Understanding
Topologies
By; Candra Set iawan
Topologi
adalah suat u at uran/ rules bagaim ana cara m enghubungkan
kom put er sat u sam a lain secara fisik dan pola hubungan ant ara kom ponen- kom ponen yang berkom unikasi m elalui m edia/ peralat an j aringan yang m eliput i server,
workst at ion, hub/ swit ch dan pengkabelannnya. Sedangkan peralat an yang dipakai unt uk m enghubungkan kom put er-kom put er ke j aringan disebut peralat an j aringan/ net work device. Ket ika kit a m em ut uskan unt uk m em ilih suat u
t opologi dalam m enghubungkan sist em kit a, kit a perlu m engikut i beberapa spesifikasi yang akan m em beri t ahu bagaim ana sist em kit a dihubungkan bersam a, apa t ipe connect or yang digunakan, dan bagaim ana sist em
Topologi dibagi dua kat egori:
Physical Topology
Physical Topology
Adalah suat u bent uk bagaim ana m edia
t ransm isi dihubungkan secara
bersam a- sam a.
Ada 4 t ipe dari Physical Topology:
Bus
St ar
Ring
Bus Topology
Bu s Topology
m enggunakan sebuah
kabel t unggal j enis coaxial
Th in Et h e r n e t
( Th in n e t )
at au
Th ick Et h e r n e t
( Th ick n e t )
at au kabel pusat di m ana
seluruh w orkst at ion dan server
dihubungkan m elalui
T Connect or
. Pada
uj ung- uj ung kabel harus dit ut up dengan
t ahanan/ t erm inat or ( Term inat ion Resist or)
unt uk m enghindari pant ulan sinyal yang
Keunggulan t opologi Bus adalah
pengem bangan j aringan at au
penam bahan workst at ion baru dapat
dilakukan dengan m udah t anpa
m engganggu w orkst at ion lain.
Kelem ahan dari t opologi ini adalah
bila t erdapat gangguan di sepanj ang
kabel pusat m aka keseluruhan
Thin Ethernet (Thinnet)
Thin Et hernet at au
Thinnet m em iliki
keunggulan dalam hal biaya yang relat if lebih m urah dibandingkan
Thick Ethernet (Thicknet)
Dengan t hick Et hernet at au t hicknet ,
j um lah kom put er yang dapat
dihubungkan dalam j aringan akan lebih banyak dan j arak ant ara kom put er
dapat diperbesar, t et api biaya
pengadaan pengkabelan ini lebih m ahal sert a pem asangannya relat if lebih sulit dibandingkan dengan Thinnet . Pada Thicknet digunakan t ransceiver unt uk m enghubungkan set iap kom put er
dengan sist em j aringan dan konekt or yang digunakan adalah konekt or t ipe DI X. Panj ang kabel t ransceiver
Topologi Star
Pada t opologi St ar, m asing- m asing
workst at ion dihubungkan secara langsung
ke server at au hub/ sw it ch. Dengan
m enggunakan kable Tw ist ed Pair.
Keunggulan dari t opologi t ipe St ar ini
adalah bahwa dengan adanya kabel
t ersendiri unt uk set iap workst at ion ke
server, m aka bandw idt h at au lebar j alur
kom unikasi dalam kabel akan sem akin
Dan j uga bila t erdapat gangguan di suat u
j alur kabel m aka gangguan hanya akan
t erj adi dalam kom unikasi ant ara
workst at ion yang bersangkut an dengan
server, j aringan secara keseluruhan t idak
m engalam i gangguan. Kelem ahan dari
Twisted Pair Ethernet
Kabel Twist ed Pair ini t erbagi
m enj adi dua j enis yait u shielded dan
unshielded. Shielded adalah j enis
kabel yang m em iliki selubung
pem bungkus sedangkan unshielded
t idak m em punyai selubung
pem bungkus. Unt uk koneksinya
kabel j enis ini m enggunakan
Pada t wist ed pair ( 10 BaseT) net work,
kom put er disusun m em bent uk suat u pola
st ar. Set iap PC m em iliki sat u kabel t wist ed
pair yang t ersent ral pada HUB. Twist ed
pair um um nya lebih handal ( reliable)
dibandingkan dengan t hin coax
karenaHUB m em punyai kem am puan dat a
error correct ion dan m eningkat kan
kecepat an t ransm isi. Saat ini ada
Kat egori 5 adalah yang paling
reliable dan m em iliki kom pabilit as
yang t inggi, dan yang paling
disarankan. Berj alan baik pada
10Mbps dan Fast Et hernet
( 100Mbps) . Kabel kat egori 5 dapat
Kabel st raight t hrough digunakan
unt uk m enghubungkan kom put er ke
HUB/ Sw it ch. Kabel crossed
Topologi Ring
Di dalam t opologi Ring sem ua workst at ion
dan server dihubungkan sehingga
t erbent uk suat u pola lingkaran at au cincin.
Tiap workst at ion at aupun server akan
m enerim a dan m elewat kan inform asi dari
sat u kom put er ke kom put er lain, bila
Kelem ahan dari t opologi ini adalah
set iap node dalam j aringan akan
selalu ikut sert a m engelola inform asi
yang dilewat kan dalam j aringan,
Keunggulan t opologi Ring adalah
t idak t erj adinya collision at au
t abrakan pengirim an dat a sepert i
pada t opologi Bus, karena hanya
Sebuah free Token
berput ar didalam
Kom put er 1 ingin m engirim dat a ke
Paket dat a kem udian dikirim ke kom put er 2, lalu
m em baca alam at nya dan m em ast ikan dat a it u bukan unt uknya dan m eneruskannya ke
Kom put er 3, Kom put er 3 m elakukan hal yang sam a dan m eneruskannya ke kom put er 4.
Kom put er 4 m em baca alam at nya dan
m em ast ikan dat a it u unt uknya ( diperlihat kan oleh w arna kuning) . Unt uk m em buat t oken
kem bali dalam keadaan free, ia harus m engirim suat u acknow ledm ent ke kom put er 1 yang
Acknowledm ent it u dikirim ke
kom put er 5, m em baca alam at nya
dan m em ast ikan dat a it u bukan
unt uknya dan m eneruskannya ke
Kom put er 6.
Kom put er 6 kem udian m elakukan hal
yang sam a dan m eneruskannya ke
kom put er 1, yang m erupakan
Kom put er 1 m em baca acknowledgem ent
dari kom put er 4 ( diperlihat kan oleh warna
ungu) dan kem udaian m e- release free
Token kem bali ke ring dan siap digunakan
oleh kom put er lain yang ingin m engirim
dat a.
I ni m enunj ukkan prinsip kerj a dari Token
Ring dan m em perlihat kan bagaim ana dat a
dikirim , dit erim a dan m endapat
Point to Point
Point t o point connect ion kebanyakan
digunakan dalam konfigurasi WAN
at au j aringan dirum ah yang hanya
m enggunakan dua kom put er.
Dengan point t o point hanya dua
syst em yang t erhubung m elalui
m edia fisik. point t o point connect ion
kebanyakan m enggunakan Fiber
Tw ist ed Pair Cable bisa j uga digunakan unt uk
m enghubungkan point t o point connect ion dengan susunan Cross Cable. Sebuah cross cable m erupakan sim ple t w ist ed pair dalam m ent ransm it dan m enerim a dat a ant ar
Logical Topology
Logical t opology m erupakan rules com m unicat ion
yang dipakai st at ion dalam berkom unikasi dalam net w ork. Sebagai cont oh, spesifikasi dari logical t opology m enggam barkan bagaim ana t iap st at ion m enyat akan Ok dalam m engirim dat a dan
apakah yang akan dilakukan oleh suat u st at ion j ika ada st at ion lain yang m engirim dat a pada w akt u yang bersam aan. Logical t opology
Cont oh: pada suat u kelom pok
diskusi, Moderat or m em ast ikan t iap
person dalam kelom pok bisa
berbicara. Moderat or j uga
m em ast ikan j ika ada dua person
ingin berbicara pada saat yang
sam a. Maka sat u m endapat priorit as
dan yang lain m enunggu sam pai
Dan bagaim ana hubungan ant ara Physical
Topology dan Logical Topology? Logical Topology hanya akan beroperasi pada physical t opology t ert ent u. Sebagai cont oh, et hernet hanya akan beroperasi pada Bus, St ar dan Point t o point dari Physical Topology. Tapi t idak akan bekerj a pada ring. FDDI akan berfungsi pada ring at au st ar t opology t api t idak akan beroperasi pada Bus at au point t o point . Set elah anda bisa
Logical Topology didefinisikan oleh I nst it ut e of
Elect rical and Elect ronics Engineers ( I EEE) . I EEE m erupakan organisasi non profit yang m erupakan gabungan dari perusahaan- perusahaan dan
pribadi individual yang berkecim pung dalam indust ri Net w orking. Anggot a dari I EEE
bekerj asam a dalam m endefinisikan suat u t eknologi, sehingga guna m encegah sat u
indust ri/ perusahaan m engklaim kepem ilikan
suat u t eknologi dan j uga m em bant u m em ast ikan produk dari berbagai vendor/ produsen yang
Common IEEE Network
Specifications
Specification Defines
IEEE 802.1 VLANS dan Bridging
IEEE 802.2 Logical Link Control (LLC)
IEEE 802.3 10 Mb
IEEE 802.3u 100 Mb
IEEE 802.3x Full-duplex Ethernet
IEEE 802.3z 1 Gb Ethernet
Connection Tipe
Set iap logical t opologi m enggunakan
sat u dari ket iga m et ode unt uk
m em buat hubungan ant ara st at ions
Circuit Swit ching
Message Swit ching
Circuit Switching
Pada Circuit sw it ching ket ika dat a ingin dit ranfer
dari sat u node m enuj u node lain, sebuah
dedicat ed connect ion harus dibangun ant ara dua syst em . Bandwidt h t er- dedicat ed pada session
com m unicat ion ini dan dipakai selam a connect ion it u digunakan, m irip dengan penggunaan t elepon, ket ika kit a m enelepon, connect ion dibangun
ant ara t elepon kit a dengan t elepon yang kit a panggil, connect ion t et ap t erj alin sam pai kit a
Gam bar dibaw ah m enunj ukkan
sebuah j aringan circuit swit ching.
Rout e t erbaik akan dipilih, bandw idt h
di- dedicat ed- kan sepanj ang circuit
unt uk session kom unikasi ini, sam pai
akhirnya circuit it u t idak
dipergunakan lagi. Seluruh dat a
yang dikirim akan m elewat i
Jaringan Circuit Sw it ching digunakan unt uk
m engirim kan inform asi yang harus dit erim a pada saat dat a it u dikirim ( real- t im e) . Sebagai cont oh, aplikasi sepert i real- t im e audio dan video t idak bisa m ent oleransi delay agar penggabungan dat anya benar. Karena circuit sw it ching
m em ast ikan bahw a dat a dikirim secepat m ungkin dan sesegera m ungkin m elalui dedicat ing
connect ion, circuit sw it ching j uga lebih boros j ika dibandingkan dengan t ipe lain, karena circuit
Cont oh dari Jaringan Circuit Swit ching
Asynchronous Transfer Mode
( ATM)
Analog Dial- Up Line ( public
t elephone net w ork)
I SDN
Leased Lines
Message Switching
Message Swit ching m erupakan t ipe st ore and forward
connect ion yang diset - up ant ara devices yang berhubungan sepanj ang j alur pengirim an dat a. Device pert am a m em buat suat u connect ion ke devices berikut nya dan m engirim dat a. Set elah t ransm ission ini com plet e, connect ion akan kem bali t orn down, dan devices kedua akan m engulangi proses
t ersebut . Pengirim an em ail m erupakan cont oh yang baik
dari m essage swit ching, ket ika kit a m enekan but t on send,
Gam bar dibaw ah m enunj ukkan
j aringan m essage swit ching, dim ana
seluruh dat a m elewat i j alur yang
Logical t opology m enggunakan
m essage swit ching ini t idak akan
dibahas det il dalam m at eri kit a, dari
sisi lain m essage swit ching boros
dalam penggunaan m em ory dan
Packet Switching
Met ode t erakhir yang digunakan unt uk
m enghubungkan ant ara st at ion adalah packet
sw it ching. Didalam j aringan packet sw it ching t iap fram e bisa m enem puh pat h/ j alur yang berbeda unt uk m encapai dest inat ion/ t uj uan. Karena fram e m elew at i pat h yang berbeda m aka fram e
m ungkin t idak dit erim a dalam w akt u yang
Perhat ikan kat a- kat a “ bisa m elewat i j alur
yang berbeda unt uk m encapai dest inat ion
( t uj uan) ” . Fakt or lain yang m em buat
m essage t ersebut bisa m elewat i j alur yang
berbeda unt uk m encapai dest inat ion
( t uj uan) adalah karena peran
rout ing
prot ocol
m em egang peranan pent ing
dalam m enent ukan j alur pengirim an.
Packet swit ching biasanya digunakan dalam pengirim an
j aringan dat a regular. I ni t erm asuk m enyim pan files, print ing, m enj elaj ah web. Dengan m enggunakan packet swit ching Seluruh akt ifit as t ersebut akan berj alan norm al, t et api packet swit ching m erupakan pilihan yang kurang
cocok j ika digunakan dalam pengirim an dat a yang real t im e sepert i live audio dan video. Packet swit ching sangat efisien j ika digunakan dalam pengirim an inform asi yang t idak
Cont oh dari j aringan Packet
swit ching
Seluruh t eknologi Et hernet
FDDI
Data Packaging
Di m at eri t erdahulu kit a sudah m em bicarkan t ent ang sinyal
analog dan digit al, kit a j uga sudah berbicara t ent ang Physical dan Logical t opology dan bagaim ana m ereka bekerj a sam a dalam net w ork. Dan sekarang kit a akan
m eng- com bine signaling dan t opology unt uk m engirim dat a ant ara dua syst em .
Ket ika dat a dikirim m elalui sebuah j aringan, paket dat a
disim pan dalam suat u selubung yang dinam akan fram e. Fram e m engikut i t opology yang spesifik. Et hernet fram e yang digunakan dalam m enyam paikan inform asi berbeda dengan Token Ring fram e dan ATM fram e. Et hernet
Ethernet Frame
Et hernet Fram e adalah rangkaian pulsa
digit al yang dikirim ke m edia t ransm isi
dalam upaya m enyam paikan inform asi.
Ukuran Et hernet fram e berkisar anat ara
64- 1.518 byt es ( 1 byt e = 8 bit ) dan diat ur
dalam bagian 4 bagian:
pream ble
Header
Dat a
Protocol Structure - Ethernet: IEEE 802.3 Local Area Network protocolsThe basic IEEE 802.3 Ethernet MAC Data Frame for 10/100Mbps Ethernet:
Preamble Header Data FCS
8 6 6 2 46-1500bytes 4
Preamble
Digunakan dalam synchronize
com m unicat ion ant ar berbagai
syst em didalam logical net work yang
sam a. Didalam lingkungan Et hernet .
Pream ble m em buat syst em penerim a
t ransm ission unt uk m endapat kan
Header
Header berisi inform asi siapa yang m engirim fram e dan
kem ana fram e it u akan dikirim , j uga berisi inform asi lain, sepert i berapa besar ukuran fram e t ersebut , ini disebut lengt h field dan digunakan sebagai error correct ion. Jika st at ion penerim a m engukur bahwa fram e t ersebut berbeda ukurannya dengan lengt h field, m aka ia akan m em int a
Data
Bagian dat a dari fram e berisi act ual
dat a yang akan dikirim j uga berisi
inform asi prot ocol lain sepert i Source
dan Dest inat ion I P Address
D a t a
- Ukuran besar dat a ant ara 46
FCS
Fr a m e ch e ck se qu e n ce ( FCS)
- 4
byt es. berisi 32- bit cyclic redundancy
check ( CRC) , Dibuat oleh source MAC
Address dan direkalkulasi oleh
receiving MAC Address unt uk
The Frame Header Section
Header bert angggung j aw ab unt uk
m engindent ifikasi siapa yang m engirim
dat a dan kepada siapa dat a it u akan
dikirim , Header berisi dua bagian yait u
source dan dest inat ion suat u
t ransm ision. Alam at ini dikenal sebagai
Media Access Cont rol Address ( MAC
MAC Address t erdiri dari 6 byt e at au 12 Digit
Hexadecim al, yang dibagi dua bagian. 3 byt e
pert am a m erupakan kode pabrik Tiga byt e kedua m erupakan nom or serial unik unt uk hgost yang diberikan oleh pabrik pem buat . Sat u alam at
khusus adalah FF- FF- FF- FF- FF- FF yang
m erupakan alam at broadcast , Jika sebuah fram e dikirim ke alam at broadcast m aka seluruh sist em akan m enerim a packet ini dan m em baca fram e t ersebut dan m em proses dat a t ersebut j ika
3 Bytes pertama dari MAC Address Manufacturer
00000C
Cisco
0000A2
Bay Networks
0080D3
Shiva
00AA00
Intel
02608C
3Com
080009
Hewlett-Packard
080020
Sun
Tip:
Tiga byt e pert am a dari MAC Address sangat
berguna unt uk t roubleshoot ing, j ika kit a
berhadapan dengan suat u m asalah, dengan
m enget ahui source dari MAC Address kit a akan lebih m udah unt ukm engat sinya sebagai cont oh, j ika 3 byt e pert am a 00000C, m aka kit a
m engat hui devices it u m erupakan produk Cisco, dan kit a bisa m encari lit erat ur at aupun pet inj uk t roubleshoot ing t ersebut dari w ebsit e Cisco
Kit a t elah m em pelaj ari t ent ang address
inform at ion dan kem am puannya dalam
m ent ransfer inform asi pada j aringan
et hernet kit a. Alasan kit a m em pelaj ari ini
akan m enj adi sem akin j elas ket ika kit a
m em pelaj ari t ent ang Address resolut ion
Prot ocol ( ARP) . Set iap sist em pada
segm en j aringan et hernet kit a akan
Tiap fram e berisi 14 byt e header dan 4
byt e FCS, besarnya ini m erupakan fixed
dan t idak pernah berubah, j um lah
t ot alnya adalah 18 byt e. Dat a field
ukurannya berkisar ant ara 46 sam apai
1500 byt es. Sehingga ukuran m inim um
fram e adalah:
46 + 18 = 64 byt es ( Minim um Fram e
Sizes)
1500 + 18 = 1518 ( Maxim um Fram e
Address Resolution Protocol
Bagaim ana kit a bisa m encari MAC
Address sehingga kit a bisa
Gam bar dibawah adalah decode dari paket yang
ingin dikirim ke sist em lain dalam net w ork yang sam a ( dicapt ure dengan m enggunakan t ools
khusus sepert i et hereal/ sniffer) . Sist em pengirim m enget ahui I P Address dari dest inat ion syst em , t et api t idak m enget ahui MAC Address dari
s
μs
μs
μ
ms05752692
No Source Destination Layer Summary Size Interpacket Absolute Time
1 Herne Broadcast arp Req by 10.1.1.132 for 10.1.1.10 64 10:17:42 AM
2 Skylar Herne arp Reply 10.1.1.10=00000CA7F49A 64 10:17:42 AM
3 Herne Skylar Icmp Type=Echo Request 78 10:17:42 AM
4 Skylar Herne icmp Type=Echo Reply 78 10:17:42 AM
Packet Number : 1 10:17:42 AM Length : 64 bytes
Ether : ---Ethernet Datalink layer---Station : Herne---ÆBroadcast
Type : 0x0806 (ARP)
Arp : ---Address Resolution Protocol---Hardware : Ethernet
Protocol : 0x0800 (IP) Operation : ARP request Hardware address length : 6 Protocol address length : 4
Sender hardware address : 00-00-E8-2F-77-2A Sender protocol address : 10.1.1.132
Note
Sebuah Fram e Decode adalah proses
m engkonversi sebuah binary fram e
t ransm ision ke form at yang lebih
m udah dim engert i oleh kit a. Secara
t ipikal ini dilakukan dengan
ARP In Action
Gam bar dibawah m enunj ukkan. Server
ingin m engirim inform asi ke dest inat ion
syst em ( Deskt op Syst em ) . Server
m em punyai subnet yang berbeda dengan
deskt op, server m engirim sebuah ARP
ut nuk m encari MAC Address dari Port A
pada local rout er. Set elah Server
Rout er kem udian m engirim sebuah ARP
dari Port B unt uk m endapat kan MAC
Address dari deskt op. Set elah deskt op
m e- reply ARP request , rout er akan
m engam bil fram e dari server dan
m em buat fram e yang baru. Rout er akan
m enggant i source MAC Address ( MAC
Address server) dengan MAC address dari
port B dan akan m enggant i dest inat ion
The ARP cache
Seluruh syst em m em punyai kem am puan
unt uk m enyim pan inform asi t ent ang MAC
Address yang didapat dari ARP request .
Sebagai cont oh. Jika dalam beberapa
det ik kem udian server ingin m engirim
dat a kem bali ke deskt op, server t idak
perlu m engirim ARP request baru unt uk
m endapat kan MAC Address rout er, karena
MAC Address t adi disim pan dalam
ARP disim pan selam a 60 det ik. Set elah lebih dari
w akt u ini m aka dat a ini akan dihapus dan server harus m engirim ARP Request yang baru. ARP
request bisa j uga dibuat secara st at ic, sehingga disim pan secara perm anen didalam ARP Cache Table. Dengan cara st at ic ent ry ini sist em t idak perlu m engirim ARP request . Sehingga kit a bisa m em buat st at ic ARP ent ry unt uk m eyim pan MAC Adress rout er, kelem ahan cara ini adalah j ika
Reference
ht t p: / / st andards.ieee.org/ get ieee802/ dow nload/ 802.3- 2002.pdf : Carrier sense
m ult iple access wit h collision det ect ion ( CSMA/ CD) access m et hod and physical layer specificat ion.
ht t p: / / w w w .cisco.com / univercd/ cc/ t d/ doc/ cisint w k/ it o_doc/ et hernet .ht m : Et hernet Technologies
Materi Minggu Depan
Tugas
Apa perbedaan Logical Topology dan Physical Topology
Apa hubungan ant ara Logical Topology dan Physical Topology
Sebut kan m acam - m acam Physical Topology
Sebut kan m acam - m acam Logical Topology
Sebut kan m acam - m acam connect ion t ipe dan j elaskan kelebihan dan
kekurangan ant ar m asing- m asing t ipe it u
Jelaskan secara det ail t ent ang pream ble, header, Dat a, FCS
Jelaskan secara binary m engapa hexadecim al FF- FF- FF- FF- FF- FF m erupakan alam at broadcast
Mengapa alam at 0060B06A8F3E j um lahnya 6 byt e j elaskan
Berapa ukuran m inim um dan m aksim um fram e et hernet
Apa prot ocol yang digunakan dalam m encari MAC Address dan bagaim ana
cara kerj a prot ocol t ersebut dalam m endapat kan MAC Address
Bagaim ana pola kerj a ARP j ika alam at yang dit uj u t idak berada pada
net w ork yang sam a
Cari Lit erat ur t ent ang OSI layer di I nt ernet
