BAB II TEORI DASAR JARINGAN LOCAL AREA NETWORK (LAN) 2.1 Sejarah Jaringan Pada tahun 1940-an di Amerika ada sebuah penelitian yang ingin memanfaatkan sebuah perangkat komputer secara bersama. Ditahun 1950-an ketika jenis komputer mulai membesar sampai terciptanya super komputer, karena mahalnya harga perangkat komputer maka ada tuntutan sebuah komputer mesti melayani beberapa terminal. Dari sinilah maka muncul konsep distribusi proses berdasarkan waktu yang dikenal dengan nama TSS (Time Sharing System), bentuk pertama kali jaringan (network) komputer diaplikasikan. Pada sistem TSS beberapa terminal terhubung secara seri ke sebuah host komputer. Selanjutnya konsep ini berkembang menjadi proses distribusi (distributed processing). Dalam proses ini beberapa host komputer mengerjakan sebuah pekerjaan besar secara paralel untuk melayani beberapa terminal yang tersambung secara seri disetiap host komputer. Selanjutnya ketika harga-harga komputer kecil sudah mulai menurun dan konsep proses distribusi sudah matang, maka penggunaan komputer dan jaringannya sudah mulai beragam dari mulai menangani proses bersama maupun komunikasi antar komputer (peer to peer system) saja tanpa melalui komputer pusat. Untuk itu mulailah berkembang teknologi jaringan lokal yang dikenal dengan sebutan LAN (Local Area Network). Demikian pula ketika internet mulai diperkenalkan, maka sebagian besar LAN yang
berdiri sendiri mulai berhubungan dan terbentuklah jaringan raksasa ditingkat dunia yang disebut dengan istilah WAN (Wide Area Network). 2.2 Jaringan Komputer Sebuah jaringan adalah sekumpulan peralatan-peralatan (node) yang terhubung oleh hubungan media. Sebuah node dapat berupa sebuah komputer, printer dan peralatan apapun lainnya yang mampu mengirimkan dan menerima data yang dibangkitkan oleh node-node lainnya pada suatu jaringan. Dengan demikian jaringan komputer adalah sekumpulan komputer yang saling terhubung antara satu dengan yang lainnya menggunakan protocol komunikasi melalui media transmisi pada suatu jaringan komunikasi data [1]. Jaringan komputer digunakan untuk beberapa tujuan. Bagi perusahaan atau organisasi, jaringan komputer dapat digunakan untuk beberapa tujuan untuk : a. Berbagi pakai sumber daya (resorce sharing). Dengan resource sharing, program, peralatan, atau data dapat digunakan oleh setiap orang yang ada didalam jaringan, sekalipun jaraknya jauh. b. Mendapatkan kehandalan tinggi (high reliability) dengan memiliki sumbersumber alternatif yang tersedia. Misalnya, semua file dapat disalin ke dua atau tiga komputer, sehingga bila salah satu komputer tidak dapat dipakai, maka salinan yang ada pada komputer lainnya dapat digunakan. Selain itu, antar komputer dapat saling mendukung kerja sehingga dapat mencapai kinerja maksimal. c. Penghematan uang (saving money). Dengan adanya jaringan komputer, setiap komputer dapat saling mendukung sistem sehingga penggunaan komputer
mainframe yang harganya jauh lebih mahal jika dibandingkan dengan kecepatannya dapat dihindarkan. d. Skalabilitas, yaitu kemampuan untuk meningkatkan kinerja sistem secara berangsur-angsur sesuai dengan beban pekerjaan dengan hanya menambahkan sejumlah processor. Bagi masyarakat umum, jaringan komputer dapat menjadi daya tarik seperti : a. Akses informasi yang berada ditempat yang jauh. b. Komunikasi orang ke orang. c. Hiburan interaktif. 2.3 Tipe Jaringan Komputer Secara umum, jaringan komputer dibagi menjadi tiga kategori utama : Local Area Network (LAN), Metropolitan Area Network (MAN), dan Wide Area Network (WAN). Alasan pembagian menjadi tiga kategori utama ini adalah ukuran, kepemilikan, cakupan wilayah, dan arsitektur fisik [1]. a. Local Area Network (LAN) LAN merupakan jaringan milik pribadi didalam sebuah kantor, gedung atau kampus yang berjarak sampai beberapa kilometer. LAN seringkali digunakan untuk menghubungkan komputer-komputer pribadi dan workstation dalam kantor suatu perusahaan atau pabrik-pabrik untuk memakai bersama sumber daya (resource, misalnya printer) dan saling bertukar informasi. Suatu jaringan LAN ditunjukkan pada Gambar 2.1.
Gambar 2.1 Local Area Network (LAN) b. Metropolitan Area Network (MAN) Pada dasarnya MAN merupakan versi LAN yang berukuran lebih besar dan biasanya menggunakan teknologi yang sama dengan LAN. MAN dapat mencakup kantor-kantor perusahaan yang letaknya berdekatan atau juga sebuah kota dan dapat dimanfaatkan untuk keperluan pribadi atau umum. MAN dapat berupa sebuah jaringan tunggal seperti sebuah jaringan televisi kabel atau dapat berupa sejumlah LAN yang terhubung menjadi satu. Contohnya, sebuah perusahaan dapat menggunakan sebuah MAN untuk menghubungkan antar LAN diseluruh kantorkantornya dalam sebuah kota seperti yang ditunjukkan pada Gambar 2.2.
Gambar 2.2 Metropolitan Area Network (MAN) c. Wide Area Network (WAN) Sebuah WAN menyediakan transmisi data, suara, gambar, dan video dalam jarak jauh atas area-area geografis yang luas yang dapat berupa sebuah negara, benua, atau bahkan seluruh dunia seperti yang ditunjukkan pada Gambar 2.3. Gambar 2.3 Wide Area Network (WAN)
2.4 Topologi Jaringan Komputer Topologi adalah suatu cara menghubungkan komputer yang satu dengan komputer lainnya sehingga membentuk jaringan. Adapun jenis topologi jaringan komputer antara lain topologi bus, bintang (star), cincin (ring) dan jala (mesh). 2.4.1 Topologi Bus Pada topologi bus semua stasiun terhubung ke jalur komunikasi seperti yang diperlihatkan pada Gambar 2.4. Informasi yang dikirim akan melewati stasiun pada jalur tersebut. Jika alamat data atau informasi yang dikirim sesuai dengan alamat stasiun yang dilewati, maka data atau informasi tersebut akan diterima dan diproses. Jika alamat tersebut tidak sesuai, maka informasi tersebut akan diabaikan oleh stasiun yang dilewati. Topologi ini sangat cocok untuk pembangunan jaringan skala kecil. Jumlah stasiun dapat dikurangi dan ditambah secara fleksibel [1]. Gambar 2.4 Topologi Bus 2.4.2 Topologi Bintang (Star) Pada topologi bintang, stasiun-stasiun terhubung pada sebuah stasiun pusat (berupa hub, bridge, atau switch), seperti yang diperlihatkan pada Gambar 2.5. Stasiun
pusat merupakan titik kritis yang berfungsi sebagai pengatur semua komunikasi data yang terjadi dan menyediakan jalur komunikasi khusus antara dua stasiun yang akan berkomunikasi. Oleh karena itu, perlu adanya perhatian dan pemeliharaan terhadap hub, bridge, atau switch tersebut. Banyaknya stasiun yang dapat terhubung tergantung pada jumlah port yang tersedia pada stasiun pusat yang digunakan. Topologi ini mudah untuk dikembangkan, baik penambahan maupun pengurangan stasiun [1]. Gambar 2.5 Topologi Bintang (Star) 2.4.3 Topologi Cincin (Ring) Jaringan komputer lokal dengan topologi cincin mirip dengan topologi bus, karena sama-sama menggunakan sebuah link fisik tunggal. Pada topologi cincin, kedua stasiun yang berada diujung saling dihubungkan sehingga menyerupai lingkaran seperti terlihat pada Gambar 2.6. Setiap informasi yang diperoleh dari jaringan diperiksa alamatnya oleh stasiun yang dilewatinya. Jika bukan untuk stasiun tersebut, maka informasi dilewatkan sampai menemukan alamat yang benar. Setiap stasiun dalam jaringan lokal yang terhubung dengan topologi cincin saling tergantung sehingga jika terjadi kerusakan pada suatu stasiun maka seluruh jaringan akan terganggu [1].
Gambar 2.6 Topologi Cincin (Ring) 2.4.4 Topologi Jala (Mesh) Topologi mesh adalah topologi jaringan dimana semua perangkatnya terhubung satu sama lain, ada dua tipe yang dikenal dalam topologi jenis ini yaitu full connected dan partial connected. Pada tipe full connected semua perangkat dalam sebuah jaringan saling terhubung satu sama lain. Sedangkan pada partial connected hanya beberapa perangkat saja yang saling berhubungan. Untuk lebih jelasnya ditunjukkan pada Gambar 2.7 dan Gambar 2.8 [2]. Gambar 2.7 Tipe Full Connected pada Topologi Jala (Mesh)
Gambar 2.8 Tipe Partial Connected pada Topologi Jala (Mesh) Pada topologi jala (mesh) masing-masing perangkat tidak hanya berfungsi sebagai penerima data bagi dirinya sendiri tapi juga sebagai penyedia data bagi perangkat yang lain. Topologi jaringan jenis ini dapat di rancang menggunakan teknik flooding atau bisa juga dengan teknik routing. Ketika menggunakan teknik routing sinyal data menyebar diseluruh jalur jaringan, melalui dari satu perangkat ke perangkat yang lain hingga menemukan perangkat yang dituju. 2.4.5 Keuntungan dan Kerugian Masing-masing Topologi Ada beberapa faktor yang dipertimbangkan dalam memilih topologi jaringan, yaitu : biaya, kecepatan, lingkungan, ukuran dan konektivitas. Selain faktor-faktor di atas, perlu diperhatikan keuntungan dan kerugian dari masing-masing jenis topologi yang ada, seperti yang dijelaskan pada Tabel 2.1 [1].
Tabel 2.1 Keuntungan dan kerugian masing-masing topologi Topologi Keuntungan Kerugian BUS STAR RING MESH 1. Hemat kabel. 2. Layout kabel sederhana. 3. Tidak membutuhkan kendali pusat. 4. Penambahan atau pengurangan stasiun dapat dilakukan tanpa mengganggu operasi yang berjalan. 1. Paling fleksibel karena pemasangan kabel mudah. 2. Penambahan atau pengurangan stasiun tidak mengganggu bagian lain. 3. Kontrol terpusat akan memudahkan deteksi dan isolasi kesalahan. 4. Hub juga berfungsi sebagai multiplexer. 1. Hemat kabel. 2. Penataan kabel sederhana. 3. Dapat melayani lalu lintas yang padat. 1. Konfigurasi jaringan menggunakan sistem point to point. 2. Privasi dan keamanan data sangat terjaga. 3. Jika terdapat gangguan diantara dua jalur maka hanya jalur yang bersangkutan yang akan terkena dampaknya, sedangkan jaringan secara keseluruhan tidak terpengaruh. 1. Deteksi dan isolasi kesalahan sangat kecil. 2. Kepadatan lalu lintas transmisi data tinggi akan mengurangi kinerja jaringan. 3. Keamanan data kurang terjamin jika terjadi tabrakan. 4. Kecepatan data akan menurun jika pemakai bertambah banyak. 1. Membutuhkan banyak kabel. 2. Perlu penanganan khusus. 3. Hub merupakan elemen kritis. 1. Peka terhadap kesalahan. 2. Pengembangan jaringan lebih kaku. 3. Kerusakan pada media pengirim dapat melumpuhkan kerja seluruh sistem. 1. Biaya mahal karena banyak kabel yang dibutuhkan. 2. Instalasi lebih rumit dan ruang yang dibutuhkan lebih besar. 2.5 Local Area Network (LAN) LAN merupakan jaringan komputer lokal yang menghubungkan beberapa komputer dan terminal dengan jarak yang tidak terlalu jauh. Biasanya LAN diimplementasikan dalam satu gedung baik satu lantai maupun bertingkat. Media
transmisi yang dipakai secara umum adalah kabel, baik kabel dua kawat maupun koaksial. Tetapi pada perkembangan terakhir sudah mulai dikembangkan wireless LAN dengan biaya implementasi yang tidak terlalu mahal seperti halnya dengan kabel [1]. Ada dua jenis arsitektur jaringan komputer lokal dilihat dari hak akses yang diberikan, yaitu jaringan client server dan jaringan peer to peer. 2.5.1 Jaringan Client Server Pada model jaringan client server ini dapat diberlakukan hak akses yang bertingkat pada setiap stasiunnya. Sistem ini menggunakan satu atau lebih komputer yang khusus digunakan sebagai server yang bertugas melayani kebutuhan komputer-komputer lain yang berperan sebagai client/workstation. Jaringan client server ditunjukkan pada Gambar 2.9. Gambar 2.9 Jaringan Client Server Komputer server menyediakan fasilitas data dan sumber daya seperti harddisk, printer, CD drive dan sebagainya yang dapat diakses oleh komputer-komputer lain sebagai workstation. Keunggulan model client server adalah kemampuan dalam menjalankan database multiuser dan adanya hak akses bertingkat yang akan lebih
menjamin keamanan data dari setiap stasiunnya. Model client server ini banyak digunakan untuk menangani data yang memiliki kapasitas besar dan relatif lebih aman. 2.5.2 Jaringan Peer to Peer Jaringan peer to peer merupakan salah satu model jaringan komputer lokal dimana setiap stasiun atau terminal yang terdapat didalam lingkungan jaringan tersebut bisa saling berbagi. Setiap PC dapat mengakses semua peripheral yang tersambung dengan LAN, seperti halnya printer, disk drive, CD drive dan semua PC yang lain dapat menggunakan setiap peripheral yang tersambung dengan PC tersebut. Setiap PC pada jaringan peer to peer dilengkapi dengan software yang memungkinkan PC itu bertindak sebagai non-dedicated server. Dalam hal ini setiap komputer berlaku sebagai PC untuk pemakainya dan sebagai server yang bisa diakses oleh komputer lain. Keuntungan dari jaringan peer to peer ini adalah tidak dibutuhkannya administrator khusus yang mengelola jaringan dan tidak dibutuhkannya komputer yang khusus diberlakukan sebagai server. Jadi jika salah satu komputer mati atau down, maka tidak akan mengganggu kinerja komputer yang lain. Keuntungan lain dari model tersebut adalah biaya implementasi model jaringan ini bisa dikatakan cukup murah dibandingkan dengan model yang lain. Kelemahan sistem ini adalah pemakaian bersama yang dapat mempengaruhi kestabilan kinerja komputer yang sedang diakses secara bersama-sama tersebut. Sebagai contoh, jika pemakai lokal sedang menggunakan komputer tertentu dan kemudian pada saat yang sama komputer tersebut diakses oleh beberapa pemakai lain untuk kegiatankegiatan yang memerlukan memori besar, maka pemakai lokal tersebut akan dapat merasakan bahwa kemampuan kinerja komputernya menurun. Kelemahan lain yang dapat
dirasakan adalah adanya keamanan data yang kurang terjamin karena pada model ini tidak dapat dibuat hak akses yang bertingkat terhadap satu jenis stasiun. Jaringan peer to peer ini lebih banyak digunakan untuk pemakaian ringan dan dibatasi pada LAN skala kecil yang jumlah simpulnya terbatas. Jaringan peer to peer ditunjukkan pada Gambar 2.10. Gambar 2.10 Jaringan Peer to Peer 2.6 Perangkat LAN Untuk membangun jaringan lokal, ada dua jenis perangkat yang dibutuhkan, yaitu perangkat lunak (sistem operasi jaringan) dan perangkat keras. Perangkat keras standar untuk membangun LAN sederhana adalah server, stasiun (station), Network Interface Card (NIC), hub, kabel dan konektor. Sedangkan untuk LAN yang skalanya lebih luas, biasanya dibutuhkan perangkat tambahan untuk menghubungkan segmen-segmen jaringannya yaitu bridge, switch, dan router [1].
2.6.1 Server Server merupakan komputer yang berfungsi sebagai penyedia layanan untuk seluruh pemakai (user). Komputer ini memiliki spesifikasi yang lebih tinggi dari pada komputer workstation yang terhubung adanya. Berikut adalah beberapa aspek yang harus diperhatikan dalam memilih komputer server : a. Tempat penyimpanan yang besar. Tempat yang besar bukan hanya dibutuhkan untuk menampung data berbagai aplikasi yang hendak disimpan tetapi juga untuk menampung data aplikasi antarmuka jaringan. b. Random Access Memory (RAM) yang besar. RAM dalam jumlah besar dibutuhkan untuk menyimpan instruksi pemrosesan data dalam jumlah besar. c. Kecepatan yang tinggi. Banyaknya tugas yang harus dilaksanakan oleh server, maka dibutuhkan kecepatan pemrosesan yang tinggi agar tetap diperoleh waktu tanggap yang memadai. 2.6.2 Stasiun (Station) Dalam suatu jaringan terdapat beberapa komputer yang berfungsi sebagai stasiun atau terminal akses (workstation). Komputer-komputer ini digunakan oleh pemakai (user) untuk mengirim dan menerima data dari jaringan. 2.6.3 Kartu Jaringan (Network Interface Card) Agar sebuah komputer dapat terhubung ke suatu jaringan, komputer tersebut harus dilengkapi dengan sebuah perangkat berupa kartu jaringan atau Network Interface Card (NIC). Kartu ini berupa sebuah kartu ekspansi yang dipasang pada salah satu slot ekspansi pada mainboard komputer. Jenis kartu yang dipasang harus sesuai dengan jaringan yang akan dihubungkan.
2.6.4 Kabel dan Konektor Kabel dan konektor merupakan komponen penting dalam jaringan. Kabel berfungsi sebagai media transmisi yang menghubungkan komputer dengan komputer atau periferal lainnya. Ada tiga jenis kabel yaitu twisted pair, koaksial dan serat optik. Pada implementasi saat ini, kabel serat optik sering digunakan pada biasanya jaringan backbone. Konektor berfungsi untuk menghubungkan kabel dengan periferal lain seperti switch dan kartu jaringan. Konektor harus disesuaikan dengan jenis kabel. Beberapa jenis konektor untuk kabel serat optik adalah media interface connector (MIC), straight tip (ST), dan stick and click (SC). Sementara jenis konektor untuk kabel twisted pair adalah konektor RJ-45. 2.6.5 Perangkat Tambahan LAN Perangkat tambahan LAN bekerja pada lapisan OSI yang berbeda-beda, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 2.11. Router Bridge Swittch Hub Gambar 2.11 Perangkat tambahan LAN pada lapisan OSI
Perangkat tambahan LAN merupakan perangkat penghubung yang digunakan dalam instalasi jaringan LAN, seperti hub, bridge, switch dan router. a. Hub Hub merupakan perangkat keras yang sangat penting dalam jaringan komputer. Hub sangat mempengaruhi proses koneksi antar komputer sehingga jika hub mengalami kerusakan maka seluruh jaringan komputer akan terputus dan terganggu. Hub bekerja pada lapisan 1 OSI (Physical Layer). Sehingga dia hanya bekerja tak lebih sebagai penyambung atau concentrator saja, dan hanya menguatkan sinyal di kabel UTP. Hub tidak mengenal MAC Addressing / Physical Addressing sehingga tidak bisa memilih data yang harus ditransmisikan sehingga tabrakan tidak bisa dihindari. Hub dilambangkan dengan Gambar 2.12 [3]. Gambar 2.12 Simbol Hub Berdasarkan fungsinya Hub dibedakan menjadi 2 macam yakni [4] : Hub pasif merupakan hub yang berfungsi sebagai pemisah atau pembagi jaringan, akan tetapi tidak melakukan penguatan sinyal sehingga hub ini tidak membutuhkan tenaga listrik tambahan. Hub aktif berfungsi sebagai penghubung jalur secara fisik dan penguat sinyal dalam jaringan, akan tetapi hub aktif membutuhkan tenaga listrik tambahan untuk bisa bekerja.
b. Bridge Bridge merupakan perangkat jaringan yang digunakan untuk memperluas atau memecah jaringan. Bridge berfungsi menghubungkan dan menggabungkan segmen jaringan-jaringan di lapisan kedua OSI (data link). Bridge berbeda fungsinya dengan hub dimana bridge tidak menyalin trafik dan mencampurnya ke semua port, bridge akan mengetahui MAC Address yang dapat dijangkau melalui port-port tertentu. Setelah bridge mengetahui port dan alamat yang dituju, bridge akan mengirimkan trafik ke alamat tersebut hanya ke port yang dituju. Bridge tidak mengirimkan data ke semua port, kecuali port yang berhak menerima data tersebut [5]. Bridge dapat menghubungkan jenis jaringan yang sama, misalnya menghubungkan dua jaringan Ethernet seperti terlihat pada Gambar 2.13, dan jenis jaringan yang berbeda, misalnya menghubungkan jaringan Ethernet dengan token ring seperti yang terlihat pada Gambar 2.14. Gambar 2.13 Bridge menghubungkan tipe jaringan yang sama
Gambar 2.14 Bridge menghubungkan tipe jaringan yang berbeda Beberapa alasan penggunaan bridge sebagai penghubung LAN yaitu : Keterbatasan LAN baik jumlah stasiun, panjang segmen maksimum, maupun rentang jaringan. Memiliki kehandalan dan keamanan lalu lintas data karena bridge dapat menyaring lalu lintas data antar dua segmen jaringan. Mempertahankan unjuk kerja jaringan yang sudah baik. Menyatukan keterpisahan geografis. c. Switch Switch merupakan perangkat jaringan yang bekerja pada lapisan 2 OSI (Data Link). Switch bekerja sebagai penyambung dalam jaringan. Switch mengenal MAC Addresing sehingga bisa memilih paket data yang akan diteruskan. Switch juga digunakan sebagai repeater/ penguat serta berfungsi menghubungkan kabelkabel UTP komputer yang satu dengan komputer yang lainnya [6]. Switch merupakan pengembangan dari konsep bridge. Ada dua jenis switch berdasarkan arsitektur dasarnya, yaitu cut-through switch dan store-and-forwatd switch. Cut-through switch memiliki kelebihan disisi kecepatan karena ketika
sebuah paket datang, switch hanya memperhatikan alamat tujuannya sebelum meneruskan paket ke segmen tujuan. Sedangkan store-and-forward switch adalah switch yang menerima paket dan menganalisa isi paket terlebih dahulu sebelum meneruskannya ke alamat tujuan. Untuk memeriksa paket butuh waktu, tapi hal ini memungkinkan switch untuk mengetahui adanya kerusakan pada paket dan mencegahnya agar tidak mengganggu kerja jaringan. Switch dilambangkan dengan Gambar 2.15 [7]. Gambar 2.15 Simbol Switch d. Router Router adalah perangkat yang digunakan untuk menghubungkan beberapa jaringan, baik jaringan yang sama maupun berbeda dari segi teknologinya. Router adalah sebuah alat yang mengirimkan paket data melalui sebuah jaringan atau internet menuju tujuannya, melalui sebuah proses yang dikenal sebagai routing. Proses routing terjadi pada lapisan 3 OSI (Network). Router berfungsi sebagai penghubung antara dua atau lebih jaringan untuk meneruskan data dari satu jaringan ke jaringan lainnya. Router sangat banyak digunakan dalam jaringan berbasis teknologi protokol TCP/IP dan router jenis itu disebut juga dengan IP Router. Router dapat digunakan untuk menghubungkan banyak jaringan kecil ke sebuah jaringan yang lebih besar, yang disebut dengan internetwork atau untuk membagi sebuah jaringan besar ke dalam beberapa subnetwork untuk
meningkatkan kinerja dan juga mempermudah manajemennya. Biasanya router digunakan pada jaringan berskala luas seperti Metropolitan Area Network (MAN), Wide Area Network (WAN), ataupun jaringan publik internet. Simbol router ditunjukkan pada Gambar 2.16 [8]. Gambar 2.16 Simbol Router 2.7 Media Transmisi Media transmisi dalam hal ini kabel merupakan komponen pokok dalam sebuah jaringan karena tanpa adanya media ini sebuah jaringan tidak bisa beroperasi dan tidak bisa disebut sebagai sebuah jaringan. Kabel merupakan komponen fisik jaringan yang paling rentan sehingga instalasinya harus dilakukan secara cermat dan teliti. Bila jaringan mengalami suatu masalah maka kabel merupakan komponen pertama yang diperiksa, karena kemungkinan besar masalah yang timbul adalah pada komponen ini. Dengan memahami kabel secara garis besar, diharapkan permasalahan yang timbul dapat diidentifikasi dan diatasi. Secara mendasar, kabel dibedakan menjadi dua golongan, yaitu: a. Kabel Baseband (Base), yang hanya dapat mengirim satu sinyal. b. Kabel Broadband yang dapat mengirim beberapa sinyal sekaligus dengan frekuensi yang berbeda. Kabel juga dijelaskan dengan menggunakan angka kecepatan maksimum yang dapat ditanganinya. Kecepatan transmisi dinyatakan dengan banyaknya bit yang dikirim
per detik melalui kabel tersebut. Misalnya kabel yang digunakan adalah kabel dengan spesifikasi 100 Base-T, berarti kabel ini adalah kabel golongan baseband berjenis twisted pair berkecepatan 100 Mbps. Pemilihan jenis kabel sangat terkait erat dengan topologi jaringan yang digunakan. Sebagai contoh untuk jenis topologi ring umumnya menggunakan kabel fiber optik (walaupun ada juga yang menggunaakan twisted pair). Topologi bus banyak menggunakan kabel coaxial. Kesulitan utama dari penggunaan kabel coaxial adalah sulit untuk mengukur apakah kabel coaxial yang dipergunakan benar-benar matching atau tidak. Karena kalau tidak sungguh-sungguh diukur secara benar akan merusak NIC (Network Interface Card) yang dipergunakan dan kinerja jaringan menjadi terhambat, tidak mencapai kemampuan maksimalnya. Topologi jaringan star banyak menggunakan jenis kabel UTP. Topologi jaringan dan jenis kabel yang umum digunakan dapat dilihat pada Tabel 2.2. Tabel 2.2 Topologi jaringan dan jenis kabel yang sering digunakan Topologi Jaringan Topologi Bus Topologi Star Topologi Ring Jenis Kabel yang Umum Digunakan Coaxial, Twisted Pair, Fiber Twisted Pair, Fiber Twisted Pair, Fiber Setiap jenis kabel mempunyai kemampuan dan spesifikasi yang berbeda, oleh karena itu dibuatlah pengenalan tipe kabel. Ada tiga jenis kabel yang dikenal secara umum, yaitu Coaxial cable, Fiber optik, Twisted pair (UTP unshielded twisted pair dan shielded twisted pair).
2.7.1 Kabel Coaxial Kabel coaxial terdiri dari dua konduktor, yaitu kawat tembaga keras dan kaku sebagai inti dan konduktor silindris yang berbentuk jalinan anyaman. Konduktor bagian luar kabel ditutup dengan pelindung plastik yang aman. Kabel coaxial memiliki jarak jangkau yang relatif jauh, yaitu 200 meter dengan kecepatan 10 Mbps. Kabel ini hampir tidak terpengaruh oleh noise. Penggunaan kabel ini tidak aman, karena konektor-t dapat digunakan untuk membuat percabangan pada kabel. Terdapat dua jenis kabel coaxial, yaitu coaxial baseband dengan impedansi karakteristik 50 Ohm yang digunakan untuk transmisi digital dan broadband dengan impedansi 75 Ohm untuk transmisi analog. 2.7.2 Kabel Serat Optik Salah satu terobosan terbesar dalam transmisi data adalah pengembangan sistem komunikasi serat optik. Serat optik merupakan media transmisi yang dapat menyalurkan informasi berkapasitas besar dengan kehandalan yang tinggi, sehingga serat optik sangat baik jika digunakan sebagai media transmisi pada LAN khususnya jaringan tulang punggung (backbone). Berikut adalah beberapa kelebihan yang dimiliki oleh serat optik : a. Redaman transmisi yang kecil. b. Bidang frekuensi yang lebar. c. Ukurannya kecil dan ringan. d. Kebal terhadap interferensi elektromagnetik. e. Tidak ada hubungan elektrik antara pengirim dan penerima. f. Tingkat keamanannya tinggi.
2.7.3 Kabel Twisted Pair Kabel twisted pair banyak digunakan kabel telepon. Kabel ini terdiri dari pasangan kawat tembaga terisolasi yang dipilin menjadi satu dengan ketebalan rata-rata 1 mm. Keuntungan penggunaan twisted pair adalah kemudahan dalm membangun instalasi. Namun jarak jangkau datanya relatif terbatas dan sangat terpengaruh noise. Kabel twisted pair terdiri atas dua jenis, yaitu shielded twisted pair (STP) yaitu twisted pair yang memiliki lapisan pelindung pada setiap pasangnya dan unshielded twisted pair (UTP) yaitu kabel twisted pair yang tidak memiliki lapisan pelindung pada setiap pasangnya. Kecepatan kabel UTP sekarang ini sudah semakin meningkat. Berdasarkan kecepatan transfer data, kabel UTP dibagi atas 7 kategori, yaitu : a. Kategori 1 yaitu kabel UTP yang digunakan untuk komunikasi suara (voice) dan digunakan untuk kabel telepon dirumah-rumah. b. Kategori 2 terdiri dari empat pasang kabel UTP dan digunakan untuk komunikasi data sampai kecepatan 4 Mbps. c. Kategori 3 digunakan untuk transmisi data dengan kecepatan sampai 10 Mbps dan digunakan untuk protokol Ethernet. d. Kategori 4 digunakan untuk transmisi data mencapai 16 Mbps. e. Kategori 5 yaitu kabel UTP yang dapat menangani transmisi data dengan kecepatan hingga 100 Mbps. f. Kategori 6 memiliki kecepatan transfer data mencapai 1 Gbps. g. Kategori 7 adalah kabel UTP yang dengan kecepatan 10 Gbps.
2.8 Protokol Protokol merupakan sekumpulan aturan yang mendefenisikan beberapa fungsi seperti pembuatan hubungan, mengirim pesan atau file, serta memecahkan berbagai masalah khusus yang berhubungan dengan komunikasi data antara alat-alat komunikasi tersebut supaya komunikasi dapat berjalan dan dilakukan dengan benar. Konsep dasar protokol adalah handshaking. Dengan adanya handshaking, maka masing-masing ujung pada jalur komunikasi akan terlihat oleh ujung yang lain. Ujung pemberi informasi akan terlihat oleh ujung yang akan mengirimkan informasi. Hal itu berarti bahwa data akan dikirim ketika penerima siap untuk menerima informasi sehingga pada saat pengiriman komunikasi akan terjadi dengan sukses. Secara umum, protokol komunikasi melaksanakan dua fungsi yaitu : a. Membuat hubungan antara pengirim (sumber data) dengan penerima (receiver). b. Menyalurkan informasi dengan tingkat kehandalan yang tinggi. 2.8.1 Standarisasi Protokol Beragamnya berbagai komponen dan perangkat komputer dalam suatu jaringan, membutuhkan suatu standar protokol yang dapat digunakan oleh beragam perangkat tersebut. Salah satu standar protokol yang dikembangkan ISO (International Standard Organization) adalah model referensi OSI (Open System Interconnection). Protokol model referensi OSI ini dibentuk dengan beberapa tujuan sebagai berikut : a. Menjadi pedoman dalam pengembangan prosedur komunikasi pada masa mendatang.
b. Mengatasi hubungan yang timbul antar pemakai dengan cara memberikan fasilitas yang sama dan memenuhi kebutuhan pemakai kini dan mendatang (berorientasi ke pengembangan masa depan). c. Membagi permasalahan prosedur penyambungan menjadi substruktur. d. Open system dengan tujuan agar dapat terjalin kerjasama antar terminal dan peralatan dari berbagai produk dan produsen yang berbeda. 2.8.2 OSI dan TCP/IP Didunia ini dikenal dua standar penting dalam komunikasi data, yaitu OSI (Open System Interconnection) yang dikembangkan oleh ISO (International Organization for Standardization), dan TCP/IP (Transmission Control Protocol/Internet Protocol) yang dikembangkan oleh DARPA (Defense Advanced Research Project Agency). Standar TCP/IP merupakan standar defacto jaringan internet saat ini. 2.8.2.1 Open System Interconnection (OSI) Model OSI dikembangkan oleh ISO (International Organization for Standardization) sebagai model untuk arsitektur komunikasi komputer, serta sebagai kerangka kerja bagi pengembangan standar-standar protokol. Model ini memberikan gambaran tentang fungsi, tujuan dan kerangka kerja suatu struktur model referensi untuk proses yang bersifat logis dalam sistem komunikasi. Open System Interconnection merupakan suatu sistem yang terbuka untuk berkomunikasi dengan sistem-sistem yang lainnya. Model referensi OSI memiliki tujuh lapisan seperti terlihat pada Gambar 2.17 [1].
Gambar 2.17 Lapisan OSI Fungsi masing-masing lapisan pada Gambar 2.17 diatas adalah : a. Lapisan 7 : Lapisan Aplikasi, bertanggungjawab dalam menyediakan pelayanan jaringan untuk proses aplikasi. b. Lapisan 6 : Lapisan Presentasi, memastikan bahwa suatu data dapat terbaca oleh suatu sistem. c. Lapisan 5 : Lapisan Session, bertanggungjawab dalam membuka, mengatur dan menutup suatu hubungan komunikasi antar end-system. d. Lapisan 4 : Lapisan Transport, bertanggungjawab memastikan transportasi data dilakukan dengan baik dalam koneksi end-system. e. Lapisan 3 : Lapisan Network, bertanggungjawab dalam pengalamatan dan routing antar end-system. f. Lapisan 2 : Lapisan Data Link, bertanggungjawab memberikan transfer data yang terjamin bebas dari kesalahan. g. Lapisan 1 : Lapisan Fisik, bertanggungjawab transmisi data dalam bit secara elektrik.
2.8.2.2 Transmission Control Protocol/Internet Protocol (TCP/IP) Pada TCP/IP tidak ada model protokol yang resmi sebagaimana yang ada dalam OSI. Pada saat ini, TCP/IP memiliki keunggulan sehubungan dengan kompabilitasnya dengan berbagai perangkat keras dan sistem operasi. Bila didasarkan pada standar-standar protokol yang telah dikembangkan, lapisan TCP/IP terdiri dari empat lapisan seperti terlihat pada Gambar 2.18 [1]. Application Transport Internet Network Access Layer Gambar 2.18 Lapisan TCP/IP Fungsi lapisan-lapisan yang terlihat pada Gambar 2.18 di atas yaitu : a. Lapisan Aplikasi (Application Layer) Lapisan ini berisi bermacam-macam protokol tingkat tinggi. Protokol-protokol terdahulu terdiri dari terminal virtual (TELNET), transfer file (FTP), surat elektronik (SMTP). Pada lapisan ini berisikan logik yang dibutuhkan untuk mendukung berbagai aplikasi user. b. Lapisan Host to Host atau Transport Pada lapisan ini menyediakan layanan transfer data ujung ke ujung, lapisan ini meliputi mekanisme kehandalan, menyembunyikan detail-detail jaringan dari lapisan aplikasi. Pada lapisan ini terdapat dua protokol, yaitu TCP (Transmission Control Protocol) dan UDP (User Datagram Protocol).
c. Lapisan Internet (Internet Layer) Lapisan internet berfungsi untuk menghubungkan dua perangkat ke jaringan yang berbeda, diperlukan prosedur-prosedur tertentu agar data dapat melalui yang bermacam-macam. Pada lapisan ini dipergunakan Internet Protocol (IP) untuk menyediakan fungsi routing melintasi jaringan yang bermacam-macam. Protokol ini diterapkan tidak hanya pada ujung sistem namun juga pada jalur-jalurnya. Tugas lapisan internet adalah untuk mengirimkan paket-paket IP ke tempat tujuan seharusnya. d. Lapisan Akses Jaringan (Network Access Layer) Lapisan ini bertanggungjawab untuk menyediakan akses ke jaringan komunikasi. Lapisan ini juga bertanggungjawab untuk mengirimkan data ke node-node yang terletak pada jaringan yang sama. 2.9 IP Address Alamat IP (Internet Protocol Address) atau sering disingkat IP adalah deretan angka biner antara 32-bit sampai 128-bit yang dipakai sebagai alamat identifikasi untuk tiap komputer host dalam jaringan internet. Panjang dari angka ini adalah 32-bit (untuk IPv4) dan 128-bit (untuk IPv6) yang menunjukkan alamat dari komputer tersebut pada jaringan internet berbasis TCP/IP. Internet Assigned Numbers Authority (IANA) yang mengelola alokasi alamat IP global. Dalam pengertian lain, IP address dapat diartikan alamat numerik yang ditetapkan untuk sebuah komputer yang berpartisipasi dalam jaringan komputer yang memanfaatkan Internet Protocol untuk komunikasi antara node-nya [9].
IP address dikelompokan dalam lima kelas, yaitu kelas A, B, C, D dan E. Perbedaannya terletak pada ukuran dan jumlah. IP address kelas A dan IP address kelas B digunakan untuk jaringan berukuran besar dan sedang. IP address kelas C untuk pembagian jaringan yang banyak, namun masing-masing jaringan memiliki anggota yang sedikit. IP address kelas D dan E tidak digunakan dalam penggunaan normal, kelas D diperuntukan bagi jaringan multicast dan E untuk eksperimental [10]. Pembagian kelas-kelas IP address didasarkan pada dua hal, yaitu Network ID dan Host ID. Host ID dari masing-masing komputer/router di suatu jaringan harus berbeda dengan komputer yang lain. Gambar 2.19 Kelas-Kelas IP Address Bit (Binary Digit) adalah bilangan biner yang terdiri dari dua angka 0 dan 1 oktet, 1 oktet = 8 bit = nilainya antara 0-255 desimal. a. Kelas A Format = 0nnnnnnn.hhhhhhhh.hhhhhhhh.hhhhhhhh (n = Net ID, h = Host ID) Bit Pertama = 0 Panjang Net ID = 8 bit (1 oktet)
Panjang Host ID = 24 bit (3 oktet) Oktet pertama = 0 127 Range IP address = 1.xxx.xxx.xxx sampai 126.xxx.xxx.xxx (0 dan 127 dicadangkan) Jumlah Network = 126 Jumlah IP address = 16.777.214 b. Kelas B Format = 10nnnnnn.nnnnnnnn.hhhhhhhh.hhhhhhhh (n = Net ID, h = Host ID) 2 bit pertama = 10 Panjang Net ID = 16 bit (2 oktet) Panjang Host ID = 16 bit (2 oktet) Oktet pertama = 128 191 Range IP address = 128.0.xxx.xxx sampai 191.255.xxx.xxx Jumlah Network = 16.384 Jumlah IP address = 65.534 c. Kelas C Format = 110nnnnn.nnnnnnnn.nnnnnnnn.hhhhhhhh (n = Net ID, h = Host ID) 3 bit pertama = 110 Panjang Net ID = 24 bit (3 oktet) Panjang Host ID = 8 bit (1 oktet) Oktet pertama = 192 223 Range IP address = 192.0.0.xxx sampai 255.255.255.xxx Jumlah Network = 2.097.152
Jumlah IP address = 254 d. Kelas D Format = 1110mmmm.mmmmmmmm.mmmmmmmm.mmmmmmmm 4 Bit pertama = 1110 Bit multicast = 28 bit Bit inisial = 224-247 Deskripsi = Kelas D adalah ruang alamat multicast e. Kelas E Format = 1111rrrr.rrrrrrrr.rrrrrrrr.rrrrrrrr 4 bit pertama = 1111 Bit cadangan = 28 bit Byte inisial = 248-255 Deskripsi = Kelas E adalah ruang alamat yang dicadangkan untuk keperluan eksperimental. 2.10 Subnet Mask Subnet Mask merupakan istilah teknologi informasi dalam bahasa Inggris yang mengacu kepada angka biner 32 bit yang digunakan untuk membedakan network ID dengan host ID, menunjukkan letak suatu host, apakah berada di jaringan lokal atau jaringan luar [9]. Gambar 2.20 Pembagian Kelas pada Subnet Mask
RFC 950 mendefinisikan penggunaan sebuah subnet mask yang disebut juga sebagai sebuah address mask sebagai sebuah nilai 32-bit yang digunakan untuk membedakan network identifier dari host identifier di dalam sebuah alamat IP. Bit-bit subnet mask yang didefinisikan adalah sebagai berikut : Semua bit yang ditujukan agar digunakan oleh network identifier diset ke nilai 1. Semua bit yang ditujukan agar digunakan oleh host identifier diset ke nilai 0. Setiap host di dalam sebuah jaringan yang menggunakan TCP/IP membutuhkan sebuah subnet mask meskipun berada di dalam sebuah jaringan dengan satu segmen saja. Baik itu subnet mask default (yang digunakan ketika memakai network identifier berbasis kelas) ataupun subnet mask yang dikustomisasi (yang digunakan ketika membuat sebuah subnet atau supernet) harus dikonfigurasikan di dalam setiap node TCP/IP. 2.11 Default Gateway Gateway adalah komputer yang memiliki minimal dua buah network interface untuk menghubungkan dua buah jaringan atau lebih. Di internet, suatu alamat bisa ditempuh lewat gateway-gateway yang memberikan jalan/rute ke arah mana yang harus dilalui supaya paket data sampai ke tujuan [9]. Kebanyakan gateway menjalankan routing daemon (program yang mengupdate secara dinamis tabel routing). Karena itu gateway juga biasanya berfungsi sebagai router. Gateway/router bisa berbentuk Router Box seperti yang di produksi Cisco, 3COM, dan lain-lain atau bisa juga berupa komputer yang menjalankan Network Operating System plus routing daemon. Misalkan PC yang dipasang Unix FreeBSD dan menjalankan program Routed atau Gated. Namun dalam pemakaian Natd, routing daemon tidak perlu
dijalankan, jadi cukup dipasang gateway saja. Karena gateway/router mengatur lalu lintas paket data antar jaringan, maka di dalamnya bisa dipasang mekanisme pembatasan atau pengamanan (filtering) paket-paket data. Mekanisme ini disebut firewall. Sebenarnya firewall adalah suatu program yang dijalankan di gateway/router yang bertugas memeriksa setiap paket data yang lewat, kemudian membandingkannya dengan rule yang diterapkan dan akhirnya memutuskan apakah paket data tersebut boleh diteruskan atau ditolak. Tujuan dasarnya adalah sebagai security yang melindungi jaringan internal dari ancaman luar. Namun dalam tulisan ini Firewall digunakan sebagai basis untuk menjalankan Network Address Translation (NAT). Dalam FreeBSD, program yang dijalankan sebagai Firewall adalah ipfw. Sebelum dapat menjalankan ipfw, kernel generic harus dimodifikasi supaya mendukung fungsi firewall. Ipfw mengatur lalu lintas paket data berdasarkan IP asal, IP tujuan, nomor port, dan jenis protokol. Untuk menjalankan NAT, option IPDIVERT harus diaktifkan dalam kernel. Alamat ini digunakan untuk mengirim/menerima informasi yang harus diketahui oleh seluruh host yang ada pada suatu jaringan. Seperti diketahui, setiap paket IP memiliki header alamat tujuan berupa IP address dari host yang akan dituju oleh paket tersebut. Dengan adanya alamat ini, maka hanya host tujuan saja yang memproses paket tersebut, sedangkan host lain akan mengabaikannya. Bagaimana jika suatu host ingin mengirim paket kepada seluruh host yang ada pada jaringannya? Tidak efisien jika ia harus membuat replikasi paket sebanyak jumlah host tujuan. Pemakaian bandwidth/jalur akan meningkat dan beban kerja host pengirim bertambah, padahal isi paket-paket tersebut sama. Oleh karena itu, dibuat konsep broadcast address. Host cukup mengirim
ke alamat broadcast, maka seluruh host yang ada pada network akan menerima paket tersebut. Konsekuensinya, seluruh host pada jaringan yang sama harus memiliki broadcast address yang sama dan alamat tersebut tidak boleh digunakan sebagai nomor IP untuk host tertentu. Jadi, sebenarnya setiap host memiliki dua alamat untuk menerima paket, pertama adalah nomor IP yang bersifat unik dan kedua adalah broadcast address pada jaringan tempat host tersebut berada. Broadcast address diperoleh dengan membuat seluruh bit host pada nomor IP menjadi 1. Jadi, untuk host dengan IP address 167.205.9.35 atau 167.205.240.2, broadcast addressnya adalah 167.205.255.255 (2 segmen terakhir dari IP address tersebut dibuat berharga 11111111.11111111, sehingga secara desimal terbaca 255.255). Jenis informasi yang dibroadcast biasanya adalah informasi routing.