BAB I Jaringan Komunikasi Data

(1)

BAB I

Jaringan Komunikasi Data

1.1 Model Komunikasi

Kita akan mulai dengan model sederhana dari komunikasi, yang digambarkan dengan diagram blok dalam gambar 1.1.

Sumber Transmiter _TelkomSistem Receiver Tujuan

Gambar 1.1 M odel Komunikasi yang umum

Sumber Data T ujuan Akhir

Inti dari sistem komunikasi adalah pertukaran data antara dua bagian. Gambar 1.2 menggambarkan komunikasi antara workstation dan server melalui jaringan telpon umum.

Modem Modem

Wor kstation

Ser ver Jar ingan T elkom

Gambar 1.2 Contoh K omunikasi Data

Contoh yang lain adalah pertukaran sinyal suara antara dua telepon melalui jaringan yang sama. Elemen-elemen penting dari model adalah :

1. Source (sumber); alat ini menghasilkan data untuk

ditransmisikan/dikirim; contohnya adalah telepon dan personal komputer.

2. Transmiter; mengubah atau mengkodekan informasi sama seperti

memproduksi sinyal elektromaknetik yang akan ditransmisikan secara berurutan.

3. Trasmission System (sistem transmisi); dapat berupa transmisi

(2)

4. Receiver (penerima); menerima sinyal dari sistem transmisi dan mengubahnya ke dalam bentuk yang dapat dimengerti oleh alat tujuan.

5. Destination (tujuan); penerima data yang datang dari alat penerima

(receiver).

Secara umum konsep komunikasi data harus menjalankan beberapa tugas pokok yang mendasar. Untuk mendapatkan pengertian ini secara menyeluruh maka disni akan dikelaskan beberapa tugas utama yang harus dilakukan dalam system komunikasi data.

Tugas pertama, Transmission system utilization, adalah membuat agar pengguna sistem komunikasi dan peralatannya dapat digunakan secara effisien. Contohnya adalah pengguna multiplexing, bagaimana agar mampu mengalokasikan pengguna bandwidth dari media yang dipakai secara optimum dan effisien.

Interfacing, system komunikasi data akan menghubungkan alat satu

dengan yang lainnya, hal ini membutuhkan alat yang mampu berkomunikasi dengan keduanya. Agar komunikasi berjalan satu dengan yang lainya seringkali digunakan satu signal yang sengaja dibangkitkan agar dapat dimengerti oleh peralatan lainnya, alat pembangkit signal ini disebut signal

generation. Acap kali signal yang dibangkitkan memerlukan penyesuaian

antara satu system ke system lainnya, untuk itu diperlukan singkronisasi

antara transmitter dan penerima.

(3)

1.2 Konsep Jaringan Komunikasi Data

Jaringan komunikasi data adalah kumpulan terminal data yang saling terhubung melalui media transmisi tertentu dengan tujuan untuk berbagi data/informasi.

Perangkat terminal data atau DTE (Data Terminal Equipment) adalah perangkat yang mampu mengirim atau menerima data melalui jaringan. Jika DTE berupa komputer atau perangkat lain yang berhubungan dengannya (seperti printer atau scanner), jaringannya biasa disebut jaringan komputer.

Biarpun jaringan komunikasi data yang paling populer adalah menggunakan komputer sebagai terminal datanya, namun penggunaan istilah DTE lebih disarankan karena pada banyak aplikasi kita juga menggunakan terminal yang tidak berbentuk komputer. Misalnya jaringan ATM (Anjungan Tunai Mandiri), telpon seluler, dan lain-lain.

Sebuah jaringan biasanya terdiri dari dua atau lebih DTE yang saling berhubungan diantara satu dengan yang lain, dan saling berbagi sumber daya misalnya CDROM, Printer, pertukaran file, atau memungkinkan untuk saling berkomunikasi secara elektronik.

1.3 Macam-Macam Jaringan

1. Berdasarkan Cara Mentransmisikan Data a) Jaringan Point-To-Point

Data ditransmisikan dari satu DTE ke DTE lain secara langsung. Biarpun di dalam jaringan ada banyak DTE, tetapi data hanya dikirim ke satu DTE saja.

b) Jaringan Broadcast

Data ditransmisikan ke seluruh DTE yang terhubung jaringan, namun hanya DTE tertentu yang menerimanya.

2. Berdasarkan Jumlah Terminal Dan Cakupan Area

a) Jaringan Peer To Peer

Apabila hanya ada dua buah DTE yang berhubungan.

(4)

Jaringan dengan banyak DTE, namun dalam area yang cukup kecil sekitar 1 Km2_{. Biasanya digunakan dalam gedung perkantoran}

atau kampus.

c) Metropolitan Area Network (MAN)

Jaringan yang area cakupannya sampai antar wilayah dalam propinsi. Biasanya merupakan hubungan antar beberapa LAN.

d) Wide Area Network (WAN)

Jaringan yang area cakupannya sudah sangat luas, sampai antar negara. Biasanya terdiri dari beberapa MAN. Media transmisinya sudah menggunakan satelite atau kabel bawah laut.

e) Internetworking

Ini merupakan sebutan untuk jaringan yang menghubungkan seluruh komputer di dunia. Merupakan gabungan dari beberapa WAN dan LAN. Jaringan ini populer dengan sebutan internet, dan telah menjadi model koneksi mudah, cepat dan murah antar orang-orang di berbagai penjuru dunia.

1.4 Topologi Jaringan

Topologi jaringan adalah pola hubungan sejumlah DTE dalam membentuk suatu sistem jaringan. Topologi jaringan yang umum dipakai adalah : Mesh, Star, Bus, Tree, dan Ring.

1. Topologi Mesh

(5)

Gambar 1.3 Topologi Mesh

2. Topologi Star (bintang)

(6)

Hub

Gambar 1.4 Topologi Star

3. Topologi Bus

Pada topologi ini semua DTE dihubungkan secara langsung pada medium transmisi dengan konfigurasi yang disebut Bus. Transmisi sinyal dari suatu DTE tidak dialirkan secara bersamaan dalam dua arah. Hal ini berbeda sekali dengan topologi jaringan mesh atau bintang, yang pada kedua sistem tersebut dapat dilakukan komunikasi atau interkoneksi antar DTE secara bersamaan.

(7)

4. Topologi Tree (Pohon)

Topologi jaringan ini disebut juga sebagai topologi jaringan bertingkat. Topologi ini biasanya digunakan untuk interkoneksi antar DTE dengan hirarki yang berbeda. Untuk hirarki yang lebih rendah digambarkan pada lokasi yang rendah dan semakin keatas mempunyai hirarki semakin tinggi. Topologi jaringan jenis ini cocok digunakan pada sistem jaringan komputer .

Hub

Hub Hub

Backbone Cable

Gambar 1.6 Topologi Tree

5. Topologi Ring (Cincin)

(8)

Server

Gambar 1.7 Topologi Ring

1.5 Protocol dan Arsitektur Protocol

Ketika komputer, terminal, dan/atau peralatan data processing melakukan proses pertukaran data (komunikasi data), sebenarnya banyak langkah yang terjadi, melebihi apa yang kita bayangkan sebelumnya. Contoh ketika ketika akan mengirimkan file dari satu komputer ke komputer lainnya, dalam benak kita terpikir bahwa diperlukan jalur komunikasi (pembentukan link) antar komputer tersebut. Baik secara langsug ataupun lewat jaringan telepon. Tetapi kenyataannya ternyata lebih dari sekedar pembentukan link antar komputer. Secara umum hal yang dilakukan oleh komputer pada waktu akan berkomunikasi adalah :

1. Sumber harus mengaktifkan jalur komunikasi ke tujuannya, atau memberi informasi ke jaringan bahwa ia akan berkomunikasi dengan komputer yang ada di dalam jaringan (memberi identitas komputer yang dituju).

2. Sumber harus mengetahui bahwa komputer tujuannya siap untuk menerima bahkan mampu memperbaiki data yang salah.

3. Ketika file dikirim dari sumbernya, maka penerima akan mampu menampung dan mengendalikan sistem penerimaannya secara tepat sesuai dengan urutan datanya.

(9)

penerjemah atau melakukan konversi sehingga dapat dimengerti oleh keduanya.

Jelas dari fakta di atas harus ada kontrol sistem yang mengendalikan proses perpindahan data tersebut. Proses kontrol komunikasi antar komputer atau antar jaringan komputer ini diperlukan satu konsep yang disebut

protocol, selain itu diperlukan juga memahami arsitektur protocol yang dipakai.

Protocol didefinisikan sebagai kumpulan aturan yang telah diorganisasikan dengan baik agar dua entitas dapat melakukan pertukaran data dengan keandalan yang tinggi.

Kunci pokok suatu protocol adalah :

a. Syntax, merupakan format data, besaran signal yang merambat.

b. Semantic, merupakan kontrol informasi dan mengendalikan kesalahan

data yang terjadi.

c. Timing, merupakan penguasaan kecepatan transmisi data dan

urutannya.

Dari konsep dasar suatu protocol, maka akan coba dilihat arsitektur yang dimiliki suatu protocol. Sangat jelas arsitektur protokol harus mampu memberi gambaran kerja untuk mengendalikan komunikasi data antar dua atau lebih komputer.

File transfer

Komunikasi dan statusnya

Jaringan

Komputer 1 Komputer 2

Gambar 1.8 Arsitektur Sistem Pengiriman File

(10)

perintah file dan record file. Pada Modul Komunikasi akan disimpan semua informasi mengenai dialog yang terjadi antar dua komputer, seperti status pengiriman sampai record berapa dan kapan terjadi pengulangan pengiriman dan sebagainya. Sedangkan Modul Access Jaringan adalah menyimpan semua keadaan yang berkaitan dengan jaringan, jika jaringan yang dipakai berubah maka access jaringan akan secara cepat melakukan perubahan.

Jadi, jelas satu modul yang ada tetapi dari modul tersebut keluar berbagai intruksi dan kumpulan intruksi sehingga membentuk satu urutan proses yang teratur. Struktur kerja protokol inilah yang disebut arsitektur protokol.

Ada beberapa macam protokol yang dikenal, diantaranya:

1. Ethernet

Protocol Ethernet sejauh ini adalah yang paling banyak digunakan. Ethernet menggunakan metode akses yang disebut CSMA/CD (Carrier SenseMultiple Access/Collision Detection). Sistem ini menjelaskan bahwa setiap komputer memperhatikan ke dalam kabel dari network sebelum mengirimkan sesuatu ke dalamnya. Jika dalam jaringan tidak ada aktifitas atau bersih komputer akan mentransmisikan data, jika ada transmisi lain di dalam kabel, komputer akan menunggu dan akan mencoba kembali transmisi jika jaringan telah bersih.

Terkadang dua buah komputer melakukan transmisi pada saat yang sama, ketika hal ini terjadi, masing-masing komputer akan mundur dan akan menunggu kesempatan secara acak untuk mentransmisikan data kembali. metode ini dikenal dengan koalisi, dan tidak akan berpengaruh pada kecepatan transmisi dari jaringan.

(11)

Gambar 1.9 Protocol Ethernet

Untuk membuat komputer terhubung melalui protokol Ethernet, Anda harus memiliki kartu jaringan Ethernet. Bentuk yang umum dari kartu Ethernet adalah seperti gambar di bawah.

Gambar 1.10 Ethernet Card

2. Local Talk

LocalTalk adalah sebuh protokol network yang di kembangkan oleh Apple Computer, Inc. untuk mesin-mesin komputer Macintosh. Metode yang digunakan oleh LocalTalk adalah CSMA/CA (Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance). Cara kerja CSMA/CA hampir sama dengan CSMA/CD.

(12)

Protokol LocalTalk dapat digunakan untuk model jaringan Garis Lurus, Bintang , ataupun model Pohon dengan menggunakan kabel twisted pair. Kekurangan yang paling mencolok yaitu kecepatan transmisinya, yang hanya 230 Kbps.

3. Token Ring

Protokol Token Ring dikembangkan oleh IBM pada pertengahan tahun 1980. Metode aksesnya melalui sebuah token dalam sebuah lingkaran seperti Cincin. Dalam lingkaran token, komputer-komputer dihubungkan satu dengan yang lainnya seperti sebuah cincin. Sebuah Sinyal token bergerak berputar dalam sebuah lingkaran (cincin) dalam sebuah jaringan dan bergerak dari sebuah komputer ke komputer berikutnya. Jika pada persinggahan di salah satu komputer ternyata ada data yang ingin ditransmisikan, token akan mengangkutnya ke tempat dimana data itu ingin ditujukan. Token harus terus berputar agar tiap DTE dapat saling berhubungan.

Gambar 1.11 Prtocol Token Ring

Protokol Token Ring membutuhkan model jaringan Bintang dengan menggunakan kabel twisted pair atau kabel fiber optic. Dan dapat melakukan kecepatan transmisi sampai 4 Mbps atau 16 Mbps. Sejalan dengan perkembangan Ethernet, penggunaan Token Ring makin berkurang sampai sekarang.

(13)

Fiber Distributed Data Interface (FDDI) adalah sebuah Protokol jaringan yang menghubungkan antara dua atau lebih jaringan untuk jarak yang jauh. Metode akses yang digunakan oleh FDDI adalah model token, hanya saja cincin yang digunakan dibuat dua. Jadi, FDDI menggunakan dua buah topologi ring secara fisik (lihat gambar). Proses transmisi baiasanya menggunakan satu buah ring, namun jika ada masalah ditemukan akan secara otomatis menggunakan ring yang kedua.

Gambar 1.12 Seluruh DTE berjalan baik

Gambar 1.13 Salah satu DTE bermasalah

Keunggulan dari protokol FDDI adalah kecepatannya yang sampai 100 Mbps jika menggunakan fiber optic.

(14)

Yaitu protokol jaringan yang digunakan untuk komunikasi data beragam. Yaitu jaringan yang digunakan selain untuk transfer data komputer juga untuk aplikasi multimedia seperti suara atau gambar bergerak (video). Jaringan seperti ini dikenal juga dengan ISDN (Integrated Service Digital Network).

Karena data dan multimedia memiliki karakteristik frekuensi yang berbeda, maka pengaturan hubungan antar DTE menjadi tidak sinkron (asynchronous), menyesuaikan dengan data yang dikirim. Itulah mengapa protokol ini dinamakan Asynchronous Transfer Mode (ATM).

ATM mampu bekerja pada kecepatan 155 Mbps atau lebih. Cara kerja ATM adalah dengan mentransmisikan data yang dikemas dalam paket-paket kecil yang disertai header berisi informasi jenis data yang dikirim.

ATM bekerja pada model topologi Bintang, dengan menggunakan Kabel fiber optic ataupun kabel twisted pair. Selain untuk jaringan ISDN, ATM juga banyak dipakai oleh Internet Service Providers (ISP) untuk memenuhi kecepatan koneksi klien yang berbeda.

1.6 Model Referensi

Dengan semakin banyaknya vendor komputer yang mengembangkan perangkat keras dan perangkat lunak jaringan, maka dibutuhkan suatu standarisasi yang disepakati di seluruh dunia agar siapapun dapat dengan mudah terhubung ke jaringan yang ada melalui komputer yang mereka miliki. Pada bagian ini kita akan membahas dua standar yang paling populer.

A. Model Referensi OSI

Badan standar dunia atau ISO (International Standards Organization) mengeluarkan standar yang bernama model referensi OSI (Open System Interconnection), sehingga sering juga disebut model referensi ISO OSI.

Open system (sistem terbuka) adalah konsep mengenai sebuah sistem yang terbuka untuk berkomunikasi dengan sistem-sismen lainnya.

Model OSI memiliki tujuh layer. Prinsip-prinsip yang digunakan bagi ketujuh layer tersebut adalah:

(15)

2. Tiap layer harus memiliki fungsi tertentu yang berbeda dengan layer lainnya.

3. Fungsi setiap layer harus dipilih dengan teliti sesuai dengan ketentuan protokol berstandar internasional.

(16)

Application

Presentation

Session

Transport

Network

Data Link

Physical

Application

Presentation

Session

Transport

Network

Data Link

Physical

DTE 1 DTE 2

Model referensi ISO dapat digambarkan sebagai berikut:

Gambar 1.14 Model Referensi ISO

Berikut adalah keterangan dari tiap layer:

1. Layer Physical

(17)

2. Layer Data Link

Layer Data Link bertugas untuk memastikan seluruh bit yang dikirim dapat diterima tanpa kesalahan. Berbeda dengan layer physical yang hanya mengerti bagaimana mengkonversi bit ke bentuk tegangan tanpa mengerti apa arti bit-bit tersebut, maka layer data link mengerti tiap bit yang dikirim. Layer inilah yang melakukan framing atau pengelompokkan bit dalam pake-paket kecil, mendeteksi kesalahan dan mengirim ulang paket ketika terjadi kesalahan.

3. Layer Network

Layer Network bertanggung jawab mengatur rute jalan (routing) agar paket yang dikirim mencapai DTE yang dimaksud, bukan lainnya.

4. Layer Transport

Layer Transport merupakan antarmuka antara layer atas dan tiga layer bawah (phisycal, data link dan network). Layer ini mengatur berapa banyak data yang dikirim disesuaikan dengan kemampuan jaringan dalam mengalirkan data. Jadi memastikan kualitas atau QOS (quality of service) jaringan tetap maksimum. Dengan kata lain, layer transport melalukan pengendalian aliran data atau flow control.

5. Layer Session

(18)

berjam-jam, tentu akan repot kalau harus mengulang dari awal manakala terjadi kegagalan koneksi. Dengan sinkronisasi ini Anda dapat melanjutkan transfer file yang sebelumnya sempat terputus tanpa harus mengulang dari awal.

6. Layer Presentation

Layer Presentation bertugas menerjemahkan data dari layer di atasnya sehingga bisa dimengerti oleh DTE penerimanya. Layer ini bisa dianalogikan seperti penerjemah dalam percakapan dua orang yang berbeda bahasa. Jadi layer ini memastikan data yang dikirim bisa diinterpretasikan ulang secara benar oleh penerima. Mekanisme penerjemahan ini biasanya dibuat sedemikian rupa sehingga kalaupun pada perjalanannya terjadi gangguan atau distorsi maka penerima masih bisa memahami maksudnya. Ada banyak sekali metode penerjemahan yang dikenal, diantaranya adalah kode ASCII dan Unicode untuk informasti berupa string karakter.

7. Layer Application

Layer Application merupakan antarmuka antara DTE dengan manusia penggunanya. Secara sederhana, layer ini adalah program aplikasi dalam layer physical, layer data link dan layer network sekaligus.

(19)

Application

Tidak terdapat pada model TCP/IP Model referensi TCP/IP merupakan model referensi tertua, bahkan bisa dikatakan sebagai kakeknya dari semua jenis jaringan di dunia. Sebab, model referensi ini digunakan pada jaringan komputer pertama di dunia, yaitu ARPANET (jaringan yang dikembangkan oleh Departemen Pertahanan Amerika Serikat), yang kemudian berkembang menjadi jaringan internet yang kita kenal sekarang.

Model referensi TCP/IP merupakan model sederhana dari OSI. Layer-layernya bisa dilihat pada gambar berikut:

Gambar 1.15 Model Referensi TCP/IP

Keterangan dari tiap layer adalah sebagai berikut: 1. Layer Internet

Layer internet melakukan apa yang dikerjakan oleh layer Network pada model OSI. Sederhananya, layer internet ini bertugas mengirim data yang dikirim dalam bentuk paket-paket kecil – sehingga dikenal dengan istilah packet switching – dari host ke network tanpa mempedulikan rute dari tiap paket tersebut. Sehingga seringkali paket-paket ini tiba di tujuan dalam urutan yang terbalik atau acak. Tugas layer di atasnya adalah untuk mengatur urutan tersebut menjadi benar dan dapat dimengerti. Format paket ditentukan berdasar protokol resmi yang disebut IP (Internet Protocol).

(20)

Layer ini bertugas untuk memungkinkan terjadinya percakapan antara host pengirim dan host penerima. Kerjanya mirip dengan layer transport pada model OSI, yaitu sebagai interface antara layer internet dengan layer di atasnya. Layer transport pada TCP/IP ada dua macam, yaitu:

i. TCP (Transmission Control Protocol)

Protokol jenis ini berorientasi pada koneksi dan kehandalan (reliable connection-oriented). Maksudnya tiap paket yang dikirim diatur besar kecilnya, cepat lambatnya (flow control) menyesuaikan kualitas jaringan (QOS). Biarpun proses pengiriman informasi bisa jadi agak lama, namun paket yang dikirim dipastikan bisa diterima tanpa kesalahan.

ii. UDP (User Datagram Protocol)

Protokol jenis ini tidak memperhatikan kehandalan dan koneksi (unreliable connectionless oriented). Maksudnya paket yang dikirim tidak memperhatikan apakah jaringan siap untuk mendengar atau menyaksikan secara real-time atau live.

3. Layer Application

(21)

Jika Anda perhatikan diagram model TCP/IP di atas, terlihat bahwa TCP/IP tidak memiliki layer Data Link dan Physical seperti halnya model OSI. Ini bukan berarti bahwa TCP/IP tidak menggunakan kartu jaringan dalam komunikasi datanya, namun maksudnya adalah TCP/IP tidak mempedulikan apa dan bagaimana bit-bit data dialirkan melalui jaringan, asalkan tiap paket dapat dikirim ke tujuan.

(22)