BAB 2
LANDASAN TEORI
2.1 Teori Umum
2.1.1 Pengertian Jaringan (Network)
Menurut Tanenbaum, (2003, p2), Jaringan komputer adalah sebuah sistem yang terdiri atas kumpulan beberapa autonomous komputer yang saling terhubung dan dapat saling bertukar informasi satu sama lain.
Tiap komputer, printer, atau peripheral yang terhubung dengan jaringan disebut dengan node. Sebuah jaringan komputer sekurang- kurangnya memiliki 2 unit komputer atau lebih, dapat berjumlah puluhan komputer, ribuan atau bahkan jutaan node yang saling terhubung satu dengan yang lain. Hubungan antar komputer tersebut tidak terbatas hanya berupa kabel tembaga saja, namun juga bisa melalui fiber optic, gelombang microwave, infrared, bahkan melalui satelit. Jaringan komputer ini dapat dibagi tiga berdasarkan jangkauan ruang lingkupnya (Forouzan, 2003, p1), yaitu :
• LAN (Local Area Network)
• MAN (Metropolitan Area Network)
• WAN (Wide Area Network).
2.1.2 Jenis-Jenis Jaringan Komputer
Menurut Tanenbeum (2003, p16-19), berdasarkan ukuran jarak yang dapat dijangkau jaringan dapat di bagi menjadi tiga kategori umum yaitu LAN, MAN, dan WAN.
1. Local Area Network
Menurut Tanenbaum (2003, p16), Local Area Network atau biasa disebut LAN adalah sebuah jaringan private yang terdapat dalam suatu bangunan atau kampus. Biasanya di gunakan untuk menghubungkan PC (Personal Computer) dan Workstations pada suatu kantor atau pabrik untuk dapat saling melakukan pertukaran informasi dan berbagi resources (contoh : Printer).
Gambar 2.1 Jaringan LAN
3 Karakteristik yang membedakan jaringan LAN dengan jaringan lainnya adalah :
1. Ukurannya
2. Teknologi Transmisi yang digunakan
3. Topologi
Menurut Tanenbaum (2003, p16-17), LAN terbatas dalam ukurannya, ini berarti kasus terburuk pada waktu transmisi menjadi terbatas dan dapat diketahui lebih awal. Selain itu network management akan semakin simpel. LAN menggunakan teknologi transmisi kabel yang mempunyai speed 10 Mbps sampai 100 Mbps, mempunyai delay yang rendah dan sangat kecil kesalahan atau error terjadi. Baru-baru ini LAN dapat beroperasi sampai kecepatan 10 Gbps. Beberapa Variasi topologi memungkinkan untuk broadcast LAN diantaranya Bus Topology dan Ring Topology.
Gambar 2.2 Jaringan Bus
Gambar 2.3 Jaringan Ring
2. Metropolitan Area Network
Menurut Forouzan ( 2003, p21), Metropolitan Area Network (MAN) adalah jaringan komunikasi data yang dirancang untuk menghubungkan beberapa LAN yang berada dalam satu kota.
MAN juga dapat menghubungkan beberapa LAN menjadi suatu bagian jaringan yang lebih besar lagi. Cakupan geografis dari MAN itu sendiri tidak menghubungkan area geografis yang berbeda. Alasan utamanya memisahkan MAN sebagai kategori khusus adalah telah ditentukannya standart untuk MAN, dan standar ini sekarang sedang diimplementasikan.
Gambar 2.4 Jaringan Metropolitan Area Network
3. Wide Area Network
Menurut Tanenbaum (2003, p.9), Wide Area Network
(WAN) mencakup daerah geografis luas, sering kali mencakup
sebuah negara atau benua. WAN terdiri dari kumpulan mesin yang
bertujuan untuk menjalankan program-program aplikasi.
WAN didesain untuk beroperasi pada wilayah geografis yang sangat luas, memungkinkan akses melalui interface serial, menyediakan konektivitas full time dan part time, menghubungkan peralatan yang dipisahkan oleh wilayah yang luas, bahkan secara global.
Kebanyakan WAN (Wide Area Network) mencakup jaringan yang memiliki jumlah jalur transmisi yang sangat banyak, masing- masing terhubung oleh beberapa pasang router. Jika dua router tidak bisa saling membagi jalur transmisi untuk berkomunikasi mereka harus melakukannya secara tidak langsung (indirect) melalui router lainnya. WAN digunakan untuk menghubungkan jaringan lokal yang satu dengan jaringan lokal yang lain, sehingga pengguna atau komputer di lokasi yang satu dapat berkomunikasi dengan pengguna dan komputer di lokasi yang lain.
Gambar 2.5 Contoh Wide Area Network
2.1.3 Arsitektur Protokol Jaringan
Pada jaringan komputer ada 2 arsitektur penting yang dipakai sebagai standar, yaitu OSI model dan TCP/IP model.
1. Model Referensi OSI
Menurut Tanenbaum (2003, p37) model OSI (Open Systems Interconnection) didasari atas usulan yang dikembangkan oleh International Standarts Organization (ISO) sebagai langkah pertama menuju international standardization protokol yang digunakan dalam berbagai lapisan dan telah direvisi pada tahun 1995.
Model OSI terdiri atas tujuh layer (sehingga disebut 7 OSI Layer).
Model OSI bukanlah arsitektur jaringan karena tidak menentukan layanan yang tepat dan protokol yang akan digunakan dalam setiap layer. Model OSI hanya memberitahu apa saja yang harus dilakukan setiap layer.
Gambar 2.6 Model Referensi OSI Layer
Setiap layer menangani fungsi yang ada di dalamnya dan
bergantung pada layer dibawahnya untuk menangani fungsi komunikasi
yang lebih primitive, serta menyediakan fungsi layanan untuk layer diatasnya. Tujuh model OSI layer adalah sebagai berikut:
a. Application Layer (Layer 7)
Application layer menurut Tanenbaum (2003, p39) Layer ini berada paling atas pada arsitektur OSI Layer. Layer ini berfungsi sebagai alat bagi aplikasi untuk mendapatkan akses ke lingkungan OSI. Layer ini berisi fungsi-fungsi manajemen dan mekanisme yang mendukung aplikasi terdistribusi. Protocol Telnet, HTTP (Hyper Text Transfer Protocol), FTP, browser WWW, dan SMTP berada pada layer ini.
b. Presentation Layer (Layer 6)
Presentation layer menurut Tanenbaum (2003, p39),
Layer ini menentukan data yang akan dipertukarkan oleh
aplikasi (misalnya teks ASCII, data biner, MPEG, GIF, dan
JPEG) dan menyediakan layanan transformasi data bagi layer
aplikasi. Presentation layer menentukan syntax yang
digunakan antar aplikasi dan menyediakan pemilihan dan
modifikasi representasi data yang digunakan. Contoh layanan
yang tersedia pada layer ini antara lain enkripsi dan kompresi
data.
c. Session Layer (Layer 5)
Session layer menurut Tanenbaum (2003, p39), Layer ini menyediakan mekanisme pengendalian dialog antara aplikasi di end-user device. Conversation atau Session dimulai, dikontrol, dan diakhiri dilayer ini.
d. Transport Layer (Layer 4)
Transport layer menurut Tanenbaum (2003, p38), Layer ini menyediakan mekanisme untuk bertukar data antara host. Layanan transportasi data ini memastikan bahwa data terkirim tanpa error, sekuensial (termasuk mengatur kembali urutan data stream jika paket yang tiba tidak beraturan), tanpa loss maupun duplikasi. Layer ini juga bertanggung-jawab atas optimisasi penggunaan layanan jaringan dan menjaga kualitas layanan untuk aplikasi session (menjaga error-rate, delay maksimum, prioritas, dan keamanan). Protocol yang bekerja pada layer ini antara lain yaitu TCP.
e. Network Layer (Layer 3)
Network layer menurut Tanenbaum (2003, p38), Layer
ini menyediakan jaringan komunikasi untuk mengirimkan
informasi antar host. Layer ini memberikan layanan bagi
layer diatasnya dalam hal menangani transmisi data dan
teknologi switching yang digunakan untuk menghubungkan
host. Pada layer ini sistem komputer berkomunikasi dengan jaringan untuk menentukan alamat tujuan (logical addressing). Pada layer ini juga ditentukan bagaimana proses routing bekerja dan bagaimana cara untuk transmisi data (route) dipelajari. Protocol yang bekerja pada layer ini misalnya IP. Network device yang bekerja pada layer ini antara lain adalah router.
f. Data Link Layer (Layer 2)
Tugas utama data link layer menurut Tanenbaum (2003, p38), Layer ini bertugas mengaktifkan, menjaga dan memutuskan link, serta memastikan link tersebut tetap reliable pada media transmisi (memastikan bahwa data dapat terkirim pada suatu media tertentu), melakukan physical addressing, melakukan pengiriman frame yang teratur, dan flow control. Layer ini memberikan fasilitas error detection dan error control bagi layer diatasnya. Protocol yang bekerja pada layer ini antara lain HDLC, Frame Relay, PPP, ATM.
Network device yang bekerja pada layer ini antara lain switch dan bridge.
g. Physical Layer (Layer 1)
Physical Layer menurut Tanenbaum (2003, p38), Layer ini berada paling bawah pada arsitektur OSI Layer.
Layer ini mencakupi semua physical interface antar device
dan aturan pengiriman bit, serta menjelaskan karakteristik masing-masing media transmisi. Network device yang bekerja pada layer ini antara lain hub dan access point.
2. Model Referensi Transmission Control Protocol/Internet Protocol (TCP/IP) Layer
Menurut Tanenbaum (2003, p41), Model TCP/IP (Transmission Control Protocol/Internet Protocol) merupakan hasil eksperimen dan pengembangan terhadap ARPANET. ARPANET adalah sebuah research network yang disponsori oleh DoD (Departemen Pertahanan Amerika Serikat).
Gambar 2.7 Model Referensi TCP/IP Layer
Seperti pada arsitektur OSI, arsitektur TCP/IP menggunakan
prinsip layering, dimana fungsi-fungsi komunikasi dibagi atas
beberapa layer. Tiap layer bertanggung-jawab atas sebagian fungsi,
ini melayani layer diatasnya dan bertanggung pada layer di
bawahnya untuk melakukan fungsi yang lebih primitive. Layer- layer pada arsitektur TCP/IP terbagi atas:
a. Application Layer
Application Layer menurut Tanenbaum (2003, p41), Layer ini berada paling atas dalam arsitektur TCP/IP. Layer ini melingkupi representasi data, encoding, dan dialog control. Protocol yang bekerja pada layer ini, antara lain:
- Virtual terminal (TELNET) - File Transfer Protocol (FTP)
- Simple Mail Transfer Protocol (SMTP) - Domain Name System (DNS)
- HyperText Transfer Protocol (HTTP) b. Transport Layer
Transport Layer menurut Tanenbaum (2003, p40),
Layer ini bertanggung-jawab atas masalah reliabilitas, flow
control, dan error correction, membuat logical connection
antara source dan destination. Protocol yang mengatur layer
ini adalah Transmission Control Protocol (TCP). TCP
membagi informasi dari layer aplikasi menjadi segmen. Selain
TCP, protocol yang bekerja pada layer ini adalah User
Datagram protocol (UDP).
c. Internet Layer
Internet Layer menurut Tanenbaum (2003, p40), Layer ini bertugas membagi segmen TCP menjadi paket dan mengirimnya ke network tujuan. Paket mencapai network tujuan secara bebas, tidak terikat oleh jalur yang diambil.
Proses pemilihan jalur terbaik dan paket switching terjadi pada layer ini. Protocol yang mengatur layer ini adalah Internet Protocol (IP).
d. Host-to-Network Layer
Network Access Layer menurut Tanenbaum (2003, p41), Layer ini berada paling bawah dalam arsitektur TCP/IP.
Layer ini bertanggung-jawab atas semua komponen physical dan logical yang diperlukan untuk membuat link, mencakup physical interface antar device, menentukan karakteristik media transmisi, sifat-sifat sinyal, dan data rate.
2.1.4 Jenis-Jenis Kabel Jaringan
Menurut Sopandi (2010, p20), Kabel merupakan salah satu bagian
yang terpenting dalam media koneksi antara komputer dengan komputer
lainnya, setiap jenis kabel mempunyai kemampuan dan spesifikasi yang
berbeda. Jenis kabel tersebut yaitu :
1. Twisted Pair Ethernet
Kabel Twisted Pair ini terbagi menjadi dua jenis yaitu STP (shielded twisted pair) dan UTP (unshielded twisted pair). Shielded adalah jenis kabel yang memiliki selubung pembungkus. Untuk koneksinya kabel jenis ini menggunakan konektor RJ-11 atau RJ- 45. Pada twisted pair (10 BaseT) network, komputer disusun membentuk suatu pola star. Setiap PC memiliki satu kabel twisted pair yang tersentral pada HUB.
Gambar 2.8 Kabel Twisted Pair Ethernet
2. Coaxial Cable
1. Thin coaxial cable (Kabel Coaxial “Kurus”)
Thin Ethernet atau Thinnet memiliki keunggulan dalam hal biaya yang relatif lebih murah dibandingkan dengan tipe pengabelan lain, serta pemasangan komponennya lebih mudah.
Panjang kabel thincoaxial/RG-58 antara 0.5-185 m dan
maksimum 30 komputer terhubung.
2. Thick coaxial cable (Kabel Coaxial “gemuk”)
Pada Thick Ethernet digunakan transceiver untuk menghubungkan setiap komputer dengan sistem jaringan dan konektor yang digunakan adalah konektor tipe DIX. Panjang kabel transceiver maksimum 50 m, panjang kabel Thick Ethernet maksimum 500 m dengan maksimum 100 transceiver terhubung.
Gambar 2.9 Kabel Coaxial
3. Fiber Optic
Jaringan Fiber Optic mempunyai kecepatan transfer data lebih dari 100 Mbps dan dari segi kehandalan tidak diragukan.
Berbeda dengan media transmisi lainnya, pada serat optik, gelombang pembawanya bukan gelombang electromagnet atau listrik, akan tetapi sinar/cahaya laser, sehingga tidak ada intervensi.
Gambar 2.10 Kabel Fiber optic
2.1.5 Peralatan Jaringan
Ada beberapa peralatan yang digunakan dalam jaringan, peralatan ini sering digunakan didalam perkantoran atau perusahaan besar.
Peralatan-peralatan jaringan adalah sebagai berikut:
1. Hub
Menurut Wijaya (2004, p27), Hub dan repeater dapat dikatakan hampir sama, hanya meneruskan data tanpa memiliki kecerdasan mengenai alamat-alamat yang dituju. Hub tidak memiliki kemampuan untuk meneruskan data ke komputer lain yang berbeda network ID.
Hub digunakan untuk sebuah bentuk jaringan yang
sederhana (misal hanya untuk menyambungkan beberapa komputer
disatu group IP lokal) ketika ada satu paket yang masuk ke satu
port di hub, maka akan tersalin ke port lainnya di hub yang sama
dan semua komputer yang tersambung di hub yang sama dapat
membaca paket tersebut. Saat ini hub sudah banyak ditinggalkan
dan diganti dengan switch. Alasan penggantian ini biasanya adalah
karena hub mempunyai kecepatan transfer data yang lebih lambat
daripada switch. Hub dan switch mempunyai kecepatan transfer
data sampai dengan 100 Mbps bahkan switch sudah dikembangkan
sampai kecepatan 1 Gbps.
Gambar 2.11 Hub
2. Switch
Menurut Raifudin (2004, p34) Switch adalah device sederhana yang juga berfungsi menghubungkan beberapa komputer pada layer protokol jaringan level dasar. Switch beroperasi pada layer 2 (Data Link Layer) dari model OSI. Switch memang identik dengan hub, tetapi switch umumnya lebih cerdas dan memiliki performa tinggi dibanding hub (harganya pun relatif lebih mahal).
Karena switch memiliki kelebihan dimana pada saat switch menerima paket, alat tersebut langsung mem-forward paket tersebut dengan tepat.
Seperti halnya hub, switch memiliki jumlah port yang beragam. Mulai dari empat atau lima port sampai puluhan port.
Switch juga mendukung Ethernet kecepatan 10 Mbps, 100 Mbps,
atau keduanya. Switch sanggup menangani dua port atau lebih dari
dua komunikasi dalam waktu bersamaan. Dimana ketika sebuah
transmisi data pada salah satu port, switch mencari pada MAC
address untuk menentukan port mana yang harus dikirim. Dengan
demikian sebuah jaringan besar dapat menangani multi transmisi secara simultan.
Gambar 2.12 Switch 3. Router
Router alat yang bertugas untuk mengantarkan paket data dalam jaringan. Router dapat digunakan jika tersambung paling tidak dengan dua jaringan yang berbeda sehingga pengaturan tersebut membutuhkan sebuah router. Router berada di sisi gateway sebuah tempat dimana dua jaringan LAN atau lebih untuk disambungkan. Router menggunakan HEADERS dan daftar tabel pengantar (Forwarding Table) untuk menentukan posisi yang terbaik untuk mengantarkan sebuah paket jaringan dan juga menggunakan protokol seperti ICMP, HTTP untuk berkomunikasi dengan LAN lainnya dengan konfigurasi terbaik untuk jalur antar dua host manapun.
Gambar 2.13 Router
4. Bridge
Pengertian dari sebuah bridge adalah bekerja pada data link layer pada OSI. bridge adalah alat yang digunakan pada suatu jaringan yang berfungsi untuk memisahkan sebuah jaringan yang luas menjadi segment yang lebih kecil. bridge membaca alamat MAC (media access control) dari setiap paket data yang diterima yang kemudian akan mempelajari bridging table untuk memutuskan apa yang akan dikerjakan bridge selanjutnya pada paket data tersebut, apakah diteruskan atau diabaikan. Jika switch mempunyai domain collision sendiri-sendiri disetiap port-nya, begitu juga dengan bridge memiliki domain collision tetapi ini juga dapat membaginya dari sebuah domain collision yang besar menjadi yang lebih kecil, dah bridge hanya akan melewatkan paket data antar segment - segment jika hanya segment itu sangat diperlukan.
2.1.6 Protokol Transmission Control Protocol (TCP) / Internet Protocol (IP)
Transmission Control Protocol/Internet Protocol (TCP/IP)
merupakan kombinasi dari dua protokol terpisah. IP adalah protokol layer
3 suatu service connectionless yang menyediakan layanan pengantar data
terbaik dalam jaringan. TCP adalah protokol layer 4 suatu service
connection-oriented yang menyediakan pengontrolan aliran data yang
sering disebut sebagai reliability. Penggabungan kedua protokol ini
memungkinkan disediakan layanan yang meluas. TCP/IP adalah protokol
layer 3 dan layer 4 dimana internet dibangun.
1. Protokol TCP
TCP (Transport Control Protocol) merupakan protokol yang berada pada layer transport dari layer TCP/IP. TCP adalah protokol yang bersifat byte stream, connection-oriented dan reliable dalam pengiriman data. TCP menggunakan komunikasi byte-stream, yang berarti bahwa data dinyatakan sebagai suatu urutan-urutan byte.
Connection-oriented berarti sebelum terjadi proses pertukaran data antar komputer terlebih dahulu harus dibentuk suatu hubungan. Hal ini dapat dianalogikan dengan proses pendialan nomor telepon dan akhirnya terbentuk suatu hubungan.
TCP memiliki karakteristik sebagai berikut:
• Berorientasi pada koneksi jaringan (connection-oriented) : Sebelum data dapat ditransmisikan antara dua host, dua proses yang berjalan pada lapisan aplikasi harus melakukan negosiasi untuk membuat sesi koneksi terlebih dahulu. Koneksi TCP ditutup dengan menggunakan proses terminasi koneksi TCP (TCP connection termination).
• Full-duplex
: Untuk setiap host TCP, koneksi yang terjadi antara dua host terdiri atas dua buah jalur, yakni jalur keluar dan jalur masuk. Dengan menggunakan teknologi lapisan yang lebih rendah yang mendukung full-duplex, maka data pun dapat secara simultan diterima dan dikirim.
Header TCP berisi nomor urut (TCP sequence number)
dari data yang ditransmisikan dan sebuah acknowledgment dari data yang masuk.
• Dapat diandalkan (reliable) yaitu data yang dikirimkan ke sebuah koneksi TCP akan diurutkan dengan sebuah nomor urut paket dan akan mengharapkan paket positive acknowledgment dari penerima. Jika tidak ada paket acknowledgment dari penerima, maka segmen TCP (protocol data unit
dalam protokol TCP) akan ditransmisikan ulang. Pada pihak penerima, segmen- segmen duplikat akan diabaikan dan segmen-segmen yang datang tidak sesuai dengan urutannya akan diletakkan di belakang untuk mengurutkan segmen-segmen TCP. Untuk menjamin integritas setiap segmen TCP, TCP mengimplementasikan penghitungan TCP Checksum.
• Byte stream : TCP melihat data yang dikirimkan dan diterima melalui dua jalur masuk dan jalur keluar TCP sebagai sebuah byte stream yang berdekatan (kontinyu).
Nomor urut TCP dan nomor acknowlegment dalam setiap
header TCP didefinisikan juga dalam bentuk byte. Meski
demikian, TCP tidak mengetahui batasan pesan-pesan di
dalam byte stream TCP tersebut. Untuk melakukannya, hal
ini diserahkan kepada protokol lapisan aplikasi (dalam
DARPA Reference Model), yang harus menerjemahkan byte stream TCP ke dalam "bahasa" yang dipahami.
• Memiliki layanan flow control: Untuk mencegah data terlalu banyak dikirimkan pada satu waktu, yang akhirnya membuat "macet" jaringan internetwork
IP, TCP mengimplementasikan layanan flow control yang dimiliki oleh pihak pengirim yang secara terus menerus memantau dan membatasi jumlah data yang dikirimkan pada satu waktu. TCP juga akan mengimplementasikan flow control dalam pihak penerima, yang mengindikasikan jumlah buffer yang masih tersedia dalam pihak penerima.
• Melakukan segmentasi terhadap data yang datang dari lapisan aplikasi (dalam DARPA Reference Model)
• Mengirimkan paket secara "one-to-one": hal ini karena memang TCP harus membuat sebuah sirkuit logis antara dua buah protokol lapisan aplikasi agar saling dapat berkomunikasi. TCP tidak menyediakan layanan pengiriman data secara one-to-many.
(http://www.omnisecu.com/tcpip/transmission-control-
protocol-tcp.htm, 10 november 2011)
Gambar 2.14 Format header TCP
2. Internet Protocol
Menurut Sopandi (2010, p63), Internet Protocol adalah metode atau protocol untuk melakukan pengalamatan dan routing paket data antar host-host di jaringan komputer berbasis TCP/IP.
Setiap komputer dalam internet setidaknya harus mempunyai sebuah alamat IP yang unik yang mengidentifikasikan komputer tersebut terhadap komputer yang lainnya. Saat ini terdapat standar pengalamatan yang sudah digunakan yaitu IPv4 dengan alamat terdiri dari 32 bit. Internet Protocol (IP) juga merupakan building block (fondasi) dari internet.
• Pengalamatan IP
IP (Internet Protocol) address merupakan bilangan
biner 32 bit yang dipisahkan oleh tanda pemisah berupa tanda
titik pada setiap 8 bitnya. IP Address terdiri dari 2 bagian yaitu
network ID dan host ID, dimana network ID menentukan
alamat jaringan, sedangkan host ID menentukan alamat host
atau komputer. Dalam menentukan alamat kelas IP adalah
dengan memeriksa 4 bit pertama (bit yang paling kiri) alamat IP.
Untuk memudahkan distribusinya, IP address dibagi dalam kelas-kelas. Pembagian kelas dalam IP address diperlihatkan pada table 2.1.
Tabel 2.1. Pembagian IP address dalam format bilangan desimal
Kelas Alokasi A 0.0.0.0 - 127.255.255.255 B 128.0.0.0 - 191.255.255.255 C 192.0.0.0 - 223.255.255.255 D 224.0.0.0 - 239.255.255.255 E 240.0.0.0 - 247.255.255.255
Pembagian tersebut diatas didasarkan pada dua hal, yakni : Network ID dan Host ID dari suatu IP address. Network ID adalah bagian dari IP address yang digunakan untuk menunjukkan jaringan tempat komputer itu berada. Host ID adalah bagian dari IP address yang digunakan untuk menunjukkan host atau komputer itu sendiri. Pada satu jaringan, host ID ini harus unik (tidak boleh ada yang sama).
Format IP address yang dinyatakan dalam bentuk binary
kemudian ditulis sebagai 4 bilangan desimal yang masing-
masing dipisahkan tanda titik. Format seperti ini disebut dotted-
decimal notation. Setiap bilangan desimal tersebut merupakan nilai dari 8 bit IP address seperti terlihat pada gambar 2.19.
Gambar 2.15 Notasi desimal bertitik dari IP address
• Private dan Public IP Address
1. Private IP Address
IANA (International Assigned Numbers Authority), mengelompokkan alamat IP address yang dinyatakan private, artinya hanya untuk digunakan dikalangan sendiri dan tidak berlaku di-internet. Alamat IP yang berada di dalam ruangan alamat pribadi dikenal juga dengan alamat pribadi atau Private Address. Karena diantara ruangan alamat publik dan ruangan alamat pribadi tidak saling melakukan overlapping, maka alamat pribadi tidak akan menduplikasi alamat publik, dan tidak pula sebaliknya.
2. Public IP Address
Alamat publik adalah alamat-alamat yang telah
ditetapkan oleh Inter NIC dan berisi beberapa buah network
identifier yang telah dijamin unik. Ketika beberapa alamat
publik telah ditetapkan, maka beberapa rute dapat diprogram ke
dalam sebuah router sehingga traffic data yang menuju alamat
publik tersebut dapat mencapai lokasinya. Di-internet, lalu lintas ke sebuah alamat publik tujuan dapat dicapai, selama masih terkoneksi dengan internet.
• IP Subnetting
Sebuah subnet memungkinkan arus traffic jaringan antara host yang akan dipisahkan berdasarkan konfigurasi jaringan. Dengan mengorganisir host ke dalam kelompok logis, subnetting dapat meningkatkan keamanan jaringan dan kinerja.
• Subnet Mask
Subnet mask adalah istilah teknologi informasi dalam bahasa Inggris yang mengacu kepada angka biner 32 bit yang digunakan untuk membedakan network ID dengan host ID, menunjukkan letak suatu host, apakah berada di jaringan local atau jaringan luar. Subnet Mask (Extended Netwok Prefix) bukan sebuah alamat, tetapi menentukan bagian mana dari alamat IP yang merupakan field Network dan bagian mana yang merupakan field Host.
2.2 Teori Khusus
2.2.1 VLAN (Virtual Local Area Network)
1.
Definisi VLAN (Virtual Local Area Network)
Menurut Downes et al (1998, p171), Virtual LAN (VLAN)
merupakan suatu kumpulan logical device dan host ke dalam suatu
broadcast domain yang diciptakan oleh satu atau beberapa switch.
Broadcast domain yang lebih kecil akan membatasi device yang terlibat dalam aktivitas broadcast dan membagi device ke dalam beberapa grup berdasarkan fungsinya, seperti layanan database untuk unit akuntansi, dan data transfer yang cepat untuk unit teknik.
Teknologi VLAN (Virtual Local Area Network) bekerja dengan cara melakukan pembagian network secara logika ke dalam beberapa subnet. VLAN adalah kelompok device dalam sebuah LAN yang dikonfigurasi (menggunakan software manajemen) sehingga mereka dapat saling berkomunikasi asalkan dihubungkan dengan jaringan yang sama walaupun secara fisikal mereka berada pada segmen LAN yang berbeda. Jadi VLAN dibuat bukan berdasarkan koneksi fisikal namun lebih pada koneksi logikal, yang tentunya lebih fleksibel. Secara logika, VLAN membagi jaringan ke dalam beberapa subnetwork. VLAN mengijinkan banyak subnet dalam jaringan yang menggunakan switch yang sama.
Dengan menggunakan VLAN dapat dilakukan segmentasi
jaringan switch berbasis pada fungsi, departemen atau pun tim
proyek. Selain itu juga dapat mengelola jaringan yang sesuai
dengan kebutuhan pertumbuhan perusahaan sehingga para pekerja
dapat mengakses segmen jaringan yang sama walaupun berada
dalam lokasi yang berbeda. Contoh penerapan teknologi VLAN diberikan dalam gambar dibawah ini.
Gambar 2.16 Virtual Local Area Network
2. Keuntungan VLAN (Virtual Local Area Network)
Menurut Odom (2000, p177), secara keseluruhan VLAN mendatangkan keuntungan antara lain:
• Pemindahan, penambahan dan perubahan host menjadi lebih mudah
• Dengan menggunakan device Layer 3 di antara VLAN, pengendalian administratif menjadi lebih mudah.
• Konsumsi bandwidth LAN lebih efisien jika dibandingkan konsumsi bandwidth dalam satu broadcast domain yang besar.
• Penggunaan CPU lebih efisien karena lebih sedikit mem-
forward paket broadcast.
3. Terminologi di Dalam VLAN
Berikut ini diberikan beberapa terminologi di dalam VLAN.
a. VLAN Data
VLAN Data adalah VLAN yang dikonfigurasi hanya untuk membawa data-data yang digunakan oleh user. Dipisahkan dengan lalu lintas data suara atau pun manajemen switch. Sering kali disebut dengan VLAN pengguna, User VLAN.
b. VLAN Default
Semua port switch pada awalnya menjadi anggota VLAN Default. VLAN Default untuk Switch Cisco adalah VLAN 1. VLAN 1 tidak dapat diberi nama dan tidak dapat dihapus.
c. Native VLAN
Native VLAN dikeluarkan untuk port trunking
802.1Q, port trunking 802.1Q mendukung lalu lintas
jaringan yang datang dari banyak VLAN (tagged traffic)
begitu juga dengan yang datang dari sebuah VLAN
(untagged traffic). Port trunking 802.1Q menempatkan
untagged traffic pada Native VLAN.
d. VLAN Manajemen
VLAN Manajemen adalah VLAN yang dikonfigurasi untuk memanajemen switch. VLAN 1 akan bekerja sebagai Management VLAN jika kita tidak mendefinisikan VLAN khusus sebagai VLAN Manajemen. Kita dapat memberi IP address dan subnetmask pada VLAN Manajemen, sehingga switch dapat dikelola melalui HTTP, Telnet, SSH, atau SNMP.
e. VLAN Voice
VLAN yang dapat mendukung Voice over IP (VoIP). VLAN yang dikhusukan untuk komunikasi data suara.
4. VLAN Trunk Protocol (VTP)
VLAN Trunk Protocol (VTP) adalah protokol yang digunakan untuk mengurangi administrasi dalam mengelola semua VLAN yang berskala besar dan telah dikonfigurasikan pada sebuah internetwork switch. Dimana network administrator bila menggunakan fasilitas VTP, memungkinkan untuk menambah, mengurangi, dan mengganti VLAN, dimana informasi VLAN tersimpan pada satu VTP server, kemudian informasi tersebut didistribusikan pada semua switch dalam domain VTP tersebut.
Keuntungan VTP adalah sebagai berikut :
1. Konfigurasi VLAN yang lebih stabil di semua switch pada jaringan
2. Pengiriman VLAN-advertisement terjadi hanya di trunk- port
3. Menambahkan VLAN secara plug and play
4. Tracking dan monitoring VLAN-VLAN yang akurat.
2.2.2 Ethernet
Menurut Prihanto (2009, Jaringan), Ethernet adalah sebuah metode akses jaringan, dimana semua host di jaringan tersebut berbagi bandwith yang sama dari sebuah link Ethernet Ethernet menggunakan metode kontrol akses media Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection (CSMA/CD) untuk menentukan station mana yang dapat mentransmisikan data pada waktu tertentu melalui media yang digunakan.
(Nicolas Guerin and Alexandre Villoing, 2006, p3).
Dalam jaringan yang menggunakan teknologi Ethernet, setiap
komputer akan mendengar terlebih dahulu sebelum berbicara, artinya
mereka akan melihat kondisi jaringan apakah tidak ada komputer lain
yang sedang mentransmisikan data. Jika tidak ada komputer yang sedang
mentransmisikan data, maka setiap komputer yang mau mengirimkan
data dapat mencoba untuk mengambil alih jaringan untuk
mentransmisikan sinyal. Standarisasi sistem ethernet dilakukan sejak
tahun 1978 oleh IEEE. Kecepatan transmisi data di ethernet sampai saat
ini adalah 10 sampai 100 Mbps. Saat ini yang umum ada dipasaran adalah ethernet berkecepatan 10 Mbps yang biasa disebut seri 10Base. Ada bermacam-macam jenis 10Base diantaranya adalah:
• 10Base5
Sistem 10Base5 menggunakan kabel coaxial berdiameter 0,5 inch (10 mm) sebagai media penghubung berbentuk bus.
Biasanya kabelnya berwarna kuning dan pada kedua ujung kebelnya diberi konsentrator sehingga mempunyai resistansi sebesar 50 ohm. Jika menggunakan 10Base5, satu segmen jaringan bisa sepanjang maksimal 500 m, bahkan jika dipasang penghubung (repeater) sebuah jaringan bisa mencapai panjang maksimum 2,5 km.
• 10Base2
Seperti pada jaringan 10Base5, 10Base2 mempunyai
struktur jaringan berbentuk bus. Hanya saja kabel yang
digunakan lebih kecil, berdiameter 5 mm dengan jenis twisted
pair. Karenanya jaringan ini dikenal juga dengan sebutan
Cheaper Net. Dibandingkan dengan jaringan 10Base5, panjang
maksimal sebuah segmennya menjadi lebih pendek, sekitar 185
m, dan bisa disambbung sampai 5 segmen menjadi sekitar 925
m. Sebuah segmen hanya mampu menampung tidak lebih dari
30 unit komputer saja. Pada jaringan ini pun diperlukan
konsentrator yang membuat ujung-ujung media transmisi busnya menjadi beresistansi 50 ohm.
• 10BaseT
Berbeda dengan 2 jenis jaringan diatas, 10BaseT berstruktur bintang (star). Sebagai pengganti konsentrator dan repeater diperlukan hub karena jaringan berbentuk star. Panjang sebuah segmen jaringan maksimal 100 m, dan setiap hub bisa dihubungkan untuk memperpanjang jaringan sampai 4 unit sehingga maksimal komputer tersambung bisa mencapai 1024 unit.
• 10BaseF
Bentuk jaringan 10BaseF sama dengan 10BaseT yakni berbentuk star. Karena menggunakan serat optik (fiber optic) untuk media transmisinya, maka panjang jarak antara NIC dan konsentratornya menjadi lebih panjang sampai 20 kali (2000 m).
Demikian pula dengan panjang total jaringannya.
• Fast Ethernet (100BaseT series)
Selain jenis NIC yang telah diterangkan diatas, jenis Ethernet chip lainnya adalah seri 100Base. Seri 100Base mempunyai beragam jenis berdasarkan metode akses datanya diantaranya adalah 100Base-T4, 100Base-TX, dan 100Base-FX.
Kecepatan transmisi seri 100Base bisa melebihi kecepatan chip
pendahulunya (seri 10Base) antara 2-20 kali (20-200 Mbps)
1. Metro Ethernet
Sebuah Metro Ethernet adalah jaringan komputer yang mencakup area metropolitan dan yang didasarkan pada standar Ethernet. Hal ini biasanya digunakan sebagai jaringan akses untuk menghubungkan pelanggan metropolitan dan bisnis ke layanan jaringan yang lebih besar atau Internet. Perusahaan juga dapat menggunakan Metro Ethernet untuk menghubungkan kantor cabang dengan pusat.
Ethernet telah menjadi teknologi yang terkenal selama beberapa dekade. Ethernet juga mendukung bandwidth yang tinggi sehingga memudahkan para pengguna dalam hal melakukan pengiriman data maupun komunikasi.
Untuk menjawab kebutuhan akan aspek availability yang terjamin, teknologi Metro Ethernet beserta perangkatnya pada umumnya sudah menyiapkan fitur ini. Mungkin tidak akan mungkin untuk dapat meniadakan downtime sampai seratus persen hilang, namun dengan teknologi-teknologi berikut ini, jaringan Metro Ethernet akan lebih terjaga dan terjamin ketersediaannya:
1. IEEE 802.1s (Multiple Spanning Tree)
Multiple Spanning Tree atau MST merupakan
pengembangan dari teknologi Spanning tree yang
memungkinkan fasilitas spanning tree dikembangkan
hingga ke masing-masing VLAN yang ada di dalam
jaringan. MST menjamin semua VLAN yang ada di dalam jaringan tidak akan mengalami looping, meskipun jalur komunikasi di dalam jaringannya terjadi loop. Keuntungan dari diterapkannya teknologi ini adalah akan memiliki jalur komunikasi yang redundant, yang akan menjaga ketersediaan atau availability proses komunikasi data tetap tinggi.
2. IEEE 802.1w (Rapid Configuration Spanning Tree) Teknologi yang satu ini mengimplementasikan algoritma fast-convergence pada teknologi MST, sehingga membuat jaringan dengan topologi looping yang dijaga oleh MST dapat segera konvergen jika terjadi downtime atau problem pada salah satu link-nya. Waktu konvergensi yang ditawarkan oleh teknologi ini biasanya adalah sekitar 1 detik.
3. IEEE 802.3ad (Link-Aggregation)
Standar ini mengatur segala teknis dan protokol untuk membuat penggabungan link. Link-aggregation atau penggabungan link biasanya menyediakan kemampuan fail-over ketika terjadi masalah dalam hitungan di bawah 50 milidetik (sering disebut dengan istilah subdetik).
Biasanya fail-over ini dilakukan terhadap dua atau lebih
link yang berfungsi sebagai trunk link. Selain berfungsi sebagai failover link, penggabungan link ini juga bias berfungsi sebagai load-balance link.
4. IEEE 802.17 (Resilient Packet Ring, RPR)
Protokol yang satu ini mempunyai kemampuan yang sangat handal dalam menjaga ketersediaan jaringan dalam topologi ring. Kemampuan protokol ini adalah untuk mendeteksi link yang putus dalam sebuah topologi ring dan mengubah jalannya data ke arah yang berlawanan. Seperti yang diketahui, topologi ring memungkinkan seluruh perangkat yang tergabung di dalamnya memiliki jalur yang redundan untuk meneruskan data.
Jalur yang dibuat berputar atau menyerupai cincin (ring) ini biasanya memiliki arah perputaran datanya. Data berputar dalam satu arah saja. Ketika ada salah satu link yang putus dalam ring ini, maka protocol IEEE 802.17 ini akan segera mendeteksinya.
Setelah diketahui dimana titik putusnya, protokol ini
menyiapkan sistem perputaran baru untuk jalan data di
dalamnya. Pergantian arah putaran ini membuat seluruh
jaringan tidak akan menjadi down ketika ada salah satu
link yang mati. Protokol RPR ini memiliki kemampuan
melakukan recovery terhadap perubahan link dan arah perputaran ini dalam waktu kurang lebih 50 milidetik.
Waktu recovery inilah yang kemudian dijadikan semacam standar untuk teknologi Metro Ethernet.
5. IEEE 802.1Q
IEEE 802.1Q adalah standar jaringan yang mendukung Virtual LAN (VLAN) pada jaringan Ethernet.
Standar ini mendefinisikan sistem VLAN tagging untuk Ethernet frame dan prosedur untuk digunakan oleh bridge dan switch dalam menangani frame.
6. IEEE 802.1D
IEEE 802.1D adalah standar IEEE MAC bridge yang meliputi bridging, Spanning Tree dan lain-lain.
Standar ini mencakup rincian khusus untuk menghubungkan project 802 lainnya termasuk 802,3 yang digunakan pada ethernet, 802.11 pada WiFi dan 802.16 pada WiMAX.
7. IEEE 802.1p
IEEE 802.1p adalah standar yang bertanggung
jawab untuk menyediakan sebuah mekanisme untuk
penerapan Quality of Service (QoS) di tingkat Media
Access Control (MAC).
2. Keuntungan dari Teknologi Metro Ethernet Network
Banyak sekali keuntungan yang didapat dari teknologi Metro Ethernet Network baik dari pihak penyedia jasa layanan atau services provider ataupun para penggunanya. Berikut manfaat yang diperoleh oleh penyedia jasa dan para pengguna jaringan Metro Ethernet ini :
• Nilai ekonomis yang tinggi
Dalam implementasinya, teknologi Metro Ethernet Network ini sudah lama dikenal oleh masyarakat luar sebagai salah satu teknologi yang memilki nilai ekonomis yang tinggi, bahkan dalam maintenance dan pengembangannya. Dengan teknologi Metro Ethernet Network para penyedia jasa layanan dan para pengguna dapat mengurangi biaya investasi dan biaya operasional.
Berikut beberapa alasan mengapa teknologi Metro Ethernet Network ini mempunyai nilai ekonomis tinggi :
a. penggunaannya yang luas, bahkan hampir semua
perangkat jaringan menggunakan teknologi ini,
sehingga harga perangkat berbasis teknologi MEA ini
sangat bersaing di pasaran. User dapat bebas memilih
perangkat yang sesuai dengan biaya yang terbatas dan
juga kebutuhan user
b. Pelayanan Metro Ethernet murah dan bahkan bisa dikatakan lebih murah daripada service teknologi WAN yang sekarang ada seperti harga perangkat penyedia jasanya yang relatif murah dan juga maintenance-nya yang tidak sulit dan memakan biaya banyak. Biasanya untuk menyelenggarakan jasa Ethernet service, user tidak membutuhkan sebuah perangkat multiplexer yang mahal atau perangkat router yang canggih.
c. Fleksibilitas juga merupakan salah satu faktor mengapa Metro Ethernet sangat menguntungkan baik untuk digunakan oleh end user maupun untuk dijual kembali oleh penyedia jasa. Dengan menggunakan pelayanan Ethernet yang disediakan oleh teknologi jaringan Metro Ethernet, para penyedia jasa dapat lebih leluasa membuat produk-produk service untuk dijual ke pengguna. Dari sisi pengguna hal ini juga sangat menguntungkan karena mereka disuguhkan dengan banyak pilihan sehingga mereka bisa memilih mana yang paling cocok dan efisien bagi mereka.
• Kepuasaan penggunanya
Mungkin sebagian besar user yang berkecimpung
di dunia jaringan komputer dan komunikasi data pasti
mengenal istilah Ethernet. Teknologi komunikasi data jenis ini memang telah merambah ke mana-mana penggunaannya, sehingga telah dikenal secara luas dan banyak yang sudah familiar dengan sifat, kekurangan, dan kelebihannya. Perangkat-perangkat pendukungnya pun tidak perlu dipertanyakan lagi keberadaannya, sebab kini hampir semua perangkat komunikasi data, khususnya untuk keperluan LAN, MAN dan juga WAN yang sederhana pasti menggunakan interface Ethernet. Bahkan beberapa perangkat rumah tangga yang tergolong perangkat canggih juga dilengkapi dengan interface ini untuk dapat berinteraksi dengan komputer. Selain itu kegiatan Operation, Administration, Maintenance, dan Provisioning (OAM&P) dari teknologi ini juga sudah tidak asing lagi bagi para penyedia jasanya, seperti halnya melakukan OAM&P pada jaringan lokal saja.
2.2.3 Broadcast Storm
Menurut Andrew Tiade ST (2011, p1), broadcast storm adalah
dimana sebuah kejadian yang tidak diinginkan pada network yang
disebabkan oleh transmisi secara bersamaan dari sejumlah broadcast
yang melalui segmen network tersebut. Kejadian seperti ini dapat
membuat bandwidth network kewalahan dan dapat mengakibatkan
timeout.
Gambar 2.17Broadcast Storm
Analogi dari gambar 2.17 adalah sebuah paket dari router mengirimkan paket broadcast ke seluruh jaringan, dimana paket yang dikirim tidak dikenali MAC Address tujuan oleh switch A dan switch B.
Sebuah switch akan meneruskan frame jika destination MAC Address diketahui, akan tetapi jika tidak diketahui maka akan dikirim ke semua port switch yang ada kecuali port asal.
Berdasarkan gambar diatas dapat diambil kesimpulan ketika router mengirimkan data/paket ke semua jaringan yang ada, dan switch A menerima data tersebut, karena tidak diketahui MAC Address tujuan, maka akan diteruskan kesemua port, kecuali port asal, maka akan dikirimkan ke switch B, begitu pula dengan switch B tidak mengetahui tempat tujuan MAC Address, maka yang akan dilakukan mengirim ke semua port.
Switch A pun menerima data/frame yang sama, dan tidak
mengetahui port asal maka akan dikirimkan kembali ke switch B dan
seterusnya, sehingga terjadi penggabungan frame yang sama secara berulang-ulang, dan terjadilah yang disebut dengan broadcast storm.
Suatu kondisi atau saat terjadi broadcast storm dapat ditandai dengan jumlah paket yang meningkat dan rata-rata paket mencapai > 500 paket/detik saat dilakukan traffic monitoring (Daniel J.Nassar, 2000, p197).
1. Broadcast Storm Pada Juniper
Menurut Junos Enterprise Switching, Pada perangkat Juniper juga dapat mengalami broadcast storm dimana broadcast storm pada Juniper dapat dilihat pada gambar dibawah ini.
Gambar 2.18 Broadcast Storm pada Juniper
Pada gambar tersebut dapat dilihat jumlah paket input mencapai
11759148 paket dan rata-rata paket mencapai 26425 paket per detik. Hal
tersebut sesuai dengan ciri-ciri broadcast storm yaitu terjadi duplikat
paket yang membuat paket menjadi banyak dan rata-rata paket per detik lebih dari 500 paket.
2. Protokol ARP dan RARP
1. ARP (Address Resolution Protocol) adalah protokol yang bertanggung jawab dalam melakukan resolusi (menterjemahkan) alamat IP ke dalam alamat Media Access Control (MAC Address)
2. RARP (Reverse Address Resolution Protocol) adalah protokol yang bertanggung jawab dalam melakukan resolusi (menterjemahkan) alamat Media Access Control (MAC Address) ke dalam alamat IP
2.2.4 Spanning Tree Protokol
Menurut Andrew Tiade ST (2011, h2), Spanning Tree Protocol adalah sebuah protocol bridge yang menggunakan STA (Spannning Tree Algorithm) untuk menemukan link-link redundant (cadangan) secara dinamis dan juga menciptakan sebuah topologi database spanning tree.
Bridge bertukar pesan-pesan BPDU (Bridge Protocol Data Unit) dengan bridge lain untuk mendeteksi loop-loop dan kemudian menghilangkan loop-loop itu dengan cara mematikan interface-interface bridge yang dipilihnya.
Tugas utama STP adalah menghentikan terjadinya loop-loop
network pada network layer 2 ( Bridge dan Switch ). STP secara terus
menerus memonitor network untuk menemukan semua link, memastikan bahwa tidak ada loop yang terjadi, dengan cara memastikan semua link yang redundant. Dengan menjalankan STP, frame-frame hanya akan diteruskan pada link –link utama yang dipilih oleh STP.
3. Keuntungan dari Spanning Tree Algoritma
Menurut sysneta.com (spanning tree protocol, 2009), Spanning tree algoritma sangat penting dalam implementasi bridge pada jaringan anda. Keuntungannya adalah sebagai berikut:
• Mengeliminir bridging loops
• Memberikan jalur redundansi antara dua piranti
• Recovery secara automatis dari suatu perubahan topologi atau kegagalan bridge
• Mengidentifikasikan jalur optimal antara dua piranti jaringan
2. Istilah-istilah dalam Spanning Tree Protocol
Menurut Andrew Tiade ST (2011, h2), berikut istilah- istilah Spanning Tree Protocol :
a. Root Bridge
Adalah bridge dengan bridge ID terbaik. Dengan STP,
kuncinya adalah agar semua switch di network memilih
sebuah root bridge yang akan menjadi titik fokus didalam
network tersebut. Semua keputusan lain di network seperti
port mana yang akan diblok dan port mana yang akan ditempatkan dalam mode forwarding keputusan-keputusan ini dibuat dari perspektif root bridge ini.
b. Bridge ID
Bridge ID menentukan sebuah kombinasi ID dari apa yang disebut bridge priority (yang bernilai 32.768 secara default pada semua switch Cisco) dan MAC Address dasar.
Bridge dengan bridge ID terendah akan menjadi root bridge dalam network
c. Nonroot bridge
Ini adalah semua bridge yang bukan root bridge.
Nonroot bridge bertukar BPDU dengan semua bridge dan mengupdate topologi database STP pada semua switch, mencegah loop-loop dan menyediakan sebuah cara bertahan terhadap kegagalan link.
d. BPDU
Semua switch bertukar informasi yang digunakan
dalam pemilihan root switch, seperti halnya dalam konfigurasi
selanjutnya dari network. Setiap switch membandingkan
parameter-parameter dalam Bridge Protocol Data Unit
(BPDU) yang mereka kirim ke satu tetangga dengan yang
mereka peroleh dari tetangga lain.
e. Designated Port
Sebuah port yang telah ditentukan sebagai memiliki cost yang terbaik (cost lebih rendah) dari pada port yang lain sebuah designated port (port yang dipilih) akan ditandai sebagai sebuah forwarding port (port yang akan men-forward frame)
f. Port cost ( cost dari port )
Port cost menentukan kapan sebuah link dari beberapa link yang tersedia digunakan diantara dua switch, dimana kedua port ini bukan root port. Cost dari sebuah link ditentukan oleh bandwidth dari link
g. Nondesignated port
Port dengan sebuah cost yang lebih tinggi dari pada designated port, yang akan ditempatkan di mode blocking, sebuah nondesignated port bukan sebuah forwading port.
h. Forwarding port
Sebuah forwarding meneruskan atau mem-forward frame
i. Blocked port
Sebuah blocked port adalah port yang tidak meneruskan frame-frame, untuk menghindari loop-loop.
Namun sebuah blocked port akan selalu mendengarkan frame.
3. Status –status port Spanning Tree
Menurut Andrew Tiade ST (2011, h5), port-port pada sebuah bridge atau switch yang menjalankan STP dapat mengalami transisi melewati lima status yang berbeda berikut :
• Blocking
Sebuah port yang di blok tidak akan meneruskan frame, port hanya mendengarkan BPDU (Bridge Protocol Data Unit). tujuan untuk mencegah penggunaan jalur yang mengakibatkan loop. semua port secara default berada dalam status blocking ketika switch dinyalakan.
• Listening
Port mendengar BPDU untuk memastikan tidak akan ada loop yang terjadi pada network sebelum mengirimkan frame-frame data. Port dalam keadaan status listening mempersiapkan diri untuk forward frame dan tanpa mengisi table alamat MAC Address.
• Learning
Port switch mendengarkan BPDU dan mempelajari
semua jalur di network switch, port dalam status learning
mengisi table alamat MAC Address tetapi tidak men-forward
frame data.
• Forwarding
Port mengirimkan dan menerima semua frame data pada port bridge, jika port masih sebuah designated port/root port yang berada pada akhir status learning, maka akan masuk ke status ini.
• Disabled ( Tidak Aktif )
Sebuah port dalam status disabled (secara administratif) tidak berpartsipasi dalam melakukan forwarding terhadap frame atau pun dalam STP. Sebuah port dalam status disabled berarti tidak bekerja secara virtual.
4. Nilai default Spanning Tree Protocol Timers
Bagian ini akan dijelaskan bagaimana bisa didapat Nilai default untuk max age dan forward delay jika menggunakan nilai rekomendasi dari IEEE untuk setiap parameter. Dengan menggunakan Nilai rekomendasi 7 untuk diameter dan 2 detik untuk hello time.
(http://www.Cisco.com/en/US/tech/tk389/tk621/technologies_tec h_note09186a0080094954.shtml, 21 Desember 2011)
Beberapa parameter yang digunakan untuk menghitung nilai default yang di rekomendasikan oleh IEEE adalah sebagai berikut : Parameter yang digunakan dalam formula :
1. End to end BPDU propagation delay : Nilai ini merupakan
jumlah waktu yang diperlukan oleh BPDU untuk berjalan
dari suatu perangkat keperangkat lain dengan menggunakan nilai rekomendasi IEEE untuk diameter, lost message dan hello time.
2. Message age overestimate : Nilai ini merupakan jumlah umur dari sebuah BPDU sejak BPDU itu di buat. Dengan asumsi setiap bridge umur BPDU message akan ditambahkan 1 detik.
3. BPDU Delay : Nilai ini merupakan delay antara saat BPDU itu diterima pada suatu port dan saat BPDU tersebut ditransmisikan ke port lain. IEEE merekomendasikan 1 detik untuk maximum BPDU transsimision delay.
4. Diameter of STP domain : Nilai ini merupakan nilai maksimum jumlah bridges antara 2 perangkat yang saling terhubung. IEEE merekomendasikan nilai diameter ini berdasarkan nilai maksimum 7 bridges untuk nilai default STP timers.
5. Lost Message : Nilai ini merupakan nilai jumlah BPDU
yang dapat hilang atau gagal saat mentransimiskan BPDU
antara satu perangkat keperangkat lainnya pada suatu
jaringan. IEEE merekomendasikan untuk menggunakan 3
sebagai nilai dari BPDU yang dapat hilang saat
ditransmisikan.
6. Maximum frame lifetime : Nilai ini adalah waktu maksimum frame yang sebelumnya dikirim ke jaringan tetap dalam jaringan sebelum frame mencapai tujuan.
7. Transmit halt delay : Nilai ini merupakan jumlah total waktu yang diperlukan sebuah switch atau bridge untuk secara efektif merubah port menjadi blocking state setelah penetapan bahwa port tersebut perlu untuk di-block. IEEE merekomendasikan untuk menggunakan nilai 1 detik sebagai waktu maksimum.
8. Medium access delay : Nilai ini adalah waktu yang diperlukan untuk perangkat untuk mendapatkan akses ke media untuk melakukan transmisi awal. Ini adalah waktu antara keputusan CPU untuk mengirim frame dan saat ketika frame mulai meninggalkan perangkat. Rekomendasi IEEE adalah dengan menggunakan 0,5 detik sebagai waktu maksimum.
9. Bridge Transit delay : Nilai ini adalah waktu yang berlalu antara penerimaan dan transmisi frame yang sama oleh bridge atau switch. Rekomendasi IEEE adalah untuk mempertimbangkan 1 detik sebagai delay transit pada switch / bridge
Berikut perhitungan default value untuk max age dan
forward delay :
• Default value Max Age
Max age membuktikan bahwa sebuah perangkat network seharusnya tidak mengalami timeout pada kondisi yang stabil. Nilai max age memerlukan perhitungan dari Jumlah total BPDU propagation delay yang merupakan jumlah waktu yang diperlukan oleh BPDU untuk berjalan dari suatu perangkat ke perangkat lainnya dengan asumsi 7 kali hops, dengan kemungkinan 3 BPDU gagal sampai ke tujuan dan hello time 2 detik, pada kasus ini formula nya adalah :
Formula perhitungan default value untuk max age : max age
= End to end BPDU propagation delay + Message age overestimate
= [ (lost message + 1) x hello time ) + ((BPDU Delay x (diameter - 1)) ] + [(diameter - 1) x Overestimate per bridge)]
= [ (3 + 1) x 2) + (1 x (7 - 1) ] + [ (7 - 1) x 1 ]
= [ 8 + 6 ] + [6 x 1]
= 14 + 6
= 20 second
Perhitungan diatas menunjukan bagaimana IEEE mendapatkan nilai
yang direkomendasikan untuk max age.
• Default value Forward Delay
Perubahan status port menjadi listening state mengindikasikan bahwa terjadi perubahan pada Spanning Tree yang sedang aktif.
Formula perhitungan default value untuk Forward delay :
2 x forward delay (listening time + learning time)
= End to end BPDU propagation delay + Message age overestimate + maximum frame lifetime + maximum transmission halt delay
= [ (lost message + 1) x hello time ) + ((BPDU Delay x (diameter - 1)) ] + [(diameter - 1) x Overestimate per bridge)] + [diameter x transit delay + medium access delay] + 1
= [ (3 + 1) x 2) + (1 x (7 - 1) ] + [ (7 - 1) x 1 ] + [7 x 1 + 0.5] + 1
= 14 + 6 + 7.5 + 1
= 28.5 / 2
= 15 (sudah dibulatkan keatas)
5. RSTP (Rapid Spanning Tree Protocol)
RSTP merupakan pengembangan dari original STP IEEE 802.1D
protocol untuk menyediakan waktu konvergensi spanning-tree yang lebih
cepat. Dimana STP standard membutuhkan waktu up to 50 detik untuk
merespond perubahan topologi, RSTP merespon menggunakan time
frame dengan 3 hello BPDU atau sekitar 6 detik. Ini alasan utama
mengapa RSTP merupakan default configuration pada Juniper EX Series Switch. Sebagai tambahan, EX Series switch dikonfigurasi untuk menggunakan STP yang sebenarnya menjalankan RSTP force version 0, dimana itu kompatibel dengan STP.
(http://www.Juniper.net/techpubs/en_US/junos9.6/topics/concept/spannin g-trees-ex-series-rstp-understanding.html, 11 September 2011) dan (http://www.phoenixcontact.com/automation/32119_32473.htm, 11 September 2011).
6. PVST + (Per VLAN Spanning Tree)
PVST+ menyediakan fungsi yang sama dengan PVST dengan menggunakan 802.1Q trunking technology. PVST+ berjalan pada 802.1Q trunk dimana IEEE 802.1Q mendukung interoperability antar perangkat jaringan. Pada PVST+ Native VLAN 1 BPDU selalu dikirim sebagai untagged BPDU ke IEEE Spanning Tree Multicast Address 01:80:C1:00:00:00, sedangkan BPDU VLAN lainnya dikirim melalui trunk sebagai tagged BPDU yang dikirim ke Cisco Spanning Tree Multicast Address 01:00:0C:CC:CC:CD ini memungkinakan Cisco untuk melakukan utilisasi multiple redundant trunk dengan melakukan load balancing pada VLAN nya.
(http://kb.Juniper.net/InfoCenter/index?page=content&id=KB15138&act p=RSS, 12 September 2011)
dan (http://www.javvin.com/protocol/PVST+.html, 12 September 2011)
7. Jenis Trunking Protokol
a. Cisco ISL (Inter Switch Link)
Cisco ISL (Inter Switch Link) adalah protokol tagging pada VLAN milik Cisco dan ini hanya mendukung untuk beberapa perangkat Cisco yang memiliki kapabilitas untuk bekerja pada Fast dan Gigabit Ethernet. Pada dasarnya trunk digunakan untuk membawa traffic yang terdiri dari beberapa vlan. ISL menyediakan kemampuan VLAN trunking yang bekerja pada link full duplex maupun half duplex. ISL mampu mendukung sampai up to 1000 VLAN. ISL menggunakan Per VLAN Spanning Tree (PVST), dimana setiap VLAN nya mempunyai Spanning Tree masing-masing.
(http://www.Cisco.com/en/US/tech/tk389/tk689/technologies_
tech_note09186a0080094665.shtml, 12 September 2011) b. IEEE 802.1Q
802.1Q adalah IEEE standart untuk tagging frame pada trunk dan mampu mendukung sampai up to 4096 VLAN.
Pada 802.1Q, perangkat yang di trunk akan memasukan 4 byte
tag kedalam frame aslinya dan mengkomputasi frame check
sequence (FCS) sebelum perangkat mengirimkan paket itu
melalui trunk. Saat diterima oleh perangkat, tag akan dibuang
dan frame akan diteruskan ke VLAN yang dituju. 802.1Q
tidak memberikan tag untuk Native VLAN. IEEE 802.1Q
mendefinisikan satu buah Spanning Tree yang berjalan pada
Native VLAN untuk semua VLAN didalam network.
(http://www.Cisco.com/en/US/tech/tk389/tk689/technologies_
tech_note09186a0080094665.shtml, 12 September 2011) 8. Ekuivalensi dan Interoperability RSTP pada Juniper EX Switch
dengan PVST+ Cisco proprietary dalam penanganan Broadcast Storm
Juniper Networks EX Series Ethernet Switch menggunakan Rapid Spanning Tree Protocol secara default untuk memberikan fungsi lebih cepat dalam waktu konvergensi daripada Spanning Tree dimana Spanning Tree menggunakan kurang lebih 50 detik waktu untuk konvergensi port, sedangkan pada RSTP hanya memerlukan 3 hello time atau sekitar 6 detik waktu untuk konvergensi port. RSTP mengidentifikasi suatu jalur point to point yang gagal, jalur alternatif akan di pilih dan dijadikan sebagai jalur yang akan mengirimkan data (forwarding state) dan juga mengatur status port jika terdapat redundan link hal tersebut dilakukan guna mencegah terjadinya looping pada jaringan yang dapat mengakibatkan Broadcast storm sehingga terjadi kegagalan pada perangkat jaringan.
Perangkat Cisco, PVST+ merupakan Cisco proprietary protocol dimana PVST+ mempunyai fungsi untuk mencegah looping pada link layer 2 suatu jaringan. Dalam hal ini PVST+
merupakan pengembangan dari Spanning Tree Protocol dan
PVST pada perangkat Cisco yang berjalan pada ISL. PVST+
berjalan pada trunk standart IEEE 802.1Q yang juga digunakan oleh RSTP pada perangkat Juniper. Selain itu baik PVST+ pada perangkat Cisco maupun RSTP pada perangkat Juniper merupakan pengembangan berdasarkan standart IEEE 802.1d dimana didalamnya mencakup standart tentang Bridging dan Spanning Tree Protocol dengan tujuan yang sama yaitu untuk penanganan dan mencegah looping pada jaringan yang redundan.
Suatu jaringan dimana didalamnya terdapat 2 perangkat yang berbeda agar dapat bekerja dengan baik dibutuhkan Interoperability antar 2 perangkat tersebut. Pada perangkat Juniper RSTP memiliki Interoperability dengan PVST+ pada perangkat Cisco. Interoperability RSTP pada Juniper dan PVST+
pada Cisco dapat diartikan yaitu suatu kondisi dimana kedua jenis protokol yang berbeda yaitu RSTP pada Juniper dan PVST+ pada Cisco digabungkan atau saling terhubung dapat melakukan suatu kemampuan dalam melakukan proses yang sama, sebagai contoh dalam penanganan broadcast storm. Interoperability antara RSTP Juniper dengan PVST+ Cisco dalam penanganan broadcast storm dapat dilakukan dikarenakan RSTP pada Juniper maupun PVST+
pada Cisco berjalan pada trunk IEEE 802.1Q. IEEE 802.1Q
berbeda dengan ISL trunk dimana BPDU pada ISL merupakan
tagged BPDU yang dapat digunakan untuk memisahkan VLAN
TAG pada masing-masing BPDU, lain halnya pada IEEE 802.1Q
dimana BPDU pada IEEE 802.1Q merupakan untagged BPDU yang akan dikirim ke alamat standart IEEE 802.1Q mac address : 01-80-C2-00-00-00. Dalam hal ini PVST+ pada Cisco akan mengirimkan tagged BPDU ke Cisco reserved mac address : 01- 00-0C-CC-CC-CD dan untagged BPDU yang dikirimkan melalui native vlan Cisco switch ke standart IEEE 802.1Q mac address : 01-80-C2-00-00-00. Perangkat Juniper yang terkoneksi dengan perangkat Cisco akan menggunakan untagged BPDU yang dikirim ke standart IEEE 802.1Q mac address, sedangkan tagged BPDU hanya akan diteruskan ke perangkat selanjutnya, untuk selanjutnya diterima oleh perangkat Cisco yang akan menggunakan tagged BPDU tersebut.
(http://kb.Juniper.net/InfoCenter/index?page=content&id=KB151 38&actp=RSS, 12 September 2011),
(http://standards.ieee.org/getieee802/download/802.1D-2004.pdf, 20 September 2011)
dan
