BAB II. SISTEM JARINGAN KOMPUTER
2.5 OPERASI PROTOKOL DAN AKSES MEDIA
Protocol adalah aturan yang digunakan untuk berkomunikasi antar komputer dalam suatu jaringan. Aturan tersebut meliputi aturan tentang karakteristik sebuah jaringan: metode akses, topologi yang digunakan, tipe kabel yang digunakan, dan kecepatan data yang disalurkan.
Protocol juga menentukan prosedure penanganan hilang atau rusaknya data. TCP/IP (untuk UNIX, Windows NT, Windows 95/ME, Windows 2000), IPX (untuk Novell NetWare), DECnet untuk komputer jaringan Digital Equipment Corp.), AppleTalk (untuk komputer Macintosh), dan NetBIOS/NetBEUI (untuk LAN Manager dan Windows) merupakan protokol yang banyak digunakan saat ini.
a. Jenis-Jenis Protocol
Pada sistem jaringan lokal (LAN) memiliki sistem pengkabelan yang relatif sama antara satu dengan lainnya, perbedaan terletak pada setiap protocol jaringan.
Protokol yang mendukung berbagai persyaratan jaringan lokal dan populer digunakan meliputi: 1) Ethernet/IEEE 802.3 2) Token Ring/IEEE 802.5 3) Local Talk 4) FDDI 5) ATM 1) Ethernet
Protocel Ethernet sangat popular dan digunakan secara luas. Hal tersebut dikarenakan Protocol Ethernet mempunyai kekuatan yang setimbang antara kecepatan, harga/biaya, dan kemudahan instalasi, mempunyai teknologi jaringan yang ideal bagi hampir semua pengguna komputer saat ini. Protocol Ethernat menggunakan metode akses yang disebut CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access/Collision Detection). Protocol Ethernet
digunakan pada topologi linear bus, star, atau tree.
2) Fast Ethernet
Protocol fast Ethernet digunakan untuk transfer data 100 Mbps. Protocol ini memerlukan piranti hub dan interface card yang lebih mahal.
3) Gigabit Ethernet
Protocol fast Ethernet digunakan untuk transfer data 1 Gbps. Protocol ini khusus digunakan untuk jaringan utama. Protocol ini menggunakan kabel serat optik atau tembaga.
b. Spesifikasi Jaringan Ethernet.
1) 10BASE210BASE2 –nama lain dari jaringan murah (cheapnet)- adalah spesifikasi jaringan yang diran-cang pada worksgroup lingkungan Ethernet, mudah, tidak mahal, dan fleksibel bila harus dipindahkan.
Angka "2" menunjukkan batas maksimum panjang kabel antar segmen yaitu 200 meter (atau lebih tepatnya, 185 meter). Media transmisi yang
digunakan adalah jenis ‘Thin Coaxial’. 10Base2 menggunakan topologi Bus.
2) 10BASE5
10BASE5 –atau Ethernet Thickwire- adalah spesifikasi jaringan yang dirancang untuk tulang punggung jaringan (backbone) Ethernet , tempat yang permanen atau dalam jangka waktu penggunaan yang lama.
Angka "5" menunjukkan batas maksimum panjang kabel antar segmen yaitu 500 meter.
Media transmisi yang digunakan adalah ’Thick Coaxial’.Sama dengan 10Base2, 10Base5 menggunakan topologi Linear Bus.
3) 10BASET
Spesifikasi jaringan Ethernet untuk media transmisi kabel twisted-pair, yang mentransmisikan sinyal 10 Mbps dengan jarak maksimum antar segmen 100 meter.
Berbeda dengan 10Base2 maupun 10Base5, 10BaseT menggunakan topologi Star.
4) 10BASEF
Spesifikasi jaringan Ethernet untuk media transmisi kabel serat optik, yang mentransmisikan sinyal 10 Mbps dengan jarak maksimum antar segmen 2000 meter.
Umumnya digunakan untuk penghubung (link) antar segmen, dan untuk jenis ini yaitu 10BaseF jarang digunakan karena biayanya mahal dan pemasangannya pun tidak semudah ethernet tipe lainnya.
Tabel 2.3 berikut menunjukan jarak maksimum yang digunakan untuk beberapa spesifikasi jaringan sperti dijelaskan pada paraghrap sebelumnya, pada kolom pertama menunjukan spesifikasi jaringan, kolom ke dua menunjukan jenis kabel yang digunakan dan kolom ke tiga menunjukan panjang jarak maksimum antar segmen dalam satuan meter. Tabel 2.3. Spesifikasi Jaringan Ethernet
Spesifikasi Jaringan
Tipe Kabel
Jarak Maks. Antar Segmen
10BaseT Unshielded Twisted Pair (UTP) 100 meter
10Base2 Thin Coaxial 185 meter
10Base5 Thick Coaxial 500 meter
10BaseF Serat Optik 2000 meter
c.
Token Ring
Protokol jaringan yang menggunakan sistem Token Ring, lebih effektif dalam memberi kesempatan bagi setiap PC yang tersambung ke jaringan untuk mengakses media komunikasi yang digunakan. Teknik Token Ring digunakan oleh jaringan yang di kembangkan oleh IBM. Pada protocol Token Ring, komputer saling terhubung sehingga sinyal melalui sepanjang jaringan dari satu komputer ke komputer lain pada ring logikal.
1) Local Talk
Local Talk adalah protokol jaringan yang dikembangkan oleh Apple Computer, Inc. untuk komputer Macintosh (Mac). Metode akses yang digunakan adalah CSMA/CA (Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance). Mirip dengan metode akses CSMA/CD (lihat Prinsip Dasar Metode Akses Media. Sistem operasi komputer bisa digunakan untuk jaringan peer-to-peer tanpa membutuhkan software tambahan. Apabila dikehendaki untuk jaringan client/server, hanya dengan menambah software server AppleShare.
Protokol Local Talk bisa digunakan pada topologi linear bus, star, atau tree dengan menggunakan kabel twisted pair. Kelemahan utama protokol Local Talk adalah kecepatan. Kecepatan transmisi data hanya 230 Kbps.
2) FDDI
Fiber Distributed Data Interface (FDDI) adalah protokol jaringan yang digunakan terutama untuk saling menghubungkan (interconnect) dua atau lebih local area networks (LAN). Metode akses yang digunakan adalah
token-passing. Keuntungan menggunakan protokol ini adalah kecepatan, karena beroperasi dengan menggunakan media transmisi kabel serat optik yang dapat memindahkan data dengan kecepatan sebesar 100 Mbps.
3) ATM
Asynchronous Transfer Mode (ATM) adalah protokol jaringan yang dapat memindahkan data dengan kecepatan 155 Mbps atau lebih. ATM mendukung berbagai bentuk media/data seperti video, audio CD, dan gambar. ATM bekerja pada topologi, yang dapat bekerja baik dengan menggunakan media transmisi kabel serat optik sekualitas dengan kabel
twisted pair.
ATM sering digunakan untuk menghubungkan dua atau lebih LAN. Juga sering dipakaiISP(Internet Service Providers=penyedia layanan internet) untuk menyediakan internet kecepatan tinggi kepada para pelanggannya.
d. Kesimpulan
Protocol Kable Kecepatan Topologi
Ethernet Twisted Pair, axial, 10 Mbps Linear Bus, Star,
Fast
Ethernet Twisted Pair, Fiber 100 Mbps Star
Local
Talk Twisted Pair 23 Mbps Linear Bus or Star
Token
Ring Twisted Pair
4 Mbps - 16
Mbps Star-Wired Ring
FDDI Fiber 100 Mbps Dual ring
ATM Twisted Pair, Fiber 155-2488 Mbps Linear Bus, Star, Tree
e. Prinsip Dasar Metode Akses Media
Untuk mengakses media transmisi diperlukan cara pengaturannya karena penggunaan bersama saluran komunikasi yang jumlahnya terbatas. Topologi bus/star merupakan topologi yang paling sukar dalam menentukan metode aksesnya
1) CSMA (Carrier Sense Multiple Access)
Protokol yang melihat adanya transmisi (carrier) disebut sebagai carrier sense protokol. Bilamana waktu perambatan (propagasi) antar workstation relatif lebih lama dari waktu pengiriman (transmisi) sebuah paket, maka sebuah workstation harus menunggu cukup lama sebelum workstation yang ditujunya mengirimkan
workstation lain juga memgirimkan paketnya sehingga keduanya akan terganggu. Kalau workstation yang berkepentingan dapat mengetahui adanya workstation lain telah melakukan transmisi maka collision (tabrakan) dapat dicegah. Collision hanya terjadi bilamana dua workstation memancarkan secara bersamaan. Teknik Carrier Sense Multiple Access menggunakan cara memeriksa media transmisi terlebih dahulu sebelum melakukan transmisi. Bila bebas ia dapat menyalurkan data, kalau tidak ia dapat menunggu sebentar lalu mencoba transmisi lagi. Workstation ini kemudian menunggu konfirmasi untuk jangka waktu tertentu dengan memperhitungkan waktu propagasi bolak-balik. Konfirmasi ini juga melakukan
contention untuk mendapatkan kanal. Sistem ini efektif bilamana waktu transmisi jauh lebih besar dari waktu propagasi. Collision terjadi bilamana dua workstation melakukan transmisi dalam waktu berdekatan (kurang dari waktu propagasi). Kalau media transmisi tidak bebas maka dapat digunakan beberapa cara untuk mengatur giliran transmisi:
¾ Non Persistent (Random)
Kalau media sibuk, stasiun menunggu selama waktu tertentu misalnya berdasarkan perkiraan distribusi kemungkinan. Keuntungan kemungkinan
collision berkurang. Waktu transmisi kembali yang ditentukan secara acak ini mempunyai kerugian utama bahwa ada waktu yang terbuang, walaupun saat tersebut ada stasiun lain yang ingin melakukan pengiriman.
¾ Persistent
Saluran yang sibuk ditunggu sampai bebas dan segera dilakukan transmisi. Kalau terjadi collision (ditandai dengan tidak adanya konfirmasi) maka prosedur harus diulang kembali setelah menunggu beberapa saat secara sembarang (random). Kalau ada dua workstation atau lebih akan mengirimkan data maka pasti terjadi collision , dan transmisi ulang akan berlangsung setelah collision ini disebut 1-persistent, karena saat saluran bebas ia pasti mengirimkan frame. Waktu tunda propagasi sangat penting karena workstation kedua akan mengirimkan data segera setelah diketahui
saluran bebas. Besar kemungkinannya bahwa frame yang dikirim oleh workstation lain belum tiba, sehingga dapat terjadi collision.
¾ p-persistent
Kalau saluran bebas maka transmisi dilakukan dengan kemungkinan p dan setelah menunda selama satu unit waktu dengan kemungkinan (1p). Unit waktu biasanya sama dengan waktu propagasi maksimum. Bilamana saluran sibuk maka harus ditunggu sampai bebas lalu disalurkan dengan cara yang sama seperti pada saluran yang bebas.
Besarnya p harus sedemikian rupa hingga untuk n workstation yang ingin mengirimkan paketnya make np harus lebih kecil dari 1.Efektivitas CSMA tergantung dari metode persistence yang dipilih.
CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access-Collision Detection)
Merupakan perbaikan dari CSMA. Pada CSMA bila terjadi tabrakan dua paket, media tidak dapat dipakai selama transmisi kedua paket tersebut. Perbaikannya ialah workstation terus mendengarkan saluran selama transmisi. Kalau terjadi
collision maka transmisi paket dihentikan lalu diberikan sinyal yang memberitahu semua workstation bahwa terjadi kesalahan. Lalu diulang lagi setelah menunggu beberapa saat.
2) Token-Passing
Jaringan TokenPassing menggunakan protokol dengan token yang panjangnya 24 bit dan berpola unik secara kontinu mengelilingi suatu kalang logika. Token adalah pesan - yang memungkinkan akses yang bersirkulasi di sekitar cincin (ring). Hanya satu workstation yang dapat memperoleh kendali atas token pada satu waktu. Dalam hal ini tidak ada pengendali pusat dan semua workstation mempunyai status yang sama.
Workstation yang mempunyai data. untuk dikirimkan pertama kali harus memperoleh kendali atas token.
Akses ke token ditentukan oleh status dari sebuah bit yang berada pada ujung depan (leading edge) suatu token yang menunjukkan token dalam
keadaan sibuk atau bebas. Jika token tersebut dalam keadaan bebas, workstation yang mempunyai data akan menangkap token tersebut, mengirimkannya ke jaringan, lengkap dengan alamat dari workstation pengirim dan tujuan, dan menandai token tersebut dengan sibuk.
Token akan meneruskan perjalanannya mengelilingi LAN. Data akan dikirimkan dalam bentuk paket. Ukuran dari kalang tetap sehingga ada waktu tunda pengiriman yang tetap di sekeliling kalang. Kalang tersebut dapat mendukung sejumlah, bit yang tetap pada satu waktu dan bit-bit ini disatukan ke dalam sejumlah paket. Workstation dapat mengirimkan sebanyak mungkin token asalkan tidak melebihi waktu yang ditentukan. Selarna data tersebut berputar mengelilingi jaringan, alamat tujuan akan dibaca oleh setiap workstation secara bergiliran sampai workstation tujuan mengenali alamat tersebut. Workstation tersebut akan mengkopi data dan, mengembalikan paket tersebut (masih dalam keadaan penuh) ke jaringan. Jika paket tersebut telah berputar secara benar di dalam sebuah kalang logika dan telah kembali ke workstation asal, data akan dihapus dari paket dan token akan bebas sebelum dilewatkan ke workstation berikutnya.