https://learn.sparkfun.com/tutorials/connectivity-of-the-internet-of-things/infrastructure-and-ad-hoc- networks-#:~:text=In%20infrastructure%2Dbased%20wireless%20networks,network%20handling
%20different%20wireless%20nodes.
https://www.networkcomputing.com/wireless-infrastructure/wireless-lan-models
Ada 3 jenis konfigurasi atau arsitektur Wireles LAN.
Dimungkinkan untuk mengonfigurasi WLAN ke dalam arsitektur yang berbeda, tergantung pada persyaratan sistem. Arsitektur fisik tersebut antara lain sebagai berikut: Ad hoc, Infrastruktur, Mesh/Jaring
WLAN berbasis ad hoc
WLAN ad hoc (kadang-kadang disebut sebagai WLAN "peer-to-peer"), seperti yang ditunjukkan pada Gambar 1, hanya memerlukan radio klien 802.11 (WIFI) di perangkat klien yang terhubung ke jaringan.
Karena tidak ada titik akses atau pengontrol WLAN dan perangkat berada dalam jangkauan satu sama lain, data yang dikirimkan oleh perangkat sumber tertentu berjalan langsung ke perangkat tujuan yang berlaku. Alasan di balik bentuk jaringan ad hoc adalah untuk memungkinkan pengguna mengatur WLAN secara spontan. Kelebihan:
- Akes poin tidak diperlukan, yang membuat jaringan peer-to-peer mudah diatur dan dihapus. Ini dapat bermanfaat, contoh: misalnya, membuat WLAN di antara beberapa laptop di ruang konferensi untuk rapat di gedung yang tidak memiliki WLAN yang dapat disambungkan oleh laptop tersebut.
- Tidak memerlukan administrasi dan sangat sedikit prakonfigurasi. Yang diperlukan untuk
menyiapkan WLAN ad hoc adalah menyetel WIFI perangkat klien berbasis Microsoft Windows ke mode ad hoc.
Gambar 1. Jaringan ad-hoc antara 3 buah komputer, tidak ada client dan server di jaringan ini.
Contoh penggunaan peer to peer atau jaringan ad-hoc:
- Bentuk komunikasi ad hoc sangat berguna dalam aplikasi keselamatan publik dan search and resque (SAR) . Tim medis membutuhkan komunikasi yang cepat dan efektif ketika mereka bergegas ke bencana untuk merawat korban. Mereka tidak memiliki waktu untuk memasang jaringan kabel dan memasang perangkat keras jaringan. Tim medis dapat menggunakan laptop
yang dilengkapi WIFI dan mengaktifkan komunikasi data nirkabel broadband segera setelah mereka tiba di tempat kejadian.
Cara kerja jaringan ad-hoc
- Tidak adanya akses poin dalam jaringan ad hoc berarti bahwa WLAN ad hoc harus mengambil lebih banyak tanggung jawab lapisan MAC. Perangkat ad hoc aktif pertama (perangkat klien yang dilengkapi 802.11 disetel ke mode ad hoc) menjalankan protokol Independent Basic Service Set (IBSS) dan mulai mengirim sinyal suar, yang diperlukan untuk mengumumkan keberadaan jaringan ad hoc dan menjaga sinkronisasi antar perangkat.
- Perangkat ad hoc lain dapat bergabung dengan jaringan setelah menerima suar dan menerima parameter IBSS (misalnya, interval suar) yang ditemukan di sinyal suar.
- Setiap perangkat yang bergabung dengan jaringan ad hoc harus mengirim suar secara berkala jika tidak mendengar suar dari perangkat lain dalam periode penundaan acak singkat setelah suar seharusnya dikirim.
- Penundaan acak meminimalkan transmisi suar dari beberapa perangkat dengan secara efektif mengurangi jumlah perangkat yang akan mengirim suar.
- Jika sebuah perangkat tidak mendengar suar dalam periode tunda acak, perangkat menganggap bahwa tidak ada perangkat lain yang aktif, dan suar perlu dikirim.
- Setelah menerima suar, setiap perangkat memperbarui jam internal lokalnya dengan stempel waktu yang ditemukan di sinyal suar, dengan asumsi bahwa nilai stempel waktu lebih besar dari jam lokal. Ini memastikan bahwa semua perangkat dapat melakukan operasi, seperti transmisi suar dan fungsi manajemen daya, secara bersamaan.
Infrastructure wireless LANs
- Sebagian besar perusahaan, hotspot publik, dan pemilik rumah menerapkan WLAN untuk memperluas jaringan kabel (Gambar 2).
- Dalam konfigurasi ini, satu atau lebih titik akses menghubungkan perangkat seluler nirkabel ke sistem distribusi. Setiap aksen poin (AP) membentuk sel radio, juga disebut Basic Service Set (BSS), yang memungkinkan pengguna nirkabel yang berada di dalam sel untuk terhubung ke titik akses.
- Dengan AP pengguna untuk berkomunikasi dengan pengguna nirkabel lainnya, dengan server dan sistem distribusi. Dengan jaringan WLAN ini, karyawan mengakses aplikasi perusahaan dan internet dari mana saja di dalam sebuah ruangan tanpa harus menarik kabel ke perangkat switching atau router.
Gambar 2. Jaringan Wireless untuk menambah jangkauan jaringan kabel
Cara Kerja Jaringan WLAN
- Setiap AP di infrastruktur WLAN menyiarkan sinyal suar, yang mengidentifikasi keberadaan WLAN dan menyinkronkan berbagai aktivitas, seperti manajemen daya 802.11.
- Setiap AP membuat sel radio, dengan area jangkauan yang bergantung pada konstruksi fasilitas, physical layer yang dipilih, daya pancar, dan jenis antena. Rentang ini biasanya 30 meter di sebagian besar fasilitas perusahaan, tergantung pada kecepatan data dan faktor lingkungan, seperti konstruksi bangunan.
- Tingkat kinerja yang diinginkan, bagaimanapun, dapat mempengaruhi jangkauan efektif AP.
Kecepatan data yang lebih rendah menawarkan jangkauan yang lebih jauh dan sebaliknya, kecepatan data yang lebih tinggi maka jangkauan lebih dekat. Semakin luas, semakin rendah kecepatan data, dan sebaliknya.
- Jika sebuah perusahaan memasang AP dengan sel radio yang tumpang tindih (beririsan), seperti yang ditunjukkan pada Gambar 3, maka pengguna dapat menjelajahi seluruh fasilitas tanpa kehilangan konektivitas, sering disebut seamless network.
- Kartu radio dalam perangkat seluler pengguna akan secara otomatis terasosiasi kembali dengan AP yang memiliki sinyal yang lebih kuat. Misalnya, pengguna mungkin mulai mengunduh file ketika dikaitkan dengan AP A. Saat pengguna keluar dari jangkauan AP A dan dalam jangkauan AP B, radio klien secara otomatis menghubungkan kembali pengguna ke AP B dan melanjutkan pengunduhan file melalui jalur akses B. Pengguna umumnya tidak mengalami penundaan yang nyata, tetapi bila jenis data berupa suara (melalui telepon WLAN/Voip) akan terdengar putus- putus bila proses perpindahan AP melebihi 150 milidetik.
Gambar 3. Jaringan WLAN yang berisisan /tumpang tindih
- Dalam infrastruktur WLAN, transmisi data tidak terjadi secara langsung antara klien nirkabel.
Lalu lintas data dari satu pengguna nirkabel ke pengguna lain harus melalui AP (lihat Gambar 4).
Gambar 4. Komunikasi antar client A dan B
- AP menerima lalu lintas data dari klien A ke klien B, misalnya, dan mentransmisi ulang data ke klien B. Akibatnya, lalu lintas data yang signifikan antara pengguna nirkabel menurunkan throughput karena AP perlu menyampaikan data ke pengguna tujuan.
- Jika pengguna nirkabel sumber mengirim data ke node pada sistem distribusi, maka AP tidak perlu mengirim ulang data ke pengguna nirkabel lainnya.
- Ada dua macam pengendalian AP, otonom dan memiliki pengontrol. Untuk AP berjenis otonom, maka data akan dikirimkan langsung ke sistem distribusi dan dirutekan ke node melalui routing
yang berjalan di router. Untuk WLAN yang miliki controller AP, AP menyerahkan data ke pengontrol, dan pengontrol mengirimkan data ke sistem distribusi.
- Selain sel yang tumpang tindih, standar 802.11 juga mendukung sel radio kolokasi dan sel yang terpisah (disjointed) seperti yang ditunjukkan pada Gambar 5.
Gambar 5. Sel kolokasi dan sel terpisah - Collocated Cells:
o Konfigurasi sel radio yang ditempatkan secara collocated berguna jika perusahaan membutuhkan kapasitas yang lebih besar daripada yang dapat diberikan oleh satu AP.
o Dalam skenario ini, dua atau lebih AP diatur sehingga sel radionya tumpang tindih secara signifikan.
o Collocated bisa berfungsi dengan baik jika AP diatur ke saluran radio yang berbeda.
- Disjointed Cells:
o Konfigurasi ini cocok bila cakupan lengkap di seluruh fasilitas tidak diperlukan. Misalnya, bila kebutuhan AP hanya ada di setiap ruang konferensi dan bukan di seluruh gedung.
o Jika sel-sel radio terputus-putus, maka pengguna akan kehilangan koneksi ke jaringan untuk sementara dan kemudian terhubung kembali ketika mereka berada dalam jangkauan AP lain.
o Terdapat waktu jeda saat berpindah dari satu AP ke AP yang lain, disebut juga re-asosiasi o Aplikasi yang berjalan di perangkat mobil mungkin tidak dapat mentolerir penundaan
roaming atau proses re-asosisasi ini dan mengganggap koneksi telah gagal.
Wireless mesh networks
- Jaringan mesh nirkabel menggunakan node mesh, yang mirip dengan akses poin (AP), kecuali node mesh terhubung satu sama lain secara nirkabel daripada melalui Ethernet, seperti halnya sebagian besar jaringan nirkabel infrastruktur (lihat Gambar 6).
- Jaringan mesh mengurangi kebutuhan akan koneksi Ethernet/kabel. Kita dapat memasangnya di mana saja, selama daya listrik tersedia (atau Anda dapat menggunakan tenaga surya untuk sebagian besar pemasangan di luar ruangan).
- Jaringan mesh bermanfaat di area yang tidak memungkinkan untuk memasang WLAN tradisional yang terdiri dari akses poin (AP).
- Contoh penggunaan jaringan mesh misal pada perumahan dan seluruh kota.
- Jaringan mesh sangat mengurangi keperluan adanya akses kabel/ethernet. Banyak tempat yang membutuhkan biaya dan usaha besar bila ingin memasang jaringan kabel seperti pusat konvensi, kampus, stadion, marina, taman, dan lokasi konstruksi.
Gambar 6. Jaringan Mesh
- Perangkat klien terhubung ke node mesh yang mirip dengan metode yang digunakan untuk koneksi ke akses poin (AP) dalam jaringan infrastruktur.
- Setiap node mesh mengimplementasikan protokol perutean yang merutekan paket antara perangkat klien dan koneksi kabel ke Internet dan server.
- Jaringan mesh menawarkan banyak jalur dari sumber ke tujuan, dan algoritma perutean yang cerdas memungkinkan setiap node untuk membuat keputusan tentang jalur mana yang akan meneruskan paket melalui jaringan untuk meningkatkan kinerja.
- Jika link antara sepasang node di sepanjang salah satu jalur macet, misalnya, maka algoritme membuat jalur lain yang menghindari tautan macet. Juga, jika sebuah AP jatuh/mati, rute alternatif dipilih berdasarkan algoritma perutean.
- Latensi dapat bervariasi secara signifikan pada jaringan mesh, tergantung pada jumlah pengguna dan hop yang diperlukan untuk memindahkan paket melalui jaringan backhaul.
- Penundaan roaming dan perutean dapat memengaruhi kinerja, terutama untuk aplikasi VoIP.
Bahkan jika kecepatan data antara pengguna dan node backhaul lokal tetap tinggi, yang diklaim oleh banyak vendor jaringan mesh, penundaan di seluruh jaringan mungkin cukup besar.
- Seringkali kurangnya daya listrik untuk node mesh di beberapa area menyebabkan penundaan pemasangan dan biaya yang tidak terduga. Dalam instalasi luar ruangan, beberapa tiang lampu tidak menyediakan daya listrik yang memadai, atau terkadang aset pemasangan, seperti atap, tidak memiliki daya yang tersedia. Dalam kasus ini, penggunaan panel surya dapat menjadi
pilihan untuk menghasilkan daya untuk node mesh dan peralatan backhaul. Dalam hal ini, peralatan jaringan benar-benar kehabisan baterai, dan panel surya menghasilkan listrik untuk mengisi ulang baterai dan memberi daya pada node mesh jika baterai diisi. Tanpa baterai, tidak akan ada daya yang tersedia di malam hari atau ketika sesuatu, seperti awan, menghalangi sinar matahari.
