BAB II TINJAUAN TEORITIS 2.1 Topologi Jaringan Topologi adalah suatu cara menghubungkan komputer satu dengan komputer yang lainnya maupun perangkat sehingga membentuk sebuah jaringan dan dapat berkomunikasi satu sama lain. Topologi star digunakan dalam jaringan yang padat, ketika endpoint dapat dicapai langsung dari lokasi pusat, kebutuhan untuk perluasan jaringan, dan membutuhkan kehandalan yang tinggi. Topologi ini merupakan susunan yang menggunakan lebih banyak kabel daripada bus dan karena semua komputer dan perangkat terhubung ke central point. Jadi bila ada salah satu komputer atau perangkat yang mengalami kerusakan maka tidak akan mempengaruhi yang lainnya (jaringan). Dalam topologi star, semua kabel dihubungkan dari komputer-komputer ke lokasi pusat (central location), dimana semuanya terhubung ke suatu alat yang dinamakan switch seperti terlihat dalam Gambar 1. Gambar 1. Topologi Star Setiap komputer dalam jaringan bintang berkomunikasi dengan central switch yang mengirimkan kembali pesan ke semua komputer (dalam broadcast star network) atau hanya ke komputer yang dituju (dalam switched star network) [10]. Amelia Kusuma Dewi 091331003 5
Keuntungan dari topologi star sebagai berikut: a) Cukup mudah untuk mengubah dan menambah komputer ke dalam jaringan yang menggunakan topologi star tanpa mengganggu aktivitas jaringan yang sedang berlangsung. Kita hanya tinggal menambah kabel baru dari komputer kita ke lokasi pusat (central location) dan pasangkan kabel tersebut ke hub. Bila kapasitas dari hub pusat sudah melebihi, maka kita tinggal mengganti hub tersebut dengan hub yang memiliki jumlah port yang lebih banyak. b) Pusat dari jaringan star merupakan tempat yang baik untuk menentukan diagnosa kesalahan yang terjadi dalam jaringan. c) Apabila satu komputer yang mengalami kerusakan dalam jaringan maka komputer tersebut tidak akan membuat mati seluruh jaringan star[10]. Kekurangan dari topologi star sebagai berikut: a) Memerlukan alat pada central point untuk mem-broadcast ulang atau pergantian traffic jaringan (switch network traffic). b) Membutuhkan lebih banyak kabel karena semua kabel jaringan harus ditarik ke satu central point, jadi lebih banyak membutuhkan lebih banyak kabel daripada topologi jaringan yang lain[10]. 2.2 VLAN (Virtual Local Area Network) VLAN (Virtual Local Area Network) adalah suatu logik atau pemakai. Para pemakai atau alat ini dapat dikelompokkan menurut fungsi, departemen, disamping penempatan fisik segmen LAN. Pada VLAN, perangkat dari satu VLAN hanya bisa berkomunikasi dengan alat pada kelompok VLAN itu sendiri [5]. Amelia Kusuma Dewi 091331003 6
Gambar 2. Pembagian Jaringan VLAN Gambar 2 menunjukkan perangkat switch dapat menciptakan beberapa broadcast domain. VLAN-VLAN yang dibentuk dapat membantu untuk mengatur broadcast domain[2]. Ada beberapa cara VLAN menyederhanakan manajemen network : 1. Penambahan, perpindahan dan perubahan network dilakukan dengan mengkonfigurasi sebuah port ke VLAN yang sesuai. 2. Sekelompok user yang memerlukan keamanan yang tinggi dapat ditempatkan pada sebuah VLAN sehingga tidak ada user diluar VLAN tersebut yang dapat berkomunikasi dengan mereka. 3. Sebagai pengelompokkan logical user berdasarkan fungsi. VLAN dapat dianggap independen dari lokasi fisikal atau geografisnya. 4. VLAN dapat meningkatkan keamanan network. 5. VLAN-VLAN meningkatkan jumlah broadcast domain pada saat yang sama memperkecil ukurannya sendiri[5]. 2.2.1 VLAN ID Untuk memberi identitas sebuah VLAN digunakan nomor identitas VLAN yang dinamakan VLAN ID. Digunakan untuk menandai VLAN yang terkait. Dua range VLAN ID adalah: 1. Normal Range VLAN (1 1005) Amelia Kusuma Dewi 091331003 7
a. Digunakan untuk jaringan skala kecil dan menengah. b. Nomor ID 1002 s.d. 1005 dicadangkan untuk Token Ring dan FDDI VLAN. c. ID 1, 1002-1005 secara default sudah ada dan tidak dapat dihilangkan. d. Konfigurasi disimpan di dalam file database VLAN, yaitu vlan.dat. file ini disimpan dalam memori flash milik switch. e. VLAN trunking protocol (VTP), yang membantu manajemen VLAN, hanya dapat bekerja pada normal range VLAN dan menyimpannya dalam file database VLAN. 2. Extended Range VLANs (1006 4094) a. memampukan para service provider untuk memperluas infrastrukturnya kepada konsumen yang lebih banyak. Dibutuhkan untuk perusahaan skala besar yang membutuhkan jumlah VLAN lebih dari normal. b. Memiliki fitur yang lebih sedikit dibandingkan VLAN normal range. c. Disimpan dalam NVRAM (file running configuration). d. VTP tidak bekerja di sini. e. Switch catalyst 2960 mendukung 255 normal range dan extended range[3]. 2.2.2 Terminologi VLAN Berikut ini diberikan beberapa terminologi di dalam VLAN. a) VLAN Data VLAN Data adalah VLAN yang dikonfigurasi hanya untuk membawa data-data yang digunakan oleh user. Dipisahkan dengan lalu lintas data suara atau pun manajemen switch. Seringkali disebut dengan VLAN pengguna[3]. b) VLAN Default Amelia Kusuma Dewi 091331003 8
Semua port switch pada awalnya menjadi anggota VLAN Default. VLAN Default untuk Switch Cisco adalah VLAN 1. VLAN 1 tidak dapat diberi nama dan tidak dapat dihapus[3]. c) Native VLAN Native VLAN dikeluarkan untuk port trunking 802.1Q. port trunking 802.1Q mendukung lalu lintas jaringan yang datang dari banyak VLAN (tagged traffic) sama baiknya dengan yang datang dari sebuah VLAN (untagged traffic). Port trunking 802.1Q menempatkan untagged traffic pada Native VLAN[3]. d) VLAN Manajemen VLAN Manajemen adalah VLAN yang dikonfigurasi untuk memanajemen switch. VLAN 1 akan bekerja sebagai Management VLAN jika kita tidak mendefinisikan VLAN khusus sebagai VLAN Manajemen. Kita dapat memberi IP address dan subnet mask pada VLAN Manajemen, sehingga switch dapat dikelola melalui HTTP, Telnet, SSH, atau SNMP[3]. e) VLAN Voice VLAN yang dapat mendukung Voice over IP (VoIP). VLAN yang dikhusukan untuk komunikasi data suara[3]. 2.2.3 Keanggotaan VLAN VLAN biasanya dibuat oleh seorang administrator, yang kemudian menugaskan port dari switch ke setiap VLAN. VLAN seperti ini disebut VLAN statis. Jika administrator ingin melakukan sebuah pekerjaan di muka dan menempatkan semua alamat hardware dari host ke sebuah database, switchswitch dapat dikonfigurasi untuk membuat VLAN secara dinamis ketika sebuah host dihubungkan ke switch. Ini disebuat VLAN dinamis[5]. VLAN statis adalah cara yang umum untuk membuat VLAN, dan sekaligus merupakan cara yang paling aman. Setiap port dari switch dikonfigurasi dengan sebuah keanggotaan VLAN berdasarkan VLAN mana yang akan ditempati oleh host, tidak ada masalah dengan lokasi fisik yang sebenarnya dari alat tersebut[5]. Amelia Kusuma Dewi 091331003 9
2.2.4 VLAN Trunk VLAN Trunk mentransmisikan trafik ke bagian network yang terkonfigurasi menjadi satu VLAN. Trunk adalah link point-to-point antara interface Ethernet Switch satu dengan lainnya juga dengan perangkat jaringan lainnya seperti Router. Trunk Ethernet membawa trafik dari beberapa VLAN dalam satu link. Cisco mensupport IEEE 802.1Q untuk mengkoordinasikan trunk di interface FastEthernet dan GigabitEthernet. VLAN trunk tidak dimiliki oleh VLAN yang spesifik[3]. Pada Gambar 3 terlihat tiga buah link antara S1 dan S2 yang disetiap link tersebut merupakan anggota suatu VLAN tertentu sesuai dengan VLAN yang akan dihubungkan di kedua switch. Gambar 3. Tanpa VLAN Trunk Sedangkan pada Gambar 4 menunjukkan VLAN trunk menghubungkan S1 dan S2 dengan satu link fisik. Inilah seharusnya suatu jaringan dikonfigurasi[3]. Gambar 4. Dengan VLAN Trunk Amelia Kusuma Dewi 091331003 10
Switch adalah perangkat layer 2 dalam model OSI. Switch hanya menggunakan informasi Ethernet Frame Header untuk meneruskan paket. Frame header tidak berisi informasi tentang di VLAN manakah suatu frame harus dikirim. Jadi ketika Ethernet Frame ditempatkan pada trunk, frame-frame itu membutuhkan informasi tentang VLAN yang akan dituju. Inilah fungsi 802.1Q encapsulation frame yang menspesifikasikan VLAN yang dituju oleh frame-frame tadi[3]. Gambar 3. VLAN Tag Field VLAN tag field terdiri dari Ethertype field, tag control information field, dan FCS field seperti terlihat pada Gambar 5. a) EtherType Field Diatur untuk nilai heksadesimal 0x8100. Nilai ini disebut nilai Tag Protocol ID (TPID). Dengan EtherType field mengatur nilai TPID ini, switch yang menerima frame tahu untuk mencari informasi di dalam tag control information field. b) Tag Control Information Field Tag Control Information Field terdiri dari: o 3 bit User Priority, digunakan oleh standar 802.1P yang menspesifikasikan bagaimana untuk mempercepat transmisi frame layer 2. o 1 bit Canonical Format Identifier (CFI), memungkinkan frame Token Ring dapat dibawa oleh Ethernet Link dengan mudah. Amelia Kusuma Dewi 091331003 11
o 12 bit VLAN ID (VID), nomor identifikasi VLAN. Dapat mensupport hingga 4096 VLAN ID. c) FCS Field Setelah switch memasukkan EtherType dan Tag Control Information Field, switch mengkalkulasi kembali nilai FCS dan memasukkannya ke dalam frame[3]. 2.2.5 Jenis Link pada VLAN Ada dua jenis berbeda dari link di sebuah lingkungan switch : 1. Access Link, hanya bagian dari satu VLAN dan disebut VLAN Native (VLAN asli) dari port. Setiap alat yang terhubung ke sebuah access link tidak menyadari keanggotaan VLAN, perangkat tersebut hanya berasumsi bahwa dia adalah bagian dari sebuah broadcast domain. Switch-switch menghapus semua informasi VLAN dari frame sebelum dikirim ke sebuah alat access-link. Perangkat access-link tidak dapat berkomunikasi dengan perangkat di luar VLAN-nya, kecuali jika paket itu di-route[5]. 2. Trunk Link, adalah sebuah link point-to-point 100 atau 1000 Mbps antara dua switch, antara sebuah switch dan router, atau antara switch dan Server. Link-link ini dapat membawa lalu-lintas data dari banyak VLAN (VLAN 1 1005 pada satu saat)[5]. 2.2.6 Inter-VLAN Walaupun secara teknis VLAN sudah terbentuk, namun dalam praktisnya VLAN belum terlalu bermanfaat karena masing-masing VLAN belum bisa berkomunikasi dengan VLAN lain. Router dapat menghubungkan beberapa VLAN seperti halnya dapat menghubungkan beberapa subnet yang berbeda[5]. Untuk memungkinkan komunikasi antar VLAN terjadi, diperlukan perangkat sebuah router atau switch layer 3. Ada beberapa cara untuk melakukan inter-vlan routing menggunakan router diantaranya adalah cara tradisional yaitu Router-based dan cara terkini yaitu Router-on-stick[3]. Amelia Kusuma Dewi 091331003 12
1. Router-based Inter-VLAN routing Router-based Inter-VLAN routing adalah proses untuk meneruskan trafik jaringan dari satu VLAN ke VLAN lain. Secara tradisional, LAN routing menggunakan router dengan beberapa interface. Setiap interface tersambung ke beberapa jaringan yang terkonfigurasi dengan subnet yang berbeda[3]. Untuk me-routing beberapa VLAN, beberapa interface fisik router harus tersambung dengan port fisik switch. Port switch yang tersambung dengan router berada dalam access mode dengan identitas VLAN yang ingin dihubungkan. Contohnya terlihat pada gambar 6 dimana untuk menghubungkan VLAN 10 dan VLAN 30, interface Fa0/0 router tersambung menjadi link dengan port switch Fa0/1 dalam access mode. Link ini merupakan VLAN 10. Kemudian interface Fa0/1 router juga tersambung dengan port switch Fa0/2 dalam access mode yang merupakan VLAN 30. Gambar 4. Router-based Inter-VLAN routing 2. Router-on-stick Inter-VLAN routing Router-on-stick Inter-VLAN routing adalah tipe konfigurasi router dimana satu fisikal interface dapat me-routing trafik antara beberapa VLAN di jaringan. Interface router yang terkonfigurasi dapat beroperasi pada trunk link dan terkoneksi dengan port switch dengan trunk mode[3]. Amelia Kusuma Dewi 091331003 13
Router melayani inter-vlan routing dengan menerima VLAN tagged traffic di interface trunk dan secara internal merouting-kan antar VLAN menggunakan subinterface. Subinterface merupakan beberapa virtual interface yang terasosiasi dari satu interface fisik. Subinterface ini terkonfigurasi dalam software di router yang secara independen bisa dikonfigurasi dengan IP address dan VLAN assignment untuk mengoperasikan VLAN tertentu[ 3]. Contoh topologi Router-on-stick inter-vlan routing terlihat pada gambar 7. Router menggunakan subinterface dari fisikal interface Fa0/0 yang terhubung ke switch sebagai trunk link. Gambar 5. Router-on-stick Inter-VLAN routing 2.3 VTP (VLAN Trunking Protocol) VTP adalah messaging protocol layer dua untuk mengelola semua VLAN yang telah dikonfigurasi pada sebuah internetwork switch dan untuk menjaga konsistensi di seluruh network tersebut. VTP memungkinkan seorang administrator untuk menambah, menghapus dan mengubah nama VLAN, informasi ini akan disebar ke semua switch lain di domain VTP tersebut[4][5]. Amelia Kusuma Dewi 091331003 14
2.3.1 Mode Operasi VTP Ada tiga mode operasi di dalam sebuah domain VTP, yaitu : 1. Server, adalah mode default untuk semua switch Catalyst. Pada domain VTP, dibutuhkan paling sedikit satu Server untuk menyebar informasi VLAN ke seluruh domain. Switch harus berada dalam mode Server untuk bisa membuat, menghapus dan mengubah nama VLAN dalam sebuah domain VTP[5]. 2. Client, switch-switch menerima informasi dari Server-Server VTP, dan mereka juga mengirimkan dan menerima update. Tetapi pada mode ini switch tidak dapat melakukan perubahan apapun. Tidak ada port pada switch client yang dapat ditambahkan ke sebuah VLAN baru sebelum Server VTP member tahu switch client tentang VLAN baru tersebut[5]. 3. Transparent, switch di mode transparent tidak berpartisipasi di domain VTP, tetapi mereka masih akan mem-forward pengumumanpengumuman VTP melalui semua trunk link yang dikonfigurasi. Switch mode transparent tidak dapat menambahkan dan menghapus VLAN yang dibagi di seluruh domain tertentu karena mereka menyimpan database-nya sendiri[5]. 2.4 Parameter Jaringan Kinerja jaringan dapat diukur dengan melakukan pengukuran kuantitatif. Dua pengukuran kuantitatif yang paling dasar adalah Throughput dan Delay. 2.4.1 Throughput Throughput adalah laju rata-rata pesan yang sukses dikirimkan melalui suatu kanal komunikasi pada interval waktu tertentu. Throughput biasanya dihitung dalam satuan bit per sekon (bps) atau paket per sekon (pps). Makin tinggi angka throughput, maka semakin baik kinerja suatu jaringan. Sedangkan throughput walau pun memiliki satuan dan rumus yang sama dengan bandwidth, tetapi throughput lebih pada menggambarkan bandwidth yang sebenarnya (aktual) pada suatu waktu tertentu dan pada kondisi dan jaringan Amelia Kusuma Dewi 091331003 15
tertentu yang digunakan untuk men-download suatu file dengan ukuran tertentu[12]. 2.4.2 Delay Waktu tunda dibedakan menjadi 2 macam, yaitu waktu tunda satu arah (Latency) dan waktu tunda dua arah. Waktu tunda satu arah merupakan waktu yang diperlukan untuk mengirimkan suatu paket dari sumber hingga sampai di tempat tujuan. Sedang waktu tunda dua arah merupakan waktu yang dihitung pada saat paket dikirimkan ke tujuan hingga sumber mendapatkan balasan dari tempat tujuan bahwa paket yang dikirimkan sudah diterima[12]. Tabel 1. Kinerja Jaringan Berdasarkan Delay/Latency KATEGORI Sangat bagus Bagus Sedang Buruk BESAR DELAY < 150 ms 150 s/d 300 ms 300 s/d 450 ms > 450 ms Tabel 1 adalah kategori kinerja jaringan berdasarkan besar latensi menurut TIPHON [7]. Latensi adalah waktu tunda paket untuk satu arah (oneway) sedangkan delay untuk dua arah. Kinerja jaringan inilah yang akan dijadikan acuan pada pengukuran delay. Amelia Kusuma Dewi 091331003 16