|
7
BAB 2
LANDASAN TEORI
2.1 Pengertian Jaringan
Jaringan komputer adalah kumpulan komputer, printer, router, switch, dan
device
lainnya
yang
mampu berkomunikasi satu
sama
lain
melalui
suatu
media
transmisi. (Downes et al, 1998, p771)
Jaringan
komputer
muncul
karena
masalah
komunikasi data
di
antara
komputer-komputer
untuk
melakukan
fungsi
bisnis.
Komputer-komputer
tidak
saling
terhubung
hingga tidak ada cara
yang efisien untuk berbagi data.
Sangatlah tidak efektif jika bisnis harus
menggunakan floppy-disk untuk berbagi
data. Jaringan menjawab masalah ini. Dengan menggunakan jaringan komputer,
perusahaan dapat melakukan sharing data secara cepat dan efisien.
Pada awalnya jaringan komputer hanya berskala kecil, misalnya dalam satu
departemen / kantor lokal, dengan menggunakan teknologi Local Area Network
(LAN).
Dengan
LAN,
suatu
departemen seolah-olah
berada
pada
satu
pulau
elektronis
kecil
yang
menghubungkan setiap
komputer
dalam
departemen
tersebut. Setiap departemen mempunyai LAN masing-masing.
Masalah kembali muncul pada saat perusahaan bertambah besar dan bisnis
berbasis komputer berkembang. LAN-LAN yang terpisah ini menjadi tidak
efisien karena tidak dapat berkomunikasi dengan yang
lain. Solusi dari
masalah
ini adalah Wide Area Network dan
Metropolitan Area Network. Dengan
kedua
teknologi
ini,
pengguna
pada daerah
geografis
yang
luas
dapat dihubungkan.
|
|
8
Implementasi LAN, MAN, dan WAN pada perusahaan dan organisasi
lainnya
sangat membantu meningkatkan efisiensi bisnis.
Internet
adalah
jaringan komputer terbesar
di
dunia.
Internet
terdiri
atas
jutaan LAN, WAN, dan MAN. Dengan Internet, para pengguna dapat mengakses
data dan informasi yang tersedia kapan saja tanpa batasan geografis.
2.2 Peralatan Jaringan Komputer
Menurut
Cisco Systems Inc.
(2001, CCNA1
modul
2.1.3),
alat-alat
yang
berhubungan dengan jaringan secara garis besar dibagi atas:
2.2.1
End-User Device
Adalah
alat-alat
yang
menyediakan layanan
untuk
menciptakan,
menyimpan,
mengambil
dan berbagi
informasi
dari
jaringan
ke
pemakai.
End-user device biasanya disebut juga sebagai host.
End-user device antara lain: PC, MAC, laptop, notebook, pocketPC,
printer, server, mainframe, dan lain-lain. End-user device tidak mempunyai
simbol
yang
standar, biasanya
end-user
device
digambarkan menyerupai
bentuk aslinya agar mudah dikenali.
Agar
bisa
dihubungkan dengan
jaringan,
setiap
end-user
device
mempunyai Network
Interface
Card /
Network
Interface
Controller,
yaitu
sebuah
papan
sirkuit
yang
bertugas
menangani fungsi-fungsi
yang
berhubungan dengan jaringan. Setiap NIC unik karena mempunyai sebuah
Media Access Control (MAC) address yang berbeda pada setiap NIC. MAC
address
ini
digunakan
untuk
mengontrol komunikasi antar
host
pada
jaringan.
|
|
9
2.2.2
Network Device
Adalah alat yang digunakan untuk menghubungkan end-user device
ke jaringan, memperluas jangkauan jaringan, melakukan konversi format
data, mengatur transfer data dan banyak fungsi jaringan lainnya.
•
Modem
Modem
(modulator–demodulator)
digunakan untuk
mengubah
informasi digital
menjadi sinyal analog. Modem
mengubah tegangan
bernilai biner menjadi sinyal analog dengan melakukan encoding data
digital ke dalam frekuensi carrier.
Modem yang umum digunakan dihubungkan pada jalur telepon,
oleh karena itu modem
ini mampu memodulasi data digital ke dalam
sinyal berspektrum suara. Proses tersebut disebut modulasi.
Modem
juga
dapat
mengubah kembali
sinyal
analog
yang
termodulasi menjadi data digital, sehingga informasi yang terdapat di
dalamnya
dapat
dimengerti oleh
komputer.
Proses
ini
disebut
demodulasi.
•
Repeater
Repeater
merupakan network
device
yang
digunakan
untuk
memperkuat kembali
sinyal
komunikasi
jaringan.
Setelah
melalui
media transmisi, sinyal dapat mengalami atenuasi. Repeater bertugas
untuk
memperkuat kembali
sinyal
tersebut
sehingga
dapat
ditransmisikan lebih
jauh.
Repeater
tidak
melakukan
pengambilan
keputusan apapun mengenai pengiriman sinyal.
|
|
10
Repeater
bekerja
dengan
menerima,
memperkuat, kemudian
meneruskan sinyal yang diterima agar dapat melewati media jaringan
dengan
jangkauan
yang
lebih
jauh.
Repeater
menjalankan sebuah
aturan
yang
dikenal
sebagai
aturan
5-4-3
yang
diimplementasikan
oleh
Ethernet
dan
IEEE 802.3.
Aturan
ini
membatasi jaringan
agar
hanya
berisi
maksimum
lima
segmen,
dihubungkan dengan
empat
repeater, dan tiga user segmen yang berisi sistem / host (user). Waktu
transmisi akan bertambah setiap kali
memasuki repeater karena
proses
yang
terjadi
di
dalam
repeater.
Aturan
5-4-3
ini
bertujuan
untuk meminimalkan waktu transmisi dan latency tersebut.
•
Hub
Hub
merupakan network
device
untuk
mengkonsentrasikan
hubungan.
Artinya,
hub
menggabungkan beberapa
host
sehingga
jaringan melihat
host-host
tersebut sebagai
sebuah
unit tunggal. Ini
adalah
tugas
sebuah
passive
hub,
sedangkan active
hub
selain
melakukan tugas yang sama seperti di atas juga melakukan penguatan
kembali sinyal.
Peralatan
yang
terhubung ke hub akan
menerima semua
traffic
yang melalui hub. Hal ini berpotensi mengakibatkan collision jika ada
banyak
alat
yang terhubung
ke
hub.
Lebih
jauh
mengenai collision
akan dijelaskan kemudian.
|
|
11
•
Bridge
Bridge
merupakan network
device
untuk
manajemen
transmisi
dasar,
menyediakan hubungan antar
LAN dan
memeriksa paket data
apakah dapat melewati bridge atau tidak. Bridge sangat berguna
untuk
menghubungkan
beberapa
LAN
agar
dapat
mencakup
daerah
yang
lebih
luas, atau
membagi sebuah LAN besar
menjadi beberapa
LAN yang lebih kecil untuk mengurangi traffic yang melalui masing-
masing LAN.
Bridge
melakukan
pengambilan keputusan
mengenai
apakah
harus
meneruskan paket ke
segmen
jaringan
berikutnya
atau
tidak.
Ketika bridge
menerima frame dari jaringan, bridge akan memeriksa
MAC address tujuannya, dan
memeriksa MAC address tersebut pada
bridge
table
yang
dimiliki.
Bridge
kemudian
melakukan proses
pengambilan keputusan sebagai berikut:
o
Jika tujuan berada pada segmen yang sama dengan segmen frame,
bridge tidak akan mengirimkan frame ke segmen yang lain.
Proses ini disebut filtering.
o
Jika tujuan berada pada segmen
yang berbeda, bridge akan
meneruskan frame ke segmen tujuan.
o
Jika MAC address tujuan tidak diketahui, bridge akan meneruskan
frame ke semua segmen kecuali segmen asal frame.
|
|
12
•
Switch
Switch
merupakan network
device
yang bekerja
pada
Layer
2
model
OSI,
yang
mampu
melakukan
manajemen
transfer data
yaitu
hanya
meneruskan data
ke
segmen
yang
dituju.
Switch
tidak
melakukan konversi format data.
Switch
mempelajari
host
mana
saja
yang
terhubung
ke
suatu
port
dengan
membaca
MAC
address
asal
yang
ada
di
dalam
frame
kemudian switch
membuka sirkuit virtual antara node sumber dengan
node
tujuan.
Dengan
demikian
komunikasi dua port
tersebut
tidak
mempengaruhi traffic
dari
port
lain.
Hal
tersebut
membuat
LAN
menjadi lebih efisien.
•
Router
Router
mempunyai semua kemampuan network device
lainnya.
Router
dapat
memperkuat
sinyal,
mengkonsentrasikan beberapa
koneksi,
melakukan konversi
format
transmisi
data,
dan
mengatur
transfer data. Selain itu router juga bisa melakukan koneksi ke WAN,
sehingga dapat menghubungkan LAN yang terpisah jauh.
Router
bertugas
melakukan routing
paket
data
dari source
ke
destination
pada
LAN
dan
menyediakan koneksi ke
WAN.
Dalam
lingkungan LAN,
router
membatasi bradcast,
menyediakan
layanan
local
address
resolution
seperti
ARP
(Address
Resolution
Protocol)
dan RARP
(Reverse
Address
Resolution
Protocol),
dan membagi
network dengan menggunakan struktur subnetwork.
|
|
13
•
Access Point
Access
point
(AP)
berperan sebagai
sentral
hub
pada
infrastruktur WLAN.
AP
dilengkapi
dengan
antena
dan
menyediakan koneksi
wireless
pada
daerah
tertentu
yang
disebut
cell.
2.3 Media Jaringan
Menurut
Cisco Systems Inc.
(2001,
CCNA1:
modul
3),
media
jaringan
terbagi atas:
2.3.1
Copper
•
Kabel Coaxial
Dalam LAN, kabel coaxial
memiliki beberapa keuntungan. Ia
dapat berjalan dengan
jarak
yang
lebih panjang dibandingkan
dengan STP atau UTP tanpa membutuhkan repeater. Kabel coaxial
lebih
murah
dibandingkan dengan
kabel
fiber-optic.
Panjang
maksimum kabel coaxial yaitu 500 m.
•
Kabel STP
Kabel
STP
mengkombinasikan
teknik
cancellation,
shielded
dan
twisted
wire.
STP
mengurangi noise
antar
kabel
seperti
crosstalk.
STP
juga
mengurangi noise
dari
luar
kabel
seperti
interferensi.
Tetapi
STP
lebih
mahal
dan sulit
dipasang daripada
UTP.
|
|
14
•
Kabel UTP
Kabel
UTP adalah
media dengan empat pasang kabel
yang
digunakan pada banyak jaringan. Kabel UTP
memiliki banyak
keuntungan.
Kabel
UTP
lebih
mudah
dipasang
dan
lebih
murah
daripada media lainnya. Kekurangan kabel UTP yaitu sangat rentan
terhadap
noise dan
interferensi
serta
memiliki
jarak
signal
yang
lebih pendek
dibandingkan dengan kabel
coaxial
dan
kabel
fiber
optic. Kabel
UTP memiliki
panjang
maksimum
100 m
sebelum
terjadi atenuasi. Kabel UTP dapat didesain menjadi tiga jenis yaitu:
o
Straight-through Cable.
Kabel
ini memiliki
urutan warna
yang
sama pada kedua
ujungnya. Kabel ini digunakan untuk menghubungkan network
device yang berbeda.
o
Cross-Over Cable.
Urutan kabel ini yaitu pin 1 ditukar dengan pin 3 dan pin 2
ditukar
dengan pin
6.
Hal
tersebut
terjadi karena pin
pengirim
dan
penerima berada
pada
lokasi
yang
berbeda.
Kabel
ini
digunakan untuk menghubungkan network device yang sama.
o
Rollover Cable.
Pada
kabel
ini,
kombinasi pin
dibalik
pada
ujung
yang
satunya. Kabel ini digunakan untuk menghubungkan PC ke port
console pada network device .
|
|
15
2.3.2
Optical Media
Media
yang
digunakan adalah
fiber
optic.
Fiber
optic
menggunakan cahaya
sebagai
pengganti
arus
listrik
untuk
megirimkan
sinyal. Data digital direresentasikan sebagai cahaya (bit 1) dan tidak ada
cahaya
(bit
0).
Fiber
optic
biasanya
digunakan untuk
menyediakan
koneksi
dengan
kecepatan tinggi
dan
jarak
yang
lebih
jauh dari kabel
tembaga. Karena
menggunakan cahaya
sebagai
sinyal,
fiber
optic
tidak
terpengaruh
interfensi
elektromagnetik dan
tidak
mengalami
crosstalk.
Namun fiber optic lebih mahal dan lebih sulit dipasang dan ditangani dari
pada media kabel tembaga. Fiber optic mempunyai dua tipe yaitu:
•
Single-mode
Fiber,
tipe
ini
mengirimkan
satu
sinyal per fiber
core
yang
mengalir
lurus
sepanjang fiber
core.
Single
mode mempunyai
ketebalan fiber
core
8.3
sampai
10
micron.
Sumber
cahaya
sinyal
ialah laser. Fiber single-mode mempunyai jangkauan yang lebih jauh
dari multimode.
•
Multimode Fiber, tipe ini
mampu
mengirimkan beberapa sinyal per
fiber. Multimode fiber mempunyai ketebalan fiber core 50 atau 62.5
micron. Sumber
cahaya sinyal
ialah
Light
Emitting Diodes (LED),
dan
sinyal dipantulkan pada inner cladding yang menyelimuti fiber
core dengan menggunakan prinsip pemantulan sempurna.
|
|
16
2.3.3
Wireless
Untuk
dapat
terhubung ke
jaringan
wireless
suatu
host
harus
mempunyai wireless
network
adapter.
Untuk
meningkatkan
kompatibilitas, biasanya sebuah access point (AP) dipasang pada jaringan
yang
berfungsi sebagai
hub
bagi
infrastruktur WLAN.
AP
mempunyai
antena untuk menyediakan konektivitas wireless untuk jangkauan daerah
tertentu, biasanya disebut sebagai cell. Untuk melingkupi area yang lebih
luas,
AP
dapat
dipasang secara
overlap
hingga
host
dapat
melakukan
roaming di antara cell.
2.4 Topologi Jaringan
Topologi
jaringan
menjelaskan bagaimana
struktur
jaringan
dibentuk.
Menurut Cisco
Systems
Inc.
(2001,
CCNA1:
modul
2.1.4),
topologi
jaringan
dibagi atas dua kategori:
1. Physical, yaitu layout jaringan secara fisik, termasuk penempatan device dan
media yang digunakan.
2. Logical,
yaitu
metode
yang
digunakan
oleh
host
untuk
mengakses
media
untuk mengirim data.
2.4.1
Physical Topology
a. Bus
Topologi
ini
menggunakan satu
kabel
backbone
yang
diberi
resistor
terminasi
di
kedua
ujungnya. Semua
host
dihubungkan
langsung ke backbone ini. Gambar 2.1
menggambarkan topologi bus
secara umum.
|
 17
Gambar 2.1 Topologi Bus
b. Ring
Topologi ini
menghubungkan satu host ke
host berikutnya dan
menghubungkan host terakhir ke host pertama,
sehingga membentuk
lingkaran
/
ring.
Gambar
2.2
mengambarkan topologi
ring
secara
umum.
Gambar 2.2 Topologi Ring
c. Star
Topologi
ini
menghubungkan semua
host
ke
satu
titik
pusat,
misalnya hub atau switch. Gambar 2.3 menggambarkan topologi star
secara umum.
Gambar 2.3 Topologi Star
|
 18
d. Extended Star
Topologi
ini
menggabungkan beberapa
topologi
star
dengan
menghubungkan titik-titik
pusatnya.
Gambar
2.4
menggambarkan
topologi extended star secara umum.
Gambar 2.4 Topologi Extended Star
e. Hierarchical
Topologi ini mirip dengan topologi extended star, namun sistem
ini
dihubungkan
ke
sebuah
host
/
sistem komputer pengatur
traffic.
Gambar 2.5 menggambarkan topologi hierarchical secara umum.
Gambar 2.5 Topologi Hierarchical
f.
Mesh
Topologi ini
menghubungkan setiap host ke seluruh host dalam
network.
Topologi
menyediakan perlindungan terbaik
dari
interupsi
layanan.
Walaupun Internet
mempunyai beberapa path
ke
lokasi
tertentu,
Internet
bukan
suatu
jaringan full
mesh.
Gambar
2.6
menggmbarkan topologi mesh secara umum.
|
 19
Gambar 2.6 Topologi Mesh
2.4.2
Logical Topology
a. Broadcast
Pada topologi
ini
setiap host
mengirimkan datanya ke
semua
host yang ada di dalam media jaringan. Tidak ada aturan yang harus
diikuti
host
dalam
menggunakan jaringan,
dengan
kata
lain
penggunaan media
bersifat
first-come-first-serve.
Contoh
jaringan
yang bekerja dengan metode ini adalah Ethernet.
b. Token passing
Pada
topologi
ini
sebuah
electronic
token
dikirimkan secara
bergantian ke
setiap
host.
Jika
host
menerima token
ini,
ia
dapat
mengirimkan data ke jaringan, jika tidak ada data yang akan
dikirim, token
diberikan kepada
host
berikutnya. Contoh
jaringan
yang bekerja dengan metode ini adalah Token Ring dan FDDI.
|
|
20
2.5 Macam-macam Jaringan
2.5.1
Local Area Network
Local Area Network (LAN) adalah suatu jaringan data berkecepatan
tinggi
dan
mempunyai error-rate
rendah
yang
mencakup
daerah
yang
relatif
kecil
(hingga
beberapa
ratus
meter
saja).
(Downes
et
al,
1998,
p762)
LAN menghubungkan host / workstation, peripheral, terminal, dan
peralatan
lainnya
dalam
suatu
gedung
atau
daerah
terbatas lainnya.
Pengendalian jaringan
dilakukan
oleh
administrator
lokal.
Beberapa
teknologi LAN:
•
Ethernet, menggunakan
topologi bus untuk mengontrol
aliran
informasi
dan
menggunakan topologi star atau
extended star
untuk
pemasangan kabelnya.
•
Token
Ring,
secara
logical
menggunakan
topologi
ring
untuk
mengontrol aliran
informasi
dan
secara
fisik
menggunakan
topologi
star.
•
Fiber Distributed Data Interface (FDDI), secara logical
menggunakan topologi
ring
untuk
mengontrol
aliran
informasi
dan
secara fisik menggunakan topologi dual-ring.
|
|
21
2.5 Macam-macam Jaringan
Wide Area Network (WAN) adalah suatu jaringan komunikasi data
yang melayani pemakai yang berada pada daerah geografis yang luas dan
menggunakan
alat transmisi
yang
disediakan
oleh
carrier umum.
(Downes et al, 1998, p801)
WAN menginterkoneksi LAN dan menyediakan akses ke host atau
server di lokasi yang jauh. WAN dirancang untuk:
•
Beroperasi pada area yang luas dan terpisah.
•
Memungkinkan user
yang
terpisah jauh berkomunikasi secara real-
time.
•
Menyediakan layanan ke resource jarak jauh yang terhubung ke
layanan lokal secara full-time.
•
Menyediakan layanan e-mail, Internet, transfer file, dan e-commerce.
Beberapa teknologi WAN:
Integrated
Services
Digital
Network
(ISDN),
Digital
Subscriber
Line (DSL), Frame Relay,
T1, E1, T3, E3,
Synchronous Optical Network (SONET).
2.5.3
Metropolitan Area Network
Metropolitan Area
Network
(MAN)
adalah
jaringan
komunikasi
data yang dirancang
untuk menghubungkan beberapa
LAN
yang berada
dalam
satu
kota (Forouzan, 2003,
p21).
MAN
adalah
gabungan
antara
LAN
dan
WAN.
Sebagaimana
WAN,
MAN
mengabungkan beberapa
LAN, namun dalam batasan yang tidak terlalu besar, seperti antar gedung
dalam
suatu
kota,
dan
MAN
menyediakan
kecepatan
akses
data
yang
lebih tinggi dari WAN.
|
|
22
2.5.4
Storage-Area Network
Storage-Area
Network
(SAN)
adalah
jaringan dengan
performa
yang
tinggi
yang
digunakan
untuk
memindahkan data
antara
server
dengan sumber penyimpanan. SAN mendukung koneksi tinggi server ke
media
penyimpanan, media
penyimpanan ke
media
penyimpanan, atau
server ke server. (Cisco Systems Inc., 2001, CCNA1: modul 2.1.9)
2.5.5
Virtual Private Network
Virtual
Private
Network
(VPN)
adalah jaringan
pribadi yang
dibangun
antar
infrastruktur jaringan
publik
seperti
Internet.
Melalui
Internet, link
yang aman dapat dibangun antara PC
dari pengguna jarak
jauh
dengan router
VPN
di
kantor
pusat.
(Cisco Systems
Inc.,
2001,
CCNA1: modul 2.1.10)
2.6 Arsitektur Protokol Jaringan
2.6.1
Model OSI
Menurut
Stallings
(2004,
p27),
arsitektur OSI
(Open-Systems
Interconnection)
dikembangkan oleh
International
Organization
for
Standardization
(ISO)
pada
tahun
1977
sebagai standar agar
memudahkan interkoneksi antar device dari vendor yang berbeda-beda.
Model
OSI
terdiri
atas
7
layer.
Fungsi-fungsi
dalam komunikasi
data
dipisah
ke
dalam layer-layer
ini.
Gambar
2.7
berikut
merepresentasikan model OSI:
|
 23
Gambar 2.7 Model OSI
Setiap layer menangani fungsi yang ada di dalamnya dan
bergantung pada layer di bawahnya untuk menangani fungsi komunikasi
yang
lebih
primitif,
serta
menyediakan fungsi
layanan
untuk
layer
di
atasnya. Arsitektur OSI mempunyai 7 layer sebagai berikut:
a. Application Layer
Layer
ini
berada
paling
atas
pada
arsitektur OSI.
Layer
ini
berfungsi
sebagai
alat
bagi
aplikasi
untuk
mendapatkan akses
ke
lingkungan OSI.
Layer
ini
berisi
fungsi-fungsi
manajemen
dan
mekanisme
yang
mendukung
aplikasi terdistribusi. Protokol
Telnet,
HTTP, FTP, browser WWW, dan SMTP berada pada layer ini.
b. Presentation Layer
Layer
ini
menentukan
data
yang
akan
dipertukarkan oleh
aplikasi (misalnya teks
ASCII, data biner, MPEG,
GIF, dan
JPEG )
dan
menyediakan layanan
transformasi
data
bagi
layer
aplikasi.
Presentation Layer menentukan sintaks yang digunakan antar aplikasi
dan
menyediakan
pemilihan
dan
modifikasi representasi
data
yang
|
|
24
digunakan. Contoh layanan
yang tersedia pada
layer
ini antara
lain
enkripsi dan kompresi data.
c. Session Layer
Layer
ini
menyediakan
mekanisme
pengendalian dialog
antara
aplikasi di end-user device. Conversation / Session dimulai, dikontrol,
dan diakhiri oleh layer ini.
d. Transport Layer
Layer
ini
menyediakan
mekanisme
untuk bertukar
data
antara
host.
Layanan transportasi data
ini
memastikan bahwa data
terkirim
tanpa
error,
sekuensial (termasuk
mengatur
kembali
urutan
data
stream
jika
paket
yang
tiba
tidak
beraturan), tanpa
loss
maupun
duplikasi.
Layer
ini
juga
bertanggung jawab
atas
optimisasi
penggunaan layanan
jaringan
dan
menjaga
kualitas
layanan
untuk
aplikasi session
(menjaga error
rate,
delay
maksimum, prioritas dan
keamanan).
Protokol
yang
bekerja
pada
layer
ini
antara
lain
yaitu
TCP.
e. Network Layer
Layer ini menyediakan jaringan komunikasi untuk mengirimkan
informasi antar host. Layer ini memberi layanan bagi layer di atasnya
dalam
hal
menangani
transmisi
data
dan
teknologi switching
yang
digunakan
untuk menghubungkan
host. Pada layer ini sistem
komputer
berkomunikasi dengan
jaringan
untuk
menentukan
alamat
tujuan (logical addressing). Pada layer ini juga ditentukan bagaimana
proses routing bekerja dan bagaimana cara untuk transmisi data
|
|
25
(route) dipelajari. Protokol yang bekerja pada layer
ini
misalnya IP.
Network device yang bekerja pada layer ini antara lain adalah router.
f.
Data Link Layer
Layer ini bertugas mengaktifkan, menjaga dan memutuskan
link, serta
memastikan
link
tersebut tetap
reliable
pada
media
transmisi
(memastikan
bahwa
data
dapat
terkirim
pada
suatu
media
tertentu),
melakukan physical
addressing,
melakukan
pengiriman
frame yang teratur, dan
flow control. Layer
ini
memberikan fasilitas
error detection dan error control bagi layer di atasnya. Protokol yang
bekerja pada layer ini
antara lain HDLC, Frame
Relay, PPP,
ATM.
Network
device yang bekerja pada layer
ini
antara
lain
switch
dan
bridge.
g. Physical Layer
Layer
ini
berada
paling
bawah pada
arsitektur OSI.
Layer
ini
mencakupi semua
physical
interface
antar
device
dan
aturan
pengiriman bit, serta
menjelaskan karakteristik masing-masing media
transmisi. Network device yang bekerja pada layer
ini antara lain hub
dan
access point.
2.6.2
Model TCP/IP (Internet Protocol Suite)
Model TCP/IP (Transmission Control Protocol / Internet Protocol)
merupakan
hasil
eksperimen
dan
pengembangan terhadap
ARPANET,
sebuah packet-switching network milik Departemen Pertahanan Amerika
Serikat. Model ini biasa disebut sebagai Internet protocol suite. Protocol
suite ini terdiri atas banyak protokol dan telah ditetapkan sebagai standar
|
 26
bagi Internet oleh International Architecture Board (IAB) (Stallings,
2004, p38). Model TCP/IP digambarkan seperti gambar 2.8:
Gambar 2.8 Model TCP/IP
Seperti pada arsitektur OSI, arsitektur TCP/IP menggunakan prinsip
layering, di
mana
fungsi-fungsi
komunikasi
dibagi
atas
beberapa layer.
Tiap layer bertanggung jawab atas sebagian fungsi,
ia melayani layer di
atasnya dan bergantung pada layer di bawahnya untuk melakukan fungsi
yang lebih primitif. Layer-layer pada arsitektur TCP/IP:
a. Application Layer
Layer ini berada paling atas dalam arsitektur TCP/IP. Layer ini
melingkupi representasi data, encoding, dan dialog control.
Protokol yang bekerja pada
layer
ini
antara
lain: File Transfer
Protocol
(FTP), Hypertext
Transfer
Protocol
(HTTP), Simple
Mail
Transfer Protocol (SNMP), Domain Name System (DNS), Trivial
File Transfer Protocol (TFTP), Telnet, Simple Network Management
Protocol (SNMP).
|
|
27
b. Transport Layer
Layer
ini
bertanggung jawab
atas
masalah
reliabilitas, flow
control,
dan
error
correction,
membuat logical
connection
antara
source
dan
destination.
Protokol
yang
mengatur layer
ini
adalah
Transfer Control Protocol (TCP). TCP membagi informasi dari layer
aplikasi
menjadi segmen.
Selain
TCP,
protokol yang
bekerja
pada
layer ini adalah User Datagram Protocol (UDP).
c. Internet Layer
Layer
ini
bertugas
membagi segmen
TCP
menjadi
paket
dan
mengirimnya ke network tujuan. Paket mencapai network tujuan
secara bebas, tidak terikat oleh
jalur
yang diambil. Proses pemilihan
jalur
terbaik
dan
packet switching
terjadi
pada
layer
ini. Protokol
yang mengatur layer ini adalah Internet Protocol (IP).
Beberapa protokol
lain
yang
bekerja
pada
layer
ini
adalah:
Internet
Control
Message
Protocol
(ICMP), Address
Resolution
Protocol (ARP), Reverse Address Resolution Protocol (RARP).
d. Network Access Layer
Layer ini
berada paling bawah dalam arsitektur TCP/IP. Layer
ini
bertanggung
jawab
atas
semua
komponen
physical
dan
logical
yang
diperlukan untuk
membuat link,
mencakup physical
interface
antar
device,
menentukan karakteristik
media
transmisi,
sifat-sifat
sinyal, dan data rate.
Protokol
yang
bekerja
pada
layer ini antar
lain:
Serial Line
Internet
Protocol
(SLIP),
Point-to-Point
Protocol
(PPP),
Ethernet,
|
|
28
FastEthernet, Fiber Distributed Data Interface (FDDI),
Asynchronous Transfer Mode (ATM), Frame Relay, Wi-Fi, dan
Token Ring
2.7 Routing Protocol
Routing adalah proses
yang digunakan router
untuk
menyampaikan paket
ke jaringan tujuan. Routing protocol adalah metode yang digunakan router untuk
saling
menukar
informasi
routing
dan
menyediakan koneksi
melalui
Internet
(Held, 1998, p222). Aturan ini dapat diberikan secara dinamik ke sebuah router
dari
router
yang
lain,
atau
dapat
juga
diberikan secara
statik
ke
router
oleh
seorang administrator.
Routing berbeda dengan bridging. Perbedaan utama
antara keduanya yaitu bridging berlangsung pada Layer 2 (Data Link Layer) dari
model OSI, sedangkan routing berlangsung pada Layer 3 (Network Layer).
Sebuah router membuat keputusan untuk meneruskan paket berdasarkan IP
address tujuan dari paket tersebut. Untuk membuat keputusan yang tepat, router
harus
mempelajari bagaimana caranya
untuk mencapai
jaringan
yang
lokasinya
jauh. Ketika
sebuah
router
menggunakan routing
dinamik,
informasi
ini
dipelajari dari
router
yang
lain.
Ketika
routing
statik
yang
digunakan,
administrator
jaringan
mengkonfigurasi informasi
mengenai
jaringan
secara
manual.
Karena
routing statik
dikonfigurasi
secara
manual, administrator
jaringan
harus
menambahkan
dan
menghapus
rute
statik
jika
ada
perubahan
topologi.
Pada jaringan besar, diperlukan banyak waktu untuk maintenance tabel routing
|
 29
bila
terjadi perubahan. Oleh karena itu
sering digunakan routing
dinamik dan
hanya sebagian kecil yang menggunakan routing statik untuk tujuan tertentu.
Beberapa contoh dari
routing
protocol
dinamik antara
lain
RIP
(Routing
Information
Protocol), IGRP
(Interior
Gateway
Routing
Protocol),
EIGRP
(Enhanced Interior
Gateway
Routing
Protocol),
OSPF
(Open
Shortest-Path
First), dan BGP (Border Gateway Protocol).
2.7.1
Protokol Link State dan Distance Vector
Algoritma link-state
dikenal
sebagai
algoritma
pencarian
jalur
terpendek terlebih
dahulu
(shortest-path
first)
dalam
mengalirkan
informasi routing
ke
semua
node
di
dalam
jaringan. Setiap
router,
mengirimkan informasi
dari
tabel
routing-nya
yang
menggambarkan
keadaan dari jalurnya.
Algoritma distance-vector dikenal sebagai algoritma Bellman-Ford,
di mana setiap router mengirimkan informasi dari tabel routing-nya tetapi
hanya
kepada
tetangganya saja.
Tabel
berikut
ini
menunjukkan
perbandingan antara
algoritma
link-state
dengan
algoritma
distance-
vector:
Tabel 2.1 Tabel Perbandingan Protokol Link-State dan Distance Vector
Distance Vector
Link-State
•
Menampilkan topologi jaringan dari
sudut pandang router tetangga
•
Menambahkan jarak vektor dari
router ke router
•
Melakukan update secara berkala
•
Menggambarkan topologi jaringan
secara keseluruhan
•
Mengkalkulasikan jalur terpendek
kepada router lain
•
Melakukan update bila ada
perubahan
|
 30
Distance Vector
Link-State
•
Kesepakatan antar router lambat
•
Kesepakatan antar router cepat
•
Mengirimkan salinan dari tabel
routing ke router tetangga
•
Mengirimkan update routing ke
semua router
•
Contoh: RIP, IGRP, EIGRP, BGP
•
Contoh: OSPF
2.7.2
Static Routing
Menurut Govanus
(1999,
p218),
Administrator sendiri
yang
menentukan secara
manual jalur
terbaik
untuk mencapai jaringan tujuan
dari jaringan asal. Static
routing
merupakan metode
routing yang paling
sederhana.
Karena
static
route
dikonfigurasi secara
manual,
administrator
jaringan
harus
menambah dan
menghapus
route
jika terjadi perubahan
pada
topologi jaringan. Pada
jaringan
yang
besar,
proses
maintenance
terhadap routing table akan memerlukan banyak waktu.
Static
routing
jarang digunakan pada
jaringan
yang besar
karena
kesulitan maintenance
terhadap routing
table
ini.
Akan tetapi
ada
beberapa kasus
di
mana
static
routing
digunakan
bersama-sana dengan
dynamic
routing,
misalnya
jika
policy
jaringan
mengharuskan traffic
melalui rute tertentu.
2.7.3
Border Gateway Protocol (BGP)
BGP
adalah distance-vector protocol
yang
melakukan routing
antar-domain.
BGP merupakan
Exterior
Gateway
Protocol
(EGP),
artinya ia akan bertukar informasi routing dengan router dari autonomous
system yang terletak di sistem BGP lainnya.
|
|
31
2.8 Collision Domain dan Broadcast Domain
2.8.1
Collision domain
Collision
domain
adalah
segmen
dimana device
yang
terhubung
secara
fisik
dapat
mengalami collision.
Collision
menyebabkan jaringan
menjadi
tidak
efisien.
Setiap
kali
collision
terjadi
pada
jaringan,
semua
pengiriman berhenti
selama
periode
tertentu.
Lamanya
periode
ini
bermacam-macam dan ditentukan oleh algoritma backoff yang digunakan
pada setiap network device.
Jenis device yang terhubung ke suatu segmen menentukan collision
domain. Device-device tersebut bekerja pada Layer 1, Layer 2 atau Layer
3 dari OSI model. Device Layer 2 dan Layer 3 membagi collision
domain. Pembagian ini disebut juga sebagai segmentasi.
Device
Layer
1
seperti
repeater
dan
hub
digunakan untuk
memperluas segmen
Ethernet
sehingga
lebih
banyak
host
dapat
ditambahkan.
Namun, setiap
host yang
ditambahkan
akan
meningkatkan
jumlah
traffic
pada jaringan
tersebut.
Device
Layer 1
meneruskan semua data
yang
dikirimkan melalui
device
tersebut.
Device
Layer
1
hanya
dapat
melewatkan satu traffic
dalam
satu
waktu
dalam
satu
collision
domain.
Semakin
banyak traffic
yang
dikirimkan
dalam suatu collision
domain,
collision
akan
lebih
rentan
terjadi
dan
sehingga performa jaringan
menurun.
|
|
32
2.8.2
Segmentasi
Collision domain terbentuk ketika beberapa komputer dihubungkan
ke
media
tunggal
yang
berbagi
akses.
Keadaan
demikian membatasi
jumlah
komputer
untuk
dapat
menggunakan segmen
tersebut.
Device
Layer 1 memperbanyak jumlah komputer untuk dapat terhubung ke
dalam suatu jaringan tetapi tidak mengontrol collision domain.
Device
Layer
2
membagi collision
domain
dengan
cara
menggunakan MAC address untuk mengontrol penyebaran frame. Device
Layer 2
mengatur segmen sehingga dapat mengontrol traffic pada tingkat
Layer 2. Fungsi tersebut membuat jaringan lebih efisien karena data dapat
dikirimkan pada segmen yang berbeda dalam satu LAN pada waktu yang
sama
tanpa
terjadi collision.
Device
Layer
2
dan
Layer
3
membagi
collision domain menjadi bagian yang lebih kecil. Masing-masing bagian
menjadi collision domain tersendiri.
2.8.3
Broadcast Layer 2
Untuk berkomunikasi dengan semua device dalam segmen, protokol
menggunakan broadcast
frame
dan
multicast
frame
yang
bekerja
pada
Layer
2.
Ketika
sebuah
node
ingin
berkomunikasi dengan
semua
host
dalam
jaringannya,
ia
mengirimkan broadcast
frame
dengan
MAC
address tujuan 0xFFFFFFFFFFFF.
NIC dari
tiap
host
harus
merespon
alamat ini.
Device Layer 2 meneruskan semua broadcast traffic dan multicast.
Akumulasi dari broadcast traffic dan multicast dari setiap device dalam
sebuah jaringan disebut broadcast radiation. Dalam beberapa kasus,
|
|
33
sirkulasi dari broadcast radiation dapat membuat traffic jaringan menjadi
tinggi sehingga tidak ada bandwidth
yang tersisa untuk aplikasi. Dalam
kasus
ini,
koneksi
jaringan
yang
baru
tidak
dapat
dibuat
atau
koneksi
yang
dibangun akan
gagal.
Situasi
seperti
ini disebut
broadcast
storm.
Oleh karena itu, broadcast radiation mengakibatkan performa host dalam
jaringan menurun.
2.8.4
Broadcast domain
Broadcast
domain
adalah
sekumpulan collision
domain
yang
terhubung oleh
device
Layer
2.
Paket
broadcast
akan
diteruskan oleh
device
Layer
2
ke
semua host
dan
device
yang
berada
dalam satu
broadcast
domain.
Broadcast
yang
terlalu padat
dapat
mengurangi
efisiensi dari keseluruhan LAN. Broadcast domain dikontrol oleh device
Layer 3
seperti
router,
karena
device
Layer 3
tidak
meneruskan paket
broadcast.
2.9 VLAN, Trunking, dan Inter-VLAN Routing
2.9.1 VLAN
Menurut Downes
et
al
(1998,
p171),
Virtual
LAN
(VLAN)
merupakan suatu
kumpulan
logical
device
dan
host
ke
dalam
suatu
broadcast domain yang diciptakan oleh satu atau beberapa switch.
VLAN dapat dibuat berdasarkan departemen, fungsi pekerjaan, dan
lain-lain tanpa terpengaruh oleh lokasi fisik host.
VLAN
dapat
meningkatkan kinerja
jaringan
secara
keseluruhan.
Pemakaian VLAN menjadikan pemindahan, penambahan dan perubahan
|
 34
host menjadi mudah. Jika suatu host berpindah ke lokasi lain dalam LAN
ia
masih
bisa
berada pada
VLAN
yang
sama
tanpa
perlu
melakukan
perubahan alamat Layer 3.
2.9.1.1 Mekanisme VLAN
VLAN diciptakan
melalui konfigurasi
pada switch, atau
pada server eksternal dan direferensi oleh switch (misalnya VLAN
Membership Policy Server
/
VMPS). Paket broadcast tidak akan
mencapai VLAN
lainnya
karena
tiap
VLAN
merupakan
broadcast
domain
tersendiri. Broadcast
domain
merupakan
pengelompokkan Layer 3, oleh karena itu diperlukan router untuk
mem-forward traffic
antar
VLAN.
Gambar
2.9
dan
2.10
memberikan
contoh
sederhana
VLAN dengan
beberapa
switch
dan VLAN dengan satu switch.
Gambar 2.9 Segmentasi VLAN dengan beberapa switch
|
 35
Gambar 2.10 Segmentasi VLAN dengan satu switch
VLAN
terdiri
atas device-device
yang
berada
dalam satu
bridging
domain.
Untuk
implementasi VLAN,
setiap
VLAN
memerlukan
address
(bridging)
table
masing-masing. Bridging
table ini disimpan pada switch. Jika suatu paket diterima oleh port
VLAN
tertentu,
maka
hanya address
table
VLAN
tersebut
yang
akan diperiksa.
Default
VLAN untuk
semua
port
pada
switch adalah
management VLAN yang juga selalu merupakan VLAN 1. VLAN
1
ini tidak bisa dihapus dan
setidaknya satu port
harus menjadi
anggota management VLAN untuk mengatur switch.
Menurut
Tanenbaum
(2003,
p332),
ada
tiga
metode
yang
digunakan untuk menerapkan VLAN, yakni:
1. Port-based, di mana setiap VLAN dibagi berdasarkan port.
2. MAC-Based,
di
mana
VLAN
dibagi berdasarkan MAC
address.
|
 36
3. Protocol-based, di mana VLAN dibagi berdasarkan protokol
L
Layer 3 atau IP.
Gambar berikut menggambarkan empat buah LAN dimana
delapan workstation
tergabung
dalam G(gray)
VLAN
dan
tujuh
lainnya tergabung dalam W(white) VLAN. Empat buah LAN
terhubung ke dua switch yaitu S1 dan S2.
A
B
C
D
1
I
4
M
J
N
K
S1
S2
O
3
2
E
F
J
K
Gambar 2.11 Empat LAN dibagi menjadi dua VLAN
Pada metode port-based, setiap port masuk ke dalam suatu
VLAN, oleh karena itu administrator harus
menentukan mapping
port-port tersebut ke VLAN.
Metode
ini hanya dapat berfungsi jika semua workstation
dalam
sebuah
port
tergabung dalam
VLAN
yang
sama.
Pada
gambar di atas, VLAN berdasarkan port hanya dapat bekerja pada
LAN
3
dan
LAN
4
di
mana setiap workstation
pada LAN
tergabung pada VLAN yang sama.
|
|
37
3. Protocol-based, di mana VLAN dibagi berdasarkan protokol
dimonitor
dibandingkan dengan
metode
VLAN
lainnya.
Administrator jaringan bertanggung jawab untuk mengkonfigurasi
jaringan port demi port.
Pada metode MAC-based, switch memiliki tabel yang
berisi daftar MAC address dari setiap workstation dan keaggotaan
VLAN
workstation
tersebut.
Dengan
demikian dimungkinkan
terdapat VLAN
yang
berbeda pada
sebuah
LAN
fisik
seperti
ditunjukkan dalam LAN 1 pada gambar di atas.
Pada metode protocol-based, setiap IP di-assign ke dalam
sebuah VLAN. Kendala utama untuk menerapkan metode ini
yaitu
metode
ini
menyalahi aturan
dasar
dalam
computer
networking yaitu
independensi
tiap layer. Switch
merupakan
device
Layer
2
sedangkan
IP
merupakan protokol
yang
bekerja
pada Layer 3. Untuk mengimplementasikan
protocol-based
VLAN,
switch
harus
memeriksa
ini
Layer
3
header
dari
setiap
paket yang diterimanya. Menurut aturan
independensi layer,
switch
tidak
mempunyai hak
untuk
mengetahui isi
dari header
Layer 3
tersebut, dan
tidak
boleh
meneruskan paket berdasarkan
informasi yang diperoleh dari header tersebut.
Setiap
VLAN
mempunyai suatu
VLAN
Database
yang
disimpan pada
switch.
VLAN
Database
ini
berisi
daftar
VLAN
yang ada, serta mapping dari host dan keanggotaan VLAN.
|
|
38
Secara garis besar VLAN dibagi atas end-to-end VLAN dan
geographic
VLAN.
Jaringan end-to-end
VLAN
mempunyai
karakteristik:
•
Keanggotaan VLAN suatu pengguna tergantung dari
departemen / bagian dalam suatu organisasi.
•
Semua anggota
VLAN
mempunyai
pola
traffic
flow 80/20
(80
persen
traffic
berada
pada VLAN
lokal dan 20
persen
keluar dari VLAN lokal) yang sama.
•
Keanggotaan VLAN
tidak berubah walaupun pengguna
berpindah lokasi secara georafis.
•
Setiap
VLAN
mempunyai
suatu
set
keamanan
yang
sama
untuk tiap pengguna.
Jaringan VLAN geografis mempunyai karakteristik:
•
Keanggotaan berdasarkan lokasi pengguna.
•
Biasanya mempunyai pola traffic flow 20/80 (20 persen
traffic berada pada VLAN
lokal, dan 80 persen keluar dari
VLAN
lokal)
karena
biasanya
perusahaan kini
mulai
melakukan sentralisasi resource.
Menurut Odom (2000, p177), secara keseluruhan
VLAN
mendatangkan keuntungan antara lain:
•
Pemindahan, penambahan dan perubahan host menjadi lebih
mudah.
|
 39
•
Dengan menggunakan device Layer 3 di antara VLAN,
pengendalian administratif menjadi lebih mudah.
•
Konsumsi bandwidth
LAN
lebih
efisien
jika
dibandingkan
konsumsi bandwidth
dalam
satu
broadcast
domain
yang
besar.
•
Penggunaan
CPU
lebih
efisien karena
lebih sedikit
mem-
forward paket broadcast.
2.9.2
Trunking
2.9.2.1
Sejarah Trunking
Sejarah
trunking
kembali
pada
awal
dari
teknologi
radio
dan
telepon. Dalam teknologi radio, sebuah trunk
adalah suatu
jalur
komunikasi tunggal
yang
membawa
sinyal
radio
dari
banyak
channel
yang
berbeda.
Dalam
industri
telepon, konsep
trunking
diasosiasikan dengan
jalur
komunikasi
telepon
atau
channel
antara dua titik.
Salah
satu dari
dua
titik
ini biasanya
berupa
Central
Office (CO).
Contoh trunking
yang
sederhana
dapat dilihat pada gambar di bawah ini.
Gambar 2.12 Contoh Trunk Link
|
 40
Konsep
trunking
kemudian diadopsi
untuk
komunikasi
data.
Sebuah
contoh
dari
hal
ini
dalam jaringan komunikasi
adalah
jalur backbone.
Sebuah backbone
terdiri
dari
beberapa
trunk. Saat ini, prinsip trunking yang sama diaplikasikan untuk
teknologi network switching.
2.9.2.2
Konsep Trunking
Trunk
adalah
sebuah physical
connection
dan
logical
connection
antara dua
switch
yang
dilewati
traffic dalam
jaringan dan merupakan channel transmisi tunggal antara 2 titik.
Kedua
titik
tersebut
biasanya adalah
pusat
switching.
Dalam
switched
network,
trunk
adalah point-to-point
link
yang
mendukung
beberapa VLAN.
Tujuan
dari
trunk
adalah
untuk
menghemat
port
yang
digunakan ketika
sebuah
link
antara
2
device yang mengimplementasikan VLAN dibuat.
Gambar 2.13 Komunikasi VLAN Sederhana
Pada
gambar
2.13
di
atas,
dua
VLAN
berbagi melalui
switch
Sa
dan
Sb.
Setiap
switch
menggunakan dua
link
fisik
sehingga
setiap
port
membawa traffic
untuk
masing-masing
VLAN.
Ini
adalah cara
yang
sederhana
untuk
mengimplementasikan komunikasi
VLAN antar switch, tetapi
hal ini kurang efisien. Penambahan VLAN ketiga akan
|
 41
memerlukan penggunaan dua port lagi, satu untuk setiap switch
yang terhubung.
Trunking
menggabungkan beberapa virtual
link
ke
dalam
sebuah link
fisik. Oleh karena
itu, traffic
dari beberapa VLAN
hanya
melalui
kabel tunggal
antara switch.
Pada
gambar
2.14
berikut,
jaringan
yang
sama
dengan
gambar
2.13
diubah
menjadi menggunakan trunking.
Gambar 2.14 Implementasi trunking pada VLAN
2.9.2.3
Operasi Trunking
Switching
table
pada kedua
ujung
trunk dapat digunakan
untuk
membuat
keputusan
forwarding berdasarkan
MAC
address
tujuan dari frame. Sejalan
dengan
peningkatan
jumlah
VLAN
yang
melalui trunk link,
keputusan forwarding
menjadi
lebih lambat dan lebih sulit. Hal ini karena switching table yang
lebih besar memerlukan waktu yang lebih lama untuk diproses.
Trunking
protocol
dikembangkan untuk
mengatur
perpindahan frame
dari
VLAN yang
berbeda pada sebuah
link
fisik tunggal secara efektif.
Dua
tipe
mekanisme trunking
yaitu
frame
filtering
dan
frame
tagging.
Pada
frame
filtering,
sebuah filtering
table
dibangun
untuk tiap switch.
Switch
berbagi
informasi address
|
|
42
table.
Isi
tabel
dibandingkan dengan
alamat
frame.
Switch
kemudian
melakukan aksi
yang
sesuai.
Frame
tagging
telah
diadopsi
sebagai
standar
mekanisme trunking
oleh
IEEE.
Trunking
protocol
yang
menggunakan frame
tagging
mempercepat pengiriman frame dan mempermudah pengaturan.
Link fisik
yang unik antara dua switch
mampu membawa
traffic
untuk
semua
VLAN.
Untuk
mencapai
ini,
setiap
frame
yang
dikirim pada
link
diberi
tag
untuk
mengidentifikasikan
frame
tersebut
milik
VLAN
yang
mana.
Ada
banyak skema
tagging
yang
berbeda. Dua
skema
frame
tagging
yang
paling
umum untuk Ethernet adalah Inter-Switch Link / ISL (protokol
milik
Cisco)
dan
802.1Q (standar dari
IEEE).
Standar
802.1Q
dari
IEEE
ditetapkan sebagai
metode
standar
untuk
mengimplementasikan VLAN.
Frame tagging pada VLAN secara khusus dikembangkan
untuk
komunikasi pada
switched
network.
Frame
tagging
menempatkan identifier
yang
unik
pada
header
setiap
frame.
Identifier
tersebut
diperiksa
oleh
setiap switch
sebelum
dilakukan
broadcast
atau transmisi
ke
switch
lain,
router atau
end station. Ketika frame keluar dari jaringan backbone, switch
menghapus
identifier
pada frame
tersebut
sebelum dikirim
ke
tujuan
akhir.
Frame
tagging
berfungsi pada
Layer 2
dan
tidak
memerlukan banyak sumber daya jaringan.
|
 43
Trunk
link
bukanlah
milik
suatu
VLAN,
namun
merupakan saluran untuk VLAN antara switch dan router.
2.9.3
Inter-VLAN Routing
Sebuah
router
diperlukan
jika sebuah host
dalam suatu
broadcast
domain ingin berkomunikasi dengan
host lain dalam
broadcast
domain
yang berbeda.
Gambar 2.15
VLAN tanpa router
Pada gambar 2.15, port 1 pada switch adalah bagian dari VLAN 1,
dan port 2 adalah bagian dari VLAN 200. Port 1 dan port 2 tidak dapat
berkomunikasi karena
keduanya
merupakan
bagian
dari
VLAN
yang
berbeda.
Jika
sebuah
VLAN
menjangkau banyak
device,
trunk
digunakan
untuk
menghubungkan antar device.
Trunk
membawa traffic
untuk
banyak
VLAN.
Sebagai contoh, sebuah
trunk
dapat
menghubungkan
sebuah switch
ke
switch
yang
lain,
switch ke
inter-VLAN
router, atau
switch ke server dengan NIC khusus yang mendukung trunking.
|
 44
2.9.3.1
Koneksi Inter-VLAN Routing
Koneksi
Inter-VLAN
dapat
dicapai dengan logical
connection atau physical connection. Logical connection terdiri
dari
koneksi tunggal, atau
trunk,
dari
switch
ke
router.
Trunk
tersebut dapat
mendukung banyak VLAN.
Topologi ini disebut
router
on
a
stick
karena
ada
koneksi
tunggal ke router
walau
sebenarnya ada
banyak
logical
connection
antara
router
dan
switch.
Koneksi physical terdiri
dari
koneksi
tunggal
yang
terpisah
untuk
tiap VLAN.
Ini berarti
terdapat interface
yang
terpisah untuk tiap VLAN. Desain awal VLAN bergantung pada
router
eksternal
yang
terhubung ke
switch
yang
mendukung
VLAN. Dalam pendekatan ini, router dihubungkan melalui satu
atau beberapa link ke switched network. Desain router on a stick
menggunakan sebuah trunk yang menghubungkan
router ke
jaringan.
Gambar 2.16 Router on a Stick
|
 45
Pada
gambar 2.16,
Inter-VLAN
traffic
harus
melewati
backbone
Layer
2
untuk
mencapai router
sehingga
dapat
berpindah antar
VLAN. Kemudian traffic
akan kembali ke end
station
yang
dituju
menggunakan forwarding
Layer
2.
Aliran
keluar-masuk router
ini
merupakan karakteristik
desain
router
on a stick.
2.9.3.2
Physical Interface dan Logical Interface
Sejalan
dengan
penambahan VLAN
pada
jaringan,
pendekatan fisik dengan menggunakan satu
interface
pada
router untuk tiap VLAN, akan menjadi tidak efisien. Teknologi
ISL,
802.1Q,
dan LAN
Emulaion
(LANE)
mengubah
perancangan jaringan
VLAN.
Jika
pada
mulanya,
sebuah
jaringan
dengan
4
VLAN
memerlukan 4
koneksi
fisik
antara
switch
dan
external
router,
seperti
tampak pada
gambar
2.17,
kini
perancang
jaringan
mulai
menggunakan trunk
link
untuk
menghubungkan router ke switch, seperti tampak pada gambar
2.18.
Gambar 2.17 VLAN tanpa trunk link
|
 46
Gambar 2.18 VLAN dengan trunk link
Gambar 2.19 Router yang terhubung ke trunk
Pada
gambar
2.19,
garis
tebal
merupakan link
fisik
tunggal antara
switch
Catalyst
dan
router.
Ini
adalah
physical
interface
yang
menghubungkan router
ke
switch.
Jaringan
dengan
banyak
VLAN
harus
menggunakan trunking
untuk
menempatkan banyak VLAN di sebuah interface router tunggal.
Garis
putus-putus pada contoh
mengacu pada beberapa
logical
link yang
melalui
physical link dengan
menggunakan
|
 47
subinterface. Router dapat mendukung banyak logical interface
pada sebuah physical link.
Keuntungan
utama
dari
penggunaan trunk
link
adalah
pengurangan jumlah
port
yang
digunakan
pada
router
dan
switch.
Hal
ini
tidak
saja
menghemat biaya,
tetapi
juga
mengurangi kompleksitas pada
saat
konfigurasi. Akibatnya,
pendekatan router
yang
terhubung dengan
trunk
dapat
mendukung jumlah VLAN yang
lebih banyak dari pada desain
satu link per-VLAN.
2.9.3.3
Membagi Physical Interface Menjadi Beberapa Subinterface
Subinterface
adalah
logical
interface
dalam physical
interface.
Banyak
subinterface
dimungkinkan pada
sebuah
physical interface.
Gambar 2.20 Subinterface tiap VLAN
Pada
gambar
2.20,
sebuah physical
interface
dibagi
menjadi 3 subinterface, masing-masing untuk VLAN 1, VLAN
30, dan VLAN 20.
|
 48
Setiap subinterface
mendukung
satu
VLAN
dan
diberikan
satu
IP
address.
Gambar
2.21
memberikan contoh
alokasi IP address untuk tiap subinterface pada router.
Gambar 2.21 IP address pada subinterface
Agar
dimungkinkan routing
antar
VLAN
dengan
subinterface, sebuah
subinterface harus dibuat
untuk
tiap
VLAN.
2.10 Performa Jaringan
Performa
jaringan
merupakan faktor
penting
yang
perlu
diperhatikan
dalam
merancang jaringan. Jaringan yang baik memiliki performa yang tinggi
dan
mampu
memenuhi
kebutuhan
user.
Berikut
ini
merupakan beberapa
parameter yang digunakan untuk mengevaluasi performa jaringan.
2.10.1 Karakteristik Performa Jaringan
2.10.1.1
Delay
Delay dari
jaringan
menunjukkan berapa
lama
waktu yang
diperlukan untuk satu bit data melintasi jaringan dari source
|
|
49
menuju destination. Delay diukur dalam satuan detik. Delay akan
berbeda tergantung lokasi dari device yang terhubung.
Delay terdiri atas beberapa jenis. Pertama propagation delay
yang
disebabkan oleh
media
transmisi
yang
digunakan
untuk
menghubungkan antar
device.
Network
device
yang
digunakan
seperti hub, bridge, router, dll juga akan menyebabkan perbedaan
delay. Delay tersebut
disebut
switching delay. Karena
banyak
LAN menggunakan media yang sama, maka host harus menunggu
sampai media yang akan digunakan tersedia. Delay yang
demikian dikenal dengan access delay. Bentuk terakhir dari delay
terjadi
pada
WAN.
Setiap
paket
yang
akan
dikirim menunggu
dalam proses
store
and forward.
Jika antrian paket sudah
penuh,
maka paket yang baru
harus
menunggu
hingga CPU meneruskan
paket
yang
tiba
terlebih
dahulu.
Delay
yang
demikian dikenal
dengan queueing delay (Comer, 2004, p197 – 198).
2.10.1.2
Throughput
Throughput
adalah
ukuran
jumlah
traffic
sebenarnya yang
dibawa oleh jaringan, biasanya diukur dalam kilobytes per second.
Data
throughput
menunjukkan jumlah
data
dalam
byte
yang
dikirimkan pada
jaringan
dengan
interval
tertentu. Menurut
Coombs dan
Coombs
(1998,
p359),
data
throughput
dapat
diketahui dari rumus berikut:
total number of bytes
Data Throughput = -----------------------------------------------
length of measurement time interval
|
|
50
2.10.1.3
Utilization
Utilization
berarti banyaknya bandwidth
yang
terpakai
untuk transmisi
data. Persentase utilization
merupakan indikator
terbaik
untuk
mengetahui apakah
jaringan
sibuk
atau
tidak.
Menurut Coombs
dan
Coombs
(1998,
p359),
utilization
dapat
dihitung dengan rumus berikut:
measured data throughput
Utilization % =
------------------------------------------------------
x
100%
raw bandwidth of the transmission medium
Menurut pendapat Comer (2004, p247) kebanyakan
manajer
memilih
nilai
konservatif. Misalnya
sebuah
ISP dengan
jaringan yang besar menjaga agar nilai utilization di bawah 50%.
Sementara yang lainnya memberi kelonggaran sampai 80% untuk
penghematan biaya.
Tetapi
seluruh
manajer
menyetujui
bahwa
jaringan tidak boleh beroperasi melebihi kapasitas di atas
90%.
2.10.2 Faktor yang Mempengaruhi Performa Jaringan
Selain
karakteristik
di
atas,
menurut
Coombs
dan
Coombs
(1998,
p354
–
356)
ada
beberapa
faktor
yang
dapat
mempengaruhi performa
jaringan. Faktor-faktor tersebut yaitu:
2.10.2.1 Topologi Jaringan
Ukuran
segmentasi jaringan
(collision
domain
dan
broadcast domain) dapat mempengaruhi
performa jaringan.
Setiap
segmen dalam
jaringan dihubungkan dengan network
|
|
51
device.
Performa
tiap
segmentasi
akan efisien jika
ukuran
tiap
segmen dijaga agar tetap minimum.
Namun
jika
jumlah
segmen
dalam
jaringan
terlalu
banyak,
interaksi
antar
segmen
akan
lambat
karena
banyaknya network
device yang harus dilalui. Interaksi antarsegmen akan efisien jika
jumlah segmen dijaga agar tetap minimum.
Jadi topologi
jaringan
yang sesuai dengan karakteristik
traffic sangat penting untuk menjaga performa jaringan agar tetap
optimal.
2.10.2.2 Broadcast Traffic
Dalam
hal
performa
jaringan,
perlu
diperhatikan bahwa
beberapa
tipe
dari
operasi
menghasilkan broadcast
traffic
yang
berisi
paket
data
untuk
semua
device
yang
berada dalam
satu
broadcast
domain.
Beberapa contoh broadcast
traffic
antara
lain
packet
routing,
address
resolution,
service
advertisement dan
booting workstation melalui jaringan.
Broadcast
traffic
dapat
mempengaruhi performa
jaringan
secara signifikan. Efek dari broadcast traffic dapat diminimalkan
dengan segmentasi, dimana device yang tidak berkepentingan
tidak perlu memproses broadcast traffic.
|
 52
2.11 OPNET IT-Guru Academic Edition 9.1
OPNET
IT
Guru
Academic
Edition
9.1
adalah software
network
simulator yang ditujukan untuk mendukung proses pembelajaran. Software ini
menyediakan virtual
environment
untuk
membuat
model
jaringan,
mensimulasikan jaringan
dan
menganalisis
hasil
simulasi
untuk
menentukan
performa jaringan.
2.11.1 Project Editor
Project
Editor
merupakan area
utama
yang
digunakan
untuk
membuat simulasi jaringan. Dari editor
ini, pengguna dapat membangun
model
jaringan
dengan
menggunakan library
yang
tersedia,
mengkonfigurasi statistik
jaringan,
menjalankan
simulasi
dan
melihat
hasilnya.
Gambar 2.22 Jendela Project Editor
|
 53
Seperti
yang
terlihat
pada
gambar
2.22
di atas,
ada
beberapa area
pada
jendela
Project
Editor
yang
digunakan
untuk
membangun dan
menjalankan modelnya.
•
Menu Bar
Menu bar terletak di paling atas dari jendela Project Editor.
Menu bar berisikan kumpulan fungsi-fungsi operasi pada
OPNET.
•
Tool Buttons
Tool Buttons pada OPNET ditunjukkan oleh gambar 2.23 di
bawah ini:
Gambar 2.23 Tool Button pada Project Editor
Keterangan Gambar:
1.
Open
Object
Palette,
digunakan untuk
menempatkan
elemen seperti workstation,
server,
link,
dll
ke
dalam
workspace.
2. Check Link
Consistency, digunakan untuk
memeriksa
apakah
semua
link
pada
jaringan telah
diatur
dengan
benar.
3. Fail Selected Objects, digunakan untuk mensimulasikan
kegagalan link yang ditentukan sebelumnya.
|
|
54
4. Recover Selected Objects, digunakan untuk melakukan
recovery link yang telah dinonaktifkan oleh Fail
Selected Objects.
5. Return to Parent Subnet, ketika model
jaringan yang
dirancang
semakin
padat,
pengguna perlu
untuk
mengelompokkan elemen-elemen
tertentu
menjadi
sebuah subnet. Fungsi
ini akan mengembalikan tampilan
ke parent subnet dari subnet yang sedang ditampilkan.
6.
Zoom,
digunakan
untuk
memperbesar skala
tampilan
model jaringan.
7.
Restore,
digunakan
untuk
memperkecil skala tampilan
model jaringan atau
mengembalikan
tampilan ke
skala
sebelumnya.
8. Configure Discrete Event Simulation, digunakan
untuk
menampilkan sebuah
dialog
box
yang
dapat
digunakan
untuk
megkonfigurasi simulasi
dari
model
jaringan
yang
sedang
ditampilkan. Pengguna
dapat
mengatur
panjang
simulasi
yang
diinginkan, routing
protocol dan lain-lain.
9. View Simulation Results, digunakan
untuk melihat
hasil
simulasi
setelah
menjalankan simulasi.
Hasil
simulasi dapat berupa grafik atau tabel dari statistik yang
telah dipilih.
|
 55
10.
Hide
or show all
graphs, digunakan
untuk
menampilkan
atau
menyembunyikan grafik
hasil
simulasi yang ditampilkan oleh View Simulation Results.
•
Workspace
Workspace ialah area dimana model jaringan dibangun.
•
Message Area
Menampilkan
informasi
mengenai
status
dari tool
dan
operasi yang digunakan.
2.11.2 Melakukan Simulasi
Langkah-langkah untuk melakukan simulasi dengan OPNET yaitu:
1. Membangun model jaringan
Model
Jaringan dibuat pada workspace
menggunakan
node dan link dari object palette. Node merupakan representasi
objek
jaringan
pada
dunia
nyata
yang
dapat
mengirimkan
dan
menerima
informasi.
Berikut
ini adalah
beberapa
contoh
node
pada OPNET:
Gambar 2.24 Beberapa contoh node
Link
adalah
media
transmisi
yang
menghubungkan node
dalam jaringan. Berikut adalah contoh link pada OPNET:
|
 56
Gambar 2.25 Beberapa contoh link
2. Memilih statistik
Statistik yang
ingin
diukur
pada
simulasi
dapat
dipilih
melalui jendela
Choose
Result. Statistik
tiap node ditampilkan
dengan
klik kanan
pada
node
yang bersangkutan,
dan
statistik
global ditampilkan dengan klik kanan pada workspace. Gambar
2.26 di bawah ini menampilkan contoh jendela Choose Result.
|
 57
Gambar 2.26 Jendela Choose Result
3. Menjalankan simulasi
Untuk menjalankan simulasi:
•
Pilih
Simulation
Æ
Configure
Discrete
Event
Simulation
atau klik
icon
(“configure/run
simulation”) pada tool buttons.
•
Tentukan
lamanya
waktu
simulasi
aktivitas
jaringan
pada jendela Configure Simulation.
•
Klik tombol Run untuk memulai simulasi.
|
 58
4. Menampilkan hasil dan menganalisis hasil simulasi
Untuk
menampilkan hasil simulasi, klik icon
(“view
graphs and
tables
of
collected
statistics”)
pada
tool
buttons.
Contoh grafik hasil simulasi adalah seperti gambar di bawah ini:
Gambar 2.27 Hasil Simulasi Server Load
OPNET juga
memberikan fasilitas
untuk membandingkan
hasil simulasi dua skenario yang berbeda. Hasil setiap skenario
diwakili oleh warna yang berbeda, seperti gambar di bawah ini:
Gambar 2.28 Perbandingan Hasil Simulasi Server Load
|
|
59
2.11.3 Kelemahan OPNET IT Guru Academic Edition 9.1
OPNET
IT
Guru
Academic
Edition
9.1
merupakan simulator
freeware sehingga mempunyai beberapa kekurangan dibandingkan
dengan
OPNET
IT Guru Premium
Edition.
Kekurangan tersebut
antara
lain
device
terbatas
hanya
mempunyai
maksimum 20
koneksi
ke
node
lain. Selain itu, simulasi terbatas hanya mencapai 50 juta event.
|