jaringan secara keseluruhan dengan menyediakan loadbalancing dan redundansi kemampuan antara subnet dan VLAN. (Modul CISCO BiNus Center,2013)