BAB II WIDE AREA NETWORK Wide Area Network adalah sebuah jaringan komunikasi data yang mencakup daerah geographi yang cukup besar dan menggunakan fasilitas transmisi yang disediakan oleh perusahaan telekomunikasi. Teknologi WAN berada pada tiga lapisan terendah dari model Open System Interconnection (OSI), yaitu physical layer, data link layer dan network layer. 2.1 Topologi Jaringan Topologi Jaringan Cincin (Ring) Gambar 2.1. Topologi Jaringan Cincin Untuk membentuk jaringan cincin, setiap sentral harus dihubungkan seri satu dengan yang lain dan hubungan ini akan membentuk loop tertutup. Topologi Jaringan cinicin dapat dilihat pada gambar 2.1. Keuntungan dari topologi jaringan ini antara lain : - tingkat kerumitan jaringan rendah (sederhana), - bila ada gangguan atau kerusakan pada suatu sentral maka aliran trafik dapat dilewatkan pada arah lain dalam sistem. Kelemahan dari jaringan ini antara lain : - bila satu titik tidak berfungsi maka seluruh jaringan tidak akan berfungsi. untuk menghindari kelemahan tersebut biasanya menggunakan cincin ganda. 5
- kelemahan yang lainnya adalah trafiknya hanya bisa satu (tidak cocok digunakan dengan titik yang banyak). Berikut model gambar jaringan cincin Topologi Jaringan Bus Gambar 2.2. Topologi Jaringan Bus Topologi bus menggunakan filosofi multipoint (broadcast). Dalam hal ini sebuah kabel panjang di sebut bus membentuk backbone pada seluruh titik. Jika satu titik menginginkan untuk mengirim data ke beberapa titik maka titik memasukan data tersebut pada bus, yang akan membawa data tersebut ke node lainnya melalui jalur bus yang ada.topologi jaringan Bus dapat dilihat pada gambar 2.2. Keuntungan dari topologi jaringan ini antara lain : - menggunakan panjang kabel yang lebih pendek dibandingkan topologi lainnya. Kelemahan dari jaringan ini antara lain : - Topologi ini tidak fleksibel karena penambahan satu titik menyebabkan perubahan konfigurasi dan penambahan pajang ratarata kabel. 6
Topologi Jaringan Bintang (Star) Gambar 2.3 Topologi Jaringan Star. Dalam topologi jaringan bintang, salah satu sentral dibuat sebagai sentral pusat. Bila dibandingkan dengan sistem mesh, sistem ini mempunyai tingkat kerumitan jaringan yang lebih sederhana sehingga sistem menjadi lebih ekonomis, tetapi beban yang dipikul sentral pusat cukup berat. Dengan demikian kemungkinan tingkat kerusakan atau gangguan dari sentral ini lebih besar.topolaogi jaringan Bintang dapat dilihat pada gambar 2.3. Keuntungan dari topologi jaringan ini antara lain : - Trafik ke sentral lain (antar sentral) dari suatu sentral dikonsentrasikan melalui sentral transit, sehingga sentral transit biasanya mempunyai derajat yang lebih tinggi. Kelemahan dari jaringan ini antara lain : - Bila sentral transit mengalami gangguan (break down) maka semua sentral di bawahnya akan terisolir (tidak dapat saling berhubungan) 2.2 OSI Seven Layer Reference Model OSI (Open System Interconnection) seven-layer reference model adalah standar yang mengatur sebuah sistem terbuka/bebas untuk melakukan komunikasi dengan sistem lain. Fungsi-fungsi komunikasi dibagi kedalam 7 lapisan (sevenlayer). Masing masing lapisan menyediakan fungsi yang diperlukan lapisan di atasnya, dan mempunyai ketergantungan dengan lapisan di bawahnya atau dengan 7
kata lain lapisan yang lebih rendah melakukan fungsi yang lebih primitif dan menyediakan layanan untuk lapisan selanjutnya yang lebih tinggi. Walaupun data hanya dapat dilewatkan secara vertikal melewati tumpukan dari lapisan ke lapisan, setiap lapisan berkomunikasi langsung dengan lapisan yang sebanding pada node lain. Model Jaringan Seven OSI Layer dapat di liat dari gambar 2.4 Gambar 2.4 Model Jaringan Seven OSI Layer Fungsi dari tiap-tiap Layer sebagi berikut : Physical Layer Bertanggung jawab atas proses data menjadi bit dan mentransfernya melalui media, seperti kabel, dan menjaga koneksi fisik antar sistem. Data Link Layer Menyediakan link untuk data, memaketkannya menjadi frame yang berhubungan dengan hardware kemudian diangkut melalui media. komunikasinya dengan kartu jaringan, mengatur komunikasi layer physical antara sistem koneksi dan penanganan error. Network Layer Bertanggung jawab menentukan alamat jaringan, menentukan rute yang harus diambil selama perjalanan, dan menjaga antrian trafik di jaringan. Data pada layer ini berbentuk paket. 8
Transport Layer Bertanggung jawab membagi data menjadi segmen, menjaga koneksi logika end-to-end antar terminal, dan menyediakan penanganan error (error handling). Session Layer Menentukan bagaimana dua terminal menjaga, memelihara dan mengatur koneksi,- bagaimana mereka saling berhubungan satu sama lain. Koneksi di layer ini disebut session. Presentation Layer Bertanggung jawab bagaimana data dikonversi dan diformat untuk transfer data. Contoh konversi format text ASCII untuk dokumen,.gif dan JPG untuk gambar. Layer ini membentuk kode konversi, translasi data, enkripsi dan konversi. Application Layer Menyediakan jasa untuk aplikasi pengguna. Layer ini bertanggungjawab atas pertukaran informasi antara program komputer, seperti program e- mail, dan service lain yang jalan di jaringan, seperti server printer atau aplikasi komputer lainnya. 2.3 Transmisi Serial Transmisi serial adalah sebuah metoda dari transmisi data untuk mengirimkan bit bit satu per satu melewati kanal tunggal yang disebut antarmuka serial. Hal ini dapat dilihat pada Gambar 2.5 Gambar 2.5. Transmisi Serial Untuk komunikasi jarak jauh, WAN menggunakan transmisi serial. Energi yang mewakili bit bit dikirimkan melewati kanal transmisi serial menggunakan frekuensi elektromagnetic atau optical. Media tersebut diantaranya adalah fiber 9
optic, radio microwave, kabel tembaga, dan satelit. Sedangkan lebar pita pada transmisi serial adalah jumlah data dalam bit per seconds (bps) yang dapat dibawa oleh kanal serial tersebut. 2.4 Circuit Switching Circuit switching adalah metode switching WAN melewati sirkit fisik yang telah ditentukan sebelumnya dan diterminasi melewati sebuah jaringan penyelenggara telekomunikasi untuk tiap sesi komunikasi. Satu kanal komunikasi dalam jaringan circuit switching dipakai khusus untuk sirkit yang telah ditentukan. Walaupun trafik yang lewat pada saluran tersebut tidak padat dan tidak menduduki seluruh lebar pita yang disediakan, saluran tersebut tidak dapat digunakan oleh pelanggan lain. Gambar circuit switching diperlihatkan pada Gambar 2.6. Gambar 2.6. Circuit Switching Node swithcing yang terdapat pada awan carrier network tidak mempedulikan jenis dan isi data yang lewat, tetapi lebih berfungsi sebagai fasilitas switching yang memindahkan data dari node satu ke node lain sampai mencapai tujuan. Komunikasi lewat circuit switching melibatkan 3 tahap komunikasi yaitu : 10
Circuit establishment, sebelum data atau sinyal dapat ditransmisikan, jalur end to end harus dibuat lebih dulu. Data transfer, penyaluran informasi analog atau digital dari titik asal ke tujuan. Circuit disconnect, setelah beberapa periode data transfer, hubungan akan diputus. 2.5 Packet Switching Packet switching adalah metode switching WAN yang menggunakan saluran point to point secara bersamaan untuk menyalurkan paket melewati jaringan penyelenggara telekomunikasi. Pada packet switching, perangkat pada jaringan membagi saluran point to point untuk mengirimkan packet dari titik asal ke titik tujuan melewati sebuah jaringan carrier. Asumsi yang dipakai adalah tidak semua subscriber akan mengirimkan data dengan bit rate puncak pada waktu yang sama. Data yang besar atau panjang disegmentasikan menjadi bentuk potongan potongan kecil dan menyisipkan informasi routing dan protokol disekitar potongan tersebut, menghasilkan sebuah string data yang disebut packet. Gambar packet switching diperlihatkan pada Gambar 2.7. Gambar 2.7. Packet Switching Layanan packet switching dibagi menjadi dua jenis yaitu : Connection Oriented, sebuah hubungan antara dua titik akhir komunikasi dibentuk sebelum pertukaran informasi dilakukan. Semua packet 11
mengikuti jalur yang sama. Sistem ini menjamin semua packet tiba di tempat yang dituju maupun arah sebaliknya. Connectionless, pertukaran informasi antara dua titik akhir komunikasi dilakukan tanpa membentuk koneksi. Packet yang dikirimkan tidak harus mengikuti jalur yang sama atau setiap packet data mempunyai routing sendiri. 2.6 Pulse Code Modulation Time Division Multiplexing PCM (Pulse Code Modulation) adalah metode standar yang digunakan dalam jaringan untuk mengubah sinyal analog menjadi sinyal digital untuk dilewatkan pada jaringan telekomunikasi digital. Untuk mendapatkan sinyal digital dan mampu ditransmisikan sampai jarak jauh, harus dilakukan proses digitalisasi dan modulasi. Tahap pertama konversi sinyal analog menjadi Digital Signal level 0 (DS0) dengan standar Pulse Code Modulation (PCM) adalah sampling, yaitu melihat bentuk gelombang dengan pola interval. Sesuai dengan teori dasar telekomunikasi, untuk mendapatkan hasil representasi yang akurat dari sinyal awal, sampling rate harus minimum 2 kali dari frekuensi sinyal yang disampling. Proses konversi dimulai dengan menganalisa setiap sample dan merubahnya menjadi 8 bit kata. Jika ada 8 bit tiap sample dan 8000 sample tiap detik, akan menghasilkan 64.000 bit per detik atau 64 Kbps. Proses konversi sinyal analog ke sinyal digital dengan menggunakan teknik PCM seperti diperlihatkan pada Gambar 2.10. Sinyal analog : F = 4000 Hz Sinyal sampling : Konversi ke digital : F = 4000 Hz, Sampling rate : 8000 x/detik 8 bit PCM word 8 bit x 8000 sample/detik 64 kilobit per second (64 kbps) Gambar 2.8. Proses PCM. 12
2.6.1 Framing International Telecommunication Union sektor Telecommunication Standardization (ITU T) mengeluarkan 2 rekomendasi untuk PCM carrier. Standarisasi pertama adalah yang dipakai di Amerika Utara dan Jepang (T1) sedangkan yang kedua yang dipakai di Eropa (E1). Ada dua jenis PCM dalam standar ITU-T : PCM 24 PCM 24 mempunyai primary rate sebesar 1.544 kbps yang terdiri dari 8000 frame tiap detik. Tiap frame mengandung 24 time slot. Dalam setiap frame ditambahkan satu bit frame, satu frame alignment atau sinkronisasi bit (S-bit). Kanal yang digunakan disebut T1. Pada T1 tidak ada time slot yang berfungsi sebagai signaling. Satu bit pada tiap time slot setiap frame ke-6 diganti menjadi signaling information. Sebagai konsekuensi, hanya 7 dari 8 bit yang digunakan, sehingga besar data ratenya menjadi 56 kbps. Seperti di tunjukkan pada mapping PCM 24 pada gambar 2.9 Gambar 2.9. Mapping PCM 24 PCM 30 PCM 30 mempunyai primary rate sebesar 2.048 kbps yang terdiri dari 8000 frame tiap detik. Tiap frame mengandung 32 time slot, 30 time slot, 1 time slot untuk sinkronisasi, dan 1 time slot untuk signaling. Setiap time slot mengandung 8 bit sampel. Kanal voice ini kemudian dimultiplex secara sinkron ke dalam sebuah 2-Mbps data stream, yang biasa disebut E1. Speech code PCM ditransmisikan 8 bit per time slot sebanyak 8000 kali dalam satu 13
detik.sehingga data ratenya menjadi 64 kbps. Seperti di tunjukkan pada mapping PCM 30 pada gambar 2.10 Gambar 2.10. Mapping PCM 30 2.6.2 Multiplexing Multiplexing adalah proses mengkombinasikan beberapa kanal menjadi satu saluran. Setiap kanal disebut time slot, dan input DS0 pada tiap time slot dibagi menjadi menjadi 2 jenis sesuai dengan standar ITU T yaitu: T1 frame menggunakan 24 time slot. E1 frame menggunakan 30 time slot, dengan 2 tambahan time slot untuk kontrol. Time slot 0 memuat informasi framing FAS (Frame Alignment Signal) atau sinkronisasi, sedangkan time slot 16 memuat informasi format pensinyalan yaitu Channel Assosiated Signalling (CAS) dan Common Channel Signalling (CCS). Teknik multiplexing dapat dilihat pada Gambar 2.11. Gambar 2.11. Teknik multiplexing 14
Keluaran multiplexing pada kanal T1 dan E1 dapat dilihat pada Gambar 2.12 dibawah ini. Total lebar pita kanal hasil multiplexing untuk T1 adalah 1,544 kbps dan 2,048 kbps untuk E1. Gambar 2.12. Hasil Multiplexing 15