Standar Kompetensi 9 :Merancang bangun dan menganalisis Wide Area Network
1. Uraian Materi a) Konsep WAN
Wide Area Network (WAN) merupakan jaringan komunikasi data yang secara geografis mencakup area yang sangat luas, lingkup nasional, regional dan global dan menggunakan sarana fasilitas transmisi umum seperti telepon, kabel bawah laut ataupun satelit. Media yang melayani komunikasi WAN adalah termasuk dalam PhysicalLayer atau Layer 1 dalam OSI 7 Layer. Data yang lalu-lalang didalam media WAN tersebut diatur dengan menggunakan seperangkat aturan dalam Data Link layer maupun NetworkLayer yang merupakan Layer 2 dan Layer 3 dari OSI 7 Layer.
Gambar 1 Kosep WAN
Sebuah WAN adalah seperangkat peraturan atau yang sering disebut dengan istilah protokol ini, mengatur bagaimana si pengirim dan penerima dapat menggunakan media WAN tersebut untuk mentransfer data dengan cepat dan benar. Data akan diproses oleh protokol-protokol pada Layer 3, 2, dan 1 sebelum dikirimkan. Proses ini disebut pembungkusan data atau encapsulation (enkapsulasi). Oleh karena itu, protokol-protokol tersebut sangat penting dalam menentukan penggunaan media WAN. Berikut ini adalah beberapa protokol pengatur penggunaan media WAN:
- Point-to-Point Protocol (PPP)
Protokol PPP adalah merupakan protokol standar yang paling banyak digunakan untuk membangun koneksi antar atau antara sebuah host ke perangkat dalam media WAN secara sinkron (synchronous) maupun asinkron (asynchronous).
- Serial Line Internet Protocol (SLIP)
SLIP merupakan pendahulu dari PPP yang banyak digunakan dalam membangun koneksi serial point-to-point yang menggunakan protokol komunikasi TCP/IP.
- High-level Data Link Control (HDLC)
Protokol layer data link ini merupakan protokol ciptaan Cisco System, sehingga protokol ini hanya digunakan ketika sebuah jalur WAN menggunakan dua buah perangkat router Cisco di kedua ujungnya. Apabila perangkat yang digunakan selain produk Cisco, maka protokol yang digunakan adalah PPP yang merupakan protokol standar.
- X.25/LAPB
X.25 merupakan standar buatan organisasi standardisasi telekokomuikasi internasional, ITU-T, yang mendefinisikan cara koneksi antara perangkat DTE (Data Terminal Equipment) dengan DCE (Data Communication Equipment) yang memungkinkan perangkat-perangkat komputer dapat saling berkomunikasi. Kelebihan dari X.25 adalah kemampuannya untuk mendeteksi kesalahan (error) yang sangat tinggi. Maka dari itu, protokol komunikasi ini banyak digunakan dalam media WAN analog yang tingkat kesalahannya tinggi.
- Frame Relay
Frame relay merupakan protokol yang khusus digunakan untuk membuat koneksi WAN jenis Packet-Switched dengan performa yang tinggi. protokol WAN ini dapat digunakan pada berbagai macam interface jaringan. Karena untuk mendukung performanya yang hebat ini, frame relay membutuhkan media WAN yang berkecepatan tinggi, reliabel, dan bebas dari kesalahan. - Asynchronous Transfer Mode (ATM)
ATM merupakan sebuah protokol standar internasional untuk jaringan cell relay, di mana berbagai macam layanan seperti suara, video, dan data dapat dilayani bersama dengan
menggunakan sel-sel yang berukuran tetap. Sel adalah paket data yang berukuran kecil. Protokol ATM banyak digunakan untuk memaksimalkan penggunaan media WAN berkecepatan sangat tinggi seperti Synchronous Optical Network (SONET).
b) Infrastruktur WAN (Wide Area Network)
Seperti halnya Local Area Network (LAN), terdapat sejumlah perangkat yang melewat-kan aliran informasi data dalam sebuah WAN. Penggabungan perangkat tersebut akan menciptakan infrastruktur WAN. Perangkat-perangkat tersebut adalah :
Router adalah peningkatan kemampuan dari bridge. Router mampu menunjukkan rute/jalur (route) dan memfilter informasi pada jaringan yang berbeda. Beberapa router mampu secara otomatis mendeteksi masalah dan mengalihkan jalur informasi dari area yang berma-salah. Gambar simbol router dan contoh penggunaannya ditunjukkan Gambar 2 berikut ini.
a. b.
Gambar 2 Router, a) simbol, b) contoh penggunaan dalam jaringan 2) Switch ATM
Switchasynchronoustransfermode(ATM) menyediakan transfer data berkecepatan tinggi antara LAN dan WAN. ATM adalah suatu nama teknologi jaringan berkecepatan tinggi yang bersifat connection–orienteddan banyak digunakan baik dalam LAN maupun WAN. Yang dimaksud dengan jaringan berkecepatan tinggi saat ini adalah jaringan yang beroperasi pada kecepatan 100 Mbps atau lebih. ATM dapat men-switch data pada kecepatan gigabit (1000 Mbps). Tentu saja kecepatan yang tinggi tersebut membutuhkan peralatan yang kompleks dan rumit, karena itu jaringan ATM lebih mahal dibandingkan dengan teknologi lain. Untuk mencapai kecepatan transfer yang tinggi, sebuah jaringan ATM menggunakan perangkat keras dan tehnik perangkat lunak yang spesial, yaitu : Sebuah jaringan ATM memiliki satu atau lebih switch berkecepatan tinggi, yang terhubung ke host-host komputer atau switch-switch ATM lainnya. ATM menggunakan fiber optikal untuk koneksi, termasuk koneksi dari host komputer ke ATM switch, yang menyediakan laju transfer yang lebih tinggi dibanding kabel tembaga. Biasanya koneksi antara host komputer dengan ATM switch berkisar antara 100-155 Mbps. Layer terbawah pada jaringan ATM menggunakan fixed-size frame yang disebut cells. Karena tiap sel panjangnya sama, perangkat keras ATM switch dapat memproses sel-sel secara cepat. Simbol switch ATM dan contoh implementasinya ditunjukkan Gambar 3 berikut ini.
Gambar 3 Simbol switch ATM dan contoh implementasinya 3) Modem (modulator/demodulator)
Modem mengkonversi sinyal digital dan analog. Pada pengirim, modem mengkonversi sinyal digital ke dalam bentuk yang sesuai dengan teknologi transmisi untuk dilewatkan melalui fasilitas komunikas analog atau jaringan telepon (public telephone line). Di sisi penerima, modem mengkonversi sinyal ke format digital kembali.
Modem berasal dari singkatan MOdulator DEModulator. Modulator merupakan bagian yang mengubah sinyal informasi kedalam sinyal pembawa (carrier) dan siap untuk dikirim-kan, sedangkan Demodulator adalah bagian yang memisahkan sinyal informasi (yang berisi data atau pesan) dari sinyal pembawa yang diterima sehingga informasi tersebut dapat diterima dengan baik. Modem merupakan penggabungan kedua-duanya, artinya modem adalah alat komunikasi dua arah. Setiap perangkat komunikasi jarak jauh dua-arah umumnya menggunakan bagian yang disebut “modem”, seperti VSAT, Microwave Radio, dan lain sebagainya, namun umumnya istilah modem lebih dikenal sebagai perangkat keras yang sering digunakan untuk komunikasi pada komputer.
Data dari komputer yang berbentuk sinyal digital diberikan kepada modem untuk diubah menjadi sinyal analog, ketika modem menerima data dari luar berupa sinyal analog, modem mengubahnya kembali ke sinyal digital supaya dapat diproses lebih lanjut oleh komputer. Sinyal analog tersebut dapat dikirimkan melalui beberapa media telekomunikasi seperti telepon dan radio. Setibanya di modem tujuan, sinyal analog tersebut diubah menjadi sinyal digital kembali dan dikirimkan kepada komputer. Terdapat dua jenis modem secara fisiknya, yaitu modem eksternal dan modem internal.
4) CSU/DSU (Channel Service Unit / Data Service Unit)
CSU/DSU sama seperti modem, hanya saja CSU/DSU mengirim data dalam format digital melalui jaringan telephone digital. CSU/DSU biasanya berupa kotak fisik yang merupakan dua unit yang terpisah : CSU atau DSU.
5) Multiplekser
Sebuah multiplekser mentransmisikan gabungan beberapa sinyal melalui sebuah sirkit (circuit). Multiplekser dapat mentransfer beberapa data secara simultan (terus-menerus), seperti video, sound, text, dan lain-lain.
6) Communication Server
Communication server adalah server khusus “dial in/out” bagi pengguna untuk dapat melakukan dial dari lokasi remote sehingga dapat terhubung ke LAN. Diagram jaringan yang menggunakan communication server ditunjukkan pada Gambar 4.
Gambar 4 Diagram implementasi communicationserver 7) Switch X.25 / Frame Relay
Switch X.25 dan Frame Relay menghubungkan data lokal/private melalui jaringan data, mengunakan sinyal digital. Unit ini sama dengan switch ATM, tetapi kecepatan transfer datanya lebih rendah dibanding dengan ATM.
2. Rangkuman
Dalam merancang WAN diperlukan pemilihan protokol-protokol yang akan mengatur fungsi dan kerja dari perangkat-perangkat jaringan. Protokol berisi prosedur kerja standar dari perangkat WAN agar dapat saling berkomunikasi dan melakukan transfer data dengan cepat dan benar. Protokol diterapkan dalam perangkat jaringan dan merupakan infrastruktur WAN. Beberapa perangkat penyusun infrastruktur WAN dibutuhkan berkecepatan tinggi dan mampu meneruskan berbagai jenis data atau layanan.
3. Tugas
Gambarkan jaringan WAN sederhana untuk menghubungkan jaringan lokal sekolah dengan jaringan internet dan jaringan pendidikan nasional (Jardiknas)
Kegiatan Belajar 2
Konsep topologi fisik dan logik pada WAN
1. Uraian Materi
a. Klasifikasi jaringan komputer berdasarkan fungsi
Berdasarkan fungsi, terbagi menjadi jaringan klien-server (client-server) dan jaringan ujung ke ujung (peer-to-peer). Jaringan klien-server pada dasaranya terdapat satu komputer yang disiapkan menjadi pelayan (server) dari komputer lainnya yang bertindak sebagai klien (client). Semua permintaan layanan sumberdaya dari komputer klien harus dilewatkan ke komputer pelayan yang akan mengatur layanannya. Apabila komunikasi permintaan layanan sangat sibuk dapat dilayani dengan beberapa server, sehingga ada pembagian tugas, misalnya file-server, print-server, database server dan sebagainya.
Jaringan ujung ke ujung itu ditunjukkan dengan komputer-komputer yang saling mendukung, sehingga setiap komputer dapat memakai bersama sumberdaya dari komputer lainnya dan siap melayani permintaan dari komputer lainnya. Model jaringan ini biasanya hanya bisa diterapkan pada jumlah komputer yang tidak terlalu banyak, maksimum 25, karena
komunikasi akan menjadi rumit dan macet bilamana komputer terlalu banyak. a) Klasifikasi berdasarkan topologi
Berdasarkan betuk topologinya, jaringan komputer dapat dibedakan atas: bus, bintang (star), cincin (ring), mesh, dan pohon (tree).
1) Topologi Bus
Topologi bus menghubungkan komputer satu dengan lainnya secara berantai dengan perantara sebuah kabel yang umumnya berupa kabel tunggal jenis koaksial (coaxial). Semua node dihubungkan secara seri menggunakan kabel tersebut. Topologi bus seperti ditunjukkan pada Gambar 5, umumnya tidak menggunakan suatu peralatan aktif untuk menghubungkan komputer. Oleh karena itu, pada ujung-ujung kabel koaksial harus ditutup dengan tahanan (terminator) untuk menghindari pantulan gelombang sinyal yang dapat menimbulkan gangguan dan menyebabkan kemacetan jaringan.
Kelebihan topologi bus, yaitu:
- Hemat kabel dan harganya lebih murah, karena harga kabel yang digunakan lebih murah dan pada jaringan ini tidak dibutuhkan hub.
- Layout kabel sederhana
- Jika salah satu komputer mati maka tidak akan menganggu komputer yang lain.
- Mudah dikembangkan. Kekurangan topologi bus yaitu:
- Deteksi dan isolasi kesalahan sangat kecil
- Lalu lintas data yang padat sehingga sering terjadi tabrakan file data yang dikirim.
- Apabila salah satu client rusak atau kabel putus maka jaringan tidak berfungsi. 2) Topologi Star
Topologi star merupakan topologi jaringan yang paling sering digunakan. Pada topologi star, kendali terpusat dan semua link harus melewati pusat yang menyalurkan data tersebut ke semua simpul atau komputer yang dipilihnya. Simpul pusat disebut dengan stasiun primer atau server dan bagian lainnya disebut dengan stasiun sekunder atau client. Pada topologi star, koneksi yang terganggu antara suatu node dan hub tidak mempengaruhi jaringan. Jika hub terganggu (rusak) maka semua node yang dihubungkan ke hub tersebut tidak dapat saling berkomunikasi. Node adalah titik suatu koneksi atau sambungan dalam jaringan, sedangkan hub berfungsi untuk menerima sinyal-sinyal dan meneruskan kesemua komputer yang terhubung.
Gambar 6 Topologi star Kelebihan topologi star yaitu:
- Fleksibilitas tinggi.
- Penambahan atau perubahan komputer sangat mudah dan tidak menganggu bagian jaringan lain, yaitu dengan cara menarik kabel menuju hub.
- Kontrol terpusat sehingga mudah dalam pengelolaan jaringan.
- Kemudahan deteksi dan isolasi kesalahan atau kerusakan, jika terdapat salah satu kabel yang menuju node terputus maka tidak akan mempengaruhi jaringan secara keseluruhan. Hanya kabel yang putus yang tidak dapat digunakan.
Kekurangan topologi star yaitu: - Boros kabel
- Perlu penanganan khusus
- Jika hub rusak maka jaringan yang berada dalam satu hub akan rusak. 3) Topologi Ring
Topologi ring adalah topologi jaringan berbentuk rangkaian titik yang masing-masing terhubung ke dua titik lainnya, sedemikian sehingga membentuk jalur melingkar membentuk cincin. Pada topologi ring, komunikasi data dapat terganggu jika satu titik mengalami gangguan. Jaringan FDDI mengantisipasi kelemahan ini dengan mengirim data searah jarum jam dan berlawanan dengan arah jarum jam secara bersamaan.
Gambar 7. Topologi Cincin Kelebihan topologi ring:
- Hemat kabel
- Tidak akan terjadi tabrakan pengiriman data (collision), karena pada satu waktu hanya satu node yang dapat mengirimkan data.
Kelemahan topologi ring
- Peka kesalahan, sehingga jika terdapat gangguan di suatu node mengakibatkan terganggunya seluruh jaringan.
- Pengembangan jaringan lebih kaku - Sulit mendeteksi kerusakan
- Dapat terjadi collisiondua paket data tercampur - Diperlukan penanganan dan pengelolaan khusus 4) Topologi Mesh
Pada topologi mesh, setiap komputer saling terhubung satu dengan lainnya dengan sambungan langsung point-to-point. Dengan demikian sebuah jaringan mesh yang terhubung penuh akan mempunyai n ((n-1)/2) koneksi fisik yang menghubungkan n perangkat. Untuk mengakomodasi kebutuhan sambungan ini, setiap perangkat harus memiliki n-1 antarmuka input/output. Gambar 8 menunjukkan diagram topologi mesh.
Gambar 8 Topologi Mesh Kelebihan topologi mesh:
- Menggunakan sambungan dedicated sehingga mampu mengeliminasi masalah trafik. - Sistem robust (kuat), misal jika satu sambungan tidak bekerja maka tidak berpengaruh pada
kapasistas keseluruhan sistem
- Privasi dapat dijaga karena data atau pesan dikirimkan langsung melalui sambungan dedicated.
- Sambungan point-to-point memudahkan identifikasi kerusakan dan melakukan isolasi. Kekurangan topologi mesh:
- Kebutuhan pengkabelan sangat tinggi - Kebutuhan perangkat I/O sangat tinggi. 5) Topologi Tree
Topologi tree (pohon) mirip dengan topologi star (bintang) tetapi node terhubung ke hub sekunder yang selanjutnya terhubung ke hub sentral (pusat). Hub sentral merupakan hub aktif yang berisi pengulang (repeater) yang akan membangkitkan pola bit yang diterimanya sebelum mengirimkannya kembali keluar. Topologi tree ditunjukkan pada Gambar 9.
Gambar 9 Topologi Tree
b) Klasifikasi Jaringan Komputer Berdasarkan distribusi sumber informasi/data 1) Jaringan terpusat
Jaringan ini terdiri dari komputer klien dan pelayan yang mana komputer klien yang berfungsi sebagai perantara untuk mengakses sumber informasi/data yang berasal dari satu komputer pelayan.
2) Jaringan terdistribusi
Merupakan perpaduan beberapa jaringan terpusat sehingga terdapat beberapa komputer pelayan yang saling berhubungan dengan klien membentuk sistem jaringan tertentu. Berda- sarkan media transmisi data, jaringan dapat dibagi diklasifikasikan:
a) Jaringan Berkabel (Wired Network)
Pada jaringan ini, untuk menghubungkan satu komputer dengan komputer lain diperlukan penghubung berupa kabel jaringan. Kabel jaringan berfungsi dalam mengirim informasi dalam bentuk sinyal listrik antar komputer jaringan.
b) Jaringan nirkabel (Wireless Network)
Merupakan jaringan dengan medium berupa gelombang elektromagnetik. Pada jaringan ini tidak diperlukan kabel untuk menghubungkan antar komputer karena menggunakan ge-lombang elektromagnetik yang akan mengirimkan sinyal informasi antar komputer jaringan.
2. Rangkuman
Berbagai topologi jaringan yang umumnya digunakan dalam LAN dapat digunakan pada WAN. Dengan mengetahui kelebihan dan kekurangan masing-masing topologi maka dapat dipilih topologi yang paling tepat untuk implementasi WAN pada sebuah perusahaan atau instansi tertentu. Topologi yang dipilih akan berdampak pada mekanisme kerja jaringan, kebutuhan perangkat, dan kinerja jaringan yang dihasilkan.
3. Tugas
Untuk menghubungkan komputer pada LAN ke jaringan internet (WAN) umumnya kita menggunakan/menyewa koneksi melalui ISP. Jelaskan topologi yang digunakan pada model koneksi seperti ini.