BAB 2 LANDASAN TEORI
2.1
Jaringan Komputer Jaringan Computer (Computer Network) merupakan suatu sistem komunikasi yang menghubungkan device-device komputer dan peripheralnya seperti input device (scanner, mouse atau modem) maupun output device (printer, plotter) melalui suatu medium seperti kabel, fiber optic atau wireless. Network Computer diklasifikasi menjadi 3 bagian (Cisco System, 2005a; Stallings; 2004), yaitu: 1.
Local Area Network (LAN) LAN adalah jaringan komputer yang beroperasi dalam area geografis yang terbatas seperti rumah, kantor atau kampus. Mencakup area maksimal 1 km.
2.
Metropolitan Area Network (MAN) MAN adalah jaringan komputer besar yang menghubungkan jaringan antar LAN (kampus, kantor, kota) yang berdekatan. Contohnya, bank dengan cabang yang tersebar membentuk suatu jaringan MAN. Biasanya jaringan antar LAN ini menggunakan kabel komunikasi khusus atau menggunakan jaringan fiber optik. MAN juga dapat dibuat melalui media Wireless dengan memancarkan gelombang berfrekuensi tertentu melewati area publik.
6
7 3.
Wide Area Network (WAN)
WAN adalah jaringan komputer yang beroperasi dalam area geografis yang luas dan terpisah (lebih dari 100km2). WAN menghubungan jaringan jaringan komputer dengan jumlah sangat besar dengan full time / part time connectivity. Modem, router adalah alat-alat yang diperlukan untuk membangun jaringan WAN.
2.1.1
Topologi Jaringan Topologi jaringan mendeskripsikan struktur dari jaringan. Topologi dibagi menjadi dua jenis yaitu topologi fisik dan topologi logik. Topologi fisik menjelaskan aturan tentang jalur media ( kabel, fiber optic atau wireless), sedangkan topologi logik memberi gambaran tentang bagaimana akses dari media dalam pengiriman data. Topologi fisik dapat di klasifikasi menjadi beberapa bentuk, seperti: 1.
Topologi bus Adanya 1 jalur utama (backbone) berupa kabel yang memiliki terminal di kedua ujungnya. Computer Host terhubung langsung dengan backbone.
2.
Topologi Star Topologi ini menghubungkan host-host dengan suatu alat jaringan yang
terpusat (concentrator)
8 3.
Topologi Ring Menghubungkan antara 1 host dengan 1 host lainnya sehingga host pertama dan terakhir saling berhubungan. Membentuk suatu loop tertutup.
4.
Topologi Mesh Host host pada bentuk topologi jaringan ini saling berhubungan (all connected), dengan demikian terbentuk suatu jaringan yang lebih reliable, apabila 1 line terputus maka tidak berpengaruh pada line-line lainnya.
5.
Topologi Extended Star Menghubungkan beberapa jaringan yang menggunakan topologi star.
Sebuah
line
dari
masing-masing
hub
atau
switch
dihubungkan dengan alat jaringan yang terpusat. Dengan demikian dapat dengan mudah untuk memperluas segment atau area suatu jaringan komputer. 6.
Topologi hierarchy Topologi yang mirip dengan extended-star, namun segmensegmen jaringan disusun secara hierarki (turunan) sehingga dapat memudahkan administrator untuk mengatur traffic jaringan.
9
Gambar 2.1 Topologi Fisik Jaringan
Topologi
logik
menjelaskan
bagaimana
host-host
saling
berkomunikasi melalui media (transmisi data). Topologi logik yang paling sering digunakan (Cisco Systems, 2005a) adalah : 1.
Broadcast Menjelaskan bahwa setiap host mengirimkan data ke semua host lainnya yang berada di jaringan. Khususnya pada topologi jaringan star, bus dan mesh. Tidak ada aturan mengenai jalannya data pada jaringan ini. Topologi logik ini lebih dikenal dengan istilah first come first serve. Salah
satu
mengaplikasikan teknologi ini adalah ethernet.
teknologi
yang
10 2.
Token Passing Teknik ini mengatur jalannya data dan pemakaian jaringan dengan cara
mengirimkan token-electronic secara estafet
setiap host yang ada. Host
ke
yang mendapat giliran menerima
token berhak untuk mengirimkan data di
jaringan,
sebaliknya, Teknologi yang mengaplikasikan teknik ini
begitu adalah
Token Ring dan FDDI (Fiber Distribute Data Interface).
2.1.2
Perangkat Jaringan Alat yang paling mendasar digunakan dalam suatu jaringan adalah media yang menghubungkan host dengan host lainnya atau device dengan device lainnya. Fungsinya adalah sebagai wadah untuk mengalirkan data dalan jaringan. Media network ini secara garis besar terdiri atas 2 jenis yaitu wire dan wireless. Media yang tergolong wire antara lain : twistedpair cable, coaxial cable dan fiber optic. Sedangkan tipe wireless menggunakan udara/atmosfer sebagai media untuk mengirimkan datanya. Pemilihan media jaringan ini tergantung pada jarak antar devices, biaya, kemudahan instalasi dan tingkat gangguan terhadap noise (interferences). Sedangkan alat alat yang gunakan untuk menghubungkan antar media tersebut, adalah sebagai berikut (Cisco Systems, 2005a) : 1.
Repeaters Pada awalnya alat ini muncul karena keterbatasan media dalam hal mentransfer data berupa sinyal. Semakin jauh jarak media penghantar maka sinyal data yang dikirim juga semakin lemah.
11 Repeater dapat mengurangi masalah itu dengan menerima sinyal dalam jarak tertentu, menguatkan
sinyal
tersebut
dan
memancarkan kembali sinyal yang diterima tersebut. Repeater hanya menghubungkan 1 line (kabel data) dan hanya memiliki 2 port ( masuk dan keluar). 2.
Hubs Disebut juga multiport repeaters, karena berfungsi seperti repeaters hanya saja hubs memiliki 4 hingga 24 port untuk menunjang kinerjanya. Hubs terdiri atas 3 jenis passive hubs, active hubs dan inteligent hubs. Passive hubs tidak memiliki kemampuan untuk memanipulasi traffic data Fungsinya hanya untuk
meneruskan
data
ke
port
lainnya.
Active
hubs
membutuhkan tenaga listrik untuk menguatkan sinyal data yang diterima kemudian meneruskan ke port-port lainnya. Intelligent hubs memiliki fungsi tambahan yaitu mendiagnosa jaringan apabila terjadi collision. 3.
Bridge Bridge menyimpan seluruh MAC-address host yang terhubung dengan dalam suatu tabel. Bridge akan mencocokkan MACAddress dari data yang diterima dengan tabel dan meneruskan data ke port sesuai dengan tujuan dari data tersebut, Tidak seperti hub yang mem-broadcast data yang diterima keseluruh port yang dimiliki, bridge dapat memilah port mana yang menjadi tujuan dari data yang diterima. Hal ini dapat menghindari collision yang
12 terjadi. Bridge mampu membatasi Collision Domain menjadi segmen yang lebih kecil (per port). 4.
Switch Alat ini disebut juga multiport-bridge, karena memiliki fungsi yang serupa
dengan bridge hanya saya switch memiliki port
yang lebih banyak. 2 port pada bridge sedangkan 4 - 24 port pada switch. Switch dapat dibedakan menjadi 2 jenis yaitu : unmanageable switch dan manageable-switch .Unmanageableswitch merupakan jenis switch yang tidak dapat di konfigurasi dan fungsinya persis sama dengan bridge. Manageable-switch merupakan jenis switch yang memiliki fungsi tambahan dengan konfigurasi tertentu. Salah satu fungsi tambahan ini seperti kemampuan
virtual local area network (VLAN). VLAN
merupakan segmentasi network di layer 2 (data link) dimana dapat mengurangi besarnya 5.
broadcast domain.
Routers Alat ini berfungsi untuk me-routing paket data antar network yang berbeda serta menghubungkan suatu jaringan ke wide area network (WAN). Router menjadi alat yang fundamental dalam membangun
jaringan
internet
karena
fungsinya
untuk
mengarahkan paket data berdasarkan alamat IP (internet protocol). Selain itu, router juga dapat berfungsi untuk menghubungkan beberapa teknologi jaringan yang berbeda (misalnya teknologi token-passing dan ethernet) dan kemampuan
13 sekuriti melalui penerapan access-control-list I(ACL). ACL merupakan sekumpulan rule (aturan) yang dapat di konfigurasi pada router dengan tujuan untuk mengatur lalu lintas paket data masukan atau keluaran, berdasarkan alamat IP, port atau protokol yang digunakan.
2.2
Networking Models 2.2.1
Pengenalan Layer Konsep layer menjelaskan bagaimana komputer berkomunikasi satu dengan lainnya. Ketika komputer mengirimkan informasi melalui network, semua komunikasi diatur oleh komputer sumber dan kemudia dikirim ke tempat tujuan. Seperti gambar yang dibawah ini:
Gambar 2.2 Aliran data dikirim dari sumber ke tujuan Setiap paket data dikirimkan melalui source maka data tersebut akan melewati layer-layer dan informasi akan ditambahkan pada data tersebut di setiap layer yang dilaluinya. Informasi tambahan inilah yang berguna dalam keberhasilan komunikasi dengan komputer tujuan. Setiap
14 informasi yg ditambahkan pada source layer akan dibaca oleh layer yang sama pada komputer tujuan. Standar utama dari konsep layer ini terdapat pada model Open System interconnection (OSI) dan Transmission Control Protocol (TCP/IP). Model ini menjelaskan bagaimana data berkomunikasi dari komputer yang satu ke komputer yang lain, hanya saja terdapat perbedaan dari jumlah layer dan fungsi dari masing masing model pe-layeran ini.
2.2.2
Open System Interconnection (OSI) Pada awal tahun 1980an terjadi peningkatan pesat jumlah dan ukuran jaringan komputer di seluruh dunia. Awalnya alat jaringan tidak memiliki standar aturan, sehingga menimbulkan masalah komunikasi antara alat jaringan yang berbeda. Oleh karena itu dibutuhkan alat-alat komunikasi jaringan yang mampu bekerja dengan standar yang sama. Untuk menghindari terjadinya miskomunikasi antar alat alat jaringan ini, 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 diterapkan ke semua jaringan. Dengan model yang dikembangkan oleh ISO, vendor dapat membuat alat jaringan yang mampu berkomunikasi dengan alat jaringan yang di buat oleh vendor lainnya.
15 Open System Interconnection (OSI) yang dikeluarkan oleh ISO pada tahun 1984 merupakan model jaringan dengan serangkaian standar yang menjamin kesesuaian yang lebih tinggi dengan teknologi jaringan lainnya. Keuntungan dari model OSI layer menurut Cisco Sytem (2005a) adalah : 1. Mengurangi kerumitan 2. Standarisasi interface 3. Mempermudah perancangan secara modular 4. Mempermudah pengajaran dan pembelajaran OSI merupakan sebuah framework yang digunakan untuk menjelaskan bagaimana informasi berjalan dalam network. Model referensi OSI memiliki 7 layer dengan fungsinya masing-masing. Sebuah data yang melewati model ini akan melalui seluruh atau sebagian tujuh
layer
secara
berurutan
sesuai
dengan asal data tersebut. Layer-layer OSI berikut fungsinya dari layer teratas (ke tujuh) adalah sebagai berikut : 1. Application Layer Berhubungan dengan aplikasi-aplikasi seperti email, transfer file, web browser dan lainnya. Dengan Protocol Data Units (PDU) pada layer ini disebut Data. 2. Presentation layer Menangani representasi data seperti format, encoding/encryption dan compression. Dengan Protocol Data Units (PDU) berupa Data. 3. Session layer Membuat, mengatur dan memutuskan sesi antar aplikasi. Dengan Protocol Data Units (PDU) masih berupa Data.
16 4. Transport Layer Menyediakan end-to-end-connection yang menjamin reabilitas data. Dengan Protocol Data Units (PDU) pada layer ini yaitu Segment. 5. Network layer Memberikan alamat logik data dan menentukan jalur yang akan dilalui informasi. Dengan PDU yaitu Packet 6.
Data link Layer Menangani perpindahan data dari network-interface menuju ke medium fisik. Dengan PDU berupa Frame
7. Physical Layer Mengatur bagaimana data dapat ditransmisikan dalam sebuah medium fisik. Dengan PDU berupa Bits
Gambar 2.3 PDU dari informasi antar host yang saling berkomunikasi
17 2.2.3
Transmission Control Protocol / Internet Protocol (TCP/IP) Tidak dirancang
seperti dengan
Departement
of
teknologi standar
Defense
networking
terbuka. U.S
sebelumnya.
Diciptakan
sebagai
desain
TCP/IP
awalnya
oleh
network
yang
dapatberfungsi dalam kondisi apapun, setelah itu semua orang bebas untuk menggunakan standar TCP/IP dalam desain jaringannya. Sebagai sebuah protocol TCP/IP juga memiliki referensisendiri yang terdiri atas empat layer dengan keterangan sebgai berikut : 1. Application Layer Layer ini berfungsi untuk menangani High-level Protocol. Seperti masalah representasi data, proses encoding, dan dialog control yang memungkinkan terjadinya komunikasi antar aplikasi jaringan. Layer ini berisi spesifikasi protokol-protokol khusus yang menanganis aplikasi umum seperti Telnet, File Transfer Protocol (FTP), Domain Name
System (DNS) dll.
2. Transport Layer Layer ini menyediakan layanan pengiriman dari sumber data menuju ke tujuan data dengan cara membuat logical connection antara ke duanya. Layer ini juga berfungsi untuk memecah data dan membangun kembali data yang diterima dari application layer ke dalam aliran data yang sama antara sumber dan pengirim data, Transport Layer juga menangani masalah reliability, flow control, dan error correction. Dengan terdiri atas dua protokol yaitu transmission control Protocol dan User Datagram Protocol (UDP).
18 Protokol TCP memiliki orientasi terhadap reliabilitas data. Sedang Protokol UDP lebih berorientasi atas keceptan 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 bertugas untuk melakukan packet switching. Terdapat beberapa protokol yang berjalan pada layer ini seperti Internet Protocol (IP), Internet Control Message Protocol (ICMP), Address Resolution Protocol (ARP), dan Reverse Address Resolution Protocol (RARP). 4. Network Access Layer Layer ini bertugas untuk mengatur semua hal yang diperlukan sebuah paket IP agar dapat dikirimkan melalui sebuah medium fisik jaringan. Termasuk didalamnya detil Teknologi LAN dan WAN.
19 2.2.4 Perbandingan OSI layer dan TCP/IP layer
Gambar 2.4 Perbandingan Model OSI Layer dan TCP/IP layer Menurut Cisco System (2005a), perbedaan antara model OSI dan TCP/IP : 1.
TCP/IP menggabungkan presentation layer dan session layer OSI ke dalam Application Layer-nya.
2.
TCP/IP meggabungkan dataling layer dan physical layer OSI ke dalam network access layer.
3.
TCP/IP lebih sederhana karena memiliki 4 layer.
4.
Protocol TCP/IP merupakan standar untuk pengembangan internet sehingga model TCP/IP mendapatkan kredibilitas hanya karena
20 protokolnya. Sebaliknya, jaringan tidak bisa dibangun dengan protokol OSI, meskipun OSI digunakan sebagai panduan.
2.3
Metro Ethernet Network Menurut pendapat Mark Whalley dan Dinesh Mohan (2003), jaringan Metro Ethernet (MEN) secara umum didefinisikan sebagai jaringan yang membridging atau menghubungkan LAN-LAN yang terpisah secara geografis, sekaligus dengan WAN atau jaringan backbone milik penyedia jasa. Jaringan Metro Ethernet juga menyediakan layanan konektivitas dalam wilayah geografis Metro dengan memanfaatkan Ethernet sebagai protocol utama sehingga aplikasiaplikasi broadband bisa dijalankan. Ethernet merupakan teknologi yang sudah dipakai secara luas dengan biaya yang cukup terjangkau. Dalam Metropolitan Area Network (MAN), Ethernet sangat berpotensi untuk meningkatkan kapasitas jaringan dan memperluas cakupan jaringan dengan biaya yang terjangkau. Jaringan Metro Ethernet merupakan istilah dari Metro Area Network yang berbasiskan Ethernet. Beberapa penyedia jasa bahkan telah memperluas WAN dengan teknologi “seperti” MEN. Ethernet memiliki dua kunci layanan utama yang menarik perhatian perusahaan (enterprise) untuk diterapkan ke dalam jaringannya. Kunci pertama Ethernet adalah adanya konektivitas dengan internet public dengan kecepatan tinggi. Kunci kedua adalah adanya konektivitas antara LAN-LAN perusahaan yang terpisah secara geografis. Koneksi dapat WAN digunakan untuk menghubungkan MEN yang satu dengan MEN lainnya dalam jarak yang jauh.
21 Keuntungan-keuntungan dari Jaringan Metro Ethernet adalah: •
Flexible and Scalability Fleksibilitas Ethernet memungkinkan skalabilitas, dengan kenaikan bandwidth secara bertahap sesuai dengan kebutuhan.
•
Economical Scalability Perusahaan dapat mengurangi biaya untuk peralatan yang dibutuhkan
perusahaan.
Biaya
yang
dibutuhkan
oleh
perusahaan untuk jaringan Metro Ethernet jauh lebih murah, karena hanya membutuhkan peralatan dengan interface Ethernet yang sederhana seperti switch layer 2 atau 3. Dibandingkan dengan biaya yang dibutuhkan untuk membeli router atau peralatan ATM untuk jaringan tradisional. •
Lower Support Costs Metro Ethernet mengurangi biaya perancangan, operasional dan pelatihan yang disebabkan oleh kompleksitas banyaknya protocol pada jaringan tradisional. Karena Metro Ethernet menggunakan protocol, format frame, dan ukuran frame yang sama pada Ethernet LAN.
•
Faster Service Delivery Fleksibilitas Metro Ethernet memungkinkan layanan untuk meningkatkan bandwidth bisa dilakukan pada saat itu juga sesuai dengan kebutuhan.
22 2.3.1
Ethernet Services (Layanan Ethernet) Ethernet service didefinisikan oleh Ralph Santitoro (2008) sebagai layanan-layanan yang diberikan oleh penyedia (provider) jaringan Metro Ethernet dengan memanfaatkan jaringan Metro Ethernet. Layanan-layanan Ethernet dibedakan berdasarkan atribut-atribut tertentu, dan hal inilah yang akan membedakan antara layanan Ethernet yang satu dengan layanan Ethernet yang lainnya. Model dasar dari layanan Ethernet berupa Customer Equipment (CE) yang dihubungkan dengan jaringan melalui User-Network Interface (UNI) dengan ethernet 10Mbps, 100Mbps, 1Gbps atau 100Gbps.
Gambar 2.5 Jaringan Metro Ethernet yang menghubungkan beberapa lokasi
23 Salah satu atribut dari layanan Ethernet adalah Ethernet Virtual Connection (EVC). Oleh Metro Ethernet Forum, EVC didefinisikan sebagai asosiasi (gabungan) dua atau lebih UNI, dimana UNI merupakan titik interface Ethernet yang menjadi peralihan dari Customer Equipment (CE) dengan penyedia MEN. EVC dibedakan menjadi dua, yaitu : •
Point-to-Point
Gambar 2.6 Ethernet Virtual Circuit Point-to-Point
24 •
Multipoint-to-Multipoint
Gambar 2.7 Ethernet Virtual Circuit Multipoint-to-Multipoint Secara sederhana terdapat dua fungsi dari EVC, yaitu: •
Menghubungkan dua atau lebih UNI, sehingga kedua UNI tersebut dapat melakukan transfer frame Ethernet.
•
Mencegah terjadinya transfer frame Ethernet antara UNI yang tidak berada dalam EVC yang sama. Hal ini dimaksudkan untuk menjaga keamanan dan kerahasiaan data.
Dalam proses transfer frame Ethernet melalui EVC, terdapat dua aturan dasar yang digunakan, yaitu: •
Frame Ethernet tidak boleh ditransfer kembali ke UNI dimana frame tersebut berasal.
25 •
Frame Ethernet harus di-transfer dengan alamat MAC dan isi frame yang tidak diubah. Frame tidak berubah sama sekali dari sumber hingga ke tujuan.
Dengan karakteristik-karakteristik tersebut, maka EVC bisa digunakan untuk Virtual Private Network (VPN) atau Layer 2 Private Line. Untuk memudahkan dalam membedakan berbagai variasi dari layanan Ethernet, maka MEF mengembangkan Ethernet Service Definition Framework.
Gambar 2.8 Ethernet Service Framework Tujuan dari kerangka kerja (framework) tersebut adalah: •
Mendefinisikan dan memberi nama umum untuk tipe layanan Ethernet (Ethernet Service Types).
•
Mendefinisikan atribut dan parameter yang digunakan untuk mendefinisikan secara spesifik layanan Ethernet. Tipe layanan merupakan kategori utama dalam layanan Ethernet,
karena layanan yang dihasilkan oleh salah satu tipe layanan akan berbeda secara substansial dengan layanan yang lainnya. Menurut Ralph Santitoro (2008), tipe layanan dalam Ethernet dibagi menjadi dua, yaitu: •
Tipe layanan Ethernet Line (E-Line) - Layanan point-to-point
26 •
Tipe layanan Ethernet LAN (E-LAN) - layanan multipoint-to-multipoint Untuk dapat membedakan suatu layanan Ethernet, maka penyedia
jasa harus mendefinisikan atribut dari tipe layanan, UNI dan EVC. Atribut-atribut tersebut dapat dikelompokkan menjadi kategori-kategori sebagai berikut: •
Ethernet Physical Interface
•
Traffic Parameters
•
Performance Parameters
•
Service Frame Delivery
•
VLAN Tag Support
•
Security Filters
2.3.1.1 Tipe Layanan Ethernet Line (E-Line) Layanan Ethernet Line (E-Line) merupakan layanan pointtop-point Ethernet Virtual Connection (EVC) antara dua UNI. Dalam bentuk paling sederhana, layanan E-Line mampu menyediakan bandwidth yang simetris dari kedua arah. Selain itu, E-Line juga mendukung Committed Information Rate (CIR) dan Committed Burst Size (CBS), Excess Information Rate (EIR) dan Excess Burst Size (EBS) dan jaminan delay, jitter dan loss antara dua UNI.
27
Gambar 2.9 E-Line dengan EVC Point-to-Point
2.3.1.2 Tipe Layanan Ethernet LAN (E-LAN) Layanan Ethernet LAN (E-LAN) menyediakan koneksi multipoint, dimana layanan ini dapat menghubungkan dua atau lebih UNI. Data yang dikirim oleh satu UNI bisa diterima oleh satu atau lebih UNI lain. Setiap UNI terhubung dengan EVC multipoint. Ketika terdapat UNI baru yang akan ditambahkan, maka UNI tersebut akan dihubungkan dengan EVC multipoint yang sama dengan yang sudah berjalan, untuk memudahkan pengaturan bandwidth dan aktivasi layanan. Dilihat dari salah satu sisi UNI, maka E-LAN akan membuat MEN tampak seperti LAN. Fungsi E-LAN pada umumnya adalah untuk memperluas jangkauan LAN. Namun dengan fitur-fitur yang ada, E-LAN juga mendukung Committed Information Rate (CIR) dan Committed Burst Size (CBS), Excess Information Rate (EIR) dan Excess Burst Size (EBS), dan jaminan delay, jitter dan loss.
28
Gambar 2.10 E-LAN dengan EVC Multipoint-to-Multipoint
Layanan E-LAN (EVC Multipoint-to-Multipoint) dan layanan ELine (EVC Point-to-Point) bisa dijalankan pada salah satu UNI secara bersamaan. Pada contoh tersebut, maka E-LAN akan digunakan untuk menghubungkan dengan UNI lain, sedangkan ELine digunakan untuk menghubungkan UNI dengan internet. ELAN dan E-Line tersebut diterapkan pada satu UNI yang sama. ELAN mendukung bandwidth profile yang bisa dikonfigurasi, sehingga setiap port dari UNI bisa memiliki kecepatan yang berbeda-beda. Dengan E-LAN yang memanfaatkan EVC Multipoint-toMultipoint, maka hanya dibutuhkan satu EVC untuk membangun koneksi multi UNI.
29 2.3.2 Atribut Layanan Ethernet Atribut layanan Ethernet mendefinisikan kemampuan dari tipe layanan Ethernet. Atribut Ethernet ini sebagian diaplikasikan pada UNI dan sisanya diaplikasikan pada EVC.
2.3.2.1 Ethernet Physical Interface Pada sisi UNI, terdapat beberapa atribut fisik interface Ethernet, yaitu: •
Medium Fisik (Phyisical Medium) Medium fisik pada UNI menspesifikasikan interface fisik yang digunakan sesuai dengan standar IEEE 802.3-2000. Contoh dari atribut ini adalah 10BaseT, 100BaseT dan 1000BaseSX.
•
Kecepatan (Speed) Atribut
ini
menspesifikasikan
kecepatan
Ethernet,
contohnya 10Mbps, 100Mbps, 1Gbps dan 10Gbps. •
Mode Atribut ini menspesifikasikan UNI menggunakan mode half duplex atau full duplex atau mendukung auto speed negotiation.
30 •
Layer MAC (MAC Layer) Atribut ini menspesifikasikan layer MAC yang didukung oleh UNI. Layer MAC yang saat ini mendukung UNI mengacu pada standar IEEE 802.3-2002.
2.3.2.2 Bandwidth Profile Bandwidth
Profile
merupakan
atribut
yang
bisa
diaplikasikan pada UNI atau EVC. Bandwidth Profile merupakan batas jumlah frame Ethernet yang boleh dilewatkan pada UNI. Terdapat Bandwidth Profile yang berbeda untuk frame yang masuk ke jaringan dan Bandwidth Profile
untuk frame yang
keluar dari jaringan. Bandwidth Profile yang sudah ditetapkan oleh Metro Ethernet Forum dibagi menjadi dua, yaitu: •
Ingress Bandwidth Profile Per Ingress UNI Berguna untuk membatasi jumlah frame yang akan diterima setiap UNI.
•
Ingress Bandwidth Profile Per EVC Berguna untuk membatasi jumlah frame setiap EVC. Atribut Bandwidth Profile terdiri dari empat traffic
parameter.
Parameter-parameter
ini
akan
mempengaruhi
bandwidth dari layanan Ethernet. Parameter-paremeter itu adalah: •
CIS (Committed Information Rate)
•
CBS (Committed Burst Size)
31 •
EIR (Excess Information Rate)
•
EBS (Excess Burst Size)
Setiap layanan mampu mendukung hingga tiga parameter yang berbeda. Bandwidth Profile bisa dikonfigurasi per UNI atau per EVC. Untuk dapat membedakan frame-frame yang ter-asosiasi dengan salah satu Bandwidth Profile maka diterapkan Service Frame Color. Terdapat tiga warna yang digunakan untuk membedakan frame berdasarkan Bandwidth Profile: •
Hijau Warna ini digunakan untuk menandakan frame yang menggunakan parameter CIR dan CBS untuk Bandwidth Profile-nya.
•
Kuning Warna ini digunakan untuk menandakan frame yang menggunakan parameter EIR dan EBS untuk Bandwidth Profile-nya.
•
Merah Warna ini digunakan untuk menandakan frame yang tidak menggunakan
parameter
Bandwidth Profile-nya.
CIR
maupun
EIR
untuk
32 2.3.2.3 Performance Parameters Performance Parameters mempengaruhi kualitas dari layanan yang dirasakan oleh pelanggan. Performance Parameters terdiri dari: •
Frame Delay Frame delay akan berdampak besar untuk aplikasi yang bersifat real-time.
Gambar 2.11 Delay yang menghambat frame
Frame Delay bisa dipisahkan dalam tiga bagian, seperti pada gambar, yaitu delay pada A, B dan C. A merupakan waktu yang dibutuhkan bagi bit-bit frame untuk keluar
33 dari UNI sumber menuju jaringan Metro Ethernet. C merupakan waktu yang dibutuhkan oleh bit-bit frame keluar dari jaringan Metro Ethernet menuju UNI tujuan. B merupakan waktu yang dibutuhkan oleh bit-bit frame untuk masuk ke UNI tujuan. Delay yang terjadi pada A dan B bergantung pada kecepatan koneksi pada UNI. Delay yang terjadi pada C bergantung pada kecepatan koneksi pada jaringan Metro Ethernet. Frame Delay dapat dihitung dengan menjumlahkan delay yang terjadi pada A, B dan C.
• Frame Jitter Jitter dikenal sebagai variasi delay. Jitter juga merupakan masalah yang kritis untuk aplikasi yang bersifat real-time, seperti IP Telephony atau IP Video. Aplikasi-aplikasi tersebut mensyaratkan delay yang rendah agar dapat berfungsi dengan baik. Nilai Frame Jitter bisa didapatkan dari pengukuran Frame Delay. Dari seluruh sample frame delay yang digunakan untuk menghitung frame delay, diambil satu frame dengan delay terendah. Frame Jitter merupakan hasil pengurangan antara nilai Frame Delay dengan frame dengan delay terendah. Frame Jitter = Nilai Frame Delay – Frame dengan Delay terendah pada populasi Frame Delay
34 •
Frame Loss Frame Loss merupakan persentase dari frame CIR (frame hijau) yang tidak terkirim untuk interval tertentu.
Gambar 2.12 Frame Loss
2.3.2.4 Service Frame Delivery Sebuah EVC memungkinkan terjadinya pertukaran service frame Ethernet antara UNI yang terhubung dengan EVC yang sama. Ada banyak cara dalam mengirimkan frame Ethernet, dalam hal EVC multipoint, maka dapat ditentukan UNI yang boleh dan tidak boleh menerima frame tersebut. Beberapa cara pengiriman frame:
35 •
Unicast Service Frame Delivery Pengiriman frame hanya dengan satu tujuan alamat MAC.
•
Multicast Service Frame Delivery Pengiriman frame pada lebih dari satu tujuan alamat MAC.
•
Broadcast Frame Delivery Pengiriman frame ke seluruh UNI, ditandai dengan penggunaan alamat MAC FF-FF-FF-FF-FF-FF.
•
Layer 2 Control Protocol Processing Atribut berisi standar yang akan dilakukan terhadap frameframe tertentu. Atribut ini bisa diaplikasikan pada UNI per EVC
Tabel 2.1 Layer 2 Control Protocols yang sudah distandarisasi.
36 2.3.2.5 VLAN Tag Support VLAN tag merupakan salah fitur pada jaringan Metro Ethernet yang akan mempengaruhi bagaimana sebuah frame dengan tag tertentu akan dikirim. Frame Ethernet bisa berupa frame dengan tag 802.1Q atau frame tanpa tag. Dengan adanya dua jenis frame tersebut, maka dapat ditentukan apakah suatu UNI akan hanya menerima frame dengan tag, frame tanpa tag atau kedua-duanya. Untuk provider dan user yang memanfaatkan VLAN tag dalam pengiriman frame, maka digunakan VLAN Tag Stacking (Q-in-Q), dengan menyisipkan VLAN Tag milik provider pada header frame Ethernet, untuk membedakan antara tag provider dengan tag user. VLAN ID perlu dipetakan (mapped) untuk kasus dimana tidak semua UNI mendukung VLAN Tag. Karena, UNI yang tidak mendukung VLAN Tag tidak akan menerima frame dengan VLAN ID. Dengan adanya pemetaan tersebut, maka provider akan membuang VLAN ID untuk pengiriman frame dengan VLAN ID dengan tujuan UNI yang tidak mendukung VLAN ID.
37 Tabel 2.2 Perlakuan UNI terhadap frame tagged dan untagged
2.3.2.6 Security Filters Untuk
meningkatkan
keamanan,
maka
provider
mengijinkan user untuk menambahkan filtering tambahan untuk frame Ethernet tertentu. Contohnya, provider mengijinkan user untuk memberikan daftar alamat MAC yang boleh mendapat akses ke UNI. Filtering ini biasa dinamakan Access Control List.
2.4
Ethernet in The First Mile (EFM) The First Mile merupakan link antara end user dengan jaringan publik. Akhir dari the first mile adalah operator jaringan peralatan, Access Node yang berada di Point of Presence (PoP) seperti kantor pusat atau pusat kontrol seperti pinggir jalan atau bangunan. Juga berfungsi sebagai pintu masuk atau keluar ke jaringan publik, ini node menerima, berkonsentrasi dan mengarahkan data dari dan ke kecepatan tinggi jaringan inti. Akhir lain dari the first mile adalah usaha atau pelanggan perumahan, terletak di sebuah rumah, di kantor atau di kampus. Saat ini, pelanggan terhubung ke jaringan publik menggunakan lokasi jalur
38 pelanggan dan berbagai teknologi akses jaringan seperti PSTN / ISDN, Digital Subscriber Line (DSL), kabel-coaxial, T1/E1 atau T3/E3. Ethernet in The First Mile (IEEE 802.3ah, 2004) adalah suatu teknologi yang membawa ethernet menuju jaringan publik. Dengan diperkenalkannya teknologi Ethernet in The First Mile (EFM), maka end user dapat terhubung dengan jaringan publik menggunakan interface yang sudah umum dan sederhana, yaitu Ethernet.
Gambar 2.13 Model akses sederhana dari EFM Kelebihan dari penerapan teknologi EFM menurut Jhawkins (2005) adalah: -
Menghilangkan bottleneck Menghilangkan bottleneck yang terjadi pada first mile karena saat ini koneksi akses yang menghubungkan end user dengan jaringan publik adalah jaringan tradisional TDM dengan bandwidth yang rendah.
-
Single end-to-end protocol Dengan adanya teknologi EFM, maka bisa tercipta koneksi dengan satu protocol, sehingga translasi protocol yang kompleks dapat dikurangi sehingga biaya operasi dapat ditekan.
39 2.4.1
Carrier Ethernet Network Termination Carrier Ethernet Network Termination merupakan perangkat yang digunakan untuk menterminasi jaringan pembawa paket Ethernet. Perangkat ini dirancang dan bekerja untuk membawa paket Ethernet melalui media transmisi non-ethernet. Untuk dapat membawa paket Ethernet pada media transmisi non-ethernet, maka perangkat ini harus memiliki standar Ethernet in The First Mile IEEE 802.3ah. Dengan standar ini, maka akses first mile yang bukan media transmisi Ethernet bisa digunakan untuk membawa paket Ethernet. Dengan adanya standar Ethernet in The First Mile, maka Carrier Ethernet Network Termination mampu melakukan bonding terhadap lebih dari satu koneksi. Bonding koneksi ini membuat beberapa koneksi seakan-akan bergabung menjadi satu koneksi, sehingga throughput yang dihasilkan akan meningkat.
2.5
Multipleksing Multipleksing menurut Curt White (2007) adalah suatu metode untuk membagi suatu kanal agar bisa dilalui oleh beberapa aliran data yang berbeda.
Gambar 2.14 Multipleksing
40
Dengan metode ini maka penggunaan kanal bisa lebih optimal dan biaya akan menjadi lebih murah, karena beberapa aliran data bisa dilewatkan pada satu kanal fisik yang sama. William Stallings (2000) membedakan multipleksing dalam beberapa teknik, yaitu Frequency Division Multiplexing (FDM), Synchronous Time-Division Multiplexing, Statistical Time-Division Multiplexing
2.5.1
Frequency Division Multiplexing (FDM) Frequency Division Multiplexing (FDM) (William Stallings, 2000) adalah suatu metode multipleksing, dimana aliran-aliran data yang dilewatkan pada kanal dibedakan berdasarkan range frekuensi yang digunakan. Range frekuensi yang digunakan tidak boleh overlap dengan range frekuensi lainnya. Range frekuensi yang overlap dengan range frekuensi lainnya akan menyebabkan kesalahan dalam pengiriman data. Contoh penerapan FDM adalah pada DSL yang menggunakan beberapa frekuensi berbeda antara frekuensi suara, serta frekuensi transmisi data upstream dan downstream dalam satu media yang sama.
41
Gambar 2.15 Frequency Division Multiplexing
2.5.2
Synchronous Time-Division Multiplexing (TDM) Time Division Multiplexing (TDM) (William Stallings, 2000) adalah suatu metode multipleksing dengan cara mengirimkan beberapa aliran data melalui sub-sub kanal pada satu kanal komunikasi yang sama secara bergantian berdasarkan timeslot yang sudah ditentukan. Beberapa contoh sirkuit pada jaringan TDM adalah: -
T1 T1 adalah nama format transmisi digital dengan 24 kanal suara digital berkecepatan 1.5 Mbps. T1 merupakan standar yang dipakai di Amerika.
-
E1 adalah nama format transmsi digital dengan 32 kanal suara digital berkecepatan 2.048 Mbps. E1 merupakan standar yang dipakai di Eropa dan Indonesia.
42 -
T3/E3 (45 Mbps) T3/E3 adalah nama format transmsi digital dengan 672 kanal suara digital berkecepatan 45 Mbps. Jaringan TDM merupakan jaringan yang berkembang sehingga
infrastruktur yang dimiliki sudah sangat luas.
Gambar 2.16 Time Division Multiplexing
2.5.3
Statistical Time-Division Multiplexing Statistical Time-Division Multiplexing (William Stallings, 2000) merupakan pengembangan dari Synchronous Time-Division Multiplexing. Pada Synchronous Time-Division Multiplexing terdapat slot-slot kosong yang dikirim, karena tidak semua terminal mengirimkan data pada saat yang sama. Hal ini menyebabkan data rate output lebih rendah dari penjumlahan seluruh data rate semua terminal. Statistical Time-Division Multiplexing tidak mengirimkan slot kosong jika terdapat data dari user
43 lain. Hal ini bisa dilakukan dengan cara scanning buffer pada sisi pengirim,
mengumpulkan
data
sampai
frame
penuh
kemudian
mengirimkan frame tersebut.
Gambar 2.17 perbedaan antara Synchronous Time-Division Multiplexing dengan Statistical Time-Division Multiplexing
