BAB III
KONSEP METRO ETHERNET
3.1. Teknologi Ethernet
Ethernet merupakan salah satu teknologi yang telah dikenal luas, khususnya dalam arsitektur jaringan LAN. Kelebihannya yang cukup menonjol adalah kemampuannya yang dapat mensupport berbagai protokol yang berada pada layer di atasnya dan juga dengan investasi cost yang bisa dikatakan relatif murah.
3.1.1. Format Ethernet Frame
Format ethernet frame terdiri dari beberapa bagian dimana masing – maisng bagian memiliki jumlah bit yang berbeda dan mempunyai fungsi yang berbeda pula. Format frame dari basic Ethernet yang ada saat ini dapat dilihat pada gambar 3.1. Adapun bagian dari format frame ethernet itu adalah sebagai berikut :
Preamble (PRE) : terdiri dari 7 bytes. Merupakan alternate pattern yang terdiri 1 dan 0 yang berguna untuk memberitahukan kepada stasiun penerima bahwa ada frame yang akan datang, selain itu juga berguna sebagai informasi proses sinkronisasi untuk incoming bit stream dengan jaringan fisikal.
Start of delimiter (SOF) : terdiri dari 1 byte. Alternate pattern yang terdiri 1 dan 0 dengan akhiran dua bit 1.
Destination Address (DA) : terdiri dari 6 bytes. Merupakan identifikasi stasiun tujuan mana yang harus menerima frame informasi.
Source Address (SA) :terdiri dari 6 bytes. Mengidentifikasikan station pengirim. Didalamnya selalu terdapat individual address yang dimulai dengan 0.
Length/Type : terdiri dari 4 bytes. Mengidentifikasikan format dari format yang akan dikirim.
Data : terdiri dari “n“ bytes, dimana n kurang dari atau sama dengan 1500.
Jika data yang dikirim kurang dari 46 bytes maka field tersebut akan diselipkan filler (dalam pad format) sehingga tercapai minimal bytes yang dipersyaratkan.
Frame Check Sequence (FCS) terdiri dari 4 bytes, dimana mencakup 32 bit cyclic redundancy check (CRC).
Gambar 3.1. Ethernet Frame Format
3.1.2. Media Akses Ethernet
Ethernet telah berkembang dari standard 10 Mbps ke 100 Mbps (Fast Ethernet) bahkan saat ini mencapai 1 Gbps (Gigabit Ethernet). Saat ini tersedia berbagai macam media transmisi yang memenuhi kebutuhan transmisi pelanggan.
IEEE mengeluarkan beberapa standard untuk teknologi ethernet terutama berhubungan dengan media transmisi. Jenis standard tersebut dapat dilihat pada tabel 1 berikut :
Tabel 3.1. Standard IEEE untuk ethernet IEEE
Standard Type Jenis Media Jarak
Maksimum
IEEE 802.3
10Base5 (Thick Coax atau
Thicknet) Kabel Coaxial 500 m 10Base2 (Thin Coax atau
Thinnet) Kabel Coaxial 185 m
10BaseT UTP Cat 3,4,5 100 m
10BaseFL Fiber 2000 m
IEEE 802.3u (Fast Ethernet)
100BaseTx UTP Cat 5 100 m
100BaseT4 UTP Cat 3 100 m
100BaseT2 UTP Cat 3,4,5 100 m
100BaseFx Fiber 2000 m
IEEE 802.3z (Gigabit Ethernet)
1000BaseLx Single Mode Fiber 3000 m
1000BaseSx Multi Mode Fiber 550 m
3.1.3. Metode Akses Ethernet
Untuk dapat mengakses jaringan maka semua perangkat yang berbasis Ethernet menggunakan Carrier Sense Multiple Access/Collision Detection (CSMA/CD), sehingga dengan CSMA/CD maka akan dilakukan cek media kepada perangkat yang lain sebelum melakukan transmit informasi, mengatur collision data dan mengurangi banyaknya collision yang terjadi pada jaringan.
3.2. Konsep Layanan Metro Ethernet 3.2.1. Pengertian Metro Ethernet
Jaringan Metro Ethernet secara umum didefinisikan sebagai jaringan yang menghubungkan jaringan LAN yang terpisah secara geographis dan juga menghubungkan jaringan WAN atau jaringan backbone yang secara umum dimiliki oleh provider. Jaringan Metro Ethernet menyediakan layanan koneksi melintasi metro geographis dengan menggunakan teknologi ethernet sebagai protokol utama dan memungkinkan untuk aplikasi broadband. Saat ini ethernet memiliki dua kunci aplikasi layanan utama yang menyita banyak perhatian serta pertumbuhan, yaitu koneksi ke jaringan internet public serta koneksi antara LAN corporate yang terpisah secara geographis.
Dalam Metropolitan Area Network (MAN), teknologi ethernet sangat potensial untuk meningkatkan kapasitas jaringan dengan cost yang efektif dan menawarkan service yang beragam. Dasar penggunaan ethernet pada MAN secara umum dikenal dengan Metro Ethernet Network (MEN) bahkan beberapa provider
menawarkan jaringan Metro Ethernet tersebut untuk jaringan WAN. Ilustrasi jaringan Metro Ethernet dapat dilihat pada gambar 3.2.
Gambar 3.2. Ilustrasi Jaringan Metro Ethernet
Links merupakan jaringan point-to-point utama dan dapat berupa jaringan ethernet dengan berbagai kecepatan
Nodes dapat berupa router atau switch, tergantung dari lokasi pada jaringan Metro Ethernet, layanan yang digunakan serta service level yang ditawarkan (berhubungan dengan sistem proteksi jaringan)
WAN, menghubungkan jaringan Metro Ethernet diantara jarak yang jauh
3.2.2. Kedudukan Metro Ethernet Pada OSI Seven – Layer
Fungsi utama data link layer adalah menyediakan fasilitas transmisi berupa saluran yang bebas dari kesalahan transmisi yang tidak terdeteksi kepada network layer. Fungsi ini dijalankan dengan mengubah data menjadi beberapa frame dan ditransmisikan secara berurutan. Mekanisme pengaturan trafik akan
menjamin pengirim mengetahui besar buffer yang ada di penerima untuk menjamin kecepatan transmisi data tidak menurun.
Pada layanan Metro Ethernet terdapat fungsi deteksi kesalahan dan mekanisme pengaturan trafik. Sedangkan jenis media transmisi yang digunakan memiliki kesamaan jenis antarmuka perangkat dan media transmisi (physical layer) dengan layanan tradisional seperti sirkit sewa. Dilihat dari fungsi tersebut, kedudukan layanan Metro Ethernet pada OSI seven–layer seperti dilihat pada Gambar 3.3.
Gambar 3.3. Kedudukan Metro Ethernet Pada OSI Seven – Layer Reference Model
3.2.3. Reference Model Layanan Metro Ethernet
Suatu jaringan Metro Ethernet mempunyai reference model seperti pada gambar 3.4 dan terdiri dari beberapa segment sebagai berikut :
Customer Edge (CE), merupakan perangkat yang berada disisi pelanggan dari sebuah UNI (User Network Interface).
Application Application Presentation Presentation Session Session Transport Transport Network Network Data Link Data Link Physical Physical
Ethernet Ethernet Ethernet
UNI (User Network Interface), merupakan titik demarkasi antara service provider dengan pelanggan. Satu UNI (User Network Interface) merupakan sebuah dedicated line untuk satu pelanggan.
Metro Ethernet Network, merupakan bacbone jaringan berbasis ethernet yang menghubungkan antara UNI. Dimana koneksi antar UNI (User Network Interface) menggunakan koneksi yang disebut EVC (Ethernet Virtual Connection)
Gambar 3.4. Model Reference Layanan Metro Ethernet
3.2.4. Ethernet Virtual Connection (EVC)
Ethernet Virtual Connection (EVC) merupakan satu aspek penting pada layanan metro ethernet. Ethernet Virtual Connection (EVC) merupakan penghubung dari beberapa User Network Interface (UNI). Fungsi yang dilakukan oleh Ethernet Virtual Connection (EVC) adalah sebagai berikut :
Menghubungkan dua atau lebih site pelanggan (UNI) dan memungkinkan adanya transfer ethernet frame antar UNI tersebut
Menjaga terjadinya transfer data dari pelanggan yang bukan merupakan bagian dari satu EVC.
3.3. Type Layanan Metro Ethernet
Terdapat dua jenis layanan yang disediakan oleh jaringan Metro Ethernet, kedua jenis layanan tersebut adalah :
Ethernet Line Service (ELS), menyediakan sebuah koneksi EVC point-to- point diantara dua pelanggan, hampir sama dengan jasa frame relay atau leased line
Ethernet LAN Service (E-LAN), menyediakan koneksi multipoint diantara beberapa pelanggan dalam jaringan berbasis ethernet. E-LAN service ini menawarkan felksibilitas paling baik untuk layanan VPN karena satu EVC telah terhubung ke seluruh site. Jika terdapat satu site baru terhubung, maka secara otomatis site tersebut akan terhubung ke seluruh site yang sudah ada.
Model dari kedua jenis jaringan tersebut dapat dilihat pada gambar 3.5 dan 3.6.
Gambar 3.5. Ethernet Line Service (ELS)
Gambar 3.6. Ethernet LAN Service (E-LAN)
3.4. Parameter Performansi Jaringan Metro Ethernet
Teknologi Ethernet merupakan satu teknologi yang diharapkan mampu mendukung berbagai macam aplikasi. Kemampuan untuk mendukung berbagai macam aplikasi tersebut secara prinsip sangat berkaitan dengan kemampuan jaringan dalam menyediakan quality of service yang tinggi baik dalam manajemen trafik maupun parameter performansi.
Pada jaringan metro ethernet dikenal adanya Service Level Specification (SLS), dimana spesifikasi SLS ini akan menjadi bagian dari Service Level Agreement (SLA) antara service provider dengan pelanggan yang berhubungan dengan pricing serta jaminan performansi. Sebagai sarana pendukung SLA tersebut, merupakan satu keharusan bagi service provider untuk menyediakan satu teknologi yang mampu memonitor dan melakukan verifikasi dari pencapaian performansinya.
3.4.1. Availability Media Transmisi (Jaringan Phisik)
Media phisik yang digunakan untuk metro ethernet di PT Indosat adalah jaringan fiber optik dimana untuk availability jaringan terdapat beberapa tolok ukur yang dijamin untuk mendukung performansi di layanan ethernetnya. Adapun tolok ukur yang dijamin untuk jaringan fiber optik-nya adalah sebagai berikut : 3.4.1.1.Continuity of Service (CoS)
Merupakan persentase availability dalam periode waktu tertentu.
Availability jaringan ini tergantung dari total gangguan yang menyebabkan link fiber yang menjadi media transmisi metro ethernet putus (down).
Secara matematis, besarnya CoS (%) diperoleh dengan menggunakan rumusan berikut :
Dalam implementasinya bentuk jaringan dari metro ethernet tersebut biasanya tidak hanya terdiri dari 1 titik saja melainkan bisa tediri dari beberapa titik yang saling berhubungan, baik terhubung secara serial maupun terhubung secara paralel. Penghitungan % CoS dimasing – masing bentuk hubungan berbeda dimana rumusannya dapat dibedakan atas :
Hubungan serial
Gambar 3.7. Konfigurasi Jaringan Serial
Dengan menggunakan metode perkalian, kita menggunakan besaran % CoS dimasing – masing titik dan diperoleh % CoS Total (Ct)
Ct = CE1 x CE2 x CE3
Dengan menggunakan metode penjumlahan, kita menggunakan besaran unavailable dimasing – masing titik sehingga diperoleh unavailability total (UNt)
UNt = UNE1 + UNE2 + UNE3 dan Ct = 1 – UNt
% ) 100
(%) ( x
Time Operating Total
Downtime Time
Operating Total
CoS = −
E1
EE11 EEE222 EEE333
E
1E E
11E
2E E
22E
1E E
11E
2E E
22 Hubungan Paralel
Gambar 3.8. Konfigurasi Hubungan Paralel
Untuk konfigurasi jaringan diatas, total % CoS Total (Ct) Ct = CE1 + CE2 – (CE1 CE2)
3.4.1.2.MTRS (Mean Time to Restore Service)
Merupakan waktu yang dibutuhkan untuk melakukan restorasi trafik baik dilakukan secara manual ataupun otomatis.
3.4.1.3.MTTR (Mean Time to Repair)
Merupakan waktu yang dibutuhkan untuk melakukan perbaikan dengan melakukan penggantian elemen yang terganggu dalam sebuah system sehingga system dapat berfungsi dengan penuh
3.4.2. Parameter Trafik (Bandwith Profile Parameters)
Pada dasarnya management trafik di jaringan Metro Ethernet merupakan parameter yang menjamin besarnya bandwith yang disediakan oleh provider ke pelanggan. Parameter trafik pada jaringan Metro Ethernet adalah :
a. CIR (Committed Information Rate), merupakan throughput minimum yang harus dijamin oleh jaringan pada kondisi operasi normal. CIR ini
dapat di-set di setiap VLAN pada sebuah UNI, dan total CIR dari seluruh VLAN tidak boleh melebihi kecepatan jaringan phisik (port speed).
b. CBS (Comitted Burst Size), jumlah bit maksimum yang dapat ditransfer selama interval waktu T.
c. EIR (Excess Information Rate), bandwidth total yang diberikan ke pelanggan (bandwidth yang disewa).
d. EBS (Excess Burst Size), jumlah bit maksimum yang dapat ditransfer jika kondisi jaringan tidak kongesti.
Disposisi suatu frame digambarkan dengan perbedaan warna, yaitu : hijau, kuning atau merah. Adapun indikasi dari masing – masing warna tersebut adalah :
Tabel 3.2. Disposisi frame
Warna Disposisi Frame
Merah Dibuang
Kuning Dikirim berdasarkan atribut service, namun spesifikasi performansi tidak digunakan
Hijau Dikirim berdasarkan atribut service, dan spesifikasi performansi juga digunakan
Adapun penentuan level disposisi frame tersebut adalah berdasarkan persamaan berikut :
( )
j(
k j)
c
G B t CIRx t t
W ≥ + −
( )
j(
k j)
e
Y B t EIRx t t
W ≥ + −
Dimana,
WG = Traffic frame dengan disposisi Hijau (Green)
WY = Traffic frame dengan disposisi Kuning (Yellow)
Bc = CBS (Committed Burst Size) pada waktu t
Be = EBS (Excess Burst Size) pada waktu t
tk dan tj = Time interval
3.4.3. Atribut Performansi CoS (Class of Service)
Atribut CoS (Class of Service) merupakan parameter performansi yang menentukan spesifikasi pengiriman frame. Atribut CoS ini tediri dari 3 parameter yaitu : Frame Delay Performance, Frame Delay Variation Performance, dan Frame Loss Ratio.
3.4.3.1.Frame Delay Performance
Yang dimaksud dengan frame delay merupakan interval waktu antara penerimaan bit pertama dari ingress service frame dan bit terakhir yang
ditransmisikan dari egress service frame pada UNI (User Nerwork Interface).
Analogi dari frame delay dapat dilihat pada gambar berikut :
Gambar 3.9. Analogi Konfigurasi Frame Relay
Secara matematis, nilai Frame Delay Performance dapat ditentukan dengan rumus sebagai berikut :
Dimana :
3.4.3.2.Frame Delay Variation Performance
Frame Delay Variation Performance (FDV) merupakan pengukuran dari beberapa hasil pengukuran Frame Delay Performance pada beberapa service frame. FDV dapat diukur untuk semua service frame yang berhasil dikirimkan (Green Service Frame) pada point-to-point EVC dalam satu interval waktu T.
Jika ai merupakan waktu tiba bit pertama dari ith green frame pada sebuah UNI, maka 2 frames i dan j dipilih berdasarkan kriteria berikut :
Jika ri merupakan waktu dimana frame i berhasil diterima pada tujuan (bit terakhir dari frame), maka perbedaan delay yang terjadi antara frame i dan frame j adalah :
Gambar dibawah ini menggambarkan beberapa perbedaan istilah waktu yang berhubungan dengan Frame Delay Variation Performance.
Jika merupakan P (Percentile FDV) dimana nilainya dapat ditentukan sebagai berikut :
... (3.4)
Dimana :
3.4.3.3.Frame Loss Ratio
Frame Loss Ratio merupakan perbandingan (%) antara frame yang gagal terkirim dengan total ingress frame yang dikirim pada interval waktu T. Secara matematis, Frame Loss Ratio dapat ditulis sebaga barikut :
... (3.5)
Dimana :
IT = Total Ingress Frame yang dikirimkan selama interval waktu T ET = Total Ingress Frame yang berhasil terkirim selama interval waktu T
