BAB II DASAR TEORI 2.1Jaringan Komputer
Jaringan komputer merupakan suatu sistem yang terdiri dari komputer dan perangkat lainnya yang dirancang untuk dapat bekerja bersama-sama dalam berbagai manfaat dan tujuan antara lain untuk berkomunikasi, akses informasi, menerima maupun memberikan layanan. Bagian yang menerima layanan disebut Client dan bagian yang memberikan layanan disebut Server. Sistem ini dikenal sebagai sistem client-server yang sudah digunakan pada hampir seluruh aplikasi jaringan komputer[1].
Dua buah komputer yang masing-masing memiliki sebuah kartu jaringan, kemudian dihubungkan melalui kabel maupun nirkabel sebagai medium transmisi data, dan terdapat perangkat lunak sistem operasi jaringan akan membentuk sebuah jaringan komputer yang sederhana. Apabila ingin membuat jaringan komputer yang lebih luas lagi jangkauannya, maka diperlukan peralatan tambahan seperti Hub, Bridge, Switch, Router, Gateway sebagai peralatan interkoneksinya[2].
2.1.1Sejarah
waktu kosong dibuatlah proses beruntun (Batch Processing), sehingga beberapa program bisa dijalankan dalam sebuah komputer dengan kaidah antrian[3].
Di tahun 1950-an ketika jenis komputer mulai membesar sampai terciptanya super komputer, maka sebuah komputer mesti melayani beberapa terminal (lihat Gambar 2.1). Untuk itu ditemukan konsep distribusi proses berdasarkan waktu yang dikenal dengan nama TSS (Time Sharing System), maka untuk pertama kali bentuk jaringan (network) komputer diaplikasikan. Pada sistem TSS beberapa terminal terhubung secara seri ke sebuah host komputer. Dalam proses TSS mulai nampak perpaduan teknologi komputer dan teknologi telekomunikasi yang pada awalnya berkembang sendiri-sendiri. Gambar 2.1 merupakan jaringan komputer model TSS[3].
Gambar 2.1 Jaringan komputer model TSS
komputer wajib melayani terminal-terminalnya dalam satu perintah dari komputer pusat[3].
Gambar 2.2 Jaringan komputer model distributed processing
Selanjutnya ketika harga-harga komputer kecil sudah mulai menurun dan konsep proses distribusi sudah matang, maka penggunaan komputer dan jaringannya sudah mulai beragam dari mulai menangani proses bersama maupun komunikasi antar komputer (Peer to Peer System) saja tanpa melalui komputer pusat. Untuk itu mulailah berkembang teknologi jaringan lokal yang dikenal dengan sebutan LAN. Demikian pula ketika Internet mulai diperkenalkan, maka sebagian besar LAN yang berdiri sendiri mulai berhubungan dan terbentuklah jaringan raksasa WAN[3].
2.1.2Manfaat Jaringan Komputer
Beberapa manfaat dari jaringan komputer adalah: a. Berbagi sumber daya / pertukaran data
b. Mempermudah berkomunikasi / bertransaksi c. Membantu akses informasi
2.1.3Klasifikasi / Jenis-jenis Jaringan Komputer
Klasifikasi jaringan komputer terbagi menjadi, yaitu :
1. Berdasarkan geografisnya, jaringan komputer terbagi menjadi Jaringan wilayah lokal atau Local Area Network (LAN), Jaringan wilayah metropolitan atau Metropolitan Area Network (MAN), dan Jaringan wilayah luas atau Wide Area Network (WAN).
a. Local area network (LAN)
Local area network adalah jaringan komputer yang jaringannya hanya mencakup wilayah kecil; seperti jaringan komputer kampus, gedung, kantor, dalam rumah, sekolah atau yang lebih kecil. Saat ini, kebanyakan LAN berbasis pada teknologi IEEE 802.3 (Ethernet). Teknologi IEEE 802.3 (Ethernet) menggunakan perangkat switch, yang mempunyai kecepatan transfer data 10, 100, atau 1000 Mbit/s. Selain teknologi Ethernet, saat ini teknologi 802.11b juga sering digunakan untuk membentuk LAN. Dikalangan masyarakat luas teknologi 802.11b lebih dikenal dengan sebutan Wi-fi. Tempat-tempat yang menyediakan koneksi LAN dengan teknologi Wi-fi biasa disebut hotspot[4].
Pada sebuah LAN, setiap node atau komputer mempunyai daya komputasi sendiri, berbeda dengan konsep dump terminal. Setiap komputer juga dapat mengakses sumber daya yang ada di LAN sesuai dengan hak akses yang telah diatur. Sumber daya tersebut dapat berupa data atau perangkat seperti printer. Pada LAN, seorang pengguna juga dapat berkomunikasi dengan pengguna yang lain dengan menggunakan aplikasi yang sesuai.
1) Mempunyai pesat data yang lebih tinggi 2) Meliputi wilayah geografi yang lebih sempit
3) Tidak membutuhkan jalur telekomunikasi yang disewa dari operator telekomunikasi
Biasanya salah satu komputer di antara jaringan komputer itu akan digunakan menjadi server yang mengatur semua sistem di dalam jaringan tersebut.
b. Metropolitan area network (MAN)
Metropolitan area network merupakan suatu jaringan dalam suatu kota dengan transfer data berkecepatan tinggi, yang menghubungkan berbagai lokasi seperti kampus, perkantoran, pemerintahan, dan sebagainya. Jaringan MAN adalah gabungan dari beberapa LAN. Jangkauan dari MAN ini antara 10 hingga 50 km, MAN ini merupakan jaringan yang tepat untuk membangun jaringan antar kantor-kantor dalam satu kota antara pabrik/instansi dan kantor-kantor pusat yang berada dalam jangkauannya.
c. Wide area network (WAN)
Wide Area Network merupakan jaringan komputer yang mencakup area yang besar sebagai contoh yaitu jaringan komputer antar wilayah, kota atau bahkan negara, atau dapat didefinisikan juga sebagai jaringan komputer yang membutuhkan router dan saluran komunikasi publik.
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.
a. Jaringan klien-server
Jaringan klien-server pada dasarnya ada satu komputer yang disiapkan menjadi peladen (server) dari komputer lainnya yang sebagai klien (client). Semua permintaan layanan sumber daya dari komputer klien harus dilewatkan ke komputer peladen, komputer peladen ini yang akan mengatur pelayanannya. Apabila komunikasi permintaan layanan sangat sibuk bahkan bisa disiapkan lebih dari satu komputer menjadi peladen, sehingga ada pembagian tugas, misalnya file-server, print-server, database server dan sebagainya. Tentu saja konfigurasi komputer peladen biasanya lebih dari konfigurasi komputer klien baik dari segi kapasitas memori, kapasitas cakram keras (harddisk), maupun kecepatan prosessornya[2]. b. Jaringan ujung ke ujung (Peer-to-peer)
Jaringan ujung ke ujung itu ditunjukkan dengan komputer-komputer saling mendukung, sehingga setiap komputer dapat meminta pemakaian bersama sumber daya dari komputer lainnya, demikian pula harus siap melayani permintaan dari komputer lainnya. Model jaringan ini biasanya hanya bisa diterapkan pada jumlah komputer yang tidak terlalu banyak, maksimum 25, karena komunikasi akan menjadi rumit dan macet bilamana komputer terlalu banyak[2].
3. Berdasarkan topologi jaringan, jaringan komputer dapat dibedakan atas[2]: a. Topologi bus
Gambar 2.3 Topologi Bus b. Topologi bintang
Pada topologi jenis ini, setiap komputer langsung dihubungkan menggunakan Hub, dimana fungsi dari Hub ini adalah sebagai pengatur lalu lintas seluruh komputer yang terhubung[2]. Gambar 2.4 merupakan contoh skema topologi Star.
Gambar 2.4 Topologi Star c. Topologi cincin (ring)
berikutnya. Seluruh komputer akan menerima setiap sinyal informasi yang mengalir, informasi akan diterima jika memang sudah sesuai dengan alamat yang dituju, dan signal informasi akan diabaikan jika bukan merupakan alamatnya sendiri. Dengan kata lain proses ini akan berlanjut terus hingga sinyal data diterima ditujuan. Gambar 2.5 merupakan contoh skema topologi ring:
Gambar 2.5 Topologi Ring d. Topologi mesh
Topologi Mesh merupakan rangkaian jaringan yang saling terhubung secara mutlak dimana setiap perangkat komputer akan terhubung secara langsung ke setiap titik perangkat lainnya. Setiap titik komputer akan mempunyai titik yang siap untuk berkomunikasi secara langsung dengan titik perangkat komputer lain yang menjadi tujuannya[2]. Gambar 2.6 merupakan contoh skema topologi mesh/jala
e. Topologi linier
Topologi ini merupakan perluasan dari topologi bus dimana kabel utama harus dihubungkan ke tiap titik komputer menggunakan T-connector. Topologi tipe ini merupakan jenis yang sederhana menggunakan kabel RG-58. Gambar 2.7 merupakan contoh skema topologi linier
Gambar 2.7 Topologi Linier f. Topologi pohon
Topologi tree ini merupakan hasil pengembangan dari topologi star dan topologi bus yang terdiri dari kumpulan topologi star dan dihubungkan dengan 1 topologi bus. Topologi tree biasanya disebut juga topologi jaringan bertingkat dan digunakan interkoneksi antar sentral[2].
Gambar 2.8 Topologi Tree
4. Berdasarkan distribusi sumber informasi/data dibagi menjadi dua, yaitu[2]: a. Jaringan terpusat
Jaringan ini terdiri dari komputer klien dan peladen yang mana komputer klien yang berfungsi sebagai perantara untuk mengakses sumber informasi/data yang berasal dari satu komputer peladen[2].
b. Jaringan terdistribusi
Merupakan perpaduan beberapa jaringan terpusat sehingga terdapat beberapa komputer peladen yang saling berhubungan dengan klien membentuk sistem jaringan tertentu[2].
5. Berdasarkan media transmisi data, jaringan komputer dibagi menjadi dua, yaitu[2]:
a. Jaringan berkabel (Wired Network)
b. Jaringan nirkabel(Wi-Fi)
Merupakan jaringan dengan medium berupa gelombang elektromagnetik. Pada jaringan ini tidak diperlukan kabel untuk menghubungkan antar komputer karena menggunakan gelombang elektromagnetik yang akan mengirimkan sinyal informasi antar komputer[2].
2.2Kinerja Jaringan Komputer
Kinerja jaringan komputer dapat bervariasi akibat beberapa masalah, seperti halnya masalah bandwidth, delay, packet loss, throughput, dan jitter, yang dapat membuat efek yang cukup besar bagi banyak aplikasi. Sebagai contoh, komunikasi suara (seperti VoIP atau IP Telephony) serta video streaming dapat membuat pengguna frustrasi ketika paket data aplikasi tersebut dialirkan di atas jaringan dengan bandwidth yang tidak cukup baik, atau jitter yang berlebih[5].
Suatu pengukuran tentang seberapa baik jaringan biasanya dikenal dengan istilah Quality of Service (QoS). QoS merupakan terminologi yang digunakan untuk mendefinisikan kemampuan suatu jaringan untuk menyediakan tingkat jaminan layanan yang berbeda-beda. QoS didesain untuk membantu end user menjadi lebih produktif dengan memastikan bahwa end user mendapatkan performansi yang handal dari aplikasi-aplikasi berbasis jaringan. QoS mengacu pada kemampuan jaringan untuk menyediakan layanan yang lebih baik pada trafik jaringan tertentu melalui teknologi yang berbeda-beda. Ada beberapa alasan mengapa kita memerlukan QoS, yaitu[5]:
c. Untuk meningkatkan performansi untuk aplikasi-aplikasi yang sensitif terhadap delay, seperti suara dan video
Parameter-parameter performansi dari jaringan computer berdasarkan QoS adalah[7]:
1. Delay
Delay didefinisikan sebagai total waktu tunda suatu paket yang diakibatkan oleh proses transmisi dari satu titik ke titik lain yang menjadi tujuannya. Delay di dalam jaringan dapat digolongkan sebagai berikut: delay processing, delay packetization, delay serialization, delay jitter buffer dan delay network.
Persamaan 2.1 merupakan cara menghitungan delay[5]:
� − = � � � � � ��� � (2.1)
2. Jitter
Jitter didefinisikan sebagai variasi dari delay atau variasi waktu kedatangan paket. Banyak hal yang dapat menyebabkan jitter, diantaranya adalah peningkatan trafik secara tiba-tiba sehingga menyebabkan penyempitan bandwith dan menimbulkan antrian. Selain itu, kecepatan terima dan kirim paket dari setiap node juga dapat menyebabkan jitter[6].
3. Packet loss
b) Node yang bekerja melebihi kapasitas buffer c) Memori yang terbatas pada node
d) Policing atau kontrol terhadap jaringan untuk memastikan bahwa jumlah trafik yang mengalir sesuai dengan besarnya bandwidth. Jika besarnya trafik yang mengalir di dalam jaringan melebihi dari kapasitas bandwidth yang ada maka policing control akan membuang kelebihan trafik yang ada.
Persamaan 2.2 merupakan cara menghitungan nilai packet loss[5]: � = � � �� � � −� � �� �
� � �� � � % (2.2)
4. Throughput
Throughput adalah jumlah total kedatangan paket IP sukses yang diamati di tempat pengukuran pada destination selama interval waktu tertentu dibagi oleh durasi interval waktu tersebut (sama dengan, jumlah pengiriman paket IP sukses per service-second). Throughput sering juga disebut dengan kecepatan (rate) transfer data efektif, yang diukur dalam bps. Throughput juga bisa disebut bandwidth pada kondisi yang sebenarnya. Namun, bandwidth lebih bersifat tetap sedangkan throughput sifatnya dinamis tergantung trafik yang terjadi. Persamaan 2.3 merupakan rumus dalam mencari nilai throughput[6]:
�ℎ ℎ = ve ge y e / e
� � � (2.3)
Keuntungan menggunkan jaringan tulang punggung (backbone): 1. Performance jaringan lebih tinggi
2. Instalansi lebih sederhana dan mudah
Penggunaan jaringan tulang punggung (backbone) membutuhkan biaya yang lebih tinggi baik untuk instalansi maupun perawatannya. Hal ini dikarenakan peralatan dan bahan yang digunakan sebagai jaringan tulang punggung (backbone) harus memiliki spesifikasi yang lebih baik dari pada peralatan dan bahan yang digunakan pada jaringan komputer tersebut.
Alasan digunakan jaringan tulang punggung (backbone) :
1. Semakin meningkatnya kebutuhan interkoneksi antara jaringan lokal yang ada. 2. Konsep instalasi dan manajemen jaringan backbone lebih sederhana
Jaringan backbone dapat meningkatkan performance dan mengatasi bottle neck transfer.
2.3.1Akses Jaringan Tulang Punggung (Backbone) Universitas Sumatera Utara USUNETA adalah logo untuk menunjukkan suatu produk layanan akses jaringan internet (USUnet) kampus USU. Jaringan USUnet terdiri dari jaringan utama (core network), jaringan distribusi (distribution network) dan jaringan akses (acsess network). Jaringan utama menghubungkan simpul-simpul utama dari USUnet. Jaringan distribusi merupakan pengembangan dari jaringan utama, namun tidak dapat diakses secara langsung oleh pengguna. Pengguna mengakses USUnet dari jaringan akses yang terhubung ke jaringan distribusi. Jaringan utama ini lah yang sering juga disebut sebagai jaringan tulang punggung (backbone)[7][8].
satu BTS (base transmission station) PT Telkom terdekat menggunakan kabel serat optik sepanjang 5.000 meter. Kapasitas bandwidth internet telah mencapai kapasitas minimum sesuai dengan standar DIKTI yaitu 1 Kb per mahasiswa. Untuk mendukung berbagai aplikasi yang dibutuhkan USU, saat ini digunakan 25 unit server pusat yang terpasang di gedung PSI[8].
Berdasarkan media transmisinya akses jaringan USUnet terbagi atas dua, yaitu akses jaringan kabel dan akses jaringan nirkabel. Peta akses jaringan kabel USUnet dapat dilihat pada Gambar 2.9 dan peta akses jaringan USUnet nirkabel dapat dilihat pada Gambar 2.10[8].
Gambar 2.10 Peta akses jaringan nirkabel USU
2.3.2Peta Jaringan Tulang Punggung (Backbone) Universitas Sumatera Utara Jaringan kampus USU menggunakan wired dan wireless media. Teknologi wired media menggunakan kabel serat optik dan kabel UTP (unshielded twisted pairs). Kabel serat optik (jenis multimode dengan kapasitas maksimal 1 Gbps) digunakan untuk menghubungkan gedung-gedung utama di dalam kampus yang saat ini memiliki panjang sekitar 8.500 meter. Jaringan kabel ini akan terus dikembangkan yang ditujukan selain untuk perluasan jangkauan, juga untuk back-up jaringan dengan alternatif routing ketika terjadi gangguan pada jalur tertentu. Pada tahun 2007, topologi jaringan kampus telah mengalami perubahan dengan penambahan jaringan kabel serat optik sepanjang sekitar 9.000 meter, sehingga panjang serat optik terpasang akan mencapai 17.500 meter di dalam kampus[8].
terjangkau oleh kabel serat optik dan UTP. Untuk itu digunakan satu menara antena utama setinggi 42 meter yang terletak di lingkungan Pusat Sistem Informasi (PSI) USU, yang memancarkan sinyal ke segala arah menggunakan antena omni[8]. Gambar 2.11 merupakan gambar bentuk arsitektur USUnet sekarang ini. Dimana gambar linkaran yang di tengah merupakan gambar jaringan tulang punggung (backbone) USU[7].
Gambar 2.11 Arsitektur USUnet
2.3.3Topologi Jaringan Tulang Punggung (Backbone) Universitas Sumatera Utara
Topologi jaringan yang digunakan oleh jaringan tulang punggung (backbone) USU adalah topologi ring. Dimana jaringan tulang punggung (backbone) USU terdiri dari empat buah core swith. Core swith yang pertama berada di pusat system informasi (PSI), core swith yang kedua berada di perpustakaan USU, core swith yang ketiga berada di Fakultas MIPA, dan core swith yang keempat berada di Fakultas Teknik (FT). Keempat core swith terhubung berbentuk lingkaran dimana core swith PSI terhubung ke core swith perpustakaan, core swith perpustakaan terhubung ke core swith Fakultas MIPA, core swith Fakultas MIPA terhubung ke core swith Fakultas Teknik, dan core swith Fakultas Teknik terhubung ke core swith PSI.
2.4Spesifikasi Jaringan Tulang Punggung (Backbone) Universitas Sumatera Utara
Jaringan tulang punggung (Backbone) Universitas Sumatera Utara menggunakan konsep Three Tier Network. Three Tier Network terdiri dari core switch, distribution switch, dan acces switch. Dimana untuk saat ini USU menggunakan lima core switch, 17 distribution switch, dan banyak acces switch.
