Frame Relay. Tugas Mata Kuliah Jaringan Akses. disusun oleh: Sentanu Eddy Pramandang

Transkripsi

1 Tugas Mata Kuliah Jaringan Akses disusun oleh: Sentanu Eddy Pramandang PROGRAM STUDI D4 TEKNIK TELEKOMUNIKASI NIR-KABEL JURUSAN TEKNIK ELEKTRO POLITEKNIK NEGERI BANDUNG 2010

2 Frame relay adalah teknologi WAN (Wide Area Network) dengan performansi tinggi yang beroperasi pada physical layer dan data link layer dari model referensi OSI. Pada awal perkembangannya frame relay di desain untuk penggunaan melalui interface (antar muka) jaringan ISDN (Integrated Service Digital Network). Sekarang frame relay digunakan pada sebagian besar interface jaringan. merupakan teknologi packet switching. Jaringan packet-switching memungkinkan end station untuk secara dinamis membagi media transmisi dan ketersediaan bandwidth. Ada dua teknik yang digunakan pada teknologi packetswitching : 1. Panjang paket yang variabel 2. Statistical multiplexing (teknik multiplexing dengan metode statistical) Panjang paket yang variabel digunakan untuk pengiriman data yang lebih efisien dan fleksibel. Paket yang di kirim di-switch-kan (di sambungkan) melalui berbagai segment dari jaringan sampai alamat tujuan dari paket tercapai. Teknik statistical multiplexing mengontrol akses jaringan (network accsess) pada jaringan pensaklaran paket (packet switch network). Keuntungan dari teknik ini yaitu penggunaan bandwidth yang lebih fleksibel dan efisien. Kebanyakan teknologi WAN yang populer saat seperti ethernet dan token ring merupakan jaringan packet-switched. Frame relay sering dideskripsikan sebagai versi efektif dari X.25, menawarkan sedikit kesempurnaan kemampuan. Hal ini karena frame relay beroperasi pada layanan WAN yang menawarkan reliable conection. di rancang untuk mengurangi pemrosesan pada node, sehingga waktu tunda transmisi dapat di kurangi, setiap node frame relay memiliki tiga fungsi utama yaitu mendeteksi kondisi timbulnya kemacetan, mendeteksi adanya kesalahan (error) dan memeriksa pengalamatan informasi dalam bagian alamat frame. tidak menyediakan koreksi kesalahan karena bekerja pada lapisan 2 dari OSI (Open System Interconnection). Sehingga dibutuhkan perangkat akhir yang pintar. Hal inilah yang meyebabkan mengapa teknologi ini lebih cepat perkembangannya di bandingkan teknologi yang lainnya (misal ATM atau X.25). bekerja dengan filosofi yang cukup sederhana, yaitu hanya frames yang dianggap benar yang dapat ditransmisikan melalui jaringan frame relay, sedangkan frames Teknik Telekomunikasi Nirkabel

3 yang salah akan dibuang. Jaringan frame relay secara umum dapat digambarkan seperti pada gambar berikut. Gambar Jaringan Frame frame relay (paket/data) memiliki header frame relay, yang diawali dan di akhiri dengan flag (berupa byte delimiter) dan address. Dengan adanya pembatas frame ini, maka sebuah user data akan dikirimkan melalui jaringan berdasarkan alamat tujuan jaringan dan DLCI yang telah di sepakati bersama di dalam jaringan. Proses pengiriman data pada jaringan frame relay dapat dilihat pada gambar dibawah ini. Tiga fungsi utama dari switch frame relay adalah: 1. Memeriksa rangkaian frame pada paket apakah ada error atau tidak Frame dengan error akan dibuang, membiarkan fungsi koreksi error ke protokol lapisan diatasnya (lapisan aplikasi) dari perangkat akhir. 2. Memeriksa pengalamatan informasi dalam bagian alamat frame Frame akan dikirimkan ke output yang sesuai. 3. Mendeteksi kondisi kemacetan. Dengan mendeteksi kemacetan, switch akan memberitahukan ke jaringan bahwa terjadi kemacetan. Frame akan di buang untuk menghilangkan kondisi kemacetan ini. Teknik Telekomunikasi Nirkabel

4 Gambar Pengiriman Paket Data Pada 1 Standardisasi Proposal pengajuan standardisasi frame relay di presentasikan ke CCITT (Consultative Committe on International Telephone and Telegraph) pada tahun Karena kurangnya kemampuan interoperability dan keseluruhan standardisasi, maka pada saat itu frame relay tidak mengalami perkembangan signifikan hingga akhir 1980 an. Perkembangan frame relay yang cukup pesat terjadi pada tahun 1990, ketika itu Cisco, Digital Equipment Corporation (DEC), Northern Telecom, dan StrataCom membentuk konsorsium yang fokus untuk pengembangan teknologinya. Konsorsium ini mengembangkan spesifikasi yang menyesuaikan dengan dasar protokol yang sedang didiskusikan oleh CCITT, konsorsium ini juga menambahkan protokol tersebut dengan fitur yang menyediakan kemampuan tambahan untuk internetworking perangkat yang komplex. Ekstensi frame relay ini di sebut LMI (Local Management Interface). Sejak spesifikasi yang dikembangkan konsorsium dipublikasikankan, banyak vendor menyatakan dukungannya, ANSI dan CCITT telah mempunyai standar mereka sendiri dari spesifikasi LMI yang original, dan standarisasi mereka sekarang lebih banyak digunakan dibanding versi originalnya. 2 Protokol memberikan fasilitas komunikasi data pada layer 2 (Data Link) sebagai protokol yang beroperasi di lingkungan WAN (Wide Area Network). Untuk menggunakan layanan frame relay seseorang harus berlangganan layanan tersebut ke suatu service provider (penyedia jaringan). Protokol frame relay berkorelasi dengan dua lapisan terbawah dari model Teknik Telekomunikasi Nirkabel

5 OSI, frame relay merupakan standar interfacing antar jaringan dan protokol dengan header data berformat frame relay. Lapisan fisik membentuk koneksi secara fisik antar switch yang biasanya berupa trunk 2 Mb (E1), koneksi fisik ini bisa dilewatkan untuk banyak PVC. Lapisan data link membentuk koneksi virtual yang permanen (permanent virtual circuit). Dari lapisan data link ini kita dapat melihat performa jaringan frame relay; yaitu trafik data yang lewat kemudian deteksi error, sedangkan koreksi error di lakukan oleh lapisan diatasnya. Gambar Arsitektur 3 Interface Interface perangkat akses ke jaringan frame relay dinamakan User to Network Interface (UNI). Layanan frame relay dapat melewati berbagai macam jaringan. Interface antara jaringan frame relay dinamakan Network to Network Interface (NNI). Gambar berikut menggambarkan hubungan UNI dan NNI. Penyedia layanan frame relay menawarkan layanan akses dan layanan transit. Layanan akses meyediakan interface langsung ke user. Layanan transit menyediakan koneksi frame relay ke layanan akses lainnya. Pada koneksi dari user ke network (UNI), koneksi frame relay memerlukan peralatan yang disebut sebagai DTE (Data Terminal Equipment) dan dihubungkan dengan peralatan yang diberikan oleh provider yang di sebut sebagai DCE (Data Circuit-terminating Teknik Telekomunikasi Nirkabel

6 Equipment). Frame relay menawarkan beberapa variasi interface yang mendukung berbagai kebutuhan pelanggan akan bandwidth. Pada umumnya interface yang biasa digunakan adalah V.35 dan RS-232 baik untuk DTE maupun DCE. Gambar Hubungan UNI (User to Network Interface) Gambar Hubungan NNI (Network to Network Interface) 4 Perangkat Perangkat pada WAN, di kategorikan sebagai berikut : 1. Data terminal Equipment (DTE) 2. Data circuit-terminating equipment (DCE) DTE merupakan peralatan terminal untuk spesifik jaringan dan biasanya terdapat pada customer premises yang biasanya dimiliki oleh user. Contoh dari perangkat DTE adalah terminal, PC, router, dan bridge. DCE adalah perangkat internetworking yang dimiliki oleh perusahaan penyedia layanan komunikasi data. Tujuan dari peralatan DCE adalah menyediakan pelayanan Teknik Telekomunikasi Nirkabel

7 switching dalam jaringan, dimana perangkat tersebut mengirimkan data melalui WAN. Gambar dibawah ini menunjukkan hubungan dari kedua kategori perangkat tersebut : Gambar Hubungan Antara Perangkat DTE Dengan DCE Hubungan antara perangkat DTE dengan DCE terdiri dari komponen lapisan fisik dan lapisan data link. Lapisan Fisik mengubah data dari lapisan Data Link menjadi Bits, atau disebut juga sebagai Bitstream, Komponen fisik mendefinisikan mekanik, elektrik, fungsi dan prosedur spesifikasi untuk hubungan antara perangkat. Komponen lapisan Data Link mendefinisikan protokol yang membangun hubungan antara perangkat DTE, seperti router, dan perangkat DCE, seperti switch. Protokol data link menentukan bentuk topologi yang digunakan. 5 Switch switch merupakan bagian inti bagi sebuah jaringan frame relay yang menangani beberapa tugas penting, diantaranya adalah routing frame melewati network, interfacing dengan user / network, dan implementasi mekanisme congestion (kemacetan). switch bisa berupa peralatan khusus yaitu switch itu sendiri atau peralatan lainnya dengan kemampuan merouting frame. Jaringan frame relay akan memeriksa flag, header, dan CRC dari suatu frame di port masuk dan memengarahkan (menentukan rute) frame tersebut untuk kemudian di keluarkan di port keluar. Teknik Telekomunikasi Nirkabel

8 6 Sirkuit Virtual Pada frame relay, komunikasi yang terjadi berhubungan dengan suatu connection identifier (pengidentifikasi hubungan). Hal tersebut di implementasikan dengan menggunakan sirkuit virtual frame relay, di mana terjadi hubungan logik antara dua perangkat DTE melalui jaringan. Sirkuit virtual menyediakan jalur komunikasi dari suatu perangkat DTE ke perangkat lainnya dan secara unik di identifikasikan oleh Data Link Connection Identifier (DLCI). Sirkuit Virtual dibagi menjadi 2 tipe yaitu Switched Virtual Circuit (SVC) dan Permanent Virtual Circuit (PVC). a. Switched Virtual Circuit (SVC) SVC menyediakan layanan dial on demand melalui jaringan. SVC serupa dengan panggilan telepon, yaitu ada prosedur pembentukan hubungan dan pemutusan hubungan. Sebuah SVC terbentuk hanya selama di butuhkan untuk transfer data dan harus dibentuk lagi untuk setiap transfer data, disebut sebagai layanan connectionless, sehingga data akan melewati jalur yang berbeda melalui jaringan untuk sampai ke tujuan. Hubungan pada SVC terdiri dari 4 kondisi berikut : 1. Call setup : sirkuit virtual antara dua perangkat DTE dibangun. 2. Data Transfer : data ditransmisikan antar perangkat DTE melalui sirkuit virtual. 3. Idle : hubungan antar perangkat DTE masih aktif, tetapi tidak ada pertukaran data. Jika SVC tetap dalam kondisi tersebut untuk beberapa periode waktu tertentu, hubungan dapat berakhir. 4. Call termination : Sirkuit virtual antar perangkat berakhir. Setelah sirkuit virtual berakhir, perangkat DTE harus membangun SVC baru jika terdapat pertukaran data lagi. Kelebihan dari SVC adalah lebih hemat, karena sirkuit tidak tersedia setiap saat. b. Permanent Virtual Circuit (PVC) PVC adalah hubungan yang di bangun secara permanen, di gunakan untuk pertukaran data yang bersifat berkali-kali dan konsisten antar perangkat DTE melalui jaringan Frame Relay. PVC dianalogikan dengan koneksi leased line; yaitu selalu tersedia ketika sekali dibentuk. PVC adalah connection oriented sirkuit, sehingga jalur data dari sumber ke tujuan Teknik Telekomunikasi Nirkabel

9 selalu sama. Komunikasi melalui PVC tidak membutuhkan kondisi call setup dan call termination seperti yang di gunakan pada SVC. PVC selalu mengoperasikan satu diantara dua kondisi berikut : 1. Data Transfer : data ditransmisikan antar perangkat DTE melalui sirkuit virtual. 2. Idle : hubungan antar perangkat DTE masih aktif, tetapi tidak ada pertukaran data. Tidak seperti SVC, PVC tidak akan berakhir dalam berbagai situasi ketika kondisi Idle. Perangkat DTE dapat melakukan pertukaran data kapan saja, karena sirkuit di bangun secara permanen. 7 Data Link Connection Identifier ( DLCI ) DLCI adalah mekanisme pengalamatan dalam frame relay dan diletakkan pada header frame. Melalui pengalokasian DLCI pada setiap link diantara nodes frame relay akan membentuk suatu sirkuit virtual. Pengalokasian DLCI tersebut bertujuan untuk membedakan antara sirkuit yang di bangun dengan sirkuit-sirkuit lainnya. Setiap sirkuit terdiri atas beberapa link yang memiliki DLCI tersendiri. Setiap frame yang ditransmisikan memiliki informasi tentang DLCI dalam header-nya. Jika suatu sirkuit tidak dibutuhkan lagi, maka sirkuit tersebut dapat dibubarkan dan DLCI yang di gunakan oleh sirkuit tersebut dapat di gunakan lagi oleh sirkuit yang lainnya. Alokasi DLCI dapat di gambarkan pada Gambar dibawah ini. Gambar Operasi dan Pemetaan DLCI DLCI memiliki harga dari 0 sampai DLCI 0 di gunakan sebagai kanal pensinyalan untuk prosedur pembangunan dan pemutusan hubungan. DLCI 1-15 akan digunakan untuk keperluan di masa datang. DLCI dapat di gunakan untuk PVC, di Teknik Telekomunikasi Nirkabel

10 CISCOSYSTEMS Makalah Jaringan Akses mana DLCI dialokasikan untuk pemakaian oleh pelanggan dan DLCI dialokasikan untuk pemakaian di dalam jaringan DLCI dialokasikan untuk penggunaan yang akan datang. Sedangkan DLCI 1023 digunakan sebagai kanal LMI (Local Management Interface). 8 Local Management Interface ( LMI ) Frame relay tidak di definisikan untuk mengontrol atau mengatur interface antara user dengan jaringan, atau antara dua jaringan. Protokol frame relay tidak diizinkan untuk menentukan status koneksi interface ke jaringan. Ada protocol lain yang di gunakan untuk meyelesaikan tugas ini yaitu Link Management Interface (LMI). Seluruh management atau kontrol informasi tidak dapat di kirim dalam kanal yang sama seperti data user; tapi harus di kirim dalam kanal yang terpisah. LMI merupakan fitur dari protokol frame relay yang menyediakan fasilitas mekanisme pensinyalan. Protokol LMI memiliki beberapa fungsi yang diantaranya yaitu memberitahu pelanggan adanya penambahan, penghapusan, dan status saat ini dari PVC pada interface, memberitahu PVC yang ada dan yang aktif saat ini dan memberitahu DLCI yang mengalami kegagalan. Koneksi LMI ditunjukkan pada Gambar dibawah ini. LMI LMI Gambar Fungsi LMI Proses dari LMI secara garis besar adalah CPE mengirim status enquiry setiap beberapa detik (default 10 detik) dan network membalas dengan status message. Dan tiap beberapa kali (default 6 kali) akan di kirim full status enquiry dan full status message. Ada 3 standar LMI, yaitu: 1. LMI group four, menggunakan DLCI CCITT Annex A, menggunakan DLCI 0 (biasanya di gunakan pada NNI). Teknik Telekomunikasi Nirkabel

11 3. ANSI Annex D, menggunakan DLCI 0 (biasanya di gunakan pada UNI). 9 Format Frame Frame Relay Struktur dasar sebuah frame seperti terlihat pada Gambar berikut. Keterangan gambar : Gambar (a) Struktur dasar frame, (b) Field informasi pada X.25 (c) Struktur frame pada, dan (d) Format header padaa GFI = General Format Identifier LCN = Logical Channel Number LGN = Logical Channel Group Number PKT TYPE ID= packet type identification FCS = Frame check sequence DLCI = data link connection Indentifier C/R = Command/response field bit FECN = Forward Explicit Congestion notification BECN = Backward Explicit Congestion notification DE = Discard Eligibility Indicator EA = Address Extension Gambar (b) menyatakan uraian bagian isi informasi pada paket X.25. Gambar (c) dan (d) masing masing menyatakan struktur frame dan header (kepala paket) pada Frame Teknik Telekomunikasi Nirkabel

12 Relay. Header merupakan data tambahan pada informasi yang dikirimkan, berisi tanda pengenal pengirim maupun penerima serta tanda-tanda lain yang di perlukan untuk menjamin penyampaian yang benar dari seluruh informasinya. Standar internasional untuk akses jaringan dengan packet switching yang pertama muncul adalah X.25, yang direkomendasikan oleh CCITT (kini ITU-T) pada tahun yang muncul setelah X.25 ternyata jauh lebih efektif daripada X.25, karena kinerja X.25 menjadi lambat karena adanya koreksi dan deteksi kesalahan. memiliki sedikit perbedaan, teknologi ini mendefinisikan secara berulang header-nya pada bagian awal dari frame seperti terlihat pada Gambar diatas. (d), sehingga dihasilkan header frame normal 2-byte (satu byte atau octet terdiri dari delapan bit). Header frame relay dapat juga di perluas menjadi tiga atau empat byte untuk menambah ruang alamat total yang disediakan. Dalam gambar-gambar yang mengilustrasikan jaringan-jaringan frame relay, piranti-piranti pengguna ditunjukkan sebagai pengarahpengarah LAN, karena hal tersebut merupakan aplikasi frame relay yang berlaku secara umum. Tentu saja mereka dapat juga merupakan jembatan-jembatan LAN, antara Host atau front-end processor atau piranti lainnya. Header frame relay terdiri dari deretan angka sepuluh bit, DLCI-nya merupakan nomor rangkaian virtual frame relay yang berkaitan dengan arah tujuan frame tersebut. Dalam hal hubungan antar kerja LAN-WAN, DLCI ini akan menunjukkan port-port yang merupakan LAN pada sisi tujuan yang akan dicapai. Adanya DLCI tersebut memungkinkan data mencapai simpul (node) frame relay yang dituju melalui jaringan dengan menempuh proses tiga langkah yang sederhana yakni: 1. Memeriksa integritas dari frame-nya dengan menggunakan FCS (Frame Check Sequence). Jika melalui pemeriksaan ini diketahui adanya suatu kesalahan, frame tersebut akan di buang. 2. Mencari DLCI dalam suatu tabel. Jika DLCI tersebut tidak di definisikan untuk link (hubungan) yang dimaksud, frame akan di buang. 3. Mengirim ulang (disebut me-relay) frame tersebut menuju tujuannya dengan mengirimnya ke luar, ke port atau trunk (jalur) yang telah dispesifikasikan dalam daftar tabelnya. Teknik Telekomunikasi Nirkabel

13 10 Mekanisme Pengontrolan Kemacetan Frame relay di gunakan oleh banyak pelanggan sekaligus dengan menerapkan PVC, oleh karena itu akan di dapatkan masa-masa dimana jaringan tersebut mengalami kejenuhan (congestion). Kejenuhan trafik ini menyebabkan transmisi gagal, dan situs yang menunggu kelengkapan data akan mengirimkan permintaan untuk pengiriman ulang data tersebut (retransmisi). Bila hal ini dibiarkan, maka akan terjadi stagnasi (kemacetan) yang menyebabkan kegagalan transmisi. Untuk menghindari hal ini frame relay switch (provider) akan memberikan notifikasi, bahwa terjadi kejenuhan di jaringan, dan pengirim maupun penerima data harus bereaksi bila hal tersebut terjadi. Frame relay tidak mengimplementasikan notifikasi per PVC, melainkan menitipkan tanda (flag) melalui frame header dari data yang dikirim. Tanda yang dikirim ke penerima disebut sebagai Forward ExplicitCcongestion Nofication (FECN) sedangkan tanda yang di kirim ke pengirim di sebut sebagai Backward Explicit Congestion Notification (BECN). Masing-masing flag memerlukan 1 bit data, jika biner 0 maka data normal, dan biner 1 menandakan terjadi kejenuhan. Kesimpulan 1. Teknologi frame relay merupakan teknologi packet switching, yang memungkinkan end station untuk membagi sumber daya jaringan secara dinamis. 2. Perangkat frame relay di bagi dalam dua kategori, yaitu DCE ( Data Circuitterminating Equipment ) dan DTE ( Data Terminating Equipment ). 3. Komponen utama dalam koneksi frame relay terdiri dari PVC ( Permanent Virtual Circuit ) atau SVC ( Switched Virtual Circuit ) dan DLCI ( Data Link Connection Identifier ). 4. Teknologi frame relay merupakan suatu layanan komunikasi data yang hemat biaya dan efisien. 5. Teknologi tidak dapat menjangkau daerah-daerah yang tidak tersentuh jaringan kabel ataupun Radio. Teknik Telekomunikasi Nirkabel

14 Referensi : 1. Black, Ulysess D, Networks : Specifications and Implementattions, McGraw Hill, New York, Heckart, Christie A, The Guide To Fram Relay Networking, Flaitron Publishing Inc, First Edition, New York, December Citra Sari Makmur, PT, Basic Training, Bogor, Citra Sari Makmur, PT, Intermediate Training, Bogor, Citra Sari Makmur, PT, Data Internal, Jakarta, Harry Santoso, : A Solution For High Bandwith Networking, Computer Communications, Juli, Tutorial, dalam 8. Tutorial, dalam 9., dalam Tutorial, dalam Teknik Telekomunikasi Nirkabel