10/26/2016. Outline. Teknik Switching. Pengertian dasar. Klasifikasi jaringan komunikasi. Perkembangan komunikasi modern

(1)

Ricky Maulana Fajri

Teknik Switching

Ricky Maulana Fajri

Outline



Jaringan komunikasi switching



Circuit switching



Packet switching

Pengertian dasar



Komunikasi

adalah saling

menyampaikan

informasi

kepada tujuan yang diinginkan



Informasi bisa berupa



suara percakapan (voice)



suara percakapan (voice),



musik (audio),



gambar diam (photo),



gambar bergerak (video),



data digital (text, binary, etc)



Komunikasi bisa dilakukan antara 2 atau lebih

tempat yang berdekatan maupun berjauhan

Perkembangan komunikasi modern



Komunikasi telepon



jaringan PSTN (Public

Switched Telepon Network), ISDN (Integrated Service

Digital Network) : tidak hanya suara (voice), tetapi

juga data digital dan video



multimedia



Komunikasi radio



jaringan radio seluler : AMPS,

GSM UMTS HSDPA HSUPA dll yg sejenis maupun

GSM, UMTS, HSDPA, HSUPA, dll yg sejenis, maupun

yg berteknologi CDMA, disamping jaringan radio

non-seluler seperti WiFi dan WiMAX.



Komunikasi data



jaringan internet seperti

komunikasi ftp, e-mail, web, e-commerse, dll



multimedia



cloud computing

Diagram blok sistem komunikasi

modern

Klasifikasi jaringan komunikasi

Bds cara node mempertukarkan informasi Communication Network Switched Communication Network Broadcast Communication Network Circuit-Switched Communication Network Packet-Switched Communication Network

Topik Pembahasan

(2)

Konsep nodes dan links

Jaringan komunikasi biasa digambarkan dalam nodedan link Node:merepresentasikan end-terminal, perangkat jaringan; digambarkan

dengan bentuk lingkaran, kotak

Link:merepresentasikan hubungan/koneksi antar nodes; digambarkan dengan garisg g

Sebagai perangkat jaringan, nodedapat memiliki fungsi: Router

Switcher Multiplexer

Kategori link / jaringan



Berdasarkan jangkauan dibedakan menjadi 3

LAN (Local Area Network),dibatasi suatu area seperti lab, perkantoran disebuah gedung atau sebuah sekolah dan jangkauan biasanya hingga 1 km.

MAN (Metropolitan Area Network),lebih besar dari pada LAN. Meliputi sebuah kota / wilayah tertentu. WAN (Wide Area Network),lingkup sangat luas;

biasanya sudah menggunakan satelit ataupun kabel bawah laut, menghubungkan antar negara. Dapat dikatakan sebagai internet.

Mengapa perlu switching?



Indonesia



8 juta pengguna fix telephone



30 juta pengguna internet



180 juta pengguna ponsel



Dunia



Dunia



More..

Mengapa perlu switching?

Latar belakang :



Bandwidth suatu saluran komunikasi, baik

voice maupun data, tidak termanfaatkan

maksimal



Munculnya idle time (saluran terus terhubung

meski sudah tidak terpakai).



Biaya telekomunikasi jadi sangat mahal,

terutama untuk jarak jauh

Beberapa prinsip switching



Switching tidak melihat isi data/ informasi yang

ditransmisikannya



Transmisi data dimulai dan diakhiri di station (komputer,

terminal, telepon, dsb).

,

p

,

)



Rute ditentukan di setiap node yang dilalui.



Koneksi antar node dilakukan secara multiplex



Biasanya terhubung sebagian, sebagian lainnya sebagai

koneksi redundant/back-up (untuk meningkatkan

reliabilitas jaringan)

[1] Circuit switching



Circuit switching merupakan teknologi

telekomunikasi dimana dua node jaringan

membentuk suatu saluran komunikasi khusus

(sirkuit) yang menghubungkan mereka selama sesi

komunikasi sebelum node dapat berkomunikasi.



Node seolah-olah tersambung secara fisik melalui

sebuah sirkit (saluran).

(3)

[1] Prinsip

 Menerapkan sebuahpathkomunikasi yang dedicated antara 2 buah node (Connection Oriented).

 Prosesnya melibatkan 3 tahap:

 Circuit Establishment (terminal - nodes - terminal)  Signal Transfer (analog voice, digitized voice, binary data)  Circuit Disconnect

 Jika sirkit tidak tersedia maka terjadi blocked (nada/tanda sibuk)

 Ada garansi quality of service (bandwidth, latency, jitter)

 Tidak akan ada informasi yg hilang sepanjang sirkit tersambung terus menerus

[1] Proses

incoming links Switch outgoing links

How to Demultiplex? How to Multiplex? How to Switch? Circuit Host 1 Host 2 Switch 1 Switch 2 propagation delay between Host 1 d S it h1 processing delay at Switch 1

[1] Timing

Information

Circuit Establishment Data Transmission Circuit Termination and Switch1 propagation delay between Host 2 and Switch2 time

[1] Routing

 Pelanggan : a, b, c, d

 Local loop: link antara pelanggan dan

Efisiensi jaringan diperoleh dengan cara meminimisasi switching dan kapasitas transmisi a dan b terkoneksi dalam satu buah

end office, sedangkan c dan d koneksi yang lebih kompleks

jaringan Biasanya : twisted pair ~10 km  exchanges: switching lokal dalam sebuah

jaringan. Mendukung ribuan pelanggan dalam local area.

 Trunks: cabang-cabang antara exchanges. Membawa multiple voice-frequency dengan menggunakan FDM (Frequency Division Multiplex) atau synchronous TDM (Time Division Multiplex).

[1] Routing

B

C

D

1

2

3 A

E

F

4

5

7

6

Jalur komunikasi A – D terbentuk melalui routing yang terbaik dan akan tetap

[1] Contoh

Switching offices

Physical copper connection set up when call is made

(4)

[1] Contoh (contd.)

 Ada proses pembangunan hubungan dan hubungan tetap terjaga selama percakapan berlangsung

 Sumber daya jaringan dialokasikan (reserved) dan diduduki secara tetap (dedicated) dari pengirim sampai penerima selama pembicaraan berlangsung

 Bukan strategi yang efisienBukan strategi yang efisien

Selama terjadi hubungan, saluran fisik akan digenggam bahkan selama periode “silence” (saat di mana tidak ada informasi yang dikirimkan)

dengan teknik TDM

Frames

 Time dibagi dalam frames dan frames dibagi dalam slot

 Posisi slot dalam frame menunjukkan kepemilikan data dari suatu percakapan

 misalnya slot 0 milik percakapan berwarna merah

 Membutuhkan sinkronisasi antara pengirim dan penerima

 Time slot menjadi identitas data pengirim maupun penerima

 Time slot yang sudah diduduki tidak bisa digunakan oleh yang lainnya kecuali bila percakapan sudah selesai.

 Di sepanjang percakapan, jika ada waktu jeda yang tidak berisi informasi maka kapasitas time slot yang tersedia tidak akan termanfaatkantidak efisien

0 1 2 3 4 5 0 1 2 3 4 5 Slots =

[1] Keuntungan & Kelemahan

KEUNTUNGAN



Sekali koneksi terjadi:

 Jaringan transparan

KELEMAHAN



Tidak efisien

 Selama koneksi

 Jaringan transparan

(seolah hanya koneksi langsung antar stations)

 Fixed data rate tanpa adanya delay



Sangat baik untuk

komunikasi real time

 Selama koneksi berlangsung, time slot akan selalu diduduki walaupun tidak ada data yang dikirim

 Delay sebelum terbentuknya hubungan (call set up delay)



Pertanyaan ?

[2] Packet Switching

Data ditransmisikan dalam paket-paket kecil (<1500 byte). Jika source mempunyai message yang lebih panjang, sebelum

dikirim messageitu akan dipecah dahulu (paketisasi). Tiap paket berisi data dari user (informasi yang akan dikirimkan)

dan header.

Header eadeberisi info agar bagaimana paket bisa melalui jaringan be s o aga baga a a pa et b sa e a u ja ga dan mencapai alamat tujuan

Source (sender’s) address Destination (recipient’s) address Packet size

Sequence number Error checking information

(5)

Mengapa perlu paketisasi?

 Memungkinkan suatu paket (yang menjadi bagian dari suatu pesan) diterima, diproses, dan diteruskan oleh suatu node ketika paket lainnya masih dipersiapkanefisiensi waktu pemrosesan.  Jika ada error, tidak seluruh pesan perlu di re-transmisi.  Kapasitas memori internal network node dapat dikurangi.  Waktu transmisi dapat dikurangi

Mengapa perlu paketisasi? (contd)

Paket yang berbeda dari pesan yang sama dapat dikirim terpisah atau

melalui rute yang berbeda Connectionless

Pada sisi penerima, header setiap paket akan dibuang kemudian paket diurutkan kembali menjadi sebuah informasi/pesan sesuai dengan yang dikirimkan

Paket dikirimkan hanya pada saat data siap untuk dikirim. Pada saat kondisi “silence”/idle maka link dapat digunakan oleh yang lainnya (jaringan digunakan bersama/shared bandwidth).

Tidak ada garansi Quality of service, ada kemungkinan paket hilang Contoh Teknologi Packet Switched:

Public data network

Frame relay TCP/IP (internet)

[2] Proses paketisasi

Hello Bob

H

ll

B

b

Message

He ll

o

Bo

b

H He H ll H o H Bo H b Segmented Message Packetized Message H=Header

Paket 1 Paket 2 Paket 3 Paket 4 Paket 5

[2] Contoh paketisasi

B B1 B2 B3 Packet-Switched Network A C B3 B2 B1 C2 C3 C1 C3 C2 C1 External Datagram

[2] Contoh paketisasi

[2] Routing pada Packet Switched

1

2

3

5

8

4

7

6

Connectionless: jalur/ routing dapat berbeda untuk setiap paket Connection-oriented: jalur/routing tetap untuk seluruh paket

(6)

[2] Keuntungan

 Efisiensi line sangat tinggi; hubungan single node-to-node dapat dishare secara dinamis oleh banyak paket.

 Dua buah station yang berbeda data-ratenya dapat saling menukar paket.  Ketika traffic mulai padat, beberapa calldiblok (permintaan koneksi

tambahan ditolak sampai beban di jaringan menurun) tambahan ditolak sampai beban di jaringan menurun)  Dalam kondisi padat, paket masih dapat diterima akan tetapi delay

delivery bertambah.  Sistem prioritas dapat diterapkan.

[2] Kelemahan



Tidak memberikan garansi Quality of service:

delay antrian, jitter, loss packet



Ada dua pendekatan yang berhubungan dengan

jaringan Packet Switching, yaitu



Datagram,

dan



Virtual circuit

Virtual Circuit vs Datagram

• Datagram: Connectionless

– Tiap paket memiliki alamat tujuan yang lengkap (header) – Penentuan routing dilakukan terhadap setiap paket di setiap node

– Paket-paket yang berbeda namun berasal dari pesan yang sama dapat menggunakan rute yang berbeda, tergantung kepadatan jalur.y g , g g p j

– Paket-paket akan mencari alternatif routing dimana akan mengabaikan node yang gagal

• Virtual Circuit: Connection Oriented

– Sebuah route antara station dikonfigurasi sebelum terjadi transfer data – Setiap paket memiliki VC identifier.

– Penetapan routing dilakukan sekali untuk semua paket. – Semua paket akan melalui rute yang sama

– Apabila ada node yang gagal, semua virtual circuit yang mendefinisikan lewat node tersebut akan lenyap



Pertanyaan ?

(7)



Node-node jaringan memroses tiap paket secara

independen

Jika host A megirim dua paket berurutan ke host B pada sebuah jaringan paket datagram, jaringan tidak dapat menjamin bahwa kedua paket tersebut akan dikirim bersamaan, kenyataannya

Packet Swiched Datagram

p , y y

kedua paket tersebut dikirimkan dalam rute yang berbeda



Paket-paket tersebut disebut

datagram

Implikasi dari switching paket datagram :

Urutan paket dapat diterima dalam susunan yang berbeda dari

ketika dikirimkan

Tiap paket header harus berisi alamat tujuan yang lengkap

 Virtual-circuit packet switching adalah campuran dari circuit switching dan paket switching

 Seluruh data ditransmisikan sebagai paket-paket

 Seluruh paket dari satu deretan paket dikirim setelah jalur ditetapkan terlebih dahulu (virtual circuit)

Packet Switched Virtual Circuit

( )

 Urutan paket yang dikirimkan dijamin diterima di tujuan  Bagaimanapun: Paket-paket dari virtual circuit yang berbeda masih

dimungkinkan terjadi interleaving

 Pengirim data dengan virtual circuit melalui 3 fase :

1.Penetapan VC 2.Pentransferan data 3.Pemutusan VC

 Alamat tujuan paket pada header tidak perlu lengkap

(+) dan (–) pada virtual circuit vs datagram

Datagram :

+

Tidak ada waktu call setup

+

Adaptasi yang cepat jika terjadi congestion/network overload.

+

Adaptasi yang cepat jika terjadi d f il

Virtual Circuit :

+

Kedatangan paket sesuai urutannya.

+

Terdapat mekanisme error control.

+

Penetapan satu rute untuk satu koneksi.

node failure.

-

Kedatangan paket bisa tidak sesuai dengan urutannya.

-

Adanya beban pemrosesan karena setiap paket di proses di setiap node

-

Receiver tidak memiliki persiapan terhadap paket yang datang

+

Penerima telah bersiap untuk menerima paket yang datang

-

Adanya delay saat connection setup.

-

Adaptasi terhadap node failure kurang baik.

-

Adaptasi terhadap network overload kurang baik

Beberapa Perbandingan Circuit Switched dan

Packet Switched (1/2)

Circuit switched Packet Switched

connectionless connection-orientedPacket Switched Dedicated transmission

path No dedicated path No dedicated path Continuous transmission

of data Transmission of packet Transmission of packet Messages are not stored Packet may be stored until Packet stored until delivered Messages are not stored Packet may be stored until

delivered Packet stored until delivered The path is established for

entire conversation Route established for each packet Route established for entire packet Call setup delay Packet transmission delay Call setup delay; packet

transmission delay Busy signal if called party

busy Sender may be notified if packet not delivered Sender notified if connection denial Overload may block call

setup Overload increases packet delay May block call setup; increases packet delay

Circuit switched Packet Switched

connectionless connection-orientedPacket Switched

User responsible for message loss protection Network may be responsible for individual packet Network may be responsible for packet sequences Fixed bandwidth Dynamic use of Dynamic use of

Beberapa Perbandingan Circuit Switched dan

Packet Switched (2/2)

Fixed bandwidth

transmission Dynamic use of bandwidth Dynamic use of bandwidth No overhead bits after

call setup Overhead bits in each packet Overhead bits in each packet Electromechanical or