2011100098IFBAB2

BAB 2

LANDASAN TEORI

Bab 2 ini akan dituliskan tentang teori –

teori pendukung yang menjadi dasar

untuk melakukan analisis dalam rangka pengembangan topologi jaringan yang

menjadi

topik skripsi penulis.

Bagian awal bab ini penulis akan memaparkan teori-teori dasar yang menjadi

landasan

dalam memecahkan permasalahan

yang

dihadapi

seperti

jenis-jenis topologi,

beberapa protokol-protokol yang akan digunakan dan berjalan dalam jaringan agar suatu

data dapat sampai ke tujuan yang dituju dengan baik. Setelah itu pada bab ini juga akan

dijelaskan Konsep

tentang Global System for Mobile(GSM), dikarenakan tempat

dimana

penulis

melakukan

analisis

tentang peningkatan topology jaringan yaitu PT

Natrindo Telepon Selular bergerak di bidang GSM.

Oleh sebab itu konsep dasar teori GSM ini perlu dipaparkan untuk memudahkan

pemahaman cara kerja dalam topologi yang akan dibahas.

2.1

Pengertian Jaringan Komputer

Jaringan komputer adalah sebuah sistem yang terdiri

atas komputer, software dan perangkat jaringan lainnya yang bekerja bersama-

sama

untuk

mencapai

suatu tujuan

yang sama.

Tujuan

dari

jaringan

komputer

adalah:.

Komunikasi: contohnya surat elektronik, instant messaging.

Membagi sumber daya sebagai contohnya berbagi pemakaian printer, dsb.

Akses informasi: contohnya web

browsing.

Setiap bagian dari jaringan komputer meminta dan memberikan layanan (service) untuk

mencapai tujuan yang sama. Pihak yang meminta/menerima layanan disebut klien

(client) dan yang memberikan/mengirim layanan disebut pelayan (server). Arsitektur ini

disebut

dengan

sistem client-server, dan

digunakan

pada

hampir

seluruh aplikasi jaringan komputer.

2.1.1 Model-model Topologi Jaringan

Topologi Bus

Model pada topologi ini, masing-masing server dan workstation

dihubungkan pada sebuah kabel yang disebut bus. Kabel yang digunakan untuk

menghubungkan jaringan ini biasanya kabel Coaxial.

Adapun kelebihan dari Jaringan topologi bus adalah:

1. Penggunaan kabel yang sedikit sehingga terlihat sederhana

2. Pengembangan Jaringannya mudah

Kekurangan Jaringan bertopologi bus adalah:

Membutuhkan repeater untuk jarak jaringan yang terlalu jauh.

Jaringan akan terganggu apabila salah satu komputer mengalami

kerusakan.

Apabila terjadi gangguan yang serius maka jaringan tidak dapat

digunakan dan pengaruhnya adalah proses pengiriman data akan menjadi

lambat dikarenakan lalu-lintas jaringan penuh dan padat akibat tidak

adanya pengontrolan user.

Deteksi kesalahan sangat kecil, sehingga apabila terjadi gangguan

maka

sulit sekali mencari kesalahan tersebut.

Gambar 2.1 Topologi bus

Topologi Token Ring

Model tipe jaringan topologi ring, semua jaringan terhubung dari satu

komputer ke komputer lain berkeliling

membentuk suatu

lingkaran

(loop).

Dalam sistem

ini

apabila kabel

jaringan di salah satu komputer

terputus

maka

hubungan

jaringan

dalam

topologi

tidak

akan berfungsi.

Hal ini dapat kita atasi menggunakan perangkat Multistation Access Unit

(MAU).

MAU adalah sebuah alat yang berfungsi untuk menutup hubungan

jaringan secara otomatis apabila hubungan kabel jaringan terputus pada

suatu workstation.

Kelebihan dari jaringan topologi ini adalah:

1. Hemat Kabel

2. Dapat mengisolasi kesalahan dari suatu workstation

Kekurangan dari jaringan topologi ini adalah:

3. Sangat peka terhadap kesalahan jaringan walaupun sekecil apapun.

4. Sukar untuk mengembangkan jaringan, sehingga jaringan tersebut

tampak statis.

5. Biaya pemasangan lebih besar.

Gambar 2.2 Topologi Token Ring

Topologi Star

Model tipe jaringan topologi ini ,setiap workstation dihubungkan

dengan server menggunakan suatu konsentrator. Masing-masing

workstation

tidak

saling

berhubungan.

Setiap

user

yang

terhubung

server tidak akan dapat berinteraksi dan melakukan apa-apa sebelum

komputer

server

kita

hidupkan. Apabila

komputer

server

kita

matikan,

maka

semua

koneksi

jaringan

akan

terputus. Jaringan

ini

cocok

kita

gunakan untuk pengembangan.

Kelebihan Jaringan Topologi Star:

1. Mudah dalam mendeteksi kesalahan jaringan karena control jaringan

terpusat.

2. Fleksibel dalam hal pemasangan jaringan baru, tanpa mempengaruhi

jaringan yang lain.

3. Apabila salah satu kabel koneksi user terputus, maka hanya user yang

bersangkutan saja yang tidak akan berfungsi dan tidak mempengaruhi

user yang lain. Keseluruhan jaringan masih tetap bekerja.

Kekurangan jaringan bertopologi Star:

Boros

dalam

pemakaian kabel

jika kita

hubungkan dengan

jaringan

yang lebih besar dan luas

2. Kontrol

hanya terpusat pada hub/switch sehingga operasionalnya

perlu ditangani secara khusus.

Gambar 2.3 Topologi Star

d. Topologi Mesh

Topologi Mesh adalah topologi yang didesain untuk memiliki tingkat

restorasi,

dengan

berbagai alternatif rute

yang

umumnya

disiapkan

melalui dukungan perangkat lunak. Setiap peripheral yang berada di

jaringan ini dihubungkan secara langsung ke setiap peripheral yang lain

dalam jaringan.

Sebagai

contohnya, apabila

terdapat 10

komputer

yang

kita hubungkan dengan jaringan, maka setiap komputer yang terhubung

dalam jaringan

kita hubungkan

dengan 9

buah

komputer

lainnya

secara

terus menerus.

Ciri-ciri topologi Mesh:

1. Topologi Mesh digunakan pada ISP(Internet Service Provider) untuk

memastikan apabila

terjadi

suatu

kerusakan pada

salah

satu system

komputer maka tidak akan mengganggu hubungan jaringan dengan

system komputer lain dalam jaringan

2. Jumlah saluran

yang harus kita sediakan

untuk

membentuk jaringan

Mesh adalah jumlah sentral dikurangi 1

3. Tingkat

kesulitan

jaringan

sebanding

dengan

meningkatnya

jumlah

sentral yang terpasang pada jaringan tersebut.

Gambar 2.4 Topologi Mesh

Topologi Tree/Hybird

Jaringan topologi tree disebut juga

dengan topologi hybrid karena

beberapa

system rangkaian

yang

berbentuk

star

disambungkan

pada

topologi bus

yang berperan sebagai tulang punggung jaringan. Topologi

tree digunakan untuk menghubungkan antar sentral dengan beberapa

hirarki jaringan yang berbeda. Oleh karena itu, jaringan yang

menggunakan

topologi

ini

disebut juga

dengan

topologi

jaringan

bertingkat.

Ciri-ciri jaringan tree/hybrid:

1. Merupakan pengembangan dari topologi jaringan star.

2. Jaringan topologi tree digunakan untuk mendukung algoritma

searching dan sorting

3. Setiap tangkai(node) dalam tree akan dihubungkan dengan

pusat hub yang berada pada awal trafik rangkaian.

Gambar 2.5 Topologi Tree

2.1.2 Perangkat Network

a. Router

Router sering digunakan untuk menghubungkan beberapa network. Baik

Network

yang

sama

maupun

yang

berbeda dari segi teknologinya. Seperti

menghubungkan network yang menggunakan topologi Bus, Star, dan Ring.

Router juga digunakan untuk membagi network besar menjadi beberapa buah

subnetwork(network-network kecil). Sebuah router memilki kemampuan routing.

Artinya

router

secara

cerdas

dapat

mengetahui kemana rute perjalanan

informasi(yang

disebut

packet) akan

dilewatkan. Apakah

ditujukan

untuk

host

lain

yang

satu

network

ataukah

berbeda

network.

Jika

paket-paket

ditujukan

untuk host pada network yang lain maka router akan meneruskannya ke network

tersebut. Sebaliknya, jika paket-paket ditujukan untuk host yang satu network

maka router akan menghalangi paket-paket keluar, sehingga paket-paket tersebut

tidak memenuhi network yang lain.

Dalam diagram atau bagan jaringan, sebuah router seringkali dinyatakan

dengan simbol khusus . Berikut ini

merupakan symbol yang digunakan untuk

menggambarkan router.

Gambar 2.6 Router

b. Bridge

Bridge atau kadangkala disebut transparent bridge merupakan perangkat

network

yang

digunakan

untuk

menghubungkan

dua

buah

LAN(Local Area

Network)

atau

membagi

sebuah

LAN

menjadi

dua

buah

segmen. Tujuannya

adalah untuk mengurangi traffic sedemikian rupa sehingga dapat meningkatkan

performa network.

Bridge dapat mengetahui apakah frame yang ditujukan untuk host yang

satu segmen atau berbeda

segmen. Jika

frame ditujukan kepada host

yang satu

segmen maka bridge akan meneruskannya ke host tersebut dan menutup jalur ke

segmen lain. Sebaliknya jika frame ditujukan untuk host pada segmen yang

berbeda maka bridge akan meneruskannya ke segmen tujuan.

Seringkali

orang

bingung

membedakan router

dengan

bridge,

sepintas

keduanya tampak sama

dan dapat menghubungkan dua buah LAN. Namun

sesungguhnya cara kerja dan fungsi utama kedua perangkat tersebut berbeda.

Dalam bridge

tidak

dikenal

istilah

subnet.

Semua

segmen

yang

dihubungkan oleh

bridge akan dipandang sebagai sebuah subnet. Bridge juga

tidak dapat

membedakan

network protocol address. Jadi, apapun protocol

yang

digunakan akan dapat diloloskan oleh bridge.

Bridge

tidak

dapat

mengenali

alamat logika( seperti IP address). Bridge hanya mengenali alamat fisik host yang

disebut MAC address (Media Access Control) atau hardware address.

Sebuah router dapat bekerja lebih baik pada network dengan beban traffic

yang tinggi dibandingkan dengan bridge. Jika traffic terlalu “tinggi” maka bridge

malah

akan

menyebabkan

penyempitan

jalur transportasi yang biasa disebut

“bottleneck”

sehingga

menyebabkan pelambatan

atau kemacetan

aliran

transportasi.

Simbol

yang

digunakan

untuk

menggambarkan

bridge adalah

sebagai berikut:

Gambar 2.7 Bridge

Ada 3 buah jenis bridge, yaitu:

1. Transparent bridging, jenis bridge yang digunakan pada network Ethernet.

2. Source-route bridging, jenis bridge yang digunakan pada network Token Ring.

3. Translation bridging, digunakan untuk menghubungkan network yang berbeda

teknologi.

Misalkan

menghubungkan

network Token

Ring

dengan

network

Ethernet.

Saat ini bridge sudah semakin jarang digunakan. Salah satu penyebabnya adalah

semakin

terjangkaunya

harga

switch

maupun router dan juga karena perbedaan

kemampuan yang cukup signifikan.

c. Switch

Switch

berfungsi

sebagai

sentral

atau

kosentrator

pada

sebuah

network.

Cara

kerja switch mirip dengan bridge, dan memang sesungguhnya switch adalah bridge yang

memiliki banyak port. Switch dapat mempelajari alamat hardware host tujuan, sehingga

informasi bisa langsung dikirim ke host tujuan. Switch yang lebih cerdas dapat

mengecek frame yang error dan dapat memblok frame yang error tersebut.

Dari cara kerjanya maka switch dapat dikelompokkan menjadi beberapa jenis, yaitu:

Cut through atau fast forward

Switch jenis ini hanya mengecek alamat tujuan. Selanjutnya frame

akan

diteruskan ke

host

tujuan.

Kondisi

ini dapat

mengurangi

“waktu

tunggu” atau

latecy. Inilah jenis switch tercepat di antara jenis lainnya.

Kelemahan Jenis switch ini yaitu tidak dapat mengecek frame-frame yang error.

Frame yang error akan tetap diteruskan ke host tujuan.

Store and forward

Switch akan menyimpan semua frame untuk sementara waktu sebelum

diteruskan

host

tujuan.

Seluruh

frame

akan

dicek melalui

mekanisme

CRC(Cyclic Redudancy Check). Jika ditemukan error maka frame akan

“dibuang” dan tidak diteruskan ke host

tujuan.

Switch

Jenis

ini

paling

“terpercaya” di

antara jenis

lainnya.

Kelemahan

jenis switch

ini

adalah

meningkatnya latency akibat adanya proses pengecekan seluruh frame yang

melalui switch.

Fragment free atau modified cut through

Switch akan membaca 64 byte dari frame sebelum meneruskannya ke host

tujuan. Nilai 64 byte ini merupakan jumlah minimum byte yang dianggap

penting

untuk

menentukan apakah frame error atau tidak. Sehingga switch jenis

ini memiliki unjuk kerja yang cukup baik dan tetap dapat diandalkan.

Seiring dengan semakin meningkatnya kebutuhan, maka switch telah diberi

beberapa fitur tambahan yang tidak dijumpai pada switch jenis lama. Inilah yang disebut

dengan

multilayer switch (MLS). Switch jenis

ini berfungsi sama dengan switch

tradisional, hanya saja memiliki fitur lain seperti QoS(Quality of Service), ToS(Type of

Service), IP Security, IP DSCP to VLAN, VLAN to IP DSCP, dan sebagainya.

2.2

Pengertian Routing

Routing adalah proses dimana suatu router memforward paket ke jaringan yang

dituju. Suatu router

membuat keputusan berdasarkan IP address

yang dituju oleh paket.

Semua router menggunakan IP address tujuan

untuk

mengirim paket. Supaya keputusan

routing tersebut benar, router harus belajar bagaimana untuk mencapai tujuan. Ketika

router menggunakan routing dinamis, informasi ini dipelajari dari

router yang lain.

Ketika

menggunakan

routing

statis,

seorang network administrator mengkonfigurasi

informasi tentang jaringan yang ingin dituju secara manual.

2.2.1

Static Routing

Dalam Static

routing,

konfigurasinya

harus

dilakukan

secara

manual,

administrator jaringan harus memasukkan atau menghapus rute statis jika terjadi

perubahan topologi. Pada jaringan

skala besar,

jika tetap

menggunakan routing

statis,

maka

akan

sangat

membuang waktu administrator jaringan untuk

melakukan update table routing. Oleh sebab itu routing statis hanya mungkin

dilakukan untuk jaringan skala kecil. Sedangkan routing dinamis bisa diterapkan

di jaringan skala besar dan membutuhkan kemampuan lebih dari administrator.

Cara kerja routing statis dapat dibagi menjadi 3 bagian:

Administrator jaringan yang mengkonfigurasi router.

Router melakukan routing berdasarkan informasi dalam tabel routing.

Routing statis digunakan untuk melewatkan paket data.

Seorang administrator harus menggunakan perintah iproute secara manual

untuk mengkonfigurasi router dengan routing statis.

Perintah yang digunakan untuk mengkonfigurasi statis routing:

Router(config)#ip

route [network][Network Mask][address/interface

Next Hop]

2.2.2

Routing Dinamis

Routing protocol adalah berbeda dengan routed protocol. Routing

protocol

adalah

komunikasi

antara router-router.

Routing

protocol

mengijinkan

router-router

untuk

sharing informasi tentang jaringan dan

koneksi antar router.kemudian Router menggunakan informasi ini untuk

membangun dan memperbaiki table routingnya.

Beberapa contoh routing protokol:

Routing Information Protocol (RIP)

Interior Gateway Routing Protocol (IGRP)

Enhanced Interior Gateway Routing Protocol (EIGRP)

Open Shortest Path First (OSPF)

Routed protocol digunakan untuk trafik user langsung.

Routed

protocol

menyediakan

informasi

yang

cukupdalam layer

address jaringannya untuk melewatkan paket yang akan diteruskan dari

satu host ke host yang lain berdasarkan alamatnya.

Contoh routed protocol:

n - Internet Protocol (IP)

n - Internetwork Packet Exchange (IPX)

Perintah yang digunakan untuk mengkonfigurasi dinamik routing:

Open System Interconnection (OSI) Layer

Pada awal tahun 1980an

terjadi peningkatan pesat jumlah jumlah dan

ukuran jaringan. Setelah terjadi hal tersebut dan teknologi berkembang pesat,

disadari akan sulit sekali berkomunikasi dengan bahasa yang berbeda.

Maksudnya adalah, alat-alat jaringan yang dikembangkan tidak memiliki standar

aturan, sehingga alat-alat jaringan mengalami masalah dalam berkomunikasi

antar alat jaringan yang berbeda.

International Organization for Standardization (ISO) mengembangkan

model jaringan seperti Digital Equipment Corporation net (DECnet), System

Network Architecture (SNA), dan TCP/IP untuk menetapkan aturan-aturan yang

dapat diimplementasikan ke semua jaringan. Dengan model yang dikembangkan

oleh ISO, vendor dapat membuat jaringan yang sesuai standar sehingga mampu

berkomunikasi dengan alat jaringan yang berbeda.

Open

System Interconnetion

(OSI)

yang

dikeluarkan

tahun

1984

merupakan

model

jaringan

yang

dibuat oleh

ISO.

OSI

menyediakan

vendor

dengan serangkaian standar yang menjamin kesesuaian yang lebih tinggi dengan

teknologi jaringan yang lainnya. Keuntungan dari model OSI layer (Cisco

Systems, 2005) adalah :

1. Mengurangi kerumitan

2. Standarisasi interface

3. Mempermudah penanganan secara modular

4. Menjamin interoperabilitas teknologi yang berbeda

5. Perkembangan yang sangat cepat

6. Mempermudah pembelajaran dan pengajaran

OSI

merupakan

sebuah

framework yang digunakan untuk mengerti

bagaimana informasi berjalan

dalam

network. Model OSI menjelaskan

bagaimana

paket

berjalan

melalui

berbagai

macam later

hardware

dalam

sebuah network, bahkan bila pengirim dan penerima memiliki tipe jaringan yang

berbeda.

Model referensi OSI memiliki tujuh layer dengan fungsinya masing-

masing. Sebuah data

yang

melewati model

ini akan melalui tujuh layer tersebut

secara berurutan tergantung dari arah data tersebut.

Layer-layer

tersebut

berikut

fungsinya mulai dari layer teratas adalah

sebagai berikut (Cisco System 2005) :

Application Layer (Layer 7)

Menyediakan servis kepada aplikasi seperti e-mail, transfer file, dan

lainnya. Berfungsi

sebagai

antarmuka

dengan

aplikasi

dengan

fungsionalitas jaringan, mengatur bagaimana aplikasi dapat mengakses

jaringan,

dan

kemudian

membuat

pesan-pesan kesalahan. Protokol yang

berada dalam lapisan ini cotohnya adalah HTTP, FTP, SMTP, dan NFS.

Presintation Layer (Layer 6)

Layer

ini

mengelola

informasi

yang disediakan

oleh

layer

aplikasi

(application layer) supaya informasi yang dikirimkan dapat dibaca oleh

layer aplikasi

pada

system

lain.

Layer

ini juga

menangani

representasi

data seperti format, encoding, dan jenis kompresi.

Contoh protokol

yang digunakan

dalam rancangan topologi adalah

protokol SSH.

Session Layer (Layer 5)

Menyediakan struktur control untuk komunikasi diantara aplikasi-aplikasi,

membuka, mengatur, dan menghentikan koneksi (session) diantara

aplikasi-aplikasi yang saling bekerja.

Berfungsi untuk mendefinisikan

bagaimana koneksi dapat dibuat, dijaga, atau dihancurkan. Selain itu, di

level ini juga dilakukan resolusi nama.

Transport Layer (Layer 4)

Menyediakan end-to-end connection yang menjamin reliabilitas data,

transparan diantara titik-titik; menyediakan end-to-end recovery dan flow

control.

Berfungsi untuk memecah data ke dalam paket-paket data serta

memberikan nomor urut ke paket-paket tersebut sehingga dapat disusun

kembali pada sisi tujuan setelah diterima. Selain itu, pada level ini juga

membuat sebuah tanda bahwa paket diterima dengan sukses

(acknowledgement), dan mentransmisikan ulang terhadp paket-paket yang

hilang di tengah jalan.

Contoh protokol yang digunakan dalam rancangan topologi jaringan

adalah TCP dan UDP.

Network Layer (Layer 3)

Member alamat logis data dan menentukan jalur

yang akan dilewatinya;

menyediakan informasi bagi layer yang lebih tinggi dalam transmisi data

dan teknologi switching yang digunakan untuk menghubungkan system;

bertanggung jawab dalam membuka, menjaga dan menutup koneksi. Pada

rancangan topologi yang dibuat, contoh protokol yang digunakan adalah

HSRP, dan OSPF

6. Data Link Layer (Layer 2)

Menangani

perpindahan data

dari

network

interface

menuju

medium

fisik.

Menyediakan

transfer

informasi

yang

reliable

melewati

media

fisik.

Mengirim blok-blok (frame) dengan sinkronisasi, error control, dan

flow control.

Selain itu, pada level ini terjadi, pengalamatan perangkat keras (seperti

halnya Media Access Control Address (MAC Address)), dan menetukan

bagaimana perangkat-perangkat jaringan seperti hub, bridge, repeater, dan switch

layer

2 beroperasi.

Spesifikasi

IEEE

802,

membagi

level ini

menjadi

dua

level

anak, yaitu lapisan Logical Link Control (LLC) dan lapisan Media Access

Control (MAC).

Dalam rancangan

topologi

yang

dibuat,

data

link

layer

yang

digunakan

adalah

CSMA/CD(Carrier

Sense

Multiple Access

with

Collision

Detection).

CSMA/CD

merupakan

metode

akses jaringan yang paling populer digunakan di

dalam jaringan

lokal, jika dibandingkan dengan teknologi metode akses jaringan

lainnya.

CSMA/CD

didefinisikan

dalam

spesifikasi IEEE

802.3 yang

dirilis

oleh Institute of Electrical and Electronic Engineers (IEEE).

7. Physical Layer (Layer 1)

Berhubungan dengan transmisi dan aliran bit dalam media fisik;

berhubungan

dengan perangkat keras,

fungsi,

dan

procedural

dalam

mengakses

media fisik,

contoh : kabel, connector, tegangan, dan data rates.

Dalam topologi jaringan yang telah dibuat, physical layer yang digunakan adalah

teknologi Ethernet.

Gambar 2.8 Alur Data Melewati OSI 7-layer

Setiap layer bertanggung jawab untuk meneruskan data dalam bentuk yang

sesuai kepada layer di atas dan di bawahnya.

2.4

Transmission Control Protocol/Internet Protocol (TCP/IP)

U.S. Department of Defense (DoD)

menciptakan

model

TCP/IP,

karena

DoD ingin mendesain network yang dapat tetap berfungsi dalam kondisi apapun,

termasuk

perang

nuklir

(Cisco System, 2005). Dunia networking terhubung

dengan berbagai

macam

media

yang berbeda-beda seperti cooper wires,

microwaves, optical fibers, dan satellite links. DoD menghendaki transmisi paket

setiap saat dalam kondisi apapun. Kesulitan

ini

membawa DoD ke dalam

penciptaan TCP/IP.

Tidak

seperti

teknologi

networking

yang sebelumnya, TCP/IP dirancang

dengan

standar

terbuka.

Ini

berarti semua

orang

bebas

unruk

menggunakan

TCP/IP. Ini mempercepat perkembangan TCP/IP sebagai sebuah standar.

Sebagai

sebuah

protocol

TCP/IP juga

memiliki

model

referensi

sendiri

yang

terdiri dari

layer

dengan keterangan

sebagai berikut

(Cisco

Systems,

2005) :

Application Layer

Layer

ini

berfungsi

untuk

menangani high-level

protocol,

masalah

representasi

data,

proses

encoding,

dan

dialog

control; yang memingkinkan

terjadinya

komunikasi

antar

aplikasi

jaringan.

Layer

ini

berisi

spesifikasi

protokol-protokol

khusus

yang

menangani

aplikasi

umum

seperti Telnet,

File

Transfer Protocol (FTP), Domain Name Syster (DNS), dan lain-lain.

Transport Layer

Layer ini meyediakan

layanan pengiriman dari sumber data menuju ke

tujuan data dengan cara membuat logical connection antara keduanya. Layer ini

bertugas

untuk

memecah data dan

membangun kembali data

yang diterima dari

application

layer

dalam

aliran

data

yang

sama

antara

sumber

dan

pengirim

data. Transport

layer

juga

menangani

masalah

realibility,

flow control, dan

error

correction. Layer ini terdiri dari dua protokol yaitu TCP dan UDP. Protokol TCP

memiliki

orientasi

terhadap

reliabilitas data.

Sedangkan

protokol

UDP lebih

berorientasi kepada kecepatan pengiriman data.

3. Internet Layer

Layer ini memiliki tugas utama untuk memilih rute terbaik yang akan

dilewati oleh sebuah paket data dalam sebuah jaringan. Selain itu,

layer

ini juga

bertudas untuk melakukan packet switching untuk mendukung tugas utama

tersebut.

Layer

ini

terdiri

dari

Internet

Protocol (IP),

Internet

Control

Message

Protocol

(ICMP), Address

Resolution

Protocol

(ARP),

dan

Reverse Addres

Resolution

Protocol (RARP).

4. Network Access Layer

Layer ini bertugas untuk mengatus semua hal-hal yang diperlukan sebuah

paket IP agar

dapat

dikirimkan

melalui

sebuah

medium

fisik jaringan.

Termasuk

didalamnya detil teknologi LAN dan WAN.

2.5

Teknologi Ethernet

Ethernet

adalah teknologi komputer berbasis jaringan frame untuk Local

area

network (LAN). Asal

Ethernet

bermula

dari

sebuah

pengembangan WAN di University

Hawaii pada

akhir

tahun 1960 yang

dikenal dengan

nama

"ALOHA".

Universitas

tersebut

memiliki

wilayah

yang

luas dan berkeinginan untuk menghubungkan komputer-komputer yang tersebar

di kampus tersebut menjadi sebuah jaringan komputer kampus.

Proses standardisasi teknologi Ethernet akhirnya disetujui pada tahun

1985 oleh Institute of Electrical and Electronics

Engineers (IEEE), dengan

sebuah standar yang dikenal dengan Project 802. Standar IEEE selanjutnya

diadopsi oleh International Organization for Standardization (ISO), sehingga

menjadikannya sebuah standar internasional dan mendunia yang ditujukan untuk

membentuk

jaringan

komputer.

Ethernet dapat bertahan hingga saat ini dan

menjadi

arsitektur

jaringan

yang paling

banyak

digunakan

dikarenakan

keserdahanaan dan keandalannya.

Jika dilihat dari kecepatannya, Ethernet terbagi menjadi empat jenis, yakni

sebagai berikut:

10 Mbit/detik, yang sering disebut sebagai Ethernet saja (standar yang

digunakan: 10Base2,10Base5,10BaseT,10BaseF).

100 Mbit/detik, yang sering disebut sebagai Fast Ethernet (standar yang

digunakan: 100BaseFX,100BaseT,100BaseT4,100BaseTX).

1000 Mbit/detik atau 1 Gbit/detik, yang sering disebut sebagai Gigabit

Ethernet (standar

yang

digunakan: 1000BaseCX,1000BaseLX,1000baseSX,1000BaseT).

10000 Mbit/detik

atau 10 Gbit/detik. Standar ini belum

banyak

diimplementasikan.

Ethernet adalah LAN yang paling popular saat ini dan setidaknya hingga beberapa tahun

mendatang.

Popularitas

teknologi

ini

lebih dikarenakan

aspek

ekonomisnya

daripada

keunggulan-keunggulan teknis apapun. Pada kenyataannya, terdapat teknologi-teknologi

lain

yang

lebih

cepat

dan

aman

yang

mampu

mengakomodir

komunikasi

untuk

jarak

yang jauh

melebihi Ethernet. Namun demikian, tidak ada yang

lebih murah

dibandingkan Ethernet. Perusahaan memilih menggunakan Ethernet karena kebanyakan

hardware yang beredar juga hampir semuanya mengadopsi teknologi Ethernet, sehingga

perusahaan memutuskan teknologi ini.

Keberhasilan Ethernet disebabkan oleh faktor-faktor berikut ini:

Kesederhanaan dan kemudahan pemeliharaan

Kemampuan untuk memadukan teknologi baru

Reliabilitas

Rendahnya biaya instalasi dan upgrade

2.6

Spanning Tree Protocol

Spanning Tree

Protocol (STP)

adalah

data

link

layer

network

protocol

yang

menjamin

tidak

adanya

loop

dalam

topologi

dari

banyak

bridge/switch

dalam LAN. Dalam model OSI untuk jaringan komputer, STP ada di layer 2 OSI.

Spanning tree memperbolehkan desain jaringan memiliki redundan

(pengurangan) links untuk membuat jalur backup otomatis jika sebuah link aktif

gagal

bekerja,

tanpa

adanya

bahaya

dari loop

pada

bridge.Secara

garis

besar,

Spanning Tree Protocol bekerja dengan cara :

Menentukan root bridge :

Root bridge dari spanning

tree

adalah bridge

dengan

bridge

terkecil

(terendah). Tiap bridge

mempunyai

unique

identifier

(ID)

dan

sebuah

priority

number yang bisa dikonfigurasi. Untuk membandingkan dua bridge ID, priority

number yang pertama kali dibandingkan. Jika priority number antara kedua

bridge

tersebut

sama,

maka

yang

akan dibandingkan selanjutnya adalah MAC

addresses.

2. Menentukan least cost paths ke root bridge (penjaluran):

Spanning tree yang sudah dihitung mempunyai properti yaitu pesan dari

semua alat yang terkoneksi ke root bridge dengan pengunjungan (traverse)

dengan cost

jalur terendah,

yaitu path dari alat ke root

memiliki cost terendah

dari semua paths dari alat ke root.Cost of traversing sebuah path adalah jumlah

dari

cost-cost

dari

segmen

yang

ada

dalam path.

Beda

teknologi

mempunyai

default

cost

yang berbeda

untuk segmen-segmen jaringan. Administrator dapat

memodifikasi cost untuk pengunjungan segment jaringan yang dirasa penting.

3. Non-aktifkan root path lainnya

Langkah bertujuan

untuk

menentukan cost terendah

untuk tiap

path dari

peralatan ke root bride, maka port yang aktif yang bukan root port diset menjadi

blocked port. Hal ini dilakukan untuk antisipasi jika root port tidak bisa bekerja

dengan baik,

maka port yang tadinya di blok akan di aktifkan dan kembali

lagi

untuk menentukan path baru.

Gambar 2.9 Bridging loops dan STA – Algoritma Spanning Tree

Bridge menghubungkan dua segmen LAN, membentuk satu jaringan. Bridge,

dengan

namanya

saja

sudah

mensiratkan arti sebuah jembatan, merupakan titik

pertemuan antara dua segmen jaringan.

Jika bridge ini tidak berfungsi, maka sudah pasti traffic antara kedua segmen

jaringan tersebut menjadi tidak mungkin. Agar dua jaringan tadi bisa fault

tolerance (artinya jika ada kerusakan maka harus ada backup

yang

menggantikan

fungsi tersebut), maka setidaknya harus ada dua bridge untuk menghubungkan

kedua jaringan.

2.6.1

Spanning Tree Protocol - Bridging Loop

Dalam

gambar

ini,

kedua

jaringan

dihubungkan

dua

buah

bridge

yang

bersifat

fault

tolerance,

jika fungsi

bridge

yang

beroperasi

tidak

berfungsi, atau gagal berfungsi,

maka bridge satunya akan menggantikan

fungsi bridge

yang

gagal

fungsi

tadi. Walaupun kedua bridge

ini hidup,

akan tetapi secara teori

hanya satu saja yang berfungsi (misalnya bridge

#1). Jika bridge # 1 ini tidak berfungsi, maka bridge # 2 akan

menggantikan fungsinya.

Gambar 2.10 Spanning Tree Protocol - Broadcast Storm

Terdapat hanya satu jalur pada karena jika keduanya berfungsi, maka

terjadi redundansi link (jalur) antara dua

segmen

jaringan

tersebut.

akibatnya

sudah

dipastikan

bahwa

paket

antar

dua jaringan

tersebut

berputar-putar melewati kedua bridge

tadi tanpa henti sampai akhirnya

mati sendiri. Kondisi ini disebut sebagai bridging loops atau bisa juga

disebut dengan broadcast storm.

Komisi

standard 802.1d

mendefinisikan standard yang disebut Spanning

Tree Algoritm (STA), atau Spanning Tree Protocol (STP) untuk mencegah

terjadinya bridging loop. Dengan protocol ini, satu bridge untuk setiap

jalur

(rute) di

beri

tugas

sebagai

designated

bridge.

Hanya

designated

bridge

yang

bisa

meneruskan

paket. Sementara redundansi bridge

bertindak sebagai backup.

2.6.2

Keuntungan dari spanning tree algoritma

Spanning

tree algoritma

sangat

penting dalam

implementasi

bridge pada jaringan anda. Keuntungan nya adalah sebagai berikut:

1.Mengeliminir bridging loops

2.Memberikan jalur redundansi antara dua piranti

3.Recovery secara automatis dari suatu perubahan topology atau

kegagalan bridge

4.Mengidentifikasikan jalur optimal antara dua piranti jaringan

2.6.3

Cara Kerja Spanning Tree

Spanning tree algoritma secara otomatis menemukan topology

jaringan, dan membentuk suatu jalur tunggal yang yang optimal melalui

suatu bridge jaringan dengan menugasi fungsi-fungsi berikut pada setiap

bridge. Fungsi bridge menentukan bagaimana bridge berfungsi dalam

hubungannya dengan bridge lainnya, dan apakah bridge meneruskan

traffic ke jaringan-jaringan

lainnya atau tidak.

2.7 OSPF (Open Shoest Path First)

OSPF bekerja dengan

sebuah algoritma

yang disebut Dijkstra. Pertama, sebuah

pohon

jalur

terpendek

(shortest

path

tree)

akan

dibangun,

dan

kemudian routing

table akan

diisi

dengan

jalur

terbaik

yang

dihasilkan

dari

pohon

tersebut.

OSPF

melakukan converge dengan cepat,

meskipun

tidak

secepat

EIGRP,

dan OSPF

mendukung multiple route dengan biaya (cost) yang sama,dengan tujuan yang sama

2.7.1

Cara OSPF Membentuk Hubungan dengan Router Lain

OSPF

dalam

menjalankan pertukaran

informasi routing, hal

pertama yang harus dilakukannya adalah membentuk sebuah komunikasi

dengan

para

router

lain.

Router

lain

yang

berhubungan

langsung

atau

yang berada di dalam satu jaringan dengan router OSPF tersebut disebut

dengan neighbour router atau router tetangga. Langkah pertama yang

harus dilakukan sebuah router OSPF adalah harus membentuk hubungan

dengan neighbor router. Router OSPF mempunyai sebuah mekanisme

untuk dapat menemukan router tetangganya dan dapat membuka

hubungan. Mekanisme tersebut disebut dengan istilah Hello protocol.

Dalam membentuk

hubungan dengan tetangganya, router OSPF akan

mengirimkan sebuah paket berukuran kecil secara periodik ke dalam

jaringan atau ke sebuah perangkat yang terhubung langsung dengannya.

Paket

kecil

tersebut dinamai dengan

istilah Hello

packet. Pada kondisi

standar, Hello packet dikirimkan berkala setiap 10 detik sekali (dalam

mediabroadcast

multiaccess)

dan

30 detik sekali

dalam

media Point-to-

Point.

Hello packet berisikan informasi seputar pernak-pernik yang ada pada

router pengirim. Hello packet pada umumnya dikirim dengan

menggunakan multicast address untuk menuju ke semua router

yang

menjalankan

OSPF

(IP

multicast 224.0.0.5). Semua router yang

menjalankan OSPF pasti akan mendengarkan protocol hello ini dan juga

akan mengirimkan hello packet-nya secara berkala. Cara kerja dari Hello

protocol dan

pembentukan

neighbour

router terdiri

dari

beberapa

jenis,

tergantung dari jenis media di mana router OSPF berjalan.

2.8

Ping

Ping (Packet Internet Gopher) adalah sebuah program utilitas yang dapat

digunakan untuk memeriksa konektivitas jaringan berbasis

teknologi Transmission Control Protocol/Internet Protocol (TCP/IP).

Dengan menggunakan utilitas ini, dapat

diuji

apakah

sebuah

komputer

terhubung

dengan komputer

lainnya. Hal

ini

dilakukan

dengan

mengirim

sebuah paket kepada alamat IP yang hendak diujicoba konektivitasnya dan

menunggu respon darinya.

Utilitas ping akan menunjukkan hasil yang positif jika dua buah komputer

saling terhubung di dalam sebuah jaringan. Hasil berupa statistik keadaan

koneksi

kemudian

ditampilkan

di bagian

akhir.

Kualitas

koneksi

dapat

dilihat

dari besarnya waktu pergi-pulang (roundtrip) dan besarnya jumlah paket yang

hilang (packet loss). Semakin kecil kedua angka tersebut, semakin bagus kualitas

koneksinya.

Traceroute (Tracert)

adalah

perintah

untuk

menunjukkan

rute

yang

dilewati paket untuk mencapai tujuan. Ini dilakukan dengan mengirim pesan

Internet Control Message Protocol (ICMP)

Echo Request ke tujuan dengan nilai

Time to Live yang semakin meningkat. Rute yang ditampilkan adalah daftar

interface router (yang paling dekat dengan host) yang terdapat pada jalur antara

host dan tujuan.

Time

Live

(TTL)

adalah

suatu

nilai

waktu

yang

diberikan

dalam

paket data yang dikirimkan melalui jaringan TCP/IP untuk menyatakan berapa

lama paket tersebut bisa beredar/berjalan di dalam

jaringan. Nilai tersebut akan

memberitahukan kepada router apakah paket tersebut harus diteruskan ke router

selajutnya (next hop router) atau di-discard.

2.9 Konsep jaringan GSM

Global System for Mobile Communication (GSM) merupakan salah satu trend teknologi

seluler

yang

paling

banyak dipakai

pada saat ini. GSM

merupakan

teknologi

seluler

generasi-2 (2G) yang menggunakan teknologi modulasi digital, menyediakan kapasitas

lebih besar, kualitas suara dan sekuritas yang lebih baik jika dibandingkan teknologi

seluler generasi-1 (1G).Pada teknologi

ini suatu pita frekuensi tertentu yang lebih lebar

dibagi

bagi

dalam

beberapa time

slot.

Hal

ini

berarti

bahwa

beberapa

panggilan

dapat menggunakan kanal frekuensi yang sama tetapi pada suatu time slot yang berbeda

–

beda.

Awalnya teknologi ini dirancang pada

frekuensi 900 MHz (GSM 900). Pada

perkembangan selanjutnya, teknologi GSM mulai dioperasikan pada frekuensi 1800

MHz atau disebut DCS 1800.Global System for Mobile Communication (GSM) mampu

mentrasmisikan voice dan

data,

namun bit

ratenya

masih

kecil

yaitu

sekitar

9,6

kbps.

Dimana dengan bit rate seperti itu hanya data-data yang mempunyai bit rate rendah

seperti SMS saja yang bisa dikirimkan. Komunikasi pada GSM berbasiskan circuit

switch, artinya pembagian kanal dimana setiap satu kanal itu mutlak dimiliki oleh

satu user.

Sebuah jaringan GSM terdiri dari jaringan akses radio dan jaringan

inti.Jaringan akses

radio disebut Base Station Subsystem (BSS). Ini terdiri dari:

•

Cell

daerah dilayani

oleh

pemancar

radio

penerima. Operator akan

menentukan

besar atau

kecil-

nya area

ini

tergantung

pada

jumlah

pelanggan

yang

menggunakan

pada

daerah

tersebut

dan

faktor-faktor

lain (misalnya

cell

akan

lebih

kecil

daerah

perkotaan

yang

sangat

padat penduduknya

dan

lebih

besar

daerah

pedesaan

yang

kurang penduduknya).

•

BTS

(Base Transceiver

Station)

pemancar

radio

penerima

yang

berkomunikasi

dengan

stasiun

bergerak. Selain

itu

mungkin

ada

peralatan

lainnya

pada

base

station

untuk transcoding dll.

• BSC (Base Station Controller) -

entitas fisik yang menghubungkan sekelompok sel

dengan

MSC. Setiap

BSC

bertanggung

jawab

untuk

tugas-tugas

seperti

serah

terima

ketika subscriber fisik bergerak antar sel.

•

MSC - Mobile Switching Centre. Sebuah MSC adalah switch. Satu MSC

mengontrol

switching untuk kumpulan dari beberapa cell dalam satu lokasi. biasanya ada hubungan

langsung antara MSC dan

VLR.

•

HLR -

Home

Location

menyimpan

secara

permanen

data

langganan

(profil

layanan)

untuk

setiap

pelanggan di

jaringan operator. Hal

ini

juga

menyimpan

lokasi pelanggan saat ini (alamat MSC saat ini) dalam jaringan.

•

EIR

Equipment

Identity

EIR

adalah

database

dari

nomor IMEI

handset

(International

Mobile

Equipment

Identity. EIR

setiap

mengotentikasi

handset

dalam

jaringan

dengan

memeriksa

IMEI

dalam

database

EIR. Umumnya

EIR

hanya

digunakan

dalam jaringan

yang

memerlukan

hukum

atau

peraturan

nasional

memerlukannya sehingga tidak semua operator akan memiliki EIR.

Jaringan Asing - Sebuah jaringan milik operator lain. Umumnya operator memiliki

perjanjian roaming dengan operator di negara-negara yang berbeda yang memungkinkan

pelanggan untuk menerima layanan jaringan saat pelanggan berada dalam batas-batas

geografis jaringan operator asing. Gateway MSC digunakan antara jaringan untuk

signaling dan call routing.

2.9.1 HLR Overview

Home

Location

Home

Location Register

(HLR)

adalah

database

yang

digunakan untuk penyimpanan dan pengelolaan data user, untuk semua pelanggan dalam

satu operator. Ketika seseorang membeli nomor, data pelanggan akan terdaftar di HLR

operator

tersebut. HLR

menyediakan

informasi

tentang

pelanggan

jaringan

untuk

membuat dan menerima panggilan.Tanpa HLR jaringan tidak akan mampu memberikan

layanan kepada pelanggan.

• HLR bertanggung jawab untuk mengetahui daerah yang MSC dimana pelanggan yang

saat ini berada

• HLR

bertanggung

jawab

untuk

menyimpan

semua

detail

tentang

profil

pelanggan.Bahkan, HLR harus memegang data yang digunakan jaringan untuk

memberikan layanan kepada pelanggan.

•

HLR bertanggung jawab

untuk

menyimpan

hubungan

antara IMSI danMSISDN(s)

pada setiap subscription.

•

HLR bertanggung jawab untuk menyimpan data yang dapat mengotentikasi pelanggan.

2.9.2 Fungsi Utama HLR

Otentikasi

HLR menyimpan data untuk setiap pelanggan yang berguna untuk menandakan

pelanggan tersebut. Data

ini digunakan

untuk

mencegah penggunaan

penipuan

identitas pelanggan, yang penting baik bagi pelanggan dan operator jaringan.

Manajemen mobilitas

HLR menyimpan data tentang lokasi (VLR dan SGSN)untuk setiap pelanggan di

jaringan dimana mereka mendaftarkan nomor mereka. Setiap kali pelanggan

bergerak secara

geografis

daerah

lain

maka

HLR diberitahu

tentang

lokasi

baru si pelanggan tersebut.

3. Layanan pesan singkat

HLR menyediakan dukungan untuk layanan pesan singkat dengan menyediakan

lokasi pelanggan dan memberi informasi tentang pesan yang tidak terkirim.

2.9.3 Data yang terdapat pada HLR

Data pelanggan

HLR menyimpan data pelanggan(setiap profil pelanggan).Data ini menentukan

layanan pelanggan yang dipilih, dan pengaturan terkait untuk pelanggan

tersebut.Contohnya adalah:

pengaturan individual pelanggan otentikasi.

data tentang telepon dan layanan data untuk pelanggan yang ditetapkan.

lokasi saat ini pelanggan dalam jaringan.

2.10.

HSRP (Hot Standby Router Protocol)

HSRP adalah

metode

standar

untuk memberikan

ketersediaan jaringan

yang tinggi dengan menyediakan First-hop redundancy untuk IP host pada LAN

IEEE

802

dikonfigurasi

dengan

default

gateway IP address. Sebuah jaringan

dengan

High

availability

menyediakan

sarana

alternatif yang

mana

semua

infrastructure paths dan key server dapat diakses setiap saat. Hot Standby Router

Protocol (HSRP) adalah salah satu

fitur

perangkat

lunak

tersebut

yang

dapat

dikonfigurasi untuk menyediakan Layer 3 redundansi untuk network host.

Dengan adanya protokol HSRP memungkinkan dua router interface untuk

bekerja sama

untuk menyajikan penampilan satu virtual router atau default

gateway

untuk

host

LAN.

Dengan

kata lain ketika

salah

satu router

yang

terkonfigurasi

dalam

HSRP

nya

down

maka

Link

pada

jaringan

tersebut tetap

berjalan, dikarenakan

gateway

yang

kenal

host adalah

nya

virtual

router.

HSRP mendefinisikan sebuah Standby router, dengan satu router sebagai

Active Router. HSRP menyediakan gateway redundancy dengan sharing IP dan

MAC

address

antara

redundant

gateways

yang

tergabung

dalam

HSRP

yang

sama.

Tabel menjelaskan beberapa istilah yang digunakan dengan HSRP.

Term ( Istilah )

Definition ( Definisi )

Active Router

Router yang meneruskan paket-paket untuk virtual router

Standby Router

Router cadangan Bila Active Router Down

Standby Group

Group

dari

router

yang berpatisipasi dalam

HSRP

yang

secara

bersamaan mengemulasi suatu virtual router

Sebuah HSRP Group terdiri dari :

Satu aktif router

Satu siaga router

Satu virtual router

router Lainnya

HSRP Active dan Standby Router mengirimkan hello message ke multicast

address 224.0.0.2 User Datagram Protocol (UDP) port 1985.

Virtual Router

Virtual

Router

hanya

sebuah

IP dan

MAC

address

pada

end

device

yang

dikonfigurasi sebagai default gateway . Router yang aktif akan memproses semua

paket dan frame yang dikirim ke virtual router addrress.

Router aktif

Di dalam HSRP Group, satu router dipilih untuk menjadi router aktif. Router aktif

memforward paket yang dikirimkan ke MAC address pada Virtual Router.

Active Router merespon traffic untuk virtual router. Jika end station mengirimkan

sebuah paket ke virtual router MAC address, Active router menerima dan

memproses paket tersebut. Jika end station mengirimkan ARP request dengan

virtual router IP address, Active

router

membalas dengan

virtual

router MAC

address.

HSRP menggunakan skema prioritas untuk menentukan router mana yang

menjadi router aktif . Untuk mengkonfigurasi router sebagai router aktif,kita

memberikan prioritas yang lebih tinggi

daripada prioritas router yang

standby.Prioritas

default

jika

tidak diubah

adalah

100,

jadi jika

kita

mengkonfigurasi hanya pada satu router untuk memiliki prioritas yang lebih

tinggi, maka router itu yang akan menjadi router aktif.

HSRP

berjalan

dengan

melakukan

pertukaran

pesan multicast

untuk

memberitahukan prioritas diantara router-router

yang telah dikonfigurasi. Ketika

router aktif

gagal untuk mengirim pesan berupa “halo” dalam jangka waktu yang

tentukan,maka

router

siaga dengan prioritas

tertinggi

akan

menjadi

router

aktif. Router-router yang telah dikonfigurasikan HSRP melakukan pertukaran tiga

jenis pesan multicast:

Halo --- pesan halo memberitahukan kepada router lain tentang prioritas

router

dan

status kondisi

router. Secara

default, router

mengirimkan pesan

halo HSRP setiap tiga detik.

Coup --- Ketika sebuah router siaga berubah fungsi menjadi router aktif, maka

router ini mengirimkan coup message.

Resign --- Sebuah router

yang aktif akan mengirimkan pesan

ini ketika akan

dimatikan atau ketika ada sebuah router yang memiliki prioritas lebih tinggi

dari router tersebut mengirimkan pesan halo.

HSRP-router akan dikonfigurasikan menjadi salah satu status dibawah ini:

Aktif --- Router yang melakukan fungsi transfer paket.

Standby --- Router yang siap untuk melakukan fungsi transfer paket jika

router aktif mati.

Speaking and listening --- router sedang mengirim dan menerima pesan

halo.

Listening --- Router sedang menerima pesan halo .