ANALISA UNJUK KERJA TEKNOLOGI INTERFACE BONDING
MENGGUNAKAN MIKROTIK DAN LINUX CENTOS 6.2
SKRIPSI
Diajukan Untuk Memenuhi Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Komputer
Program Studi Teknik Informatika
Oleh :
Iip Yulianto Windra 075314084
PROGRAM STUDI TEKNIK INFORMATIKA
JURUSAN TEKNIK INFORMATIKA
FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI
UNIVERSITAS SANATA DHARMA
YOGYAKARTA
PERFORMANCE ANALYSIS OF INTERFACE BONDING
TECHNOLOGY USING MIKROTIK AND CENTOS 6.2
A THESIS
Presented as Partial Fulfillment of The Requirements to Obtain The Sarjana Komputer Degree in Informatics Engineering Study Program
By :
Iip Yulianto Windra 075314084
INFORMATICS ENGINEERING STUDY PROGRAM
INFORMATICS ENGINEERING DEPARTMENT
FACULTY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY
SANATA DHARMA UNIVERSITY
ABSTRAK
Interface bonding adalah teknologi untuk menggabungkan dua atau lebih port ethernet pada komputer, jika salah satu port ethernet kehilangan koneksi port ethernet lainnya yang tergabung dalam interface bonding dapat mengambil alih trafik jaringan dengan downtime nol atau minimal.
Pada sistem operasi linux dan mikrotik teknologi interface bonding memiliki 7 mode, yaitu : mode balance-rr, mode active-backup, mode balance-xor, mode
broadcast, mode 802.3ad, mode balance-tlb dan mode balance-alb. Setiap mode
interface bonding tersebut memiliki cara kerja dan kelebihan masing – masing untuk meningkatkan unjuk kerja jaringan. Untuk mengetahui kemampuan unjuk kerja 7 mode interface bonding tersebut dibutuhkan parameter QoS, yaitu : delay, packetloss
dan throughtput.
Dalam tugas akhir ini, pengujian pengukuran 7 mode interface bonding
menggunakan 3 port ethernet, setiap port ethernet mempunyai kemampuan transfer data 100 Mbps. Pengukuran dilakukan dengan melakukan proses download dari komputer server menggunakan protokol FTP (File Transfer Protocol) yang sederhana dalam implementasinya.
Hasil pengujian pengukuran 7 mode interface bonding, mode balance-rr
memiliki unjuk kerja terbaik karena menggunakan semua port ethernet untuk proses transfer data. Rata – rata throughtput yang lebih besar membuat delay lebih kecil
walaupun memiliki persentase packet loss tetapi tidak mempengaruhi unjuk kerja jaringan. Mode active-backup memiliki unjuk kerja terbaik ke-2 karena saat proses transfer data kemudian terjadi kesalahan jaringan trafik proses transfer data tetap stabil.
ABSTRACT
Interface bonding is a technology to conjoint two or more port ethernet on a computer. If one port Ethernet lost its connection so the other port ethernet conjoined in interface bonding could take place the network traffic by downtime zero or minimum value.
In linux and mikrotik operation system, interface bonding technology has 7 modes they are: balance-rr mode, active-backup mode, balance-or mode, broadcast mode, 802.3ad mode, balance-tlb mode and balance alb mode. Each of those interface bonding has its own operation and advantages to increase network performance. To
examine those 7 interface bonding modes, it is required QoS parameter such as: delay, packet loss and throughtput.
As in this final assignment, the measurement testing of 7 interface bonding mode was implemented 3 ports Ethernet. Each of port Ethernet had transfer data capability for about 100 Mbps. The measurement was carried out by conducting download process from computer server by using simple protocol of FTP (File Tranfer Protocol) in its implementation.
The measurement testing result of 7 interface bonding mode has showed that balance-rr mode had the best network performance since it used all port Ethernet in its transfer data process. The bigger average of throughtput made the delay seemed lesser even it had packet loss percentage but it did not affected the network performance. Active-backup mode was considered the second best network performance since when the network traffic error occurred, transfer data process was able to keep stable.
Keyword : interface bonding, Qos parameter, FTP, linux, mikrotik, ARP.
KATA PENGATAR
Puji syukur kepada Tuhan Yesus Kristus, atas segala rahmat dan anugerah yang telah diberikan, sehingga penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir “Analisa Unjuk Kerja Teknologi Interface Bonding Menggunakan Mikrotik Dan Linux Centos 6.2” ini dengan baik. Dalam menyelesaikan tugas akhir ini, penulis tidak lepas dari bantuan sejumlah pihak, oleh sebab itu penulis ingin mengucapkan terima kasih kepada :
1. Tuhan Yesus Kristus, yang telah menjawab semua doa-doa penulis dan mencurahkan berkat sehingga penulis dapat menyelesaikan karya ilmiah ini. 2. Ibu Paulina Heruningsih Prima Rosa, S.Si., M.Sc. selaku Dekan Fakultas
Sains dan Teknologi.
3. Ibu Ridowati Gunawan, S.Kom., M.T. selaku Ketua Program Studi Teknik Informatika.
4. Bapak Henricus Agung Hernawan, S.T, M.Kom., selaku dosen pembimbing tugas akhir dari penulis.
5. Bapak Albertus Agung Hadhiatma, S.T., M.T. dan bapak Iwan Binanto, S.Si., M.Cs. selaku penguji tugas akhir ini.
6. Orangtua dan kakak dari penulis yang telah memberi dukungan doa, materi, serta semangat. Tanpa semua itu penulis tidak akan memperoleh kesempatan untuk menimba ilmu hingga jenjang perguruan tinggi dan akhirnya dapat menyelesaikan karya ilmiah ini.
7. Dinas Pendidikan Kutai Barat Kalimantan Timur yang telah memberikan
beasiswa selama 4 tahun.
8. Teman - teman komunitas SaOS yang telah memberikan banyak pengalaman tentang bisnis dan pengetahuan dalam dunia Open Source.
MOTTO
DAFTAR ISI
LEMBAR JUDUL...i
HALAMAN PERSETUJUAN PEMBIMBING...iii
HALAMAN PENGESAHAN...iv
PERNYATAAN KEASLIAN KARYA...v
PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI KARYA ILMIAH...vi
ABSTRAK...vii
ABSTRACK...viii
KATA PENGATAR...ix
MOTTO...xi
DAFTAR ISI...xii
DAFTAR GAMBAR...xv
DAFTAR TABLE...xviii
I PENDAHULUAN...1
I.1 Latar Belakang...1
I.2 Rumusan Masalah...4
I.3 Tujuan...4
I.4 Batasan Masalah...4
I.5 Metodologi Penelitian...5
I.6 Sistematika Penulisan...6
II Landasan Teori...7
II.1 Jaringan Komputer Model Referensi OSI (Open System Interconnect)...7
II.1.1 IP (Internet Protocol)...11
II.2 ARP (Address Resolution Protokol)...14
II.3 Ethernet Card...15
II.4 Kabel LAN (Local Area Network)...16
II.6 Topologi...22
II.6.1 Topologi Point to Point...23
II.6.2 Topologi Start...23
II.6.3 Topologi Ring...24
II.6.4 Topologi Bus...25
II.6.5 Topologi Mesh...26
II.7 Teknologi Interface Bonding...26
II.7.1Link Monitoring...29
II.7.2 Parameter Interface Bonding...30
II.8 QoS (Quality of Service)...33
II.9 FTP (File Transfer Protocol)...36
II.10 Mikrotik....37
II.10.1 MikroTik /interface...37
II.10.2 Trafik Monitoring /interface monitor-traffic...38
II.11 Sistem Operasi Centos...38
II.12 Axence Net Tool...40
II.13 DuMeter...42
III PERANCANGAN...43
III.1 Perancangan Infrastruktur...43
III.1.1 Perancangan Komputer Server Dan Client...43
III.2 Perancangan Pengujian InterfaceBonding...44
III.2.1 Diagram Perencanaan Pengukuran...46
III.3 Rencana Kerja...46
III.4 Pengolahan Dan Analisa Data...47
III.4.1 Throughput...47
III.4.2 Delay...47
III.4.3 Packet Loss...47
III.5 Skenario Pengujian 7 Mode Interface Bonding...48
IV IMPLEMENTASI DAN ANALISA...55
IV.1 Konfigurasi Interface Bonding...55
IV.2 Instalasi Dan Konfigurasi Proftpd...59
IV.3 Analisa Data...61
IV.3.1 Analisa pengukuran Skenario Normal Interface Bonding Router Mikrotik dengan Pc Router Linux...64
IV.3.2 Analisa pengukuran Skenario 1 Interface Bonding Router Mikrotik dengan Pc Router Linux...67
IV.3.3 Analisa pengukuran Skenario 2 Interface Bonding Router Mikrotik dengan Pc Router Linux......70
IV.3.4 Analisa pengukuran Skenario Normal Interface Bonding Pc Router Linux dengan Pc Router Linux...74
IV.3.5 Analisa pengukuran Skenario 1 Interface Bonding Pc Router Linux dengan Pc Router Linux...77
IV.3.6 Analisa pengukuran Skenario 2 Interface Bonding Pc Router Linux dengan Pc Router Linux...81
IV.4 Analisa Perbandingan Unjuk Kerja Interface Bonding Pc Router Linux dengan Pc Router Linux Dan Interface Bonding Router Mikrotik Dengan Pc Router Linux...85
V KESIMPULAN DAN SARAN...96
V.1 Kesimpulan...96
V.2 Saran...97
Daftar Pustaka...98
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 : Referensi model OSI...7
Gambar 2.2 : Proses Aliran Data Setiap Layer Referensi Model OSI...9
Gambar 2.3 : IP Datagram...12
Gambar 2.4 : Formar ARP....14
Gambar 2.5 : Ethernet Card...16
Gambar 2.6 : Kabel Straight....18
Gambar 2.7 : Kabel Cross....19
Gambar 2.8 : Penerapan Router Dalam Jaringan LAN[8]...22
Gambar 2.9 : Topologi Point to Point ...23
Gambar 2.10 : TopologiStart......24
Gambar 2.11 : Topologi Ring.....25
Gambar 2.12 : Topologi Bus...26
Gambar 2.13 : Topologi Mesh...26
Gambar 2.14 : Kebutuhan Aplikasi Terhadap QoS [11]...36
Gambar 2.15 : Terminal mikrotik...37
Gambar 2.16 : Eksekusi tool /interface monitor-traffic...38
Gambar 2.17 : Grafikal user interface centOS...39
Gambar 2.18 : Screenshoot software Axence Net Tool...40
Gambar 2.19 : Grafik Pengukuran DU Meter.....42
Gambar 3.1 : Pengujian awal point to point....44
Gambar 3.2 : Pengujian awal 2 router terhubung dengan NIC dengan kecepatan transfer data 100 Mbps... 44
Gambar 3.3 : Pengujian awal 2 router terhubung dengan NIC dengan kecepatan transfer data 1000 Mbps...44
Gambar 3.4 : Interface bonding router mikrotik dengan pc router linux...45
Gambar 3.6 : Topologi Pengukuran Mode 5 Dan Mode 6 Dengan Router Mikrotik...45
Gambar 3.7 : Topologi Pengukuran Mode 5 Dan Mode 6 Dengan Pc Router Linux..45
Gamabr 3.8 : Flowchart perancangan pengukuran...46
Gambar 3.9 : Skenario keadaan normal...48
Gambar 3.10 : Skenario failed link eth1 dan recovery eth1......49
Gambar 3.11 : Skenario failed link eth1 eth2 dan recovery eth1 eth2...49
Gambar 3.12 : Router Mikrotik RB450G...51
Gambar 3.13 : Komputer server...52
Gambar 3.14 : Kabel jaringan UTP CAT5e dan UTP CAT5....52
Gambar 3.15 : Mikrotik Routerboard 44...53
Gambar 3.16 : Intel PRO/1000 MT DUAL Port Server Adapter...54
Gambar 4.1 : Grafik Pengukuran Throughput Skenario Normal...64
Gambar 4.2 : Proses Transfer Data Mode Balance-rr...65
Gambar 4.3 : Grafik Pengukuran Delay Skenario Normal...65
Gambar 4.4 : Grafik Pengukuran Packet Loss Skenario Normal...66
Gambar 4.5 : Grafik Pengukuran Throughput Skenario 1...67
Gambar 4.6 : Grafik Pengukuran Delay skenario 1...68
Gambar 4.7 : Grafik Pengukuran Packet Loss Skenario 1...69
Gambar 4.8 : Grafik Pengukuran Throughput Skenario 2...70
Gambar 4.9 : Grafik Pengukuran Delay Skenario 2...72
Gambar 4.10 : Grafik Pengukuran Packet Loss Skenario 2...73
Gambar 4.11 : Grafik Throughput Skenario Normal...74
Gambar 4.12 : Grafik Pengukuran Delay Skenario Normal...75
Gambar 4.13 : Grafik Pengukuran PacketLoss Skenario Normal...76
Gambar 4.14 : Grafik Pengukuran Throughput Skenario 1...77
Gambar 4.15 : Grafik Pengukuran Delay Skenario 1...79
Gambar 4.16 : Grafik Pengukuran PacketLoss Skenario 1...80
Gambar 4.17 : Grafik Pengukuran Throughput Skenario 2...82
Gambar 4.19 : Grafik Pengukuran Packet Loss Skenario 2...84
Gambar 4.20 : Pengukuran Throughput Skenario Normal...85
Gambar 4.21 : pengukuran Throughput Skenario 1...86
Gambar 4.22 : Pengukuran Throughput Skenario 2...88
Gambar 4.23 : Pengukuran Delay Skenario Normal...89
Gambar 4.24 : Pengukuran Delay Skenario 1...90
Gambar 4.25 : Pengukuran Delay Skenario 2...91
Gambar 4.26 : Pengukuran Packet Loss Skenario Normal...92
Gambar 4.27 : Pengukuran Packet Loss Skenario 1...93
DAFTAR TABLE
Tabel 1.1 : Topologi client dan server, 2 router terhubung melalui NIC dengan
kecepatan transfer data 100 Mbps...3
Tabel 1.2 : Topologi client dan server, 2 router terhubung melalui NIC dengan kecepatan transfer data 100 Mbps...3
Tabel 3.1 : Spesifikasi Router Mikrotik RB450G...50
Tabel 3.2 : Spesifikasi komputer server......51
Tabel 3.3 : Spesifikasi mikrotikrouterboard 44...53
Tabel 4.1 : Rata - rata pengukuran throughput interface bonding router mikrotik dengan pc router linux...61
Tabel 4.2 : Rata - rata pengukuran throughput interface bonding pc router linux dengan pc router linux...62
Tabel 4.3 : Rata - rata pengukuran delay interface bonding router mikrotik dengan pc router linux...62
Tabel 4.4 : Rata - rata pengukuran delay interface bonding pc router linux dengan pc router linux...62
Tabel 4.5 : Rata - rata pengukuran packet loss interface bonding router mikrotik dengan pc router linux...63
BAB I
PENDAHULUAN
I.1 Latar Belakang
Perkembangan teknologi informasi dan jaringan komputer membawa kita
dalam kemudahan untuk mengakses data dari komputer satu ke komputer lainnya
melalui jaringan. Kapasitas bandwith yang dimiliki oleh jaringan sangat bergantung
dari kemampuan NIC (Network Interface Card) untuk melakukan proses transfer
data. Kecepatan transfer NIC yang banyak digunakan pada umumnya antara 10 Mbps,
100 Mbps dan 1000 Mbps. Dengan teknologi interface bonding dapat meningkatkan
kemampuan transfer data menjadi lebih besar karena teknologi interface bonding
menggabungkan beberapa fisik atau port NIC menjadi satu secara virtual untuk
proses transfer data yang lebih maksimal. Setiap port NIC yang tergabung dalam
interface bonding dinamakan interface slave[1].
Implementasi teknologi interface bonding pada sistem operasi linux dan
router mikrotik memiliki 7 mode yang dapat digunakan, yaitu : balance-rr,
active-backup, balance-xor, broadcast, 802.3ad, balance-tlb dan balance-alb. Mode
balance-rr adalah mode interface bonding yang mengirimkan paket secara berurutan
dari interface slave pertama yang tersedia sampai interface slave terakhir, mode ini
menyediakan load balancing dan fault tolerance. Mode active-backup adalah mode
interface bonding dimana hanya satu interface slave yang terdaftar pada interface
bonding dalam keadaan aktif, interface slave backup menjadi aktif ketika interface
slave aktif gagal, ikatan alamat MAC (Media Access Control) secara eksternal yang
tampak hanya pada satu port NIC untuk menghindari kesalahan switching. Mode
balance-xor adalah mode interface bonding yang mengirimkan paket data
berdasarkan kebijakan pengiriman hash policy yang telah dipilih. Mode broadcast
adalah mode interface bonding yang mengirimkan segala sesuatu di semua interface
menciptakan kelompok bonding yang memiliki setting kecepatan transfer data yang
sama secara duplex. Mode balance-tlb adalah mode channel bonding yang tidak
memerlukan dukungan switch secara khusus, traffik keluar didistribusikan sesuai
dengan beban saat transfer data pada setiap interface slave. Trafik masuk diterima
oleh interface slave yang aktif pada saat transfer data, jika slave aktif mengalami
kegagalan maka akan diambil alih oleh interface slave yang lain. Mode balance-alb
adalah mode penggabungan mode balance-tlb dan receive load balancing, untuk
trafik ipv4 tidak memerlukan dukungan switch secara khusus. receive load balancing
dilakukan dengan ARP negotiation.
Teknologi interface bonding digunakan untuk meningkatkan kemampuan
transfer data antara client dan server dengan memiliki kelebihan, yaitu : redundant
atau backup NIC, jalur bandwith yang lebih lebar dan fault tolerance sehingga pada
saat terjadi kegagalan pada interface slave aktif dapat diantisipasi dengan interface
slave lain yang terdaftar dalam interface bonding. Berdasarkan standarisasi referensi
model OSI teknologi interface bonding dapat bekerja pada layer 2, 3 dan 4 dengan
default layer 2. Untuk mengatasi masalah transfer data 7 mode interface bonding
memiliki kelebihan masing – masing oleh karena itu perlu diketahui kebutuhan akan
jaringan yang dibangun.
Sebelum melakukan implementasi teknologi interface bonding pada topologi
client dan server tugas akhir ini, telah dilakukan pengujian awal untuk mengetahui
kemampuan jaringan yang dibangun. Pengujian dilakukan dengan proses download
data sebesar 1 GB dari server kemudian dilakukan monitoring besarnya throughput,
delay dan packet loss untuk mengetahui unjuk kerja maksimal jaringan client dan
server. Tabel data parameter QoS pengujian awal sabagai berikut :
Tabel 1.1 Topologi client dan server, 2 router terhubung melalui NIC dengan
Tabel 1.2 Topologi client dan server, 2 router terhubung melalui NIC dengan
kecepatan transfer data 1000 Mbps.
Dari hasil pengujian awal pada tabel 1.1 dan 1.2, dapat diketahui untuk meningkatkan
kapasitas bandwith jaringan dapat dilakukan dengan cara mengganti perangkat
jaringan yang digunakan, dari NIC 100 Mbps menjadi NIC 1000 Mbps.
Meningkatkan unjuk kerja jaringan dengan mengganti perangkat jaringan merupakan
solusi mahal. Dengan menggunakan teknologi interface bonding dapat meningkatkan
unjuk kerja jaringan dengan solusi murah karena hanya perlu melakukan konfigurasi
sistem untuk menggabungkan port ethernet yang tersedia.
Untuk mengetahui, mempelajari prilaku dan unjuk kerja 7 mode interface
bonding dapat dilakukan dengan membangun jaringan client dan server. Mikrotik
RB450G sebagai router dengan 5 NIC, pc router linux dengan 5 NIC dan komputer
server yang telah terinstal aplikasi proftpd untuk membantu proses download yang
akan diakses oleh client. Kemudian akan dilakukan monitoring trafik transfer data
pada router mikrotik RB450G dan komputer client.
Dalam penelitian tugas akhir ini akan dilakukan beberapa skenario pengujian
proses transfer data antara komputer client dan server dengan proses download.
Untuk dapat menilai unjuk kerja jaringan menggunakan interface bonding dibutuhkan
parameter QoS (Quality of Service), yaitu : delay, packet loss dan throughput[14] Throughput (Mbps) packet Loss (%) Delay (s)
96.4 0 87.7
95.6 0 88.2
96.3 0 87.9
95.1 0 87.7
96 0 86.9
Throughput (Mbps) packet Loss (%) Delay (s)
290.7 0 28.7
287.4 0 29
274.2 0 29.2
285.4 0 29.1
untuk proses analisa.
I.2 Rumusan Masalah
Dari latar belakang diatas, maka rumusan masalah yang didapat adalah
sebagai berikut :
1. Bagaimana unjuk kerja 7 mode interface bonding pada router mikrotik
RB450G, pc router linux dan server linux dengan kondisi pengujian proses
transfer data secara normal, gangguan terhadap interface slave dan recovery
interface slave, berdasarkan parameter QoS, yaitu : delay, packet loss dan
throughput ?
I.3 Tujuan
Adapun tujuan dari penulisan tugas akhir ini adalah :
1. Membandingkan unjuk kerja 7 mode interface bonding pada router mikrotik
RB450G dan sistem operasi linux berdasarkan parameter QoS, yaitu : delay,
packet loss dan throughput.
2. Rekomendasi penggunaan 7 mode interface bonding berdasarkan hasil
pengukuran.
I.4 Batasan Masalah
1. Parameter yang diukur adalah delay, packet loss dan throughput.
2. Tidak melakukan pengukuran interface bonding router mikrotik dengan router
mikrotik.
3. Pengukuran dilakukan pada layer aplikasi.
4. Pengujian dilakukan dengan transfer file menggunakan protokol FTP.
I.5 Metodologi Penelitian
Langkah – langkah yang digunakan dalam pelaksanaan tugas akhir ini adalah
sebagai berikut :
1. Studi Literatur
a) Teori teknologi interface bonding pada sistem operasi linux dan router
mikrotik
b) Teori konfigurasi linux centOS
c) Teori RouterOS mikrotik
d) Teori FTP
e) Teori parameter - parameter QOS
f) Teori monitoring jaringan
2. Perencanaan Skenario pengujian dan alat pengujian
Sebelum melakukan pengukuran unjuk kerja 7 mode interface bonding maka
dilkakukan perencanaan skenario pengujian untuk mendapat hasil yang
diinginkan. Alat pengujian dalam tugas akhir ini adalah software, router,
komputer server, client dan kabel LAN
3. Metode Pengumpulan Data
Data yang diambil dalam penelitian ini adalah berupa hasil pengukuran
terhadap delay, packet loss, dan throughput pada 7 mode interface bonding .
Metode pengumpulan data yang digunakan dalam tugas akhir ini adalah
a) Metode Observasi
Kegiatan observasi dalam tugas akhir ini dilakukan untuk mengamati
proses pengujian transfer data pada 7 mode interface bonding. Observasi
dilakukan dilaboratorium jaringan komputer dan hardware.
b) Dokumentasi .
Dokumentasi yang dimaksud dalam tugas akhir ini adalah gambar screen
shoot atau foto perangkat keras, software dan data - data yang
didapat saat pengukuran.
Dalam metode ini penulis menganalisa dan menyimpulkan hasil penelitian
yang telah didapat. Hal itu dilakukan dengan melakukan perbandingan
terhadap data dari beberapa kali pengukuran dan dicari penyebab jika terjadi
perbedaan terhadap data tersebut. Dari hal tersebut dapat ditarik kesimpulan
tentang unjuk kerja 7 mode interface bonding.
I.6 Sistematika Penulisan
BAB I PENDAHULUAN
Bab ini berisi latar belakang penulisan tugas akhir, rumusan masalah,
metodologi penelitian dan sistematika penulisan.
BAB II LANDASAN TEORI
Bab ini menjelaskan tentang teori yang berkaitan dengan judul atau
rumusan masalah dari tugas akhir.
BAB III PERANCANGAN
Bab ini menjelaskan tentang spesifikasi alat yang digunakan dan
perencanaan desain pengujian.
BAB IV IMPLEMENTASI DAN ANALISA
Bab ini berisi tentang pelaksanaan pengujian dan hasil pengujian.
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
Bab ini berisi kesimpulan atas analisa dan saran berdasarkan hasil yang
BAB II
LANDASAN TEORI
II.1 Jaringan Komputer Model Referensi OSI (Open System Interconnect )
Model referensi OSI merupakan model kerangka kerja yang diterima secara
global bagi pengembangan standarisasi yang lengkap dan terbuka. Model referensi
OSI membantu menciptakan standar terbuka antar sistem untuk saling berhubungan
dan saling berkomunikasi terutama dalam bidang teknologi informasi. Model
referensi OSI secara konseptual terbagi ke dalam 7 layer dimana masing - masing
layer memiliki fungsi jaringan yang spesifik.
Gambar 2.1. Referensi Model OSI
Berdasarkan gambar 2.1 diatas model referensi OSI menggambarkan bagaimana
informasi dari suatu aplikasi di sebuah komputer berpindah melewati melalui sebuah
media jaringan ke suatu aplikasi di komputer lain. Fungsi dari 7 layer yang terdapat
pada model referensi OSI adalah sebagai berikut :
1. Physical Layer
Bertanggung jawab atas proses data menjadi bit dan mentransfernya melalui
2. Data Link Layer
Menyediakan link untuk data, memaketkannya menjadi frame yang
berhubungan dengan hardware kemudian diangkut melalui media.
komunikasinya dengan kartu jaringan, mengatur komunikasi layer physical
antara sistem koneksi dan penanganan error.
3. Network Layer
Bertanggung jawab menentukan alamat jaringan, menentukan rute yang harus
diambil selama perjalanan, dan menjaga antrian trafik di jaringan. Data pada
layer ini berbentuk paket.
4. Transport Layer
Bertanggung jawab membagi data menjadi segmen, menjaga koneksi logika
end-to-end antar terminal, dan menyediakan penanganan error (error
handling).
5. Session Layer
Menentukan bagaimana menjaga hubungan dua terminal, memelihara dan
mengatur koneksi, bagaimana mereka saling berhubungan satu sama lain.
6. Presentation Layer
Bertanggung jawab bagaimana data dikonversi dan diformat untuk transfer
data. Contoh konversi format text ASCII untuk dokumen, gif dan JPG untuk
gambar. Layer ini membentuk kode konversi, translasi data, enkripsi dan
konversi.
7. Application Layer
Menyediakan jasa untuk aplikasi pengguna. Layer ini bertanggungjawab atas
pertukaran informasi antara program komputer, seperti program e-mail, dan
service lain yang jalan di jaringan, seperti server printer atau aplikasi
komputer lainnya.
yang dimaksud dengan protokol adalah suatu tata cara atau prosedur berkomunikasi.
Misalnya dilakukan komunikasi antara Workstation dan Server. Keduanya memiliki
interpretasi data yang berbeda Untuk itu, dibuat suatu protokol yang berfungsi untuk
menjembatani komunikasi antara Workstation dan Server tersebut agar keduanya
saling mengerti. Setiap layer menerima data dari layer di atas atau dibawahnya,
kemudian memproses data tersebut sesuai fungsi protokol yang dimilikinya dan
meneruskannya ke layer berikutnya.
Gambar 2.2 Proses Aliran Data Setiap Layer Referensi Model OSI
Ketika dua komputer berkomunikasi, terjadi aliran data antara pengirim dan
penerima melalui layer - layer di atas. Pada pengirim, aliran data adalah dari atas ke
bawah. Data dari user maupun suatu aplikasi dikirimkan ke layer transport dalam
bentuk paket - paket dengan panjang tertentu. Protokol menambahkan sejumlah bit
pada setiap paket sebagai header yang berisi informasi mengenai urutan segmentasi
untuk menjaga integritas data dan bit-bit parity untuk deteksi dan koreksi kesalahan.
layer network. Pada layer ini terjadi penambahan header oleh protokol yang berisi
informasi alamat tujuan, alamat pengirim dan informasi lain yang dibutuhkan untuk
melakukan routing. Kemudian terjadi pengarahan routing data, yakni ke network dan
NIC yang mana data akan dikirimkan, jika terdapat lebih dari satu NIC pada host.
Pada layer ini juga dapat terjadi segmentasi data, karena panjang paket yang akan
dikirimkan harus disesuaikan dengan kondisi media komunikasi pada network yang
akan dilalui .
Selanjutnya data menuju network access layer (data link) dimana data akan
diolah menjadi frame-frame, menambahkan informasi keandalan dan address pada
level link. Protokol pada lapisan ini menyiapkan data dalam bentuk yang paling
sesuai untuk dikirimkan melalui media komunikasi tertentu. Terakhir data akan
sampai pada physical layer yang akan mengirimkan data dalam bentuk
besaran-besaran listrik atau fisik seperti tegangan, arus, gelombang radio maupun cahaya,
sesuai media yang digunakan.
Di bagian penerima, proses pengolahan data mirip seperti di atas hanya dalam
urutan yang berlawanan (dari bawah ke atas). Sinyal yang diterima pada physical
layer akan diubah dalam ke dalam data. Protokol akan memeriksa integritasnya dan
jika tidak ditemukan error, header yang ditambahkan akan dilepas. Selanjutnya data
diteruskan ke network layer. Pada lapisan ini, address tujuan dari paket data yang
diterima akan diperiksa. Jika address tujuan merupakan address host yang
bersangkutan, maka header network layer akan dicopot dan data akan diteruskan ke
layer yang di atasnya. Namun jika tidak, data akan diteruskan ke network tujuannya,
sesuai dengan informasi routing yang dimiliki. Pada transport layer, kebenaran data
akan diperiksa kembali, menggunakan informasi header yang dikirimkan oleh
pengirim. Jika tidak ada kesalahan, paket - paket data yang diterima akan disusun
kembali sesuai urutannya pada saat akan dikirim dan diteruskan ke lapisan aplikasi
pada penerima.
Proses yang dilakukan tiap layer tersebut dikenal dengan istilah enkapsulasi
mengetahui ada berapa layer yang ada di atasnya maupun di bawahnya.
Masing-masing hanya mengerjakan tugasnya. Pada pengirim, tugas ini adalah menerima data
dari lapisan diatasnya, mengolah data tersebut sesuai dengan fungsi protokol,
menambahkan header protokol dan meneruskan ke lapisan di bawahnya. Pada
penerima, tugas ini adalah menerima data dari lapisan di bawahnya, mengolah data
sesuai fungsi protokol, melepas header protokol tersebut dan meneruskan ke lapisan
di atasnya.
II.1.1 IP (Internet Protocol)
Internet Protokol merupakan metode yang digunakan untuk mengirimkan data
dari satu komputer ke komputer lain melintas jaringan. Setiap komputer memiliki
paling tidak satu ip address yang berguna untuk memperkenalkan dirinya ke
komputer lain di internet.
Bersama TCP (Transmission Control Protocol), IP merupakan jantung
protokol internet. IP memiliki dua tanggung jawab utama, yaitu :
1. memberikan layanan connectionsless atas penghataran datagram melalui
internetwork.
2. Memberikan fragmentasi dan reasembly datagram untuk mendukung link data
dengan ukuran MTU (maximum transmission unit) berbeda-beda.
Layer – layer diatas network layer mengambil data dan memecahnya (fragmentasi)
menjadi bagian kecil yang disebut packet atau datagram. Selanjutnya, datagram
secara berurutan dilepas ke network layer yang merutekan mereka untuk mencapai
tujuan yang tepat. Ketika semua bagian sukses mencapai tujuan, packet tersebut akan
dipadukan ulang (reassembly) oleh network layer ke bentuk datagram original.
Saat terjadi pengiriman atau penerimaan data, maka terjadi proses memecah
data menjadi packet - packet. Masing-masing packet akan memuat informasi address
internet, baik address pengirim maupun penerima. Ilustrasi sebuah IP datagram dapat
Gambar 2.3 IP Datagram
Setiap paket IP membawa data yang terdiri atas :
• Version, yaitu versi dari protokol IP yang dipakai.
• Header Length, berisi panjang dari header paket IP dalam hitungan 32 bit word.
• Type of Service, berisi kualitas service yang dapat mempengaruhi
cara penanganan paket IP.
• Packet length, panjang IP datagram total dalam ukuran byte.
• Identifier. Identifier diperlukan untuk mengizinkan host tujuan menentukan datagram pemilik fragment yang baru datang. Semua
fragment suatu datagram berisi nilai identification yang sama.
• Flags diperlukan untuk menjaga agar fragment datagram tetap utuh
(tidak terpotong-potong) dan memberikan tanda bahwa fragment
datagram telah tiba.
• Fragmentation Offset. Untuk memberitahukan diantara datagram mana yang ada pada saat itu yang memiliki fragment yang
bersangkutan. Seluruh fragment kecuali yang terakhir di dalam
datagram harus merupakan perkalian 8 byte, yaitu satuan fragment
elementer. Karena tersedia 13 bit, maka terdapat nilai maksimum
maksimum 65.536 byte dimana lebih besar dari panjang datagram
IP.
• Time to Live, berisi jumlah router atau hop maksimal yang dilewati
• paket IP (datagram). Nilai maksimum field ini adalah 255. Setiap
kali paket IP lewat satu router, isi dari field ini dikurangi satu. Jika
TTL telah habis dan paket tetap belum sampai ke tujuan, paket ini
akan dibuang dan router terakhir akan mengirimkan paket ICMP
time exceeded. Hal ini dilakukan untuk mencegah paket IP terus
menerus berada dalam jaringan.
• Protocol, mengandung angka yang mengidentifikasikan protokol
layer atas pengguna isi data dari paket IP ini.
• Header Checksum, berisi nilai checksum yang dihitung dari jumlah seluruh field dari header paket IP. Sebelum dikirimkan, protokol
IP terlebih dahulu menghitung checksum dari header paket IP
tersebut untuk nantinya dihitung kembali di sisi penerima. Jika
terjadi perbedaan, maka paket ini dianggap rusak dan dibuang.
• Source Address dan Destination Address, isi dari masing-masing field ini yakni alamat pengirim dan alamat penerima dari datagram.
Masing-masing field terdiri dari 32 bit, sesuai panjang IP address
yang digunakan dalam internet. Destination address merupakan
field yang akan dibaca oleh setiap router untuk menentukan
kemana paket IP tersebut akan diteruskan untuk mencapai
destination address tersebut.
• Options. Header datagram IP mempunyai panjang yang tetap yakni 20 byte. Sedangkan panjang header yang variabel adalah 40 byte.
Oleh sebab itu header datagram IP berkisar antara 20 hingga 60
byte. Panjang header variabel ini adalah options. Yang digunakan
panjang yang dapat diubah-ubah. Masing-masing diawali dengan
kode - kode bit yang mengindentifikasikan options.
Sebagian options diikuti oleh field options yang panjangnya 1 byte,
kemudian oleh satu atau lebih byte-byte data.
Berbeda dengan TCP, IP merupakan protokol connectionsless, yang berarti
tidak ada kesepakatan koneksi terlebih dahulu diantara enpoint yang akan
berkomunikasi. Setiap paket yang melintas internet diperlukan sebagai unit data
independen, tanpa ada keterkaitan dengan unit data lainnya.
II.2 ARP (Address Resolution Protokol)
ARP berasosiasi antara alamat fisik dan alamat IP. Pada LAN, setiap device,
host, station dll diidentifikasi dalam berntuk alamat fisik yang didapat dari NIC. Setiap host atau router yang ingin mengetahui alamat fisik dari host atau router yang terletak dalam jaringan lokal yang sama akan mengirimkan paket query ARP broadcast, sehingga seluruh host atau router yang berada pada jaringan lokal akan menerima paket query tersebut kemudian setiap host atau host yang menerima paket
query dari salah satu host atau router yang mengirimkan maka akan diproses hanya oleh host atau router yang memiliki IP yang terdapat dalam paket query ARP. Host
yang menerima respons akan mengirim balik kepada pengirim query yang berisi paket berupa informasi alamat IP dan alamat fisik dan paket yang dikembalikan bersifat unicast.
Format paket ARP dapat kita lihat pada gambar 2.4 diatas ini, yaitu :
• HTYPE : type hardware yang digunakan, dalam satuan bit dalam field
adalah 16 bit. Contoh untuk ethernet mempunyai tipe 1.
• PTYPE : type protokol, dalam satuan bit dalam field adalah 16 bit, contoh untuk protokol Ipv4 adalah 080016
• HLEN : field yang berisi 8 bit yang mendefinisikan panjang alamat fisik.
• PLEN : field yang berisi 8 bit yang mendefinisikan panjang alamat logika dalam satuan byte. Contoh untuk protokol Ipv4 pangjangnya adalah 4 byte.
• OPER : field berisi 16 bit ini mendefinisikan jenis paket untuk ARP.
• ARP request atau ARP replay.
• SHA : banyaknya field atau variable yang mendefinisikan alamat fisik dari pengirim, untuk ethernet panjangnya 6 byte.
• SPA : field ini mendefinisikan alamat logika (alamat IP) dari pengirim.
• THA : field ini mendefinisikan alamat fisik dari target. Pada ARP request field ini isinya 0 semua.
• TPA : field ini mendefinisikan alamat logika dari target.
II.3 Ethernet card
Cara kerja Ethernet card berdasarkan broadcast network, dimana setiap node
dalam suatu jaringan menerima setiap transmisi data yang dikirim oleh suatu node
yang lain. Setiap ethernet card mempunyai alamat sepanjang 48 bit yang dikenal sebagai ethernet address (MAC Address).
Alamat tersebut telah ditanamkan kedalam setiap rangkaian kartu jaringan
yang dikenal MAC (Media access control) atau lebih dikenal dengan istilah hardware
address 24 bit atau 3 byte, dimana awal byte merupakan kode yang telah ditentukan
oleh IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers).
Kartu jaringan ethernet biasanya dibeli terpisah dengan komputer, kecuali
kartu jaringan ethernet didalamnya. Kartu jaringan ethernet model 10Base umumnya
telah menyediakan port koneksi untuk kabel coaxial ataupun kebel twisted pair. Jika
didesain untuk kabel coaxial maka konektor adalah BNC dan bila didesain untuk
kabel twisted pair maka akan mempunyai port konektor RJ45.
Beberapa kartu jaringan ethernet kadang juga mempunyai koneksi AUI. Semua itu dikoneksikan dengan coaxial, twisted pair ataupun dengan kabel fiber optik.
Gambar 2.5 Ethernet Card
II.4 Kabel LAN (Local Area Network)
Ada beberapa tipe kabel yang banyak digunakan dan menjadi standar dalam
penggunaan untuk komunikasi dan menjadi standar dalam penggunaan untuk
komunikasi data dalam jaringan komputer. Kabel - kabel ini sebelumnya harus diuji
kelayakan sebelum dipasarkan dan digunakan.
Setiap jenis kabel mempunyai kemampuan dan spesifikasi yang berbeda.
Oleh karena itu dibuatkan pengenalan tipe kabel. Salah satu jenis kabel yang banyak
digunakan untuk jaringan LAN adalah twisted pair (UTP dan STP).
b) Twisted Pair Cable
selain kabel coaxial, ethernet juga dapat menggunakan jenis kabel lain, yakni
UTP (unshield twisted pair) dan STP (shielded twisted pair). Kabel UTP dan
STP yang biasa digunakan adalah kabel yang terdiri dari 4 pasang kabel yang
terpilih.
untuk mengirim dan menerima data.
Perangkat-perangkat lain yang berkenaan dengan penggunaan jenis kabel ini
adalah konektor RJ-45 dan hub.
Standart EIA/TIA 568 menjelaskan spesifikasi kabel UTP sebagai aturan
UTP category 2 Bisa mencapai 1 Mbits (sering digunakan pada topologi token ring). digunakan pada topologi start atau tree).
UTP/STP category 5 Enhanced
1 gigabit ethernet, jarak 100m, terdiri dari 4 pasang kabel tembaga yang tiap pasangannya diplintir (sering digunakan pada topologi token ring 16 Mbps, ethernet 10 Mbps atau pada Fast Ethernet 100Mbps).
UTP/STP category 6
2.5 gigabit ethernet menjangkau jarak hingga 100m atau 10Gbps up to 25m, 20,2db (gigabit ethernet) up to 155 Mhz atau 250 Mhz.
UTP/STP category 7
Gigabit ethernet atau 20,8 db (gigabit ethernet) up to 200Mhz atau 700 Mhz.
Ada dua jenis pemasangan kabel UTP yang umum digunakan pada jaringan
lokal, ditambah satu jenis pemasangan khusus untuk cisco router, yakni :
• pemasangan menyilang (cross over cable)
➢ Straight Through Cable
jenis ini biasanya digunakan untuk menghubungkan beberapa unit komputer
melalui perantara HUB/Switch yang berfungsi sebagai konsentrator maupun
repeater.
Gambar 2.6 Kabel Straight
Penggunaan kabel UTP model straight through pada jaringan lokal biasanya
akan membentuk topologi start atau tree dengan HUB/Switch sebagai
pusatnya. Jika sebuah HUB/Switch tidak berfungsi, maka seluruh komputer
yang terhubung dengan HUB tersebut tidak dapat saling berhubungan.
Penggunaan HUB harus sesuai dengan kecepatan dari ethernet card yang
digunakan pada masing-masing komputer. Karena perbedaan kecepatan pada
NIC dan HUB berarti kedua perangkat tersebut tidak dapat saling
berkomunikasi secara maksimal.
➢ Cross Over Cable
Berbeda dengan pemasangan kabel Straight Through Cable. Penggunaan
kabel cross ini digunakan untuk komunikasi antara komputer, dapat juga dapat
digunakan untuk mengcascade HUB jika diperlukan. Sekarang ini ada
cross, tetapi juga dapat menggunakan kabel straight through.
Gambar 2.7 Kabel Cross
Tipe kabel Keterangan
10Base2 10 Mbps baseband ethernet dari IEEE 802.3, menggunakan kabel thin coaxial 50ohm, jarak maksimal 606.8 feet – 185 meter per-segment. Mampu menghubungkan 5 segmen sehingga panjang keseluruhan mencapai 925m. Sebuah segmen hanya mampu menampung max 30 komputer.
10Base5 10 Mbps baseband 500m, bekerja di lapisan phisical mengunakan kabel thick coaxial 50ohm berdiameter 0.5 inchi (10mm). Jarak maksimal 1640 feet – 500meter per-segment, jika dipasang penghubung (repeater), sebuah jaringan bisa mencapai maksimum 2.5 km.
10BaseF Merujuk ke 10BaseFB, 10BaseFL dan 10BaseFP yang merupakan standar untuk kabel fiber optic. 10BaseF merupakan standart IEEE 802.3. bentuk jaringan 10BaseF sama dengan 10BaseT, yakni berbentuk start. Karena menggunakan fiber optic untuk media transmisi, maka panjang jarak antara NIC dan konsentrator-nya menjadi lebih pangjang sampai 20x (2000m). demikian pula dengan panjang total jaringannya pada 10BaseF, untuk transmisi output (TX) dan input (RX) menggunakan kabel/media yang berbeda.
10BaseFL Dirancang untuk menggantikan spesifikasi FOIRL, namun tetap mampu beroperasi dilingkungan FOIRL. Jangkuan segmen 10BaseFL dapat ditingkatkan hingga mencapai 3280 feet – 1000m jika digunakan dengan FOIRL. Jarak dapat ditingkatkan hingga 1.24mil(2000m) jika digunakan secara ekslusif.
10BaseFP 10 Mbps fiber passive baseband ethernet, menggunakan kabel fiber optic. 10BaseFL mengatur penomoran komputer di dan kedalam topologi start tanpa menggunakan repeater. Jangkuan segmen 10BaseFL dapat ditingkatkan hingga 1640feet – 500 meter.
10BaseT Menggunakan kabel UTP category 3, 4 atau 5. satu pasang kabel digunakan untuk transmisi data, satu pasang lainnya untuk receive data. Jangkuan maksimal 328 feet – 100 meter per-segment. Menggunakan HUB/Switch sebagai pengganti kosentrator dan repeater pada topologi start. Setiap HUB bisa dihubungkan untuk memperpanjang jaringan sampai 4 unit sehingga maksimal komputer tersambung bisa mencapai 1024 unit.
100BaseT Merupakan standart IEEE 802.3 100 Mbps baseband Fast Ethernet, menggunakan kabel UTP seperti 10BaseT. 100BaseT mengirimkan link pulse ke segmen jaringan lain ketika tidak ada traffic. Seri 100Base mempunyai beragam jenis berdasarkan metode akses data, diantaranya adalah 100BaseT, 100BaseTX dan 100BaseFX kecepatan tranmisi 100Base bisa melebihi kecepatan chip pendahulunya (seri 10Base) antara 2-20 kali (20-200 Mbps). Ini dibuat untuk menyaingi jenis LAN berkecepatan tinggi lainnya seperti FDDI, 100VG-AnyLAN dan lain sebagainya.
100BaseTX 100 Mbps baseband Fast Ethernet menggunakan kabel UTP/STP. Satu pasang kabel digunakan untuk transmisi data, satu pasang lainnya untuk receive data. Bergaransi sesuai time signal. Sebuah segmen 100BaseTX jangkuannya melebihi jarak 328 feet -100 meter per-segment.
100BaseFX Menggunakan 2 untai multimode kabel fiber optic per link. Bergaransi sesuai time signal. Sebuah 100BaseFX jangkuannya bisa melebihi 1312 feet – 400 meter per-segment.
II.5 Router
Router merupakan suatu alat ataupun software dalam suatu komputer yang
menghubungkan dua buah jaringan atau lebih yang memiliki alamat jaringan yang
berbeda. Router menentukan arah paket yang dikirimkan ke suatu alamat tujuan.
Router biasanya berfungsi sebagai gateway, yaitu jalan keluar utama dari suatu
jaringan untuk menuju jaringan di luarnya. Router bekerja pada lapisan network layer
dalam OSI. Umumnya router memiliki kecerdasan yang lebih tinggi daripada bridge
dan dapat digunakan pada internetwork dengan tingkat kerumitan yang tinggi. Router
yang saling terhubung dalam internetwork akan ikut serta dalam menentukan jalur
optimum yang akan dilalui paket dari satu sistem ke sistem lain. Jika dua atau lebih
LAN terhubung dengan router, maka setiap LAN dianggap sebagai subnetwork yang
berbeda.
Router dapat digunakan untuk menghubungkan banyak LAN jika memang
diinginkan. Keuntungan menggunakan router [7]:
1. Isolasi trafik broadcast. Kemampuan ini memperkecil beban internetwork
pada router, karena trafik jenis ini dapat diisolasikan pada sebuah LAN saja.
2. Fleksibilitas. Router dapat digunakan pada topologi jaringan apapun dan tidak
peka terhadap masalah kelambatan waktu yang dialami jika menggunakan
bridge.
3. Pengaturan prioritas. Router dapat mengimplementasikan mekanisme
pengaturan prioritas antar protocol.
4. Pengaturan konfigurasi. Router umumnya lebih gampang dikonfigurasi
daripada bridge.
5. Isolasi masalah. Router membentuk penghalang antar LAN dan
memungkinkan masalah yang terjadi pada sebuah LAN yang akan
diisolasikan.
6. Pemilihan jalur. Router umumnya lebih cerdas daripada bridge dan dapat
Kerugian menggunakan router:
1. Biaya. Router umumnya lebih kompleks daripada bridge dan lebih mahal.
Overhead pemrosesan pada router lebih besar sehingga throughput yang
dihasilkannya dapat lebih rendah daripada bridge.
2. Pengalokasian alamat. Dalam internetwork yang menggunakan router, proses
memindahkan sebuah mesin antar LAN berarti juga mengubah alamat
network pada sistem tersebut.
Gambar 2.8 Penerapan Router Dalam Jaringan LAN [8]
Gambar 2.12 menjelaskan tentang pemakaian router pada jaringan LAN. Router
menjadi pusat di mana LAN 1, LAN 2, dan LAN 3 saling terhubung. Dengan router
inilah semua informasi dari luar dapat dijalurkan ke LAN 1, LAN 2, dan LAN 3 atau
sebaliknya.
II.6 Topologi jaringan
Topologi menggambarkan struktur dari suatu jaringan atau bagaimana sebuah
jaringan didesain. Pola ini sangat erat kaitannya dengan metode access dan media
pengiriman yang digunakan. Topologi yang ada sangatlah tergantung dengan letak
geograpis dari masing-masing terminal, kualitas kontrol yang dibutuhkan dalam
Dalam definisi topologi terbagi menjadi dua, yaitu topologi fisik yang menunjukan
posisi pemasangan kabel secara fisik dan topologi logik yang menunjukan bagaimana
suatu media diakses oleh host.
II.6.1 Topologi Point to Point
Jaringan kerja point to point merupakan jaringan kerja yang paling sederhana
tetapi dapat digunakan secara luas. Begitu sederhananya jaringan ini, sehingga
seringkali tidak dianggap sebagai suatu jaringan tetapi hanya merupakan komunikasi
biasa. Dalam hal ini, kedua simpul mempunyai kedudukan yang setingkat, sehingga
simpul manapun dapat memulai dan mengendalikan hubungan dalam jaringan
tersebut. Data dikirim dari satu simpul langsung kesimpul lainnya sebagai penerima,
misalnya antara terminal dengan CPU .
Gambar 2.9 Topologi Point to Point
II.6.2 Topologi Star
Dalam konfigurasi topologi start, beberapa peralatan yang ada akan
dihubungkan kedalam satu pusat komputer. Kontrol yang ada akan dipusatkan pada
satu titik, seperti misalnya mengatur beban kerja serta pengaturan sumber daya yang
ada. Semua link harus berhubungan dengan pusat apabila ingin menyalurkan data
kesimpul lainnya yang dituju. Dalam hal ini, bila pusat mengalami gangguan, maka
semua terminal juga akan terganggu. Model topologi start ini relatif sangat
sederhana, sehingga banyak digunakan oleh pihak perbankkan yang biasanya
mempunyai banyak kantor cabang yang tersebar diberbagai lokasi. Dengan adanya
konfigurasi bintang ini, maka segala macam kegiatan yang ada dikantor cabang
dapatlah dikontrol dan dikoordinasikan dengan baik. Disamping itu, dunia pendidikan
mereka.
Gambar 2.10 Topologi Start
II.6.3 Topologi Ring
Pada jaringan topologi ring terdapat beberapa komputer saling dihubungkan
satu dengan lainnya dan pada akhirnya akan membentuk bagan seperti halnya sebuah
ring. Topologi ring tidak memiliki suatu titik yang bertindak sebagai pusat ataupun
pengatur lalu lintas data, semua simpul mempunyai tingkatan yang sama. Data yang
dikirim akan berjalan melewati beberapa simpul sehingga sampai pada simpul yang
dituju. Dalam menyampaikan data, jaringan bisa bergerak dalam satu ataupun dua
arah. Walaupun demikian, data yang ada tetap bergerak satu arah dalam satu saat.
Pertama, pesan yang ada akan disampaikan dari titik ke titik lainnya dalam satu arah.
Apabila ditemui kegagalan, misalnya terdapat kerusakan pada komputer yang ada,
maka data yang ada akan dikirim dengan cara kedua, yaitu pesan kemudian
ditransmisikan dalam arah yang berlawanan, dan pada akhirnya bisa berakhir pada
tempat yang dituju. Konfigurasi semacam ini relative lebih mahal apabila dibanding
dengan konfigurasi topologi start. Hal ini disebabkan, setiap simpul yang ada akan
bertindak sebagai komputer yang akan mengatasi setiap aplikasi yang dihadapinya,
serta harus mampu membagi sumber daya yang dimilikinya pada jaringan yang ada.
Disamping itu, sistem ini lebih sesuai digunakan untuk sistem yang tidak terpusat
Gambar 2.11 Topologi Ring
II.6.4 Topologi Bus
Konfigurasi lainnya dikenal dengan istilah bus network, yang cocok
digunakan untuk daerah yang tidak terlalu luas. Setiap komputer (setiap simpul) akan
dihubungkan dengan sebuah kabel komunikasi melalui sebuah NIC. Setiap komputer
dapat berkomunikasi langsung dengan komputer ataupun peralatan lainnya yang
terdapat didalam network, dengan kata lain, semua simpul mempunyai kedudukan
yang sama. Dalam hal ini, jaringan tidak tergantung kepada komputer yang ada
dipusat, sehingga bila salah satu peralatan atau salah satu simpul mengalami
kerusakan, sistem tetap dapat beroperasi. Setiap simpul yang ada memiliki address.
Sehingga untuk mengakses data dari salah satu simpul, user cukup menyebutkan
address dari simpul yang dimaksud. Keunggulan topologi Bus adalah pengembangan
jaringan atau penambahan workstation baru dapat dilakukan dengan mudah tanpa
mengganggu workstation lain. Kelemahan dari topologi ini adalah bila terdapat
gangguan di sepanjang kabel pusat maka keseluruhan jaringan akan mengalami
Gambar 2.12 Topologi Bus
II.6.5 Topologi Mesh
Topologi mesh adalah suatu bentuk hubungan antar perangkat dimana setiap
perangkat terhubung secara langsung ke perangkat lainnya yang ada di dalam
jaringan. Akibatnya, dalam topologi mesh setiap perangkat dapat berkomunikasi
langsung dengan perangkat yang dituju (dedicated links).
Dengan demikian maksimal banyaknya koneksi antar perangkat pada jaringan
bertopologi mesh ini dapat dihitung yaitu sebanyak n(n-1)/2. Selain itu karena setiap
perangkat dapat terhubung dengan perangkat lainnya yang ada di dalam jaringan
maka setiap perangkat harus memiliki sebanyak n-1 port input/output (I/O ports).
Gambar 2.13 Topologi Mesh
II.7 Teknologi Interface Bonding
Interface bonding adalah teknologi untuk menggabungkan dua atau lebih port
Ethernet pada sebuah komputer, sehingga jika salah satu port ethernet kehilangan
trafik dengan downtime nol atau minimal, setiap port ethernet yang tergabung dalam
interface bonding disebut interface slave[6].
selain fault tolerance, konfigurasi menggunakan mode tertentu dari interface
bonding untuk load balancing untuk mendapatkan kapasitas bandwidth lebih dari
beberapa ethernet yang telah tersedia. Interface bonding adalah fitur yang terdapat
pada kernel linux dan dapat memberikan perilaku yang berbeda berdasarkan pada
mode interface bonding yang telah dikonfigurasi. Semua informasi interface bonding
dapat ditemukan dalam file Documentation/networking/bonding.txt yang disertakan
bersama dengan kernel linux. 7 mode interface bonding sebagai berikut, yaitu :
1. Balance-rr (Round - Robin Policy ) atau mode 0
Semua port ethernet dengan prioritas yang sama berada dalam antrian (daftar
perangkat slave) dan proses transfer data menggunakan algoritma round –
robin. Driver bonding memilih port ethernet yang ada pada antrian. Ketika
port ethernet tertentu selesai melakukan transfer data, Driver bonding
otomatis memilih port ethernet berikutnya dalam antrian untuk tugas transfer
data berikutnya. Sebuah port ethernet yang baru dikelompokkan untuk
bonding tersebut akan ditambahkan ke tail antrian.
2. Active - Backup atau mode 1
Satu port ethernet pada interface bonding berada dalam keadaan aktif,
sedangkan port ethernet lainnya dalam standby state. Ketika port yang aktif
gagal, port ethernet standby akan diaktifkan.
3. Balance-xor atau mode 2
Paket data yang ditransfer berdasarkan HASH transfer policy. Port ethernet
yang dipilih untuk proses transfer data menggunakan fungsi hash sebagai
berikut : (sumber MAC alamat XOR tujuan MAC alamat) % jumlah interface
slave. Konfigurasi pemilihan kebijakan transfer data lainnya dapat dipilih
melalui opsi xmit_hash_policy.
4. Broadcast atau mode 3
ethernet yang terdapat pada interface bonding.
5. 802.3ad (Dynamic link aggregation policy ) atau mode 4
Beberapa port ethernet dalam keadaan aktif bekerja dengan mode duplex dan
dengan kecepatan yang sama. Pemilihan port ethernet untuk proses transfer
data menggunakan fungsi hash, yaitu : (sumber MAC alamat XOR tujuan
MAC alamat) % jumlah interfaceslave. Konfigurasi pemilihan kebijakan
transfer data lainnya dapat dipilih melalui opsi xmit_hash_policy. Prasyaratan
untuk menggunakan mode 802.3ad adalah aplikasi ethtool harus mendukung
duplex dan retrieving kecepatan transfer data dari interface slave dan swith
harus mendukung mode 802.3ad dynamic link aggregation.
6. Balance-tlb (transfer load balancing policy ) atau mode 5
driver interface bonding mengalokasikan permintaan layanan pada jaringan
sesuai dengan kemampuan port ethernet, yaitu mendistribusikan kembali
traffik transfer data pada jaringan di antara semua port ethernet sesuai dengan
kemampuan pengolahan dan beban kerja saat ini dari setiap slave. Prasyaratan
untuk mengunakan mode balance-tlb adalah aplikasi ethtool harus mendukung
duplex dan retrieving kecepatan transfer data dari interface slave.
7. Balance-alb (Auto-adaptive load balancing policy ) atau mode 6
Selain load balancing untuk pengiriman data, balance-alb menyediakan
receive load balance (rlb) untuk trafik IPv4. driver bonding mengalokasikan
permintaan layanan jaringan sesuai kemampuan setiap slave, yaitu kembali
mendistribusikan trafik jaringan (transfer dan penerimaan) di antara semua
port ethernet sesuai dengan kemampuan pengolahan dan beban kerja saat ini
dari setiap slave. Prasyaratan untuk menggunakan mode balance-alb adalah
aplikasi ethtool harus mendukung duplex dan retrieving kecepatan transfer
data dari interface slave dan base driver interface bonding yang digunakan
II.7.1 Link Monitoring
Driver interface bonding pada saat ini mendukung dua skema untuk
memantau keadaan perangkat interface slave, yaitu : menggunakan ARP monitoring
dan MII monitoring. Karena kerena keterbatasan implementasi dari driver interface
bonding, tidak mungkin untuk menggunakan ARP monitoring dan MII monitoring
secara bersamaan. Skema untuk link monitoring sebagai berikutnya :
• ARP monitoring
ARP monitoring mengirim ARP query dan menggunakan respon sebagai
indikasi bahwa link tersebut beroperasi dengan baik. Ini juga memberikan
jaminan bahwa trafik benar-benar mengalir di link. Jika menggunakan mode
balance-rr dan balance-xor, maka switch harus dikonfigurasi untuk
mendistribusikan paket secara merata di semua link. Jika tidak semua balasan
dari ARP target diterima pada link yang sama yang dapat menyebabkan link
lainnya gagal. Pada mikrotik ARP monitoring diaktifkan dengan menetapkan
tiga parameter yaitu : link-monitoring, arp-ip-target dan arp-interval. Hal ini
dimungkinkan untuk menetapkan beberapa ARP target yang dapat berguna
untuk konfigurasi High Availability. Jika hanya satu target yang ditetapkan,
target itu sendiri kemungkinan down, dengan memiliki target tambahan dapat
meningkatkan keandalan dari ARP monitoring.
• MII monitoring
MII monitoring hanya memantau carrier dari ethernet jaringan lokal. MII
monitoring melakukan tugas memilih satu dari tiga cara, yaitu dengan
bergantung pada driver perangkat untuk mempertahankan carrier state,
dengan query perangkat MII register atau dengan membuat sebuah query
ethtool ke perangkat.
Jika parameter modul use_carrier adalah 1 (nilai default), kemudian MII
monitoring akan bergantung pada driver untuk informasi carrier state
parameter use_carrier di atas, jika MII monitoring gagal mendeteksi carrier
loss pada perangkat (misalnya, ketika kabel secara fisik terputus)
kemungkinan bahwa driver tidak mendukung netif_carrier.
Jika use_carrier adalah 0, maka MII monitoring pertama akan melakukan
query (melalui ioctl) perangkat MII register dan memeriksa link state. Jika
permintaan gagal (tidak hanya bahwa ia mengembalikan pembawa ke bawah),
maka MII monitoring akan membuat permintaan ethtool ETHOOL_GLINK
untuk mencoba untuk mendapatkan informasi yang sama. Jika kedua metode
gagal (misalnya, driver tidak mendukung atau memiliki beberapa kesalahan
dalam pengolahan baik MII register dan ethtool permintaan), MII monitoring
akan menganggap link tersebut up.
II.7.2 Parameter Interface Bonding
Options driver pada teknologi interface bonding diberikan sebagai parameter
ke modul bonding pada saat diaktifkan pertama kali[6]. Parameter options dapat
diberikan sebagai argumen baris perintah ke insmod atau modprobe, tapi biasanya
ditentukan dalam konfigurasi /etc/modules.conf atau /etc/modprobe.conf atau dalam
file konfigurasi khusus distro. Jika tidak menggunakan options parameter maka nilai
default yang akan digunakan.
Sangat penting untuk menentukan nilai parameter miimon atau arp_interval
dan arp_ip_target karena degradasi dalam jaringan jika terjadi kegagalan link. Sangat
sedikit perangkat yang tidak mendukung konfigurasi options parameter interface
bonding setidaknya miimon. Options paramater interface bonding sebagai berikut :
• arp_interval
Menentukan frekuensi ARP link monitoring dalam milidetik. Jika ARP
monitoring digunakan dalam mode kompatibel Etherchannel (mode 0 dan 2),
switch harus dikonfigurasi dalam mode yang sama untuk mendistribusikan
dalam sebuah balance-XOR, semua balasan dari ARP target akan diterima
pada link yang sama yang dapat menyebabkan anggota tim lain untuk gagal.
ARP monitoring tidak boleh digunakan bersama dengan miimon. Nilai 0
menonaktifkan ARP monitoring. Default nilai adalah 0.
• arp_ip_target
Menentukan alamat IP untuk digunakan sebagai ARP monitoring ketika
arp_interval lebih besar 0. Ini adalah target dari ARP request dikirim untuk
menentukan keadaan link ke target. Penentuan arp_ip_target dalam format
ddd.ddd.ddd.ddd. beberapa IP alamat harus dipisahkan dengan koma.
Setidaknya satu IP alamat harus diberikan untuk tujuan ARP monitoring.
Jumlah maksimum target yang ditentukan adalah 16. Nilai default bukan
alamat IP.
• downdelay
Menentukan waktu dalam milidetik, menunggu sebelum menonaktifkan slave
setelah kegagalan link telah terdeteksi. pilihan ini hanya berlaku untuk
monitoring link miimon. Nilai downdelay harus kelipatan dari nilai miimon,
jika tidak, akan dibulatkan ke kelipatan terdekat. Default nilai adalah 0.
• lacp_rate
Opsi untuk menentukan rate pengiriman paket LACPDU yang akan diminta
dari link mitra dalam mode 802.3ad. Nilai dari lacp_rate 0 atau slow adalah
permintaan mitra link untuk pengiriman setiap paket LACPDU dalam 30
detik, nilai dari lacp_rate 1 atau fast adalah permintaan mitra link untuk
pengiriman setiap paket LACPDU dalam 1 detik. Standarnya adalah 0 atau
lambat.
• max_bonds
Menentukan jumlah perangkat interface bonding untuk menciptakan instance
dari driver bonding. Misalnya, jika max_bonds adalah 3, dan driver bonding
adalah 1.
• miimon
Menentukan frekuensi link MII monitoring dalam milidetik. Ini menentukan
seberapa sering link state dari setiap slave diperiksa untuk melihat kegagalan
link. Nilai nol menonaktifkan MII Link monitoring. Nilai 100 adalah titik awal
yang baik. Pilihan use_carrier, mempengaruhi bagaimana link state yang telah
ditentukan. Nilai default adalah 0.
• primary
Sebuah string (eth0, eth2, dll) yang menentukan slave adalah perangkat
utama. Perangkat yang dipilih akan selalu menjadi slave aktif dalam keadaan
normal. Hanya ketika perangkat utama dalam keadaan off-line akan berganti
keperangkat alternatif. Hal ini berguna ketika satu slave lebih disukai daripada
yang lain, misalnya, ketika salah satu slave memiliki throughput yang lebih
tinggi daripada yang lain. Pilihan primary hanya berlaku untuk mode
aktif-backup.
• updelay
Menentukan waktu dalam milidetik untuk menunggu sebelum mengaktifkan
slave setelah link recovery telah terdeteksi. Pilihan ini hanya berlaku untuk
monitoring link miimon. Nilai updelay harus kelipatan dari nilai miimon, jika
tidak, maka akan dibulatkan ke kelipatan terdekat. Nilai default adalah 0.
• use_carrier
Menentukan apakah miimon menggunakan MII atau ETHTOOL ioctls vs
netif_carrier_ok () untuk menentukan keadaan link. MII atau ETHTOOL
Ioctls kurang efisien dan utilize mengganggu urutan panggilan dalam kernel.
netif_carrier_ok() bergantung pada driver perangkat untuk mempertahankan
link state dengan netif_carrier_on atau off dan tidak semua, perangkat driver
mendukung fasilitas ini. Jika bonding menegaskan bahwa link tersebut dalam
Anda tidak mendukung netif_carrier_on atau off. Keadaan default untuk
netif_carrier adalah "carrier on", jadi jika driver tidak mendukung
netif_carrier, itu akan muncul sebagai jika link selalu up. Dalam hal ini,
pengaturan use_carrier ke 0 akan menyebabkan ikatan untuk kembali ke MII
atau ETHTOOL ioctl metode untuk menentukan keadaan link state. Nilai 1
memungkinkan penggunaan netif_carrier_ok (), nilai 0 akan menggunakan
MII atau ETHTOOL ioctls. Default nilai adalah 1.
• xmit_hash_policy
Memilih transmit hash policy digunakan untuk seleksi slave pada
balance-XOR dan mode 802.3ad. Nilai yang mungkin adalah :
1. layer 2
menggunakan XOR dari alamat MAC perangkat keras untuk
menghasilkan hash. Rumusnya adalah:
(sumber MAC XOR tujuan MAC) modulo jumlah slave
Algoritma ini akan menempatkan semua trafik tertentu jaringan peer
pada slave yang sama. Algoritma ini kompatibel 802.3ad.
2. layer 3+4
Kebijakan ini menggunakan informasi protokol layer atas, bila
tersedia, untuk menghasilkan hash. Hal ini memungkinkan untuk trafik
ke jaringan tertentu untuk rentang beberapa slave, meskipun koneksi
tunggal tidak akan menjangkau beberapa slave.
II.8 QoS (Quality of Service)
QoS adalah kemampuan untuk memberikan prioritas yang berbeda untuk
berbagai aplikasi, pengguna, atau aliran data, atau untuk menjamin tingkat kinerja
tertentu ke aliran data [11]. Sebagai contoh, laju bit yang diperlukan, delay, jitter,
probabilitas packet dropping, dan atau bit error rate (BER) dapat dijamin. Jaminan
