PROTOKOL LAN

PROTOKOL-PROTOKOL LAN

Protokol adalah peraturan‑peraturan yang dibuat agar perangkat jaringan antara komputer satu dengan lainnya dapat saling berkomunikasi dengan baik. Protokol juga merupakan himpunan standar yang mendefinisikan bagaimana aliran data dan komunikasi ditangani oleh komputer atau router jaringan. Protokol‑protokol yang dapat digunakan untuk jaringan LAN adalah Ethernet, Token Ring, FDDI, dan ATM.

1. Ethernet

Ethernet merupakan teknologi layer fisik dan data link untuk Local Area Network (LAN). Protokol ethernet ini merupakan protokol LAN yang paling banyak digunakan karena berkemampuan tinggi dengan biaya yang relatif murah. Ethernet ditemukan oleh Bob Metcalfe dan dikembangkan oleh XEROX pada akhir tahun 1970‑an kemudian dipromosikan dan digunakan oleh beberapa perusahaan besar seperti DEC, IBM, dan XEROX pada tahun 1980‑an dan dikenal dengan sebutan DIX Ethernet. Pada tahun 1985, ethernet menjadi suatu standar yang disahkan oleh badan IEEE dengan standar 802.3. Saat ini, ethernet sudah 80%‑90% digunakan untuk komunikasi Local Area Network (LAN).

Gambar 4.12. Rancangan awal Ethernet oleh Bob Metcalfe

Ethernet pertama kali diimplementasikan oleh sebuah grup bernama DIX (Digital, Intel, Xerox) pada tahun 1970‑an dan menjadi populer pada tahun 1980‑an, karena diterima sebagai standar IEEE 802.3. Komite ini merumuskan network 10 Mbps yang bekerja pada kabel koaksial, kabel UTP, dan serat optic. Ethernet pada awalnya mendukung jaringan berkecepatan 10 Mbps. Dengan meningkatnya arus lalu lintas data pada jaringan LAN, diciptakan protokol Fast Ethemet yang berkecepatan 100 Mbps dan Gigabit Ethernet yang berkecepatan 1000 Mbps.

Pada saat merancang LAN, sangat penting untuk memahami jenis‑jenis media ethernet yang tersedia di pasaran karena akan lebih sempurna untuk menjalankan Gigabit Ethernet ke setiap komputer dan menjalankan 10 Gbps di antara switch. Ethernet bekerja berdasarkan network, di mana setiap komputer menerima transmisi data yang dikirim oleh komputer lain. Proses penggunaan kabel atau sarana fisik secara bersama‑sama digunakan metode akses CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Accessl Collision Detection) pada frekuensi baseband. Dengan CSMA/CD dimungkinkan penggUnaan kabel atau sarana fisik lainnya secara bergantian di antara komputer yang tersambung.

Secara singkat, cara kerja ethernet yaitu sebelum mengirimkan data, setiap komputer melihat apakah jaringan (network) juga sedang mengirimkan data. Jika jaringan sibuk (busy) maka komputer tersebut harus menunggu sampai tidak terdapat sinyal yang dikirim melalui jaringan. Jika jaringan sepi maka komputer tersebut mengirimkan datanya dan apabila pada saat yang bersamaan terdapat komputer lain yang mengirimkan data maka terjadi tabrakan (collision). Jika terjadi tabrakan maka kedua komputer tersebut akan mengirimkan sinyal JAM ke jaringan dan semua komputer berhenti mengirimkan data dan kembali menunggu. Selanjutnya, secara acak (random) komputer‑komputer tersebut menunggu atau mengirimkan data sedangkan data yang mengalami collision akan dikirimkan kembali pada saat terdapat kesempatan

2. Token Ring

Protokol token ring yang diciptakan oleh perusahaan IBM menggunakan topologi berupa suatu lingkaran atau ring, yaitu komputer‑komputer diletakkan di sekeliling lingkaran tersebut seperti terlihat pada Gambar 4.13.

Gambar 4.13. Token ring

Saat ini, token ring mampu menunjang kecepatan 4 Mbps dan 16 Mbps yang dianggap masih lambat. Suatu token atau frame kecil dikirim dari satu komputer ke komputer berikutnya di dalam lingkaran. Jika satu komputer menerima token maka komputer tersebut berhak untuk mengirimkan data. Jika tidak terdapat data yang akan dikirimkan maka komputer tersebut akan mengembalikan token tersebut dengan membalikan satu bit dan meneruskan token tersebut ke komputer berikutnya. Dalam prakteknya, komputer‑komputer dihubungkan dengan jaringan token ring melalui suatu hub khusus untuk token ring yang disebut Multistation Access Unit (MAU) seperti terlihat pada Gambar 4.14.

Gambar 4.14. Multistation Accsess Unit (MAU)

Perangkat MAU mempunyai port Ring‑Input (RI) dan port Ring‑Output (RO) dan sejumlah port untuk hubungan dengan komputer. Token ring menggunakan metode yang disebut Beaconing untuk mencari kesalahan pada jaringan.

Hal yang perlu diperhatikan dalam menggunakan token ring adalah panjang lingkaran token tidak boleh lebih dari 121,2 meter untuk kabel jenis UTP (Unshielded Twisted Pair). Lobe adalah kabel untuk menghubungkan komputer dengan port MAU dengan panjang, maksimum 45,5 meter untuk kabel jenis UTP atau 100 meter untuk kabel jenis STP (Shielded Twisted Pair). Terdapat dua jenis frame yang digimakan oleh protokol token ring, yaitu tokenframe (sebesar 3 byte) dan data frame.

3. Fiber Distributed Data Interface (FDDI)

Fiber Distributed Data Interface (FDDI) yang diciptakan oleh American National Standards Institute (ANSI) adalah protokol yang menggunakan lingkaran fiber optic ganda yang terdiri atas lingkaran primer dan sekunder. Kedua lingkaran tersebut dapat digunakan untuk pengiriman data. Hanya lingkaran primer yang biasanya digunakan sebagai jaringan utama, sedangkan lingkaran sekunder baru difungsikan pada saat lingkaran primer mengalami kerusakan. Jadi, lingkaran ganda ini berfungsi untuk toleransi kesalahan (fault tolerance).

FDDI bekerja pada lapisan fisik (physical) dan lapisan MAC dari lapisan data link dan juga menggunakan system token seperti token ring tetapi dengan algoritma akses yang berbeda. Semua komputer pada lingkaran FDDI harus menunggu sampai token diterima sebelum mengirimkan data frame yang besarnya dapat mencapai 4500 bytes.

Jaringan FDDI menunjang kecepatan 100 Mbps melalui media serat optik. Media serat optik yang urnumnya digunakan oleh FDDI adalah kabel multi‑modefiber optic tipe 62.5/125 prn. Setiap lingkaran jaringan FDDI ini dapat mencapai panjang 200 Ian dengan jurnlah maksimal 500 komputer. Jarak maksimum antar komputer adalah 2 km. FDDI juga menyediakan sarana penggunaan kabel tembaga (cooper) yang disebut Cooper Distributed Data Interface (CDDI).

Keuntungan penggunaan serat optik, antara lain :

a. bandwidth yang sangat besar,

b. tidak terganggu oleh sinyal listrik,

c. mempunvai kemampuan untuk pemakaian jarak iauh.

Untuk menghubungkan satu komputer dengan komputer lain pada jaringan FDDI digunakan suatu perangkat disebut Concentrator. Terdapat dua jenis concentrator, yaitu concentrator tunggal yang berhubungan dengan lingkaran FDDI dan concentrator ganda yang berhubungan dengan kedua lingkaran FDDI.

4. Asynchronous Transfer Mode (ATM)

Asynchronous Transfer Mode (ATM) merupakan protokol yang diatur oleh suatu badan international ITUT ( International Telecommunications Union for Telecommunication Standardization Sector) yang menggunakan ukuran frame dengan panjang tetap sebesar 53 byte yang disebut sel. Karena penggunaan sel dengan panjang tetap, dihubungkan maka hasil dari pengiriman data dengan protokol ATM dapat diprediksi dengan tepat. Selain itu, pengiriman data dapat dilakukan dengan cepat menggunakan perangkat keras.

ATM menggunakan referensi modelnya sendiri. Sebagian dari lapisan‑lapisannya mirip dengan lapiran­ lapisan OSI model. Misalnya, lapisan adaptation ATM mirip dengan lapisan data link OSI, sedangkan lapisan physical ATM mirip dengan lapisan physical OR.

ATM sangat cepat dan dapat mempunyai bandwidth yang sangat besar menggunakan jalur transmisi cepat seperti SONET, DS‑1, OC‑3, OC‑12, T3, FDDI 100 Mbps, dan Fiber channel 155 Mbps. Oleh karena itu, pada umumnya ATM menggunakan media serat optik yang dapat mencapai kecepatan 622 Mbps. Selain itu, ATM juga menyediakan sarana penggunaan kabel UTP category‑5 dengan kecepatan 155 Mbps. ATM dapat mengirimkan informasi berupa gambar, suara, maupun data. Agar pengiriman informasi tersebut dapat berjalan dengan baik, ATM menggunakan suatu metode baru yang disebut Quality Of Service (QOS). Dengan menggunakan QOS, perangkat ATM dapat mengatur prioritas pengiriman informasi berdasarkan lingkaran isinya, misalnya transmisi gambar yang sangat sensitif terhadap gangguan mendapat prioritas terlebih dahulu dibandingkan dengan pengiriman informasi data yang kurang peka terhadap gangguan.

5. Asynchronous Transfer Mode (ATM)

a. Model Referensi OSI

Model referensi OSI (Open System Interconnection) merupakan salah satu standar dalam protokol jaringan yang dikembangkan oleh ISO (International Standardization Organization) yang memberikan gambaran tentang fungsi, tujuan, dan kerangka keija struktur model referensi untuk proses yang bersifat logis dalam sistem komunikasi.

Tujuan dibentuknya model referensi OSI, yaitu.

I . Menjadi patokan untuk perkembangan prosedur komunikasi pada masa yang akan datang.

2. Mengatasi hubungan yang muncul antarpengguna dengan cara memberikan fasilhlitas yang sesuai.

3. Membagi permasalahan prosedur penyambungan menjadi substruktur.

4. Memenuhi kebutuhan pengguna saat ini maupun masa yang akan datang.

Gambar 4.15. Model referensi OSI

Model referensi OSI mempunyai tujuh lapisan, di mana prinsip yang harus digunakan oleh ketujuh lapisan tersebut, yaitu.

1. Setiap lapisan mempunyai fungsi dan proses yang berbeda.

2. Fungsi setiap lapisan dipilih berdasarkan penetapan protokol yang sudah memenuhi stan intemasional.

3. Sebuah lapisan harus dibuat jika diperlukan tingkat abstraksi yang berbeda.

4. Batasan lapisan harus ditentukan agar dapat meminimalkan arus informasi yang melewati interface.

5. Jumlah lapisan diusahakan sesedikit mungkin sehingga arsitektur jaringan tidak sulit digunakan.

Lapisan‑lapisan dalam model referensi OSI, yaitu :

1 . Physical layer

Physical layer berfungsi untuk menentukan karakteristik dari kabel yang digunakan untuk menghubungkan komputer dengan jaringan. Selain itu, physical layer juga berfungsi untuk mentransfer dan menentukan cara bit‑bit dikodekan, menangani interkoneksi fisik (kabel), mekanik, elektrikal, dan prosedural yaitu di mana kabel, konektor, dan spesifikasi pensinyalan didefinisikan.

2. Data link layer

Menentukan protokol untuk pertukaranftame data yang melewati kabel serta pengambilan dan pelepasan paket data dari dan ke kabel, deteksi, dan koreksi kesalahan serta pengiriman ulang data. Data link layer terdiri atas dua sublayer, yaitu :

a. LLC (Logical Link Control)

Melakukan pemeriksaan kesalahan dan menangani transmisi frame. Setiap frame merupakan Sebuah paket daya dan nomor urut yang digunakan untuk memastikan pengiriman dan sebuah cheksum untuk melacak data yang salah.

b. MAC (Medium Access Control)

Berhubungan dengan pengambilan dan pelepasan data dari dan ke kabel dan menentukan proto untuk akses ke kabel yang di‑share dalam sebuah LAN.

3. Network layer

Network layer bertanggungjawab untuk menentukan rute paket ke tujuan yang seharusnya, pengendalian operasi subnet, dan mengatasi semua masalah yang terdapat pada jaringan, sehingga memungkinkan jaringan-jaringan yang berbeda dapat saling terhubung.

4. Transport layer

Transport layer berfungsi untuk menerima data dari session layer, memecah data menjadi bagian‑bagian yang lebih kecil, meneruskan data ke network layer, dan menjamin semua potongan data tersebut diterima oleh penerima dengan benar. Transport layer juga menentukan jenis layanan untuk session layer dan mengirimkan jenis layanan tersebut untuk para pengguna jaringan. Transport layer menyediakan koneksi end to end (ujung ke ujung) di antara komputer‑komputer. Transport layer juga memastikan ketiga layer terendah bekerja dengan benar serta menyediakan aliran data yang transparan dan logis antara end user dengan jaringan yang dipilihnya. Transport layer merupakan layer yang menyediakan layanan untuk pengguna lokal, bertugas untuk menciptakan, memisahkan, dan menggabungkan kembali frame.

5. Session layer

Session layer mengizinkan para pengguna untuk menetapkan session dengan pengguna lainnya. Sebuah session selain mernungkinkan transport data biasa, seperti yang dilakukan oleh transport layer, juga menyediakan layanan yang istimewa untuk aplikasi‑aplikasi tertentu. Session layerjuga diperlukan untuk mengendalikan dialog antarproses yang menentukan penanganan komunikasi dua arah dan pengujian paket yang keluar dari urutannya.

6. Presentation layer

Presentation layer berfungsi untuk melakukan terjemahan struktur data di antara berbagai arsitektur. Perbedaan dalam representasi data dikelola di tingkat ini. Selain itu, layer ini juga melakukan kompresidata, enkripsi, dan dekripsi serta konversi format data, misalnya dari EBCDIC ke ASCII.

7. Application layer

Aplication layer berfungsi untuk menyediakan akses tingkat aplikasi ke jaringan. Transfer terminal remote dan elemen lain dari jaringan, aktivitas yang dilakukan seperti akses dan transfer file.

b. Model Referensi TCP/IP

TCP/IP (Transmission Control ProtocollInternet Protocol) digunakan pertama kali untuk menghubungkan komputer‑komputer pemerintah (USA) dan saat ini sudah menjadi dasar untuk Internet. TCP mempunyai keunggulan yang berhubungan dengan kecocokannya dengan berbagai perangkat keras sistern operasi.

TCP/IP merupakan merupakan kurnpulan dari protokol‑protokol yang digunakan untuk mengatur komunikasi data di dalarn jaringan Internet atau jaringan yang luas. TCP/IP digunakan untuk komu antarkornputer yang berada pada tempat yang jauh atau komunikasi data Wide Area Network, ( Semua komputer yang berhubungan dengan Internet akan berkomunikasi dengan mengguna protokol ini. Penggunaan protokol ini dapat menghubungkan berbagai jenis kornputer dengan sistern operasi berbeda.

Tujuan digunakannya TCP/IP adalah agar data atau informasi yang dikirimkan dapat sampai ke komputer dengan tepat. Dengan menggunakan protokol ini, data yang dikirimkan dapat terhindar dari kemungkinan hilangnya data tersebut ketika sampai ke komputer tujuan.

TCP/IP dibagi menjadi empat layer atau lapisan protokol, di mana keempat protokol tersebut akan memperlakukan informasi yang diterima dari protokol lain sebagai data. Apabila suatu protokol menerima data dan protokol lam pada tingkat layer ch atasnya, layer tersebut akan menambahkan infonnasi tambahan pada data tersebut sebagai tanda bahwa datanya telah melewati layer tersebut. Setelah diberikan informasi tambahan, data tersebut akan diteruskan pada layer di bawahnya, data tersebut akan dicek kebenarannya. Apabila data tersebut telah benar, protokol di bawahnya akan melepaskan informasi tambahan tersebut dan kemudian akan melanjutkannya ke layer di atasnya.

Garnbar 4.16. Model referensi TCP/IP

Keempat layer TCP/IP, yaitu :

1. Network Interface layer

Layer ini mempunyal tugas untuk menerima data dan dan ke media fisik (kabel, fiber optic, atau gelombang radio). Layer ini berfungsi untuk meneterjemahkan data analog menjadi data digital agar dapat dimengerti oleh komputer.

2. Internet layer

Internet layer mempunyai tugas mengirimkan data ke alarnat yang tepat pada tujuan. Pada Internet layer terdapat tiga protokol, yaitu IP (Inteniet Protocol), ICMP (Internet Control Message Protocol), dan ARP (Address Resolution Protoc). IEP berfungsi untuk mengumumkan data ke alamat yang dituju secara tepat. ICW berfungsi untuk mengumumkan pesan dan melaporkan apabila pengiriman data mengalami kegagalan.

3. Transport Layer

Transport layer betugas untuk mengadakan kontak dan mengatur aliran data antara dua host atau komputer. Pada transport layer terdapat dua protokol, yaku TCP (Transmosion Control Protocol) dan UDP (User Datagram Protocoo. TCP melakukan pekerjaan pertama kali dengan membentuk hubungan dengan pengguna TCP yang lam. UDP hampir sama dengan TCP hanya dalam UDP tidak adanya pengurutan data yang datang dan tidak adanya pengiriman kembali jika data yang dikirim mengalami masalah di tengah jalan.

4. Application layer

Layer bertugas sebagai tempat untuk semua aplikasi yang protokol TCP/IP. Application layer akan bekerja setelah data yang datang melewati ketiga layer di atasnya.

Persamaan antara model OSI dan TCP/IP, yaitu :

1. Mempunyai lapisan (layer).

2. Mempunyai Application layer walaupun mempunyai layanan yang berbeda.

3. Mempunyai transport dan network layer yang sama.

4. Asumsi dasar keduanya adalah menggunakan teknologi packet switching.

Perbedaan antara model OSI dan TCP/IP, yaitu :

a. TCP/IP mengkombinasikan presentation layer dan session layer pada lapisan aplikasi

b. TCP/IP menggabungkan data link dan physical layer menjadi satu lapisan.

Gambar 4.17. Perbandingan model referensi OSI dan TCP/IP