JARINGAN DAN LAYANAN KOMUNIKASI Program Studi Teknik Telekomunikasi Jurusan Teknik Elektro Sekolah Tinggi Teknologi Telkom 2006
Jaringan dan Layanan Jaringan komunikasi sekumpulan perangkat dan fasilitas yang menyediakan layanan komunikasi, berupa pengiriman informasi antar pengguna (user) yang berada di berbagai lokasi geografis. Layanan yang didukung oleh jaringan: siaran radio dan televisi, layanan telepon tetap dan bergerak (seluler), surat elektronik, aplikasi WWW, HTTP, video on demand, layanan streaming audiovisual (conferencing), dan lain-lain. 2
Layanan Interaktif Pada layanan aplikasi web, setiap link memiliki uniform resource locator (URL) yang merupakan identitas mesin yang memuat suatu dokumen, dan nama file dari dokumen tersebut. Contoh aplikasi web yang berisi berita: http://www.wwnews.com/ltnews Field pertama, http, menyatakan mekanisme pengaksesan yang digunakan, yaitu Hyper Text Transfer Protocol (HTTP) Protokol adalah sekumpulan aturan yang mengatur cara interaksi antara 2 pihak yang ingin berkomunikasi Video on demand merupakan layanan yang menyediakan akses ke suatu perpustakaan video yang terletak pada tempat yang jauh, dan memiliki pengontrolan yang mirip dengan VCR, seperti slow motion, fast forward, reverse, freeze frame, dan pause. 3
Layanan Aplikasi Web 4
Layanan Streaming Audiovisual Layanan streaming di Internet merupakan contoh layanan video on demand. Setelah pengguna memilih kanal dari panel kontrol, proses dimulai dengan pengiriman aliran informasi dari server multimedia kepada client. Derajat interaktivitas internet masih terbatas, dan kualitas citra kurang bagus dibanding televisi. 5
Pendekatan Desain Jaringan Parameter kinerja: delay transfer, keandalan layanan, volume informasi yang dapat dikirimkan, biaya. Jaringan harus menyediakan fungsi konektivitas dasar agar informasi dapat mengalir antar user. Selain itu, jaringan juga harus melakukan fungsi: Switching, menyambungkan informasi dari satu saluran komunikasi ke saluran lainnya routing, memutuskan jalur mana yang sesuai dengan tujuan data forwarding, memindahkan data ke jalur yang sesuai multiplexing, konsentrasi trafik dari beberapa saluran pelanggan ke dalam sebuah saluran trunk Addressing, identifikasi unik dari terminal dan saluran Pengaturan trafik, memastikan aliran informasi berjalan lancar tanpa tabrakan dan error 6
Transfer Informasi Terminal: perangkat di sisi pengirim dan penerima (tujuan) yang terhubung ke jaringan, contohnya telepon atau komputer Transfer informasi dapat melibatkan sebuah blok tunggal atau aliran (stream) paket yang berisi informasi 7
Fungsi Jaringan Interkoneksi dengan topologi bintang pada jaringan akses membutuhkan Nx(N-1)/2 saluran, yang tidak mungkin dipenuhi karena N bertumbuh semakin besar. Dengan fungsi switch, jumlah saluran berkurang menjadi N. Dengan fungsi multiplex, jumlah trunk antar sentral dapat dikurangi. 8
Topologi Jaringan Topologi jaringan hirarkis merupakan salah satu solusi yang didasarkan pada pertimbangan faktor geografis, biaya implementasi, dan kepentingan komunitas. Trafik yang ditujukan ke pengguna yang jauh akan diagregasi dalam multiplexer yang terhubung ke jaringan backbone, proses sebaliknya di sisi tujuan dilakukan oleh perangkat demultiplexer Hirarki jaringan Jaringan metropolitan (skala kota besar) interkoneksi beberapa jaringan akses Jaringan regional (skala propinsi) gabungan beberapa subjaringan metropolitan Jaringan nasional interkoneksi beberapa jaringan regional Beban trafik bergeser dari jaringan akses ke jaringan yang hirarkinya lebih tinggi. 9
Topologi Jaringan Hirarkis 10
Message Switching Pada tahun 1837 Samuel Morse melakukan demonstrasi telegraf yang menjadi dasar layanan telegram, yaitu pengiriman pesan teks jarak jauh. Message switching merupakan istilah untuk menyatakan proses addressing, routing, dan forwarding dalam jaringan stasiun telegraf. Laju pengiriman informasi (dalam huruf/detik atau kata/menit) pada mulanya dibatasi oleh seberapa cepat seorang operator melakukan entry deretan simbol. Kemampuan transmisi dari jaringan message, circuit, dan packet switching ditunjukkan pada gambar berikut. 11
Circuit Switching Pada tahun 1876 Bell mengembangkan sistem yang dapat mengirimkan sinyal suara dan menjadi dasar komunikasi suara, yang sekarang dikenal sebagai telepon. Circuit switching merupakan istilah untuk menyatakan mode transfer jaringan yang melibatkan proses setup untuk pembangunan koneksi end-to-end (connection oriented). Perkembangan perangkat penyambungan: Bentuk paling sederhana dari switch/sentral terdiri dari panel kawat (patch cord panel) dan operator manusia. Switch elektromekanik dengan menggunakan transistor Switch yang mendukung sistem transmisi digital menggunakan integrated circuit dan teknik pulse code modulation (PCM) Switch digital yang dapat menyambungkan sinyal suara dalam bentuk digital 12
Switching Switch diperkenalkan tidak lama setelah penemuan telepon untuk memperkecil biaya konektivitas 13
Jaringan Telepon Topologi jaringan hirarkis ditunjukkan pada gambar di bawah ini, yang meliputi jaringan akses, central office (sentral lokal), sentral tandem (trunk), dan sentral toll. Topologi hirarkis didukung oleh sistem penomoran hirarkis, sebagai contoh: (ABC)DEFGHIJ, di mana ABC menyatakan kode wilayah, DEF menyatakan kode sentral lokal, dan GHIJ menyatakan identitas pelanggan. Proses setup tidak dilakukan oleh manusia lagi, melainkan kontrol komputer. 14
Packet Switching Beberapa tipe jaringan komputer: Jaringan berorientasi terminal Jaringan antar komputer internal ARPANET Ethernet local area network Internet Gambar berikut menunjukkan jaringan terminal-oriented, berupa susunan yang memungkinkan sejumlah terminal menggunakan sebuah komputer secara bersama (time sharing). Contoh terminal adalah teletype printer, terminal video, monitor, keyboard, dan lain-lain. Pada awalnya, semua terminal terletak dalam ruangan yang sama dengan komputer, kemudian berkembang sesuai dengan ketersediaan saluran komunikasi 15
Jaringan Berorientasi Terminal Akses melalui public switched telephone network (PSTN) dimungkinkan dengan penggunaan modem untuk transmisi informasi digital. 16
Jaringan Komputer Pada kebanyakan aplikasi, terminal akan membangkitkan pesan dengan cara bursty, di mana terdapat waktu idle yang lama antara satu pesan dengan pesan lainnya. Teknik line sharing dikembangkan untuk memungkinkan sejumlah terminal menggunakan saluran komunikasi yang sama. Bandingkan dengan time sharing! Sistem ini menggunakan pengaturan polling master/slave, di mana komputer selalu menginisialisasi pengiriman pesan poll ke terminal tertentu 17
Sistem Multiplexer Cara lain untuk menangani terminal yang membangkitkan trafik bursty adalah dengan menggunakan multiplexer statistik. Pesan dari suatu terminal dienkapsulasi dalam sebuah frame yang berisi header dan informasi pengguna. Header memuat informasi alamat yang dibutuhkan untuk identifikasi terminal. Informasi framing diperlukan agar demultiplexer dapat menentukan awal dan akhir tiap pesan 18
Terminal-Oriented Network Teknik kendali kesalahan dikembangkan untuk memastikan bahwa komunikasi informasi dan data bebas dari kesalahan. Gambar berikut menunjukkan contoh konfigurasi jaringan berorientasi terminal yang umum sejak tahun 1970, di mana semua jaringan akses menggabungkan penggunaan teknik statistical multiplexer dan line sharing. Header pada frame statmux berisi informasi alamat serta informasi awal dan akhir dari tiap pesan. 19
ARPANET ARPANET dikembangkan pada akhir 1960-an sebagai test bed untuk penelitian wide area network. Packet switching dipandang sebagai pendekatan yang cukup menjanjikan untuk penerapan sharing semua resource komputer. Paket adalah sebuah blok yang terdiri dari header (berisi alamat terminal tujuan) dan informasi pengguna, untuk kemudian ditransmisikan melintasi sebuah jaringan, mirip dengan telegram yang dikirim dalam jaringan telegraf. Sifat komunikasi paket ARPANET adalah connectionless oriented, karena tidak memerlukan proses setup. 20
Ethernet LAN Berkembangnya jumlah workstation mengakibatkan kebutuhan akan local area network (LAN). LAN yang implementasinya paling sukses adalah Ethernet, yaitu menggunakan kabel koaksial pada topologi bus. Selain itu, beberapa komputer dapat pula dikoneksikan ke sebuah hub dengan kawat tembaga menggunakan topologi bintang. Kawat tembaga tersebut dapat diletakkan pada saluran yang sama sebagaimana saluran telepon saling dihubungkan dalam sebuah gedung. Setiap komputer memiliki network interface card (NIC) yang memberikan alamat unik ke tiap mesin komputer. Karakteristik Ethernet LAN: Semua pesan dikirim secara broadcasting, sehingga semua komputer dapat mendeteksinya. Diperlukan medium access control untuk mengkoordinasi pengaksesan media transmisi dan mencegah tabrakan 21
Topologi Ethernet LAN Berbagai topologi jaringan harus mendukung sifat broadcast dari LAN, misalnya ring, bus, dan tree. Stasiun yang ingin mengirimkan pesan terlebih dahulu mengecek kondisi ada tidaknya sinyal dalam kabel (carrier sensing) 22
Internet Internetwork atau internet merupakan interkoneksi dari beberapa jaringan menjadi sebuah jaringan yang besar. Internet Protocol (IP) dikembangkan untuk mengatur pengiriman paket secara connectionless melalui internetwork. Dalam IP, beberapa jaringan diinterkoneksikan oleh perangkat packet switch yang disebut gateway atau router. 23
Faktor Kunci Evolusi Jaringan Faktor-faktor yang mempengaruhi evolusi jaringan komunikasi: Teknologi Peraturan Pasar Standar Teknologi harus tersedia untuk mengimplementasikan layanan secara costeffective 24
Peran Teknologi 25