BAB II
LANDASAN TEORI
2.1
Masalah Jaringan Lambat
Dalam suatu infrastruktur jaringan yang sangat besar, suatu jaringan yang efisien adalah suatu keharusan. Jika desain infrastruktur jaringan kita tidak efisien, maka aplikasi atau akses ke resource jaringan pun menjadi sangat tidak efisien dan terasa sangat lambat. Performa jaringan yang sangat lambat ini biasanya disebabkan oleh congestion jaringan (banjir paket pada jaringan), dimana traffic data melebihi dari kapasitas bandwidth yang ada sekarang (Geoff, 2003). Kalau boleh diibaratkan seperti jalanan ibu kota pada jam sibuk, kapasitas jalan tidak mencukupi dengan berjubelnya jumlah kendaraan yang memadati jalanan, akibatnya adalah kemacetan yang luar biasa. Kalau pada hari libur maka jalanan terasa lengang dan bisa memacu kendaraan dengan cepat. Berikut adalah faktor-faktor yang bisa memberikan kontribusi lambatnya jaringan :
1. Colllision
Teknologi ethernet yang sudah usang seperti 10 Base2; 10Base5; dan 10Base-T, menggunakan algoritma CSMA/CD yang menjadi sangat tidak efisien pada beban yang lebih tinggi. Performa jaringan ini akan menjadi turun drastis jika prosentase utilisasinya mencapai lebih dari 30% yang membuat jaringan menjadi sangat lambat.
Istilah collision domain mendefinisikan sekumpulan perangkat jaringan dimana data frame mereka bisa saling bertabrakan. Semua
piranti yang disebut diatas menggunakan hub yang beresiko collisions antar frame yang dikirim, sehingga semua piranti dari jenis jaringan
ethernet ini berada pada collision domain yang sama.
2. Bottlenecks
Beban user yang sangat tinggi untuk mengakses jaringan akan menyebabkan bottleneck jaringan yang mengarah pada kelambatan jaringan. Aplikasi yang memakan bandwidth yang sangat tinggi seperti aplikasi video dapat menyumbangkan suatu kelambatan jaringan yang sangat signifikan karena seringnya mengakibatkan sistem jaringan menjadi bottleneck.
Performa LAN juga bisa diperbaiki dengan menggunakan link
backbone Gigabit dan juga switch yang mempunyai performa tinggi.
Jika sistem jaringan menggunakan beberapa segmen, maka penggunaan Switch layer 3 akan dapat menghasilkan jaringan yang berfungsi pada mendekati kecepatan kabel dengan latensi minimum dan secara signifikan mengurangi jaringan yang lambat.
3. Serangan Virus Trojan.
Jika environmen jaringan terinfeksi dengan virus trojan yang menyebabkan sistem dibanjiri oleh program-program berbahaya
(malicious programs), maka jaringan akan mengalami suatu congestion
yang mengarah pada kelambatan sistem jaringan, dan terkadang bisa menghentikan layanan jaringan.
Gambar 2.1 WSUS Diagram Pada Jaringan Komputer
Jika perusahaan menggunakan jaringan Windows, maka penggunaan WSUS (Windows System Update Services) adalah suatu keharusan. WSUS secara otomatis meng-update patches critical Windows anda,
security patches, dan Windows critical update kepada clients pada saat
dirilis update dari Microsoft. Klien tidak perlu update langsung ke internet, cukup koneksi ke server WSUS, sehingga mengurangi beban
bandwidth internet anda, karena hanya server WSUS saja yang
terhubung ke internet untuk download updates.
Virus biasanya menyerang kelemahan sistem yang sudah diketahui,
dan Windows update akan melakukan patch vulnerability (menambal
lobang titik lemah) sehingga menjaga kemungkinan serangan terhadap lobang kelemahan sistem ini.
4. Broadcast
Jenis transmisi jaringan yang terakhir adalah broadcast, yang juga dikenal sebagai metode transmisi one to all (satu kesemua). Sistem broadcast juga dapat digunakan untuk menjelaskan bila ada paket-paket data yang dikirimkan dari satu mesin akan diterima oleh
mesin-mesin lainnya dalam satu jaringan atau subnet jaringan lainnya. Pada jaringan Ethernet, broadcast dikirim ke alamat tujuan khusus, yaitu, FF-FF-FF-FF-FF-FF-FF atau dengan oktet terakhir berisi bit 11111111. Broadcast ini harus diproses oleh semua host yang berada dalam broadcast domain yang ditentukan.
Gambar 2.2 Pengiriman Packet Data ke Alamat Broadcast
Field alamat pada sebuah paket berisi keterangan tentang kepada siapa
paket itu dialamatkan. Saat menerima sebuah paket, mesin akan men-cek field alamat, bila alamat tersebut ditujukan untuk dirinya, maka paket tersebut akan diterima, namun bila alamat tersebut bukan ditujukan buat dirinya, maka paket tersebut akan diabaikan. Walaupun broadcast cenderung membuang resource, beberapa protokol seperti ARP, sangat bergantung kepadanya, dengan demikian, terjadinya beberapa traffic broadcast tidak dapat dihindari.
Ada beberapa jenis broadcast, antara lain : a. Broadcast ICMP
Cara termudah untuk mengetahui host yang hidup pada sebuah target jaringan adalah dengan mengirimkan ICMP echo request ke broadcast address pada target jaringan tersebut. Sebuah permintaan (request) akan dikirim secara broadcast kesemua host pada target network. Host yang hidup akan mengirimkan ICMP echo reply.
Gambar 2.3 Broadcast ICMP b. Broadcast Storm
Bila sebuah node (PC) mengirimkan sebuah message ke satu PC lain dalam satu LAN, maka massage tersebut oleh HUB atau Switch akan di kirimkan ke semua node (PC) yang terhubung langsung dengan HUB atau switch, switch atau HUB yang terhubung dengan switch tersebut juga akan mem-broadcast massage tersebut ke node-nya masing-masing. Bayangkan bila disaat yang sama ada banyak node (PC) akan mengirim massage ke node (PC) lain, maka akan terjadi ratusan bahkan ribuan kali pesan yang dikirimkan ke node yang sebenarnya bukan menjadi tujuan
massage. Hal ini bisa menimbulkan collision pada HUB atau switch yang tidak manageable.
2.2 Jaringan
Ethernet
Jaringan Ethernet menjadi jaringan LAN standar yang sangat popular saat ini. Dibanding dengan kompetitornya di masa 20 tahun yang lalu yaitu jaringan Token Ring, Jaringan Ethernet telah memenangkan pertarungan ini dikarenakan sifat / karakteristik superiornya; kemudahan dan biaya murah tapi handal. Sehingga jaringan Ethernet lebih banyak dipakai pada jaringan lokal LAN maupun jaringan LAN yang terhubung dan membentuk jaringan WAN. Dari spesifikasi komersil aslinya dengan kemampuan transfer data hanya sampai 10 Mbps, sampai jaringan
Ethernet dengan kemampuan 10 Gigabit per-second sekarang ini, jaringan
Ethernet telah berevolusi dan menjadi protokol Ethernet paling popular
sejauh ini (Todd, 2000).
Jaringan Ethernet mendefinisikan kedua layer 1 (Physical layer) dan layer 2 (Data Link Layer) dari model referensi OSI. Layer Physical
dan Data link layer bekerja bersama-sama untuk memberikan fungsi
pengiriman data melewati berbagai jenis jaringan fisik. Beberapa detail fungsi fisik harus dipenuhi terlebih dahulu sebelum suatu komunikasi terjadi, seperti kabel jaringan, jenis-jenis konektor yang dipakai pada ujung-ujung kabel, dan begitu juga level voltage dan arus yang dipakai untuk encode binary 0 dan 1.
Data Link layer mendifinisikan protokol-protokol atau aturan-aturan untuk menentukan kapan suatu komputer boleh menggunakan jaringan fisik saat komputer tidak seharusnya menggunakan jaringan, dan bagaimana untuk mengetahui error yang terjadi selama transmisi data.
Tabel 2.1 Jaringan Ethernet Jenis Frekuensi
(Mbps)
Kabel Topologi Jarak maksimal Konektor 10 BaseT 10 Cut 3,4,5 UTP Star 100 Meter RJ – 45 100 BaseTX
100 Cat 5 UTP Star 100 Meter RJ – 45
10 Base2 10 Thin COAX RG-58
Bus 185 Meter BNC
10 Base5 10 Thin COAX RG-8
Bus 500 Meter DIX, AUI
10 BaseFL 10 Fiber Optic Star 2000 Meter SC, ST 100
BaseFX
100 Fiber Optic Star 412 Meter SC, ST
1000 BaseTX
1000 Cat 6 UTP Star 100 Meter RJ – 45
1000 BaseSL 1000 Fiber Optic multi mode Star 550 Meter SC, ST 10000 BaseLX 1000 Fiber Optic multi mode Star 3000 Meter SC, ST
Tabel 2.2 Kategori UTP
Kategori Aplikasi Kategori 1 Dapat digunakan untuk komunikasi suara (voice), dan
diigunakan untuk kabel telepon di rumah – rumah.
Kategori 2 Terdiri dari 4 pasang kabel twisted pair dan dapat digunakan untuk komunikasi data sampai kecepatan 4 Mbps.
Kategori 3 Dapat digunakan untuk transmisi data dengan kecepatan sampai dengan 10 Mbps dan digunakan untuk Ethernet dan TokenRing.
Kategori 4 Dapat digunakan untuk transmisi data dengan kecepatan sampai dengan 16 Mbps dan digunakan untuk ethernet dan TokenRing.
Kategori 5 Dapat digunakan pada kecepatan transmisi sampai dengan 100 Mbps, dan biasanya digunakan untuk FastEthernet (100
Base)* atau jaringan ATM.
Kategori 6 Dapat digunakan pada kecepatan sampai dengan 1000 Mbps.
2.2.1 Jaringan Ethernet 100 Base-TX
Jaringan Ethernet 100 Base-TX disusun berdasarkan standar IEEE 802.3u. Sistem jaringan ini merupakan pengembangan dari jaringan Ethernet 10 Base-T. Perbaikan yang dilakukan adalah pada kecepatan transmisi data yang menjadi 10 kali, sehingga jaringan Ethernet ini mampu melakukan transmisi pada 100 Mbps. Topologi fisik yang dipakai dalam jaringan Ethernet ini berupa topologi Star.
Media transmisi yang digunakan pada jaringan Ethernet 100 Base – TX adalah dua pasang kabel UTP kategori 5. Dari dua pasang kabel UTP tersebut terbagi menjadi 2 fungsi, satu pasang
digunakan untuk megirim ( transmit ) data, sedangkan satu pasang yang lain digunakan untuk menerima ( receive ) data.
Keuntungan yang dapat diperoleh dalam menggunakan jaringan Ethernet 100 Base-TX sama dengan jaringan Ethernet 10 Base-T yaitu :
- Mudah dalam perawatan
- Mudah dalam melacak kesalahan - Kabel UTP harganya murah - Mendukung operasi Full Duplex - Kemampuan transmisi data 100 Mbps
Kerugiannya adalah jangkau maksimum yang dapat dicapai untuk satu segmen kabel pada jaringan Ethernet 100 Base-TX masih 100 meter.
2.2.2 Jaringan Ethernet 1000 Base-T
Jaringan Ethernet 1000 Base-T disusun berdasarkan standar IEEE 802.3ab yang diterbitkan pada tahun 1999. Kecepatan maksimum yang dapat dicapai jaringan ini adalah 1000 Mbps. Media transmisi yang digunakan pada jaringan Ethernet 1000 Base-T adalah berupa empat pasang kabel UTP Kategori 6e. Kecepatan 1000 Mbps dapat dicapai karena masing – masing pasangan kabel dapat mengirim data 250 Mbps.
Keuntungan yang diperoleh dalam menggunakan jaringan ini sama dengan yang diperoleh dalam jaringan Ethernet 100 Base-T. Kelebihan yang dipunyai jaringan Ethernet 1000 Base-T adalah
kemampuan mencapai kecepatan transmisi data sampai 1000 Mbps. Jangkau maksimum transmisi data yang diperbolehkan untuk satu segmen kabel masih terbatas 100 meter.
2.2.3 Perbedaan UTP Cat 5e dan Cat 6
Secara umum perbedaan terletak pada kemampuan transmisi. Secara detail perbedaannya adalah sebagai berikut : a. Category 5e memberikan bandwidth maksimum 100 Mhz,
sementara Category 6 memiliki bandwidth minimum 200 Mhz (Gigabit).
b. NEXT (Near End Cross Talk) yaitu gangguan sinyal yang arahnya berlawanan antar kabel pada ujung kabel. NEXT category 6 lebih rendah dibanding category 5e. Pengaruh NEXT ini adalah bisa atau tidaknya pasangan kabel yang berdekatan dipakai mengirimkan sinyal bersamaan pada arah yang berlawanan seperti yang terjadi pada pemakaian Gigabit Ethernet.
2.3 Topologi
LAN
Secara umum, topologi LAN adalah Bus, Ring dan Star. Masing-masing mempunyai kelebihan dan kelemahan. Topologi Bus, Ring dan Star telah dikembangkan sebagai media transmisi yang digunakan ole LAN. Kemajuan media transmisi turut memperbaiki performansi LAN (Todd, 2000).
2.3.1 Arsitektur
Bus
Dalam topologi Bus, kabel terhubung ke tiap-tiap
workstation secara linier. Sinyal di-broadcast ke semua
terminal, tetapi yang merespon hanya terminal yang mempunyai alamat tujuan yang sesuai. Terminal yang lain tidak akan meresponnya. Adapun keuntungan dan kelebihannya adalah : - Keuntungannya adalah mudah pada saat setup awal.
- Kerugiannya adalah jika kabel terputus akan mempengaruhi keseluruhan LAN.
Gambar 2.4 Topologi Bus
2.3.2 Arsitektur
Star
Dalam topologi Star, tiap-tiap terminal terhubung ke hub sentral atau konsentrator yang berfungsi sebagai penguat multi-port (“multi-multi-port repeater”). Tiap terminal melakukan broadcast ke seluruh terminal yang terhubung ke hub. Adapun keuntungan dan kerugian dari topologi Star adalah :
- Keuntungannya adalah jika kabel terputus hanya mempengaruhi satu terminal. Terminal dapat ditambahkan dengan mudah, tanpa mempengaruhi keseluruhan jaringan. - Kerugiannya, hanya pada penggunaan kabel yang terlalu
banyak karena jarak fisik.
Gambar 2.5 Topologi Star
2.4
Pengalamatan IP Address
Alamat network memberikan identifikasi unik untuk setiap jaringan. Setiap mesin pada jaringan yang sama menggunakan atau berbagi alamat network yang sama sebagai bagian dari pengalamatan IP.
Alamat node memberikan identifikasi secara unik pada setiap mesin di dalam network. Bagian dari alamat ini haruslah unik karena alamat node mengidentifikasikan sebuah mesin tertentu yang merupakan
group. Dapat juga disebut dengan alamat host (Tanenbaum, 2003).
2.4.1
Kelas-kelas IP
Terdapat tiga jenis class yang digunakan dalam pengalamatan jaringan, yaitu class A, class B, dan class C.
a. Class A
Di dalam jaringan class A, byte pertama digunakan untuk menunjukkan alamat network, dan tiga byte sisanya digunakan untuk alamat host. Pada class ini, bit pertama dari byte pertama harus selalu off atau bernilai 0. Ini berarti alamat class A adalah semua nilai antara 0 dan 127.
Formatnya adalah network.host.host.host, atau jika digantikan dengan binari akan menjadi 0XXXXXXX.host.host.host. Jika pada byte pertama tanda ‘X’ diganti dengan 0 maka akan menjadi 00000000 = 0. Dan jika tanda ‘X’ diganti dengan 1 maka akan menjadi 01111111 = 127 b. Class B
Pada jaringan class B, dua byte pertama menunjukkan alamat network dan dua byte selebihnya digunakan untuk alamat host. Pada class ini, bit pertama dari byte pertama harus selalu dalam kondisi on, tapi bit kedua harus selalu dalam kondisi off. Ini berarti alamat class B adalah semua nilai antara 128 dan 191.
Formatnya adalah network.network.host.host, atau jika digantikan dengan binari akan menjadi 10XXXXXX.XXXXXXXX.host.host. Jika pada byte pertama tanda ‘X’ diganti dengan 0 maka akan menjadi 10000000 = 128. Dan jika tanda ‘X’ diganti dengan 1 maka akan menjadi : 10111111 = 191
c. Class C
Tiga byte pertama dari pengalamatan jaringan class C digunakan untuk alamat network, dengan hanya menyisakan satu byte kecil untuk alamat host. Pada class ini, 2 bit pertama dari byte pertama harus selalu dalam kondisi on, tapi bit ketiga harus selalu dalam kondisi off. Ini berarti alamat class C adalah semua nilai antara 192 dan 223.
Formatnya adalah network.network.network.host, atau jika digantikan dengan binari akan menjadi 110XXXXX.XXXXXXXX.XXXXXXXX.host. Jika pada byte pertama tanda ‘X’ diganti dengan 0 maka akan menjadi : 11000000 = 192. Dan jika tanda ‘X’ diganti dengan 1 maka akan menjadi : 11011111 = 223
2.4.2
Pengalamatan IP Private
Internet Assigned Number Authority (IANA) yang
merupakan badan internasional, yang mengatur masalah pemberian IP addressuntuk digunakan dalam internet, menyediakan kelompok-kelompok IP address yang dapat dipakai tanpa pendaftaran yang disebut private IP address. Private
address atau non-routable ini dialokasikan untuk digunakan pada
jaringan yang tidak terkoneksi ke internet. Adapun pengalamatan ip private adalah sebagai berikut :
a. Class A : 10.0.0.1 – 10.255.255.255.254 b. Class B : 172.16.0.1 – 172.31.255.254
c. Class C : 192.168.0.1 – 192.168.255.254
2.5 VLSM
VLSM singkatan dari Variable Length Subnet Mask merupakan
pengembangan mekanisme subneting, dimana dalam VLSM dilakukan
peningkatan dari kelemahan subneting klasik, yang mana dalam klasik subneting, subnet zeroes, dan subnet- ones tidak bisa digunakan. Selain itu, dalam subnet klassic, lokasi nomor IP tidak efisien. VLSM juga bermakna mengalokasikan IP yang menujukan sumber daya ke subnets menurut kebutuhan individu mereka dibanding beberapa aturan umum network-wide. VLSM digunakan karena memudahkan admin jaringan untuk mengatur banyak subnet mask dalam ruang alamat IP yang sama dan mengurangi masalah kekurangan alamat IP (Neumann, 2009).
Ada beberapa persyaratan yang harus dipenuhi dalam pengelolaan
network untuk penerapan IP address yang menggunakan metode VLSM
agar tetap berkomunikasi ke dalam jaringan internet, yaitu :
1. Routing protocol yang digunakan harus mampu membawa informasi mengenai notasi prefix untuk setiap rute broadcastnya (routing protocol : RIP, IGRP, EIGRP, OSPF dan lainnya.
2. Semua perangkat router yang digunakan dalam jaringan harus
mendukung metode VLSM yang menggunakan algoritma penerus paket informasi.
Pada metode VLSM subnetting yang digunakan berdasarkan jumlah host, sehingga akan semakin banyak jaringan yang akan
dipisahkan. Tahapan perhitungan menggunakan VLSM IP Address yang ada dihitung menggunakan CIDR selanjutnya baru dipecah kembali menggunakan VLSM. Maka setelah dilakukan perhitungan maka dapat dilihat subnet yang telah dipecah maka akan menjadi beberapa subnet lagi dengan mengganti subnetnya. Sebenarnya, metode VLSM ataupun CIDR pada prinsipnya sama yaitu untuk mengatasi kekurangan IP Address dan dilakukan pemecahan Network ID untuk mengatasi kekurangan IP Address tersebut. Manfaat VLSM:
1. Efisien menggunakan alamat IP karena alamat IP yang dialokasikan sesuai dengan kebutuhan ruang host setiap subnet.
2. VLSM mendukung hirarkis menangani desain sehingga dapat secara efektif mendukung rute agregasi, juga disebut route summarization.
3. Berhasil mengurangi jumlah rute di routing table oleh berbagai
jaringan subnets dalam satu ringkasan alamat. Misalnya subnets 192.168.10.0/24, 192.168.11.0/24 dan 192.168.12.0/24 semua akan dapat diringkas menjadi 192.168.8.0/21
