10/26/2016
Outline Jaringan komunikasi switching
Teknik Switching
Circuit switching Packet switching
Ricky Maulana Fajri
Pengertian dasar
Perkembangan komunikasi modern Komunikasi telepon jaringan PSTN (Public
Komunikasi adalah saling menyampaikan
informasi kepada tujuan yang diinginkan Informasi bisa berupa
suara percakapan (voice), (voice) musik (audio), gambar diam (photo), gambar bergerak (video), data digital (text, binary, etc)
Komunikasi bisa dilakukan antara 2 atau lebih
Switched Telepon Network), ISDN (Integrated Service Digital Network) : tidak hanya suara (voice), tetapi juga data digital dan video multimedia Komunikasi radio jaringan radio seluler : AMPS, GSM UMTS, GSM, UMTS HSDPA, HSDPA HSUPA, HSUPA dll yg sejenis, sejenis maupun yg berteknologi CDMA, disamping jaringan radio nonseluler seperti WiFi dan WiMAX. Komunikasi data jaringan internet seperti komunikasi ftp, e-mail, web, e-commerse, dll multimedia cloud computing
tempat yang berdekatan maupun berjauhan
Diagram blok sistem komunikasi modern
Klasifikasi jaringan komunikasi Bds cara node mempertukarkan informasi
Communication Network Switched Communication Network
Broadcast Communication Network
Topik Pembahasan Circuit-Switched Communication Network
Packet-Switched Communication Network
Datagram Network
Virtual Circuit Network
1
10/26/2016
Konsep nodes dan links Jaringan komunikasi biasa digambarkan dalam node dan link Node: merepresentasikan end-terminal, perangkat jaringan; digambarkan
dengan bentuk lingkaran, kotak Link: merepresentasikan hubungan/koneksi antar nodes; digambarkan dengan g g garis Sebagai perangkat jaringan, node dapat memiliki fungsi: Router Switcher
Kategori link / jaringan Berdasarkan jangkauan dibedakan menjadi 3 LAN (Local Area Network), dibatasi suatu area seperti
lab, perkantoran disebuah gedung atau sebuah sekolah dan jangkauan biasanya hingga 1 km. MAN (Metropolitan Area Network), lebih besar dari pada LAN. Meliputi sebuah kota / wilayah tertentu. WAN (Wide Area Network), lingkup sangat luas; biasanya sudah menggunakan satelit ataupun kabel bawah laut, menghubungkan antar negara. Dapat dikatakan sebagai internet.
Multiplexer
Mengapa perlu switching?
Mengapa perlu switching?
Indonesia
Latar belakang :
8 juta pengguna fix telephone 30 juta pengguna internet 180 juta pengguna ponsel
Dunia More..
Bandwidth suatu saluran komunikasi, baik
voice maupun data, tidak termanfaatkan maksimal Munculnya idle time (saluran terus terhubung
meski sudah tidak terpakai). Biaya telekomunikasi jadi sangat mahal,
terutama untuk jarak jauh
Beberapa prinsip switching Switching tidak melihat isi data/ informasi yang
ditransmisikannya Transmisi data dimulai dan diakhiri di station (komputer,
terminal,, telepon, p , dsb). ) Rute ditentukan di setiap node yang dilalui. Koneksi antar node dilakukan secara multiplex Biasanya terhubung sebagian, sebagian lainnya sebagai
koneksi redundant/back-up (untuk meningkatkan reliabilitas jaringan)
[1] Circuit switching Circuit switching merupakan teknologi
telekomunikasi dimana dua node jaringan membentuk suatu saluran komunikasi khusus (sirkuit) yang menghubungkan mereka selama sesi komunikasi sebelum node dapat berkomunikasi. Node seolah-olah tersambung secara fisik melalui sebuah sirkit (saluran). Banyak diterapkan pada sistem telepon konvensional
2
10/26/2016
[1] Prinsip
[1] Proses
Menerapkan sebuah path komunikasi yang dedicated antara 2 buah node (Connection Oriented). Prosesnya melibatkan 3 tahap:
Switch
incoming links
outgoing links
Circuit Establishment (terminal - nodes - terminal) Signal Transfer (analog voice, digitized voice, binary data) Circuit Disconnect
Jika sirkit tidak tersedia maka terjadi blocked (nada/tanda sibuk) Ada garansi quality of service (bandwidth, latency, jitter) Tidak akan ada informasi yg hilang sepanjang sirkit tersambung terus menerus
How to Multiplex?
How to Demultiplex? How to Switch?
[1] Timing [1] Routing Host 1
Switch 1
a dan b terkoneksi dalam satu buah
Host 2
Switch 2
end office, sedangkan c dan d koneksi
Efisiensi jaringan diperoleh cara meminimisasi switching dan kapasitas transmisi yang lebihdengan kompleks processing delay at Switch 1 propagation delay between Host 1 and dS Switch1 it h1
Circuit Establishment
propagation delay between Host 2 and Switch2
Data Transmission
Information time
Circuit Termination
[1] Routing
Pelanggan : a, b, c, d
Local loop : link antara pelanggan dan jaringan Biasanya : twisted pair ~10 km
exchanges : switching lokal dalam sebuah jaringan. Mendukung ribuan pelanggan dalam local area.
Trunks : cabang-cabang antara exchanges. Membawa multiple voice-frequency dengan menggunakan FDM (Frequency Division Multiplex) atau synchronous TDM (Time Division Multiplex).
[1] Contoh C
B
1
2
3
D
6
E
5 A
4 7
F
Jalur komunikasi A – D terbentuk melalui routing yang terbaik dan akan tetap selama komunikasi berlangsung/belum diputus oleh salah satu pihak.
Physical copper connection set up when call is made
Switching offices
3
10/26/2016
[1] Multiplexing/demultiplexing dengan teknik TDM
[1] Contoh (contd.) Ada proses pembangunan hubungan dan hubungan tetap
terjaga selama percakapan berlangsung Sumber daya jaringan dialokasikan (reserved) dan diduduki
secara tetap (dedicated) dari pengirim sampai penerima selama pembicaraan berlangsung
Frames
Bukan strategi yang efisien Slots = 0 1 2 3 4 5
Selama terjadi hubungan, saluran fisik akan digenggam bahkan
selama periode “silence” (saat di mana tidak ada informasi yang dikirimkan)
0 1 2 3 4 5
Time dibagi dalam frames dan frames dibagi dalam slot Posisi slot dalam frame menunjukkan kepemilikan data dari suatu percakapan misalnya slot 0 milik percakapan berwarna merah Membutuhkan sinkronisasi antara pengirim dan penerima Time slot menjadi identitas data pengirim maupun penerima Time slot yang sudah diduduki tidak bisa digunakan oleh yang lainnya kecuali bila percakapan sudah selesai. Di sepanjang percakapan, jika ada waktu jeda yang tidak berisi informasi maka kapasitas time slot yang tersedia tidak akan termanfaatkan tidak efisien
[1] Keuntungan & Kelemahan Pertanyaan ?
KEUNTUNGAN Sekali koneksi terjadi:
Jaringan transparan (seolah hanya koneksi langsung antar stations) Fixed data rate tanpa adanya delay
Sangat baik untuk komunikasi real time
KELEMAHAN Tidak efisien
Selama koneksi berlangsung, time slot akan selalu diduduki walaupun tidak ada data yang dikirim Delay sebelum terbentuknya hubungan (call set up delay)
[2] Packet Switching
[2] Packet Switching Data ditransmisikan dalam paket-paket kecil (<1500 byte). Jika source mempunyai message yang lebih panjang, sebelum
dikirim message itu akan dipecah dahulu (paketisasi). Tiap paket berisi data dari user (informasi yang akan dikirimkan)
dan header. Header eade be berisi s info o aga agar baga bagaimana a a pa paket et b bisa sa melalui e a u ja jaringan ga
dan mencapai alamat tujuan
Source (sender’s) address Destination (recipient’s) address Packet size Sequence number Error checking information
4
10/26/2016
Mengapa perlu paketisasi? (contd)
Mengapa perlu paketisasi?
Memungkinkan suatu paket (yang menjadi bagian dari suatu pesan) diterima, diproses, dan diteruskan oleh suatu node ketika paket lainnya masih dipersiapkan efisiensi waktu pemrosesan.
Jika ada error, tidak seluruh pesan perlu di re-transmisi.
Kapasitas memori internal network node dapat dikurangi.
Waktu transmisi dapat dikurangi
Paket yang berbeda dari pesan yang sama dapat dikirim terpisah atau
melalui rute yang berbeda Connectionless
Pada sisi penerima, header setiap paket akan dibuang kemudian paket
diurutkan kembali menjadi sebuah informasi/pesan sesuai dengan yang dikirimkan Paket dikirimkan hanya pada saat data siap untuk dikirim. Pada saat kondisi “silence”/idle maka link dapat digunakan oleh yang lainnya (jaringan digunakan bersama/shared bandwidth). Tidak ada garansi Quality of service, ada kemungkinan paket hilang Contoh Teknologi Packet Switched: Public data network Frame relay TCP/IP (internet)
[2] Proses paketisasi Message
[2] Contoh paketisasi B2
Hello Bob
B
B3 B1
Segmented Message
H ll He
o Bo B b
B3
B2
B1
C3
C2
C1
A
Packetized Message
H
He
Paket 1
H
ll
Paket 2
H
o
Paket 3
H
Bo
Paket 4
H
PacketSwitched Network
b C2
Paket 5
External Datagram
C1
H=Header
[2] Contoh paketisasi
C3
C
[2] Routing pada Packet Switched 1
2
3 8
5 6
4 7
Connectionless: jalur/ routing dapat berbeda untuk setiap paket Connection-oriented: jalur/routing tetap untuk seluruh paket
5
10/26/2016
[2] Keuntungan
[2] Kelemahan Tidak memberikan garansi Quality of service:
delay antrian, jitter, loss packet
Efisiensi line sangat tinggi; hubungan single node-to-node dapat dishare secara dinamis oleh banyak paket. Dua buah station yang berbeda data-ratenya dapat saling menukar paket. Ketika traffic mulai padat, beberapa call diblok (permintaan koneksi tambahan ditolak sampai beban di jaringan menurun) Dalam kondisi padat, paket masih dapat diterima akan tetapi delay delivery bertambah. Sistem prioritas dapat diterapkan.
Virtual Circuit vs Datagram Ada dua pendekatan yang berhubungan dengan
jaringan Packet Switching, yaitu Datagram, dan Virtual circuit
• Datagram:
Connectionless
– Tiap paket memiliki alamat tujuan yang lengkap (header) – Penentuan routing dilakukan terhadap setiap paket di setiap node – Paket-paket yang berbeda namun berasal dari pesan yang sama dapat menggunakan
rute yyang g berbeda,, tergantung g g kepadatan p jalur. j
– Paket-paket akan mencari alternatif routing dimana akan mengabaikan node yang
gagal
• Virtual Circuit: – – – – –
Connection Oriented
Sebuah route antara station dikonfigurasi sebelum terjadi transfer data Setiap paket memiliki VC identifier. Penetapan routing dilakukan sekali untuk semua paket. Semua paket akan melalui rute yang sama Apabila ada node yang gagal, semua virtual circuit yang mendefinisikan lewat node tersebut akan lenyap
Virtual Circuit vs Datagram Pertanyaan ?
6
10/26/2016
Packet Swiched Datagram
Node-node jaringan memroses tiap paket secara independen Jika host A megirim dua paket berurutan ke host B pada sebuah jaringan paket datagram, jaringan tidak dapat menjamin bahwa paket tersebut akan dikirim bersamaan,, kenyataannya y y kedua p kedua paket tersebut dikirimkan dalam rute yang berbeda
Paket-paket tersebut disebut datagram
Packet Switched Virtual Circuit
Implikasi dari switching paket datagram :
Urutan paket dapat diterima dalam susunan yang berbeda dari ketika dikirimkan Tiap paket header harus berisi alamat tujuan yang lengkap
(+) dan (–) pada virtual circuit vs datagram Datagram :
-
Pengirim data dengan virtual circuit melalui 3 fase : 1. Penetapan VC 2. Pentransferan data 3. Pemutusan VC Alamat tujuan paket pada header tidak perlu lengkap
Beberapa Perbandingan Circuit Switched dan Packet Switched (1/2) Circuit switched
Packet Switched connectionless
Beberapa Perbandingan Circuit Switched dan Packet Switched (2/2) Packet Switched connectionless
Packet Switched connection-oriented
Dedicated transmission path
No dedicated path
No dedicated path
Continuous transmission of data
Transmission of packet
Transmission of packet
Messages are not stored
Packet may be stored until delivered
Packet stored until delivered
The path is established for Route established for each entire conversation packet
Route established for entire packet
Call setup delay
Packet transmission delay
Call setup delay; packet transmission delay
Busy signal if called party busy
Sender may be notified if packet not delivered
Sender notified if connection denial
Overload may block call setup
Overload increases packet delay
May block call setup; increases packet delay
baik.
Receiver tidak memiliki persiapan - Adaptasi terhadap network overload kurang baik terhadap paket yang datang
Circuit switched
Bagaimanapun: Paket-paket dari virtual circuit yang berbeda masih dimungkinkan terjadi interleaving
Virtual Circuit :
+ Tidak ada waktu call setup + Kedatangan paket sesuai urutannya. + Adaptasi yang cepat jika terjadi + Terdapat mekanisme error control. congestion/network overload. + Penetapan satu rute untuk satu + Adaptasi yang cepat jika terjadi koneksi. node d ffailure. il + Penerima telah bersiap untuk - Kedatangan paket bisa tidak menerima paket yang datang sesuai dengan urutannya. - Adanya delay saat connection setup. - Adanya beban pemrosesan karena setiap paket di proses di - Adaptasi terhadap node failure kurang setiap node
Virtual-circuit packet switching adalah campuran dari circuit switching dan paket switching Seluruh data ditransmisikan sebagai paket-paket Seluruh paket dari satu deretan paket dikirim setelah jalur ditetapkan terlebih dahulu ((virtual circuit)) Urutan paket yang dikirimkan dijamin diterima di tujuan
Circuit Switching vs Packet Switching
Packet Switched connection-oriented
User responsible for message loss protection
Network may be responsible for individual packet
Network may be responsible for packet sequences
Fixed bandwidth transmission
Dynamic use of bandwidth
Dynamic use of bandwidth
No overhead bits after call setup
Overhead bits in each packet
Overhead bits in each packet
Electromechanical or Small switching nodes computerized switching nodes
Small switching nodes
• Performansi • Propagation p g delayy • Transmission time • Node delay
7
10/26/2016
Latihan 1. Apa yang dimaksud dengan switching 2. Mengapa Perlu Switching 3. Apa Perbedaan Switching dan Routing 4. Apa Perbedaan Circuit dan Paket Switching ?
8
