BAB 1: NETWORKING FUNDAMENTALS Reza Aditya Firdaus
Cisco Certified Network Associate R&S
Dasar Jaringan
Teknologi jaringan sudah berkembang secara eksponensial 15 tahun terakhir Berawal dari kebutuhan pengguna agar bisa saling berbagi data dan perangkat (seperti printer, scanner, dll). Dan lebih maju lagi telnologi videoconference sudah ditemukan dan teknologi tersebut dapat di transportasikan melalui jaringan data
Dasar Jaringan
Dengan adanya perangkat jaringan memungkinkan perangkat (PC) dapat saling membagi informasi dengan menggunakan bahasa komputer tertentu berupa kodekode biner 0 atau 1
Dasar Jaringan
Pada gambar diatas adalah topology sebuah router dalam membangun sebuah jaringan
Protokol Routing
Ketika anda mememiliki lebih dari satu Router, maka akan lebih mudah jika anda menggunakan protokol routing untuk melakukan pembagian informasi rute jaringan atar Router.
Terminologi Jaringan
Collision Domain Segmen
jaringan yang memiliki banyak host dan saling membagi bandwith yang sama. Jika dua host melakukan pengiriman secara bersamaan maka akan terjadi Collision, kondisi seperti ini biasa terjadi di Hub
Broadcast Domain Domain
dimana semua perangkat dapat menerima dan berpartisipasi pada broadcast yang dikirim ke sebuah host atau server. Router dapat memisahkan broadsact domain ini.
Perangkat Jaringan
Perangkat yang digunakan dalam sebuah jaringan: Hub:
Multiple port repeater Bridge: Melakukan segmentasi jaringan menggunakan alamat hardware (MAC Address) Switch: Disebut juga multiple bridge dengan kemampuan intelegensi lebih tinggi Router: Melakukan segmentasi jaringan dengan alamat logika (IP address)
Hub (Multi-Port Repeater)
Memiliki satu Collision Domain dan satu Broadcast Domain
Transparent Bridges
Bridge memisahkan Collision Domain tetapi masih memiliki satu Broadcast Domain Bisa dikatakan Bridge mengurangi Collision dalam satu Broadcast Domin. Semakin banyak PC yang terhubung ke Bridge, Broadcast Domainnya akan semakin besar pula.
Switch (Multi-Port Brigde)
Setiap port pada Switch adalah sebuah Collision Domain yang terpisah tetapi Switch tetap masih memiliki satu Broadcast Domain Sifatnya sama seperti Bridge. Hanya saja Switch memiliki port yang lebih banyak dan kemampuan intelegensi lebih tinggi.
Router
Setiap interface pada router adalah Collision Domain dan Broadcast Domain yang terpisah
Alamat Hardware dan Logika
Referensi Model OSI
OSI (Open System Interconnection) adalah sebuah standard yang di ciptakan oleh
ISO (International Organization for Standardization)
ISO
ISO adalah istilah dalam bahasa Yunani yang artinya “sama” Kenapa dibutuhkan OSI?
Menyediakan standar proses komunikasi di jaringan kedalam bentuk yang lebih kecil dan sederhana Penggantian Model OSI pada sebuah lapisan (layer) tidak akan mempengaruhi lapisan lain. Mendorong standarisasi industri untuk men”sama”kan standar komunikasi agar perangkat yang berbeda merek dapat berkomunikasi satu sama lain.
Lapisan OSI dan Fungsinya 7
Application
File, print, message, database, dan application services
6
Presentaion
Translasi (format) data
5
Session
Kontrol dialog (memelihara, melacak, dan mengakhiri sesi antar aplikasi)
Konsen untuk komunikasi host-to-host 4
Transport
Komunikasi End-to-End
3
Network
Routing, alamat logika
Konsen untuk jaringan lokal dan fisik (physical) 2
Datalink
Framing, alamat fisik (MAC Address)
1
Physical
Topologi fisik
Contoh Lapisan Application Application Presentation Session Transport Network
Datalink Physical
Telnet, File Transfer Protocol (FTP), Simple Mail Transfer Protocol (SMTP), Trivial File Transfer Protocol (TFTP), HTTP, HTTPS, SNMP, DNS
Lapisan aplikasi: mengidentifikasi dan menetapkan ketersediaan mitra komunikasi yang dibutuhkan oleh user (protokol komunikasi di lapisan aplikasi)
Contoh Lapisan Presentation Application Presentation
Rich Text Format, Musical Instrument, Digital Inteface, Quick Time Movies, MPEG files
Session
Transport Network
Datalink Physical
Lapisan ini menjamin bahwa informasi (format data) yang dikirim oleh lapisan aplikasi dari satu sistem akan bisa dibaca oleh lapisan aplikasi lainnya di tujuan.
Contoh Lapisan Session Application
Xwindow, Network File System (NFS), Stuctured Query Language (SQL), Remote Procedure Call (RPC)
Presentation Session
Transport Network
Datalink Physical
Lapisan ini bertanggung jawab untuk (menjaga, memelihara, dan memutuskan) agar setiap aplikasi dapat berjalan secara terpisah.
Contoh Lapisan Transport Application Presentation Session
Transport Network
Datalink Physical
• Menyediakan mekanisme penetapan, pemeliharaan dan pemutusan hubungan sirkuit virtual (virtual circuit) • Bertanggung jawab memberikan komunikasi yang handal (Reliable Network Communication) antar end-to-end sebuah node di jaringan
Contoh Lapisan Transport PDU (Protocol Data Unit)
SEGMENT
TCP/IP Suite Transport Layer Protocols TCP
Connection Oriented (berbasi koneksi)
UDP
– Transmission Control Protocol – User Datagram Protocol
Connectionless (tidak berbasis koneksi)
TCP Reliable (handal) Sesion
Tidak ada koneksi yang bergaransi, tetapi hal tersebut dapat menjadi handal jika TCP digunakan Sebuah sesi Reliable (handal) maksudnya: Sebuah
Sirkuit Vitual akan di bentuk menggunakan Nomor PORT. Setiap
segment akan terjadi pengurutan (sequence number) Jika media penyimpan (buffer) berlebih (overflow) maka akan dilakukan kontrol aliran data (Flow Control) Penggunaan Acknowledgments
Pembentukan Reliable Session Dibawah ini gambaran proses pembentukan (handshaking) Reliable Session (Virtual Circuit)
Nomor Port (Port Number)
Pada Lapisan Transport menggunakan nomor untuk mendefinisikan Sirkuit Virtual (Virtual Circuit) dan proses layer teratas (Upper Layer).
Three-Way Handshake
Flow Control
Mengontrol aliran data (Flow Control) dapat dilakukan pada Lapisan Transport. Berikut ini adalah tipe dari Flow Control: Buffer
Source-Quench
Messages (Stop & Go): Meminta pengirim untuk memberhentikan trafik data. Congestion Avoidance (Random Early Detection): Mendeteksi terjadinya congestion (kemacetan) dan meminta pengirim untuk mengurangi kecepatan. Windowing (TCP)
Buffers Sender
Receiver Jika kapasitas Buffer dapat memenuhi kebutuhan Maka itu bekerja baik
Transmit 1
Sender
2
3
Receiver
Transmit
1
2
3
4
Jika kapasitas Buffer kurang Maka paket ke-5 dan ke-6 Akan di drop jika menggunakan UDP dan akan di lakukan re-transmit jika menggunakan TCP
Stop and Go Sender
Receiver
Transmit Buffer Full Not Ready STOP GO
Ready
Resume Transmit
Process Segments Buffer OK
Windowing & Acknowledgements Sender
1
2
3
4
5
Receiver
6
Send-1 Send-2 Send-3
1
2
Transmit
Ack-4 Send-4 Send-5 Send-6
X Ack-5
Send-5 Ack-7
3
4
5
6
Lapisan Network Application Presentation PDU (Protocol Data Unit)
Session
Transport Network
PACKET
TCP/IP Suite IP
– Internet Protocol ICMP – Internet Control Message Potocol
Datalink Physical
Pada lapisan ini adalah lapisan dimana proses Routing terjadi Perangkat Router bekerja di Lapisan ini
Fungsi Router
Router dapat menyediakan fungsi internetworking, Packet Switching, Packet Filtering, dan Route Selection.
Tabel Routing pada Router
Pada sebuah Router akan menggunakan protokol Routing pada Lapisan Network untuk menentukan route terbaik dan rute terbaik tersebut akan disimpan ke dalam Routing Table (tabel rute).
Lapisan Data Link Application
Presentation Session
Transport Network
Datalink Physical
Physical Addressing (pengalamatan secara fisik) Network Topology (inisial topology seperti: star,bus,mesh,ring,dll) Flow Control Error Notification (detection), not correction Menyediakan transmisi fisik dari data Perangkat Bridge dan Switch bekerja di lapisan ini
IEEE Data Link Sub-Layers PDU (Protocol Data Unit)
FRAME
IEEE telah membagi lapisan Data Link kedalam dua sub-lapisan (sub-layer): LLC Sub-Layer: mengidentifikasi protokol pada Lapisan Network dan meng-enkapsulasinya MAC Sub-Layer: mendefinisikan bagaimana paket ditempatkan pada media transmisi
Logical Link Control (LLC) Media Access Control (MAC) 802.11 Wireless
802.3 Ethernet
802.2 LLC
Switch dan Bridge
Switch dan Bridge pada Lapisan Data Link: Proses
Switching pada Lapisan ke-2 berdasarkan Hardware-Based. Tabel MAC tersebut akan disimpan dalam sebuah hardware spesialis yang disebut dengan Application-Specific Integrated Circuit (ASIC) Bridge dan Switch membaca setiap frame dan melewatkannya melalui jaringan Ketika interface Switch menerima sebuah frame dengan alamat tujuan tidak ditemukan pada Tabel MAC maka Switch tesebut akan mem-forward frame tersebut ke semua Segment yang terhubung
Konversi Bilangan
Konversi Biner ke Desimal Biner
Desimal
10000000 11000000 11100000 11110000 11111000 11111100 11111110 11111111
128 192 224 240 248 252 254 255
BINARY 10000100 11010010 10111000 10100110
128 64 32 1 0 0 1 1 0 1 0 1 1 0 1
16 0 1 1 0
8 0 0 1 0
4 1 0 0 1
2 0 1 0 1
1 0 0 0 0
DECIMAL 132 210 184 166
Konversi Bilangan
Konversi Biner ke Hexadesimal Nilai Hex
Nilai Biner
Nilai Desimal
0
0000
0
1
0001
1
2
0010
2
3
0011
3
4
0100
4
5
0101
5
6
0110
6
7
0111
7
8
1000
8
9
1001
9
Konversi Bilangan
Konversi Biner ke Hexadesimal (LANJUTAN) Nilai Hex
Nilai Biner
Nilai Desimal
A
1010
10
B
1011
11
C
1100
12
D
1101
13
E
1110
14
F
1111
15
MAC Address
24 bits I/G
G/L
The organizationally unique identifier (OUI) assigned by IEEE
24 bits Vendor Assign
0080.0c45.6789
MAC Address di tulis ke dalam ROM pada Network Interface Card MAC terdiri dari 48-bit (6-byte) yang ditulis dalam hexa
Lapisan Physical Application
Presentation
Session
Transport Network
Datalink Physical
Mengirim dan menerima Bit (1 atau 0) Lapisan Fisik (Physical Layer) mendefinisikan electrical, mechanical, procedural dan spesifikasi fungsional untuk: Activating Maintaining (pemeliharaan) Deactivating link fisik antar end-system
Perangkat Hub dan Repeater bekerja di lapisan ini
Hub
Hub pada Lapisan Fisik Merupakan
multiport repeater Menerima sinyal digital dan menguatkannya kemudian mengirimkan ke semua port yang aktif tanpa melihat isi dari data Memiliki Collision dan Broadcast Domain yang sama Perangkat ini membagi Bandwith yang sama
Enkapsulasi Data
Application Upper Layer Data
Presentation
Data
Session TCP or UDP Header IP Header
Upper Layer Data
Transport
Segment
Data
Network
Packet
Datalink
Frame
Physical
Bits
LLC Header
Data
MAC Heder
Data
01110101101010101001010101
FCS
Komunikasi Peer-to-Peer
Komponen LAN
Computers
Interconnection:
NIC Media (UTP, Optic, dll)
Perangkat Network:
PC Server
Hub Switch Router
Protocols
Ethernet IP ARP DHCP
Ethernet
Teknologi Ethernet dapat menciptakan topologi fisik seperti Topologi Bintang (Star) dan Topologi Bus Topologi
Bintang (Star) berarti setiap end-system akan terhubung (terkonsentrasi) pada sebuah perangkat pusat. Perangkat pusat bisa berupa hub atau switch
Komunikasi pada LAN Komunikasi UNICAST: komunikasi one-to-one
Komunikasi BROADCAST: Komunikasi one-to-all dalam satu segment
Komunikasi MULTICAST: Komunikasi one-to-many dalam satu group Client Group
Cabling the Campus Legend FastEthernet/
Ethernet ISDN Dedicated Core_ Server core_sw_a
ISDN Cloud
Leased Line/ Frame Relay
UTP Implementation (Straight-Through) Cable 10BASE-T/ 100BASE-TX Straight-Through
Pin Label
1 2 3 4 5 6 7 8
TX+ TXRX+ NC NC RXNC NC
Straight-Through Cable
Pin Label
1 2 3 4 5 6 7 8
TX+ TXRX+ NC NC RXNC NC
Wires on cable ends are in same order.
UTP Implementation (Crossover) Cable 10BASE-T or 100BASE-TX Crossover
Crossover Cable
EIA/TIA T568A
Pin Label
Pin Label
1 2 3 4 5 6 7 8
TX+ TXRX+ NC NC RXNC NC
EIA/TIA T568B
1 2 3 4 5 6 7 8
TX+ TXRX+ NC NC RXNC NC
Some wires on cable ends are crossed.
Console/Rolled Cables
Digunakan untuk menghubungkan antar terminal PC dengan Router untuk kebutuhan management Signal
PIN
PIN
Signal
-
1
8
-
-
2
7
-
-
3
6
-
-
4
5
-
-
5
4
-
-
6
3
-
-
7
2
-
-
8
1
-
UTP Implementation: Straight-Through vs. Crossover
Contoh Penggunakan Kabel UTP
Serial Point-to-Point Connections
CSMA/CD
Carrier Sense Multiple Access With Collision Detect Digunakan hanya pada perangkat Half-Duplex (contoh: Hub) Secara statistik akan mengurangi jumlah troughput dalam segment Dalam sebuah Collision Domain CSMA/CD, Station (PC) harus menunggu media transmisi benar-benar kosong sebelum mentransmit data Setelah terjadi Collision, semua Station (PC) akan melakukan algoritma acak (Random Backoff Algoritm). Ketika periode waktu tunggu sudah habis, maka semua Station (PC) memiliki prioritas yang sama untuk mentrasmit data kembali Jika perangkat semakin banyak, maka: • Collision meningkat • Bandwith efektif (throughput) semakin menurun • Delay meningkat • Congestion meningkat
CSMA/CD
Half & Full Duplex
802.3 Half Duplex (CSMA/CD)
Aliran data Unidirectional Potensi terjadinya Collision besar Biasanya menggunakan perangkat Hub Transmit dan receive menggunakan satu pair Memiliki Collision Domain bersama Bandwith efektif kecil
Full Duplex
Koneksi Point-to-Point Biasanya terhubung ke Switch Kedua port harus Full Duplex Tidak ada Collision Pendeteksi Collision di sirkuit tidak aktif Menggunakan dua pair, yang mana satu sebagai transmit satu sebagai receive
Cisco’s Three-Layer Model
Dibawah ini adalah tiga lapisan dan fungsifungsinya: Lapisan
Core Layer
Distribution Layer
Core
Lapisan
Distribusi Lapisan Akses
Access Layer
TERIMA KASIH
