PENGANTAR JARINGAN KOMPUTER Oleh : Tedi Heriyanto e-mail : 22941219@students.ukdw.ac.id Fakultas Teknik Jurusan Teknik Informatika Universitas Kristen Duta Wacana YOGYAKARTA Versi 1.00 : 2,9 Januari 1999 1. Suatu jaringan (network) berdasarkan lingkupnya dapat dibagi ke dalam tiga kategori : Wide Area Network (WAN) : - radius kerja antar benua - biasanya menggunakan saluran milik umum - kecepatan data <= 1 Mbps - terdiri dari 2 elemen yaitu media transmisi dan elemen switching - macam topologi : star, ring, tree, webnetwork, cincin interseksi, sembarang Metropolitan Area Network (MAN) : - radius kerja 10-50 km - merupakan pengembangan LAN - pilihan untuk membangun jaringan antar kantor - teknologinya hampir sama dengan LAN - komponen utamanya adalah media transmisi tanpa elemen switching - mampu menunjang data dan suara - merupakan standar IEEE 802.6 (Distributed Queue Dual Bus) Local Area Network (LAN) : - radius maksimal 10 km - kecepatan pengiriman data 1-155 Mbps - dioperasikan oleh perusahaan/perorangan - tanpa menggunakan saluran publik - untuk sharing resources dan informasi - transmisi kabel tunggal - macam topologi ring, bus, star Pengantar Jaringan Komputer Copyright 1999 by Tedi Heriyanto 1
2. Alasan diperlukannya protokol : 3. Protokol adalah : - Sekumpulan aturan yang mendefinisikan beberapa fungsi seperti pembuatan hubungan, mengirim data, pesan, informasi/file, yang harus dipenuhi oleh pengirim dan penerima agar suatu sesi komunikasi data dapat berlangsung dengan baik dan benar. - Sekumpulan aturan untuk memecahkan masalah-masalah khusus yang terjadi antar alat-alat komunikasi agar transmisi data dapat berjalan dengan baik dan benar. 4. Elemen-elemen utama protokol adalah : - sintaks : format data atau cara pengkodean yang digunakan untuk mengkodekan sinyal/tegangan. - semantik : digunakan untuk mengetahui kendali informasi untuk maksud koordinasi, dan penanganan kesalahan dari informasi yang dikirim. - timing : termasuk penyesuaian kecepatan dan penyusunan paket-paket informasi. 5. Alasan diperlukannya hierarki protokol : - Untuk mengurangi kerumitan rancangan, sehingga diorganisasikan dalam bentuk layer. - Setiap lapisan diciptakan sesuai fungsi dan proses yang dikerjakan. - Fungsi yang mirip harus dijadikan satu lapisan. - Interface yang ada pada setiap lapisan hanya dapat berhubungan dengan lapisan di atas atau di bawahnya saja. Interface berfungsi menentukan operasi-operasi dasar dan layanan lapisan yang di bawah kepada lapisan yang berada di atasnya. 6. Pengertian arsitektur jaringan : - himpunan lapisan dan protokol. - Sebuah arsitektur jaringan harus terdiri dari informasi yang cukup untuk memungkinkan implementasi penyusunan suatu program atau pemilihan hardware bagi setiap lapisan sehingga jaringan dapat mentaati sepenuhnya protokol yang cocok. 7. Terdapat 3 buah model protokol yang umum, yaitu : - 3-layer model (IBM), terdiri dari : -Network Access Layer -> berhubungan dengan pertukaran data antar jaringan/komputer. Pengantar Jaringan Komputer Copyright 1999 by Tedi Heriyanto 2
-Transport Layer -> memastikan seluruh data tiba di tempat tujuan dan dalam urutan yang sesuai dengan pada saat dikirim. -Application Layer -> berisi logika yang diperlukan untuk mendukung berbagai aplikasi user. - OSI model (ISO), terdiri dari : - Physic -> transmisi aliran bit melalui media fisik. - Data Link -> memberikan transfer informasi yang dapat diandalkan melalui link fisik. - Network -> memberikan layer di atasnya kebebasan dari teknologi data transmisi dan switching yang digunakan untuk menghubungkan sistem. - Transport -> menyediakan transfer data yang reliable dan transparan antara titik akhir, fasilitas error recovery dan flow control. - Session -> memberikan struktur kendali bagi komunikasi antar aplikasi. - Presentation -> memberikan kebebasan bagi proses aplikasi terhadap perbedaan representasi data. - Application -> menyediakan akses ke lingkungan OSI bagi pemakai dan menyediakan pula pelayanan informasi terdistribusi. - TCP/IP (DoD), terdiri dari : -Network Access Layer -> berisi protokol-protokol untuk mengakses jaringan komunikasi. -Internet Layer -> berisi prosedur-prosedur yang dibutuhkan untuk memungkinkan data melalui berbagai jaringan antar host (IP) -Host-to-host Layer -> mengandung entitas protokol dengan kemampuan mengirim data antar 2 proses pada host komputer yang berbeda (TCP) -Application Layer -> berisi protokol untuk resource sharing dan remote access. 8. Beberapa fakta yang disebabkan oleh revolusi komputer-komunikasi : - Tidak terdapat perbedaan mendasar antara data processing dengan data communications. - Tidak ada perbedaan-perbedaan mendasar di antara data, voice, dan komunikasi video. - Batasan antara komputer prosesor tunggal, multiprosesor, jaringan lokal, jaringan metropolitan, dan jaringan global semakin tidak jelas. Akibatnya : Pengantar Jaringan Komputer Copyright 1999 by Tedi Heriyanto 3
- terjadi tumpang tindih antara industri komputer dan komunikasi. - Perkembangan sistem terintegrasi yang mentransmisikan dan memproses berbagai macam data dan informasi. 9. Suatu sesi komunikasi dapat digambarkan dengan blok diagram berikut : 10. Tugas-tugas utama suatu sistem komunikasi : - transmission system utilization : kebutuhan untuk menggunakan fasilitas transmisi secara efisien. - Interfacing. - Signal generation -> sifat sinyal : mampu melalui sistem transmisi, dapat diinterpretasi pada receiver. - Synchronization. - Exchange management. - Error detection and correction. - Flow control -> memastikan sumber tidak membanjiri tujuan dengan mengirim data lebih cepat daripada yang dapat diproses tujuan. - Addressing and routing. - Recovery. - Message formatting -> berkaitan dengan bentuk data yang akan ditransmisi. - Protection. - System management -> mengkonfigurasi sistem, memonitor statusnya, bereaksi terhadap kegagalan dan kelebihan beban, dan merencanakan secara cerdas bagi pertumbuhan yang akan datang. 11. Tipe jaringan komunikasi : Switched Networks -> data dikirim melalui sejumlah node antara. Ada dua macam yaitu : Pengantar Jaringan Komputer Copyright 1999 by Tedi Heriyanto 4
- circuit switched network : ada jalur komunikasi khusus yang menghubungkan dua stasiun melalui node jaringan. - packet switched network : data dikirim dalam paket-paket. broadcast communication network : tidak ada perantara, contoh packet radio network, sattelite network, local network. 12. Media transmisi Jenis Kabel Data Rate Bandwidth Repeater Spacing Twisted Pair 4 Mbps 250 KHz 2 10 km Coaxial Cable 500 Mbps 350 KHz 1 10 km Optical Fiber 2 Gbps 2 GHz 10 100 km 13. Jenis Transmisi : Baseband : - Digital signaling. - Online bandwidth consumed by signal no FDM. - Bidirectional. - Topologi bus. - Jarak : hingga beberapa km. - Medium : twisted pair, coaxial cable. - Sederhana (teknologi sederhana, mudah instalasi dan pemeliharaan). - Biaya rendah. - Kapasitas pengiriman data sangat terbatas. - Jarak perjalanan sinyal listriknya terbatas. - Sambungan kabel ground agak sukar. - Untuk areal luas biaya instalasi mahal. Broadband : - analog signaling (requires RF modem). - FDM possible multiple data channels, video, audio. - Unidirectional. - Topologi bus/tree. - Jarak : hingga beberapa puluh km. - Medium : coaxial cable. - Kompleks. Pengantar Jaringan Komputer Copyright 1999 by Tedi Heriyanto 5
- Biaya tinggi. - Coverage propagation delay is twice than baseband thus reduces efficiency and performance. - Kapasitas pengiriman cukup tinggi. - Untuk sistem broadband non kabel daerah jangkauan lebih luas dengan biaya relatif murah. 14. Kapasitas jalur transmisi : - Narrowband Channel : kecepatan 50-300 bps, biaya relatif rendah, tingkat kesalahan cukup besar. - Voiceband Channel : kecepatan 300-500 bps, jenis dial-up dan private line. - Wideband Channel : kecepatan dapat mencapai jutaan bps. 15. Metode dasar wireless networking : - Cahaya : infrared dan laser. - Radio : spread spectrum (2-5 mil), licensed bandwidth (2-5 mil). 16. Keuntungan-keuntungan Wireless Networking : - kecepatan yang lebih tinggi dibandingkan leased line convensional. - Membutuhkan investasi awal yang lebih rendah dengan pengembalian yang cepat dibanding biaya-biaya leased circuit. - Beroperasi tanpa hardware tambahan. - Memungkinkan pemasangan secara cepat tanpa biaya besar. - Konfigurasi fleksibel. 17. Wireless networking berdasarkan lingkup jaringannya : Wireless LAN (WLAN): - menggunakan frekuensi radio sebagai media transmisi. - Blok pembangun dasar adalah sel. - Frame 802.11 Wireless MAN (WMAN): - hubungan point-to-multipoint. - Hingga 20 mil. - Kecepatan 56K atau T1. Pengantar Jaringan Komputer Copyright 1999 by Tedi Heriyanto 6
- Beberapa aplikasi : low usage links, temporary transparable solutions (ATM), right of way or geographic restrictions, end to end ownership. Wireless WAN (WWAN): - point to point atau sirkuit-to-sirkuit T1. - Media : frekuensi radio/microwave. 18. Langkah-langkah membangun hubungan : DTE a DCE DCE DTE b d c e h f g i j Keterangan : a : call request b : incoming call c : call accepted d : call connected e : data f : data g : clear indication h : clear request i : clear confirmation j : clear confirmation - Terminal transmiter mengirimkan paket call request. - Terminal receiver dapat menolak panggilan ini dengan mengirimkan paket clear request atau menerimanya dengan mengirimkan paket call accepted. - Dengan diterimanya paket call accepted, paket data dikirimkan. - Jika ada kesalahan dalam pengiriman data, maka receiver akan mengirimkan paket NACK, jika tidak ada maka receiver akan mengirimkan paket ACK. - Jika ada terminal akan mengakhiri hubungan, maka terminal tersebut akan mengirimkan paket clear request dan terminal yang menerima pesan tersebut akan mengirimkan pesan balasan (clear confirmation). Pengantar Jaringan Komputer Copyright 1999 by Tedi Heriyanto 7
19. Protokol hubungan data : (a) Stop and wait ARQ : tiap paket yang diterima oleh penerima harus diberi jawaban ACK atau NACK. Jika jawaban belum dikirim maka pengirim tidak akan mengirim paket. (b) Go back N-ARQ : penerima hanya cukup mengirim pesan NACK bila ada kesalahan pengiriman. (c) Selective-repeat ARQ : sama dengan protokol go-back-n-arq tetapi pengulangan hanya dilakukan untuk paket data yang rusak saja. Transmiter Receiver Transmiter Receiver Transmiter Receiver NACK d2 NACK d2 d2 d2 NACK d2 d2 ACK d3 (a) (b) (c) 20. Prosedur pengiriman data RS-232 Pengantar Jaringan Komputer Copyright 1999 by Tedi Heriyanto 8