BAB 2 LANDASAN TEORI Untuk memudahkan pengkajian skripsi ini, penulis menyajikan teori-teori yang menjadi landasan penulis dalam penyusunan skripsi ini. 2.1
Pengertian Jaringan Komputer Jaringan komputer adalah suatu teknologi yang menghubungkan beberapa komputer yang saling berinteraksi satu sama lain. Jaringan Komputer merupakan kumpulan komputer, printer, dan peralatan lain yang terhubung satu kesatuan. Informasi dan data bergerak melalui sistem kabel sehingga memungkinkan pengguna jaringan komputer dapat saling bertukar informasi, data dan peripheral (Riadi, 2010). Internet maupun World Wide Web (WWW) juga dapat disebut jaringan komputer. Internet adalah jaringan yang kompleks dan web merupakan sistem yang terdistribusi yang bekerja pada jaringan internet (Tanenbaum, 2003). Di dalam literatur, masih terjadi kesulitan dalam memahami perbedaan antara sistem terdistribusi dan jaringan komputer. Perbedaan yang utama bahwa sistem terdistribusi merupakan kumpulan dari beberapa komputer yang berhubungan langsung dengan user. Sering kali lapisan dari software pada bagian sistem operasi yang disebut juga dengan middleware yang berfungsi untuk bertanggung jawab dalam penerapan model ini. Sebagai contoh dari sistem terdistribusi adalah World Wide Web, di mana semuanya terlihat seperti suatu dokumen (Web Page). 8
9
Pada dasarnya, suatu sistem terdistribusi adalah sistem software yang dibangun di atas suatu jaringan. Software ini mendeskripsikan bahwa sistem terdistribusi tersusun secara teratur. Maka dari itu, perbedaan antara jaringan dan sistem terdistribusi terletak pada software (khusus sistem operasi) bukan pada hardware. Jaringan komputer yang digunakan di setiap kondisi akan berbeda satu sama lain. Membuat jaringan dalam perusahaan akan berbeda dengan membuat jaringan secara umum, bahkan antara perusahaan pun memiliki jaringan yang berbeda. Sebab setiap perusahaan (organisasi) memiliki jumlah komputer yang berbeda dan sistem yang berbeda. 2.2
Penggunaan Jaringan Komputer 2.2.1
Business Applications Informasi yang terkomputerisasi sangat digunakan pada setiap perusahaan, baik perusahaan besar, menengah maupun perusahaan kecil. Untuk perusahaan kecil, seluruh komputer berada dalam satu kantor atau mungkin satu bangunan. Tetapi untuk perusahaan besar, komputer dan pegawai dapat tersebar lebih dari puluhan kantor dan bahkan terletak di berbagai Negara. Pada awalnya, masing-masing komputer bekerja secara terpisah dengan yang lain. Namun seiring berjalannya waktu dan teknologi, menejemen telah memutuskan untuk menghubungkannya agar dapat mengambil dan menghubungkan informasi mengenai keseluruhan
10
perusahaan. Dengan jaringan komputer, memudahkan dua orang atau lebih pegawai yang bekerja berjauhan untuk membuat laporan secara bersamaan. Ketika seorang pegawai melakukan perubahan dokumen secara online maka saat itu juga pegawai lainnya dapat melihat perubahan tersebut (Tanenbaum, 2003). Masalah yang sering terjadi adalah berbagi sumber daya yang tujuannya adalah untuk membuat semua program, peralatan dan data utama yang tersedia bagi siapa saja di dalam jaringan tanpa memperhatikan lokasi fisik terhadap sumber daya dan pengguna. Salah satu contohnya adalah printer yang digunakan secara umum atau bersama-sama. Akan tetapi, yang lebih penting dari berbagi sumber daya fisik seperti printer, scanner dan CD burner, adalah berbagi informasi. 2.2.2
Home Applications Sebagian besar penggunaan internet untuk home user adalah sebagai berikut : a. Access to remote information Access to remote information dapat menjelajahi World Wide Wide untuk mendapatkan informasi. b. Person-to-person communication Teknologi email telah banyak digunakan user dan penggunanya berkembang sangat pesat. Banyak juga yang menggunakan instant messaging untuk mengirimkan pesan dan komunikasi satu sama lain
11
dalam real time. Versi multiperson dalam hal ini adalah pada chat room, dimana pada suatu group, semua yang berada di dalamnya dapat
melihat
communication
isi
pesan
juga
dapat
yang
dikirim.
disebut
Person–to-person
dengan
peer-to-peer
communication. c. Interactive entertainment Aplikasi yang ada di interactive entertainment adalah video on demand. Sebagai contoh adalah untuk memilih film atau program televisi yang pernah dibuat dan langsung ditampilkan pada layar televisi. Dalam suatu film, hal ini akan meminta user untuk mengerti arah cerita dengan skenario alternatif yang disediakan dalam semua kasus. Siaran langsung juga dapat menjadi interaktif dengan cara penonton yang berpartisipasi dalam acara kuis, memilih kontestan, dan sebagainya. d. Electronic commerce Home shopping sudah popular dan dapat memudahkan user untuk dapat memeriksa katalog online pada ribuan perusahaan. Beberapa katalog memberikan instant video mengenai produk apa saja yang dijual. 2.3
Jenis Jaringan Komputer Untuk jaringan komputer itu sendiri dibagi menjadi tiga, yaitu LAN, MAN, dan WAN.
12
2.3.1
Local Area Network Local Area Network (LAN) adalah jaringan milik pribadi di dalam sebuah gedung atau kampus dalam ukuran hingga beberapa kilometer (10 m – 1 km) (Tanenbaum, 2003).
Gambar 2.1 Local Area Network LAN menghubungkan host/workstation, peripheral, terminal, dan peralatan lainnya dalam suatu gedung berbagi sumber daya (seperti printer) dan bertukar informasi. LAN dibedakan dari jenis jaringan lainnya berdasarkan tiga karakteristik : a.Ukuran LAN dibatasi dalam ukuran. Hal ini dapat memungkinkan untuk menggunakan jenis desain tertentu dan juga dapat menyederhanakan menejemen jaringan.
13
b. Transmission Technology LAN dapat menggunakan teknologi transmisi yang terdiri dari kabel yang semua mesin terpasang oleh kabel, LAN tradisional dijalankan dengan kecepatan 10 Mbps hingga 100 Mbps. Sedangkan LAN yang baru telah dapat beroperasi hingga 10 Gbps. c. Topology • Ethernet Teknologi LAN ini menggunakan topologi bus untuk mengontrol aliran informasi dan menggunakan topologi star atau extended star untuk pemasangan kabelnya. • Token Ring Secara logical, token ring menggunakan topologi ring untuk
mengontrol
aliran
informasi
dan
secara
fisik
menggunakan topologi star. • Fiber Distributed Data Interface (FDDI) Secara logical, FDDI menggunakan topologi ring untuk mengontrol aliran informasi dan secara fisik menggunakan topologi dual-ring.
2.3.2
Metropolitan Area Network (MAN) Metropolitan Area Network (MAN) adalah jaringan yang mencakup kota dengan jarak minimal 10 km hingga 99 km (Tanenbaum, 2003).
14
MAN adalah gabungan antara MAN dan WAN. Sebagaimana WAN, MAN menggabungkan beberapa LAN, namun dalam batasan yang tidak terlalu besar, seperti antar gedung dalam suatu kota, dan MAN menyediakan kecepatan akses data yang lebih tinggi dari WAN.
Gambar 2.2 Metropolitan Area Network
2.3.3
Wide Area Network Wide Area Network dipakai secara umum sebagai alat untuk mengatasi jarak geografis yang luas, memakai jaringan publik seperti telepon, atau jaringan data paket dan lainnya agar dapat terjadi hubungan komunikasi walaupun jarak yang jauh. Secara khusus, WANs terdiri dari sejumlah switching node yang saling dihubungkan. Ketika data dikirim, ia akan melewati sejumlah switching node untuk mencapai tujuannya (Jonathan Lucas, 2006).
15
Secara tradisional, WANs telah dilengkapi secara khusus agar mampu menggunakan satu dari dua teknologi yang paling banyak dipakai oleh publik yaitu jaringan switch atau sering disebut juga jaringan telepon dan jaringan paket. 2.4
OSI Layer OSI layer adalah salah satu dari arsitektur jaringan. OSI layer sendiri sering digunakan untuk menjelaskan cara kerja jaringan komputer secara logika. Secara umum model OSI membagi berbagai fungsi network menjadi 7 lapisan sedangkan lembaga yang mempublikasikan model OSI adalah International Organization for Standardization (ISO). Model OSI diperkenalkan pada tahun1984. Model OSI terdiri atas layer-layer atau lapisan-lapisan berjumlah 7 buah. Ketujuh layer tersebut yaitu : 1.
Layer Aplikasi Pada layer ini berurusan dengan program komputer yang digunakan oleh user. Program komputer yang berhubungan hanya program yang melakukan akses jaringan, tetapi bila yang tidak berarti tidak berhubungan dengan OSI (Hilal H Nuha, 2012). Contoh: Aplikasi word processing, aplikasi ini digunakan untuk pengolahan teks sehingga program ini tidak berhubungan dengan OSI. Tetapi bila program tersebut ditambahkan fungsi jaringan misal pengiriman email, maka aplikasi layer baru berhubungan disini. Sehingga bila digambar dapat digambar seperti Gambar 2.3
16
Gambar 2.3 Layer Aplikasi 2.
Layer Presentasi Pada layer ini bertugas untuk mengurusi format data yang dapat dipahami oleh berbagai macam media. Selain itu layer ini juga dapat mengkonversi format data sehingga layer berikutnya dapat memahami format yang diperlukan untuk komunikasi. Contoh format data yang didukung oleh layer presentasi antara lain : Text, Data, Graphic, Visual Image, Sound, dan Video (Hilal H Nuha, 2012). Bisa digambarkan seperti pada Gambar 2.4.
Gambar 2.4 Format Data pada Layer Presentasi Selain itu pada layer presentasi ini juga berfungsi sebagai enkripsi data.
17
3. Layer Sesi (Session) Sesi layer mendefinisikan bagaimana memulai, mengontrol dan mengakhiri suatu percakapan (biasa disebut session) (Hilal H Nuha, 2012). Contoh layer session : NFS, SQL, RPC.
Gambar 2.5 Mengkoordinasi Berbagai Aplikasi Pada Saat Berinteraksi Antar Komputer
4. Layer Transportasi Pada layer 4 ini bisa dipilih apakah menggunakan protokol yang mendukung error-recovery atau tidak. Melakukan multiplexing terhadap data yang datang, mengurutkan data yang datang apabila datangnya tidak berurutan. Pada layer ini juga komunikasi dari ujung ke ujung (end-to-end), sehingga urusan data banyak dipengaruhi oleh layer 4 ini.
18
Gambar 2.6 Fungsi Transport Layer Fungsi yang diberikan oleh layer transport : 1.
Melakukan segmentasi pada layer atasnya.
2. Melakukan koneksi end-to-end. 3. Mengirimkan segmen dari 1 host ke host yang lainnya. 4. Memastikan reliabilitas data. 5. Layer Network Fungsi utama dari layer network adalah pengalamatan dan routing. Pengalamatan pada layer network merupakan pengalamatan secara logical. Contoh penggunaan alamat IP seperti pada Gambar 2.6.
19
Gambar 2.7 Pengalamat Logic dan Fisik Routing digunakan untuk pengarah jalur paket data yang akan dikirim. Dimana routing ada 2 macam yaitu Routed dan Routing Protocol.
Gambar 2.8 Untuk Menuju ke Tujuan Lain Menggunakan Routing
20
6. Layer Data Link Layer ini menentukan pengalamatan fisik (hardware address), error notification (pendeteksian error), frame flow control (kendali aliran frame), dan topologi network. Ada dua sub layer pada data link yaitu : 1. Logical Link Control (LLC) LLC mengatur komunikasi seperti error notification dan flow control. 2. Media Access Control (MAC) MAC mengatur pengalamatan fisik yang digunakan dalam proses komunikasi antar adapter. 7. Physical Layer Layer ini menentukan masalah kelistrikan / gelombang / medan dan berbagai prosedur atau fungsi yang berkaitan dengan link fisik seperti besar tegangan / arus listrik , panjang maksimal media transmisi, pergantian fase, jenis kabel, dan konektor.
2.5 TCP/IP Reference Model Beralih dari model referensi OSI dengan model referensi yang digunakan dari nenek moyang semua jaringan komputer, ARPANET, dan penerusnya, Internet yang mendunia. ARPANET adalah jaringan penelitian yang disponsori oleh Departemen Pertahanan (US Department of Defense). Akhirnya terhubung ratusan universitas dan instalasi pemerintah, menggunakan saluran telepon sewaan. Ketika satelit dan jaringan radio nanti ditambahkan, protokol yang ada
21
mengalami kesulitan menjalin kerja sama dengan mereka, sehingga arsitektur referensi baru dibutuhkan. Arsitektur ini kemudian dikenal sebagai Model Referensi TCP / IP. 2.5.1
Internet Layer Lapisan internet, adalah bagian terpenting yang memegang seluruh arsitektur bersama-sama. Tugasnya adalah untuk memungkinkan host untuk menyuntikkan paket ke jaringan apapun dan paket secara independen berjalan ke tujuan (berpotensi pada jaringan yang berbeda). Paket tersebut bahkan mungkin tiba dalam urutan yang berbeda dari yang dikirim, dalam hal ini adalah tugas dari lapisan yang lebih tinggi untuk mengatur ulang paket, jika di-order pengiriman yang diinginkan. Lapisan internet menentukan format packet resmi dan protokol yang disebut IP (Internet Protocol). Tugas lapisan internet adalah untuk memberikan paket IP mana mereka harus pergi. Packet routing jelas menjadi masalah utama, seperti yang menghindari kepadatan dari traffic. Dalam hal ini adalah wajar untuk mengatakan bahwa lapisan internet TCP / IP adalah serupa dalam hal fungsionalitas ke lapisan jaringan OSI.
2.5.2
Transport Layer Lapisan di atas lapisan internet pada model TCP / IP yang sekarang biasanya
disebut
lapisan
transport.
Hal
ini
dirancang
untuk
memungkinkan entitas peer pada host sumber dan tujuan untuk melakukan percakapan, seperti dalam transport layer. Pada end-to-end protokol transportasi telah didefinisikan sebagai berikut.
22
Yang pertama, TCP (Transmission Control Protocol), merupakan protokol berorientasi koneksi yang handal yang memungkinkan sebuah aliran byte berasal pada satu mesin akan dikirimkan tanpa kesalahan pada setiap mesin lain di internet. Di tempat tujuan, proses TCP menerima pesan yang diterima ke dalam output stream. TCP juga menangani kontrol aliran untuk memastikan fast-sender tidak dapat membanjiri slow-receiver dengan pesan yang dapat ditangani lebih dari itu. Protokol kedua dalam lapisan ini adalah UDP (User Datagram Protocol), merupakan protokol connectionless yang tidak dapat diandalkan untuk aplikasi yang ingin melakukan pengurutan TCP atau kontrol aliran. Hal ini juga banyak digunakan untuk one-shot, clientserver-type, request-reply query dan aplikasi di mana pengiriman cepat lebih penting daripada pengiriman yang akurat, seperti transmisi pembicaraan atau video. 2.5.3
Application Layer Di atas lapisan transport adalah lapisan aplikasi. Ini berisi semua protokol tingkat tinggi. Yang awal termasuk virtual terminal (TELNET), transfer file (FTP), dan surat elektronik (SMTP). Protokol terminal virtual mengijinkan pengguna pada satu mesin untuk masuk ke mesin lain dan bekerja di sana. Protokol file transfer menyediakan cara untuk memindahkan data secara efisien dari satu komputer ke komputer lain. Surat elektronik hanya semacam transfer file, tetapi kemudian protokol khusus (SMTP) dikembangkan untuk itu.
23
2.5.4
The Host-to-Network Layer Pada Network Layer atau The Host-to-Network Layer, sebuah sistem global unik yang mengidentifikasi setiap host dan router diperlukan untuk pengiriman paket dari host ke host. Biasanya, komputer berkomunikasi melalui Internet. Paket dikirimkan oleh komputer pengirim dapat melewati beberapa LAN atau WAN sebelum mencapai komputer tujuan. Layer ini berada paling bawah pada arsitektur TCP/IP. Layer ini bertanggung jawab atas semua komponen physical dan logical yang diperlukan untuk membuat link, mencakup physical Interface antar device, menentukan karakteristik media transmisi, dan data rate.
2.6 Media Transmisi Media transmisi adalah suatu jalur antara pemancar dan penerima dalam sistem transmisi data. Media transmisi dapat diklasifikasikan menjadi guided dan unguided (dengan perantara dan tanpa perantara). Media transmisi akan dilewati oleh gelombang elektromagnetik, jadi signal yang ada baik itu analog maupun digital harus diubah ke dalam gelombang elektromagnetik. Jenis media transmisi guided seperti copper twisted pair (sepasang kabel tembaga), copper coaxial cable (kebel tembaga coaxial) dan fiber optic. Sedangkan media transmisi unguided mengantarkan gelombang atau signal elektromagnetik tanpa melalui suatu perantara yang solid, yaitu melalui udara, baik di dalam atmosfir maupun
24
di ruang angkasa. Bentuk transmisi ini biasa disebut juga dengan transmisi tanpa kabel (wireless transmission) (Jonathan Lucas, 2006).
2.6.1
Media Transmisi Kabel 1. Twisted Pair (Kabel Berpasangan) Twisted pair merupakan medium yang paling murah dan banyak digunakan dalam transmisi guided. Twisted pair terdiri dari dua kabel tembaga yang terisolasi yang disusun dalam jalinan bentuk spiral. Sepasang kabel tersebut berfungsi sebagai satu aliran komunikasi. Sejumlah pasangan kabel ini disatukan menjadi satu bundel kabel dengan membungkus bundelan kabel-kabel tersebut dalam suatu sarung (palapis pengaman) yang lentur. Untuk jarak yang jauh, kabel tersebut dapat berisi ratusan pasangan kabel tembaga, dan kabel jenis ini dapat menimbulkan terjadinya crosstalk antar dua pasang kabel yang berdekatan (Jonathan Lucas, 2006).
Gambar 2.9 Kabel Berpasangan
25
Jenis kabel berpasangan menurut pelindungnya dibagi menjadi : 1. Unshielded Twisted Pair (UTP)
Gambar 2.10 UTP 2. Shielded Twisted Pair (STP)
Gambar 2.11 STP Kabel UTP dapat didesain menjadi tiga jenis yaitu : 1. Straight through cable Kabel ini memiliki urutan warna yang sama pada kedua ujungnya, kabel ini digunakan untuk menghubungkan network device yang berbeda.
26
Gambar 2.12 Straight Through Cable 2. Crossover cable Urutan warna pada kabel ini yaitu warna pada pin 1 ditukar dengan pin 3 dan pin 2 ditukar dengan pin 6. Hal tersebut terjadi karena pin pengirim dan penerima berada pada lokasi yang berbeda. Kabel ini digunakan untuk menghubungkan network device yang sejenis (sama).
Gambar 2.13 Crossover Cable 3. Rollover cable Pada kabel ini, kombinasi warna pin dibalik pada ujung yang satunya. Kabel ini digunakan untuk menghubungkan PC ke port console pada network device.
27
Gambar 2.14 Rollover Cable 2. Kabel Coaxial Seperti Twisted pair, kabel coaxial terdiri dari dua konduktor, tetapi dapat digunakan untuk frekuensi yang lebih tinggi. Kabel ini terdiri dari konduktor berbentuk silinder untuk lapisan luar, yang mengelilingi konduktor bagian dalam. Konduktor bagian dalam dilapisi oleh bahan isolator, sedangkan konduktor bagian luar dilapisi oleh jaket pelindung. Diameter berkisar antara 0,4 - 1,0 inci. Karena konstruksi dan pelapis kabel yang baik, maka kabel coaxial lebih sedikit mengalami interfensi dan crosstalk bila dibandingkan dengan twisted pair. Kabel coaxial dapat digunakan untuk jarak yang lebih jauh dan dalam jaringan komunikasi yang lebih luas dengan stasiun dan jalur komunikasi yang lebih banyak (Jonathan Lucas, 2006).
Gambar 2.15 Kabel Coaxial
28
Konduktor luar berbentuk anyaman, sedangkan konduktor dalam berupa tembaga yang padat. Antara dua konduktor akan dipisahkan dengan isolator. 3. Fiber Optic Fiber optic menggunakan cahaya sebagai pengganti arus listrik untuk mengirimkan sinyal. Data digital direpresentasikan dengan ada atau tidaknya cahaya. Bit 1 menunjukkan adanya cahaya dan bit 0 menunjukkan tidak ada cahaya. Fiber optic biasanya digunakan untuk menyediakan koneksi yang berkecepatan tinggi dengan jarak tempuh sinyal yang lebih jauh dibandingkan dengan kabel coaxial. Karena menggunakan cahaya sebagai sinyal, fiber optic tidak terpengaruh interfensi elektromagnetik dan tidak mengalami crosstalk. Namun fiber optic lebih mahal dan lebih sulit dipasang dan ditangani dibandingkan media kabel coaxial (Jonathan Lucas, 2006).
Gambar 2.16 Fiber Optic Berdasarkan jumlah sumber cahaya yang masuk pada core FO, kabel FO dibagi menjadi 2 yaitu: 1. Multimode, jumlah sumber lebih dari 1. Menggunakan diameter core dengan ukuran 50 micron – 100 micron.
29
2. Singlemode, jumlah sumber 1. Menggunakan diameter core dengan ukuran 2 – 8 micron. 2.6.2
Media Transmisi Tanpa Kabel Untuk terhubung ke jaringan wireless, suatu host harus mempunyai wireless network adapter. Untuk meningkatkan kompatibilitas, biasanya sebuah access point (AP) dipasang pada jaringan yang berfungsi sebagai hub
bagi
infrastruktur
WLAN.
AP
mempunyai
antena
untuk
menyediakan konektivitas wireless untuk jangkauan daerah tertentu, biasanya disebut sebagai cell. Untuk melingkupi area yang lebih luas, AP dapat dipasang secara overlap hingga host dapat melakukan roaming diantara cell (Jonathan Lucas, 2006). 2.7
Peralatan Jaringan Komputer Dalam merancang jaringan diperlukan hardware-hardware untuk menghubungkan antar user. Hardware-hardware ini dapat meningkatkan efisiensi dalam pengiriman paket dan cost yang dikeluarkan dalam merancang jaringan. Alat-alat yang menghubungkan jaringan secara garis besar terbagi menjadi dua, yaitu : 2.7.1
End-User Device End-user
device
merupakan
alat
yang
digunakan
untuk
menciptakan, menyimpan, mengambil dan berbagi informasi dari jaringan ke pemakai. End-user device biasanya disebut juga sebagai host. Contoh dari end-user device adalah : PC, MAC, laptop, notebook, pocket PC, printer, server, mainframe, dan lain-lain. End-user device tidak
30
mempunyai simbol yang standar, biasanya end-user device digambarkan menyerupai bentuk aslinya agar mudah dikenali. Agar bisa dihubungkan ke jaringan, setiap end-user device mempunyai Network Interface Card / Network Interface Controller (NIC), yaitu sebuah papan sirkuit yang bertugas untuk menangani fungsifungsi yang berhubungan dengan jaringan. Setiap NIC bersifat unik karena mempunyai media access control (MAC) address yang berbeda pada setiap NIC. MAC address ini digunakan untuk mengatur komunikasi antar host pada jaringan. 2.7.2
Network Device Network
Device
adalah
alat
yang
digunakan
untuk
menghubungkan end-user device ke jaringan, memperluas jangkauan jaringan, melakukan konversi format data, dan banyak fungsi jaringan lainnya. Contoh network device adalah : 1. Hub Hub menghubungkan semua komputer yang terhubung ke LAN. Hub adalah repeater dengan jumlah port banyak (multiport repeater). Hub tidak mampu menentukan tujuan, hanya mentransmisikan sinyal ke setiap line yang terkoneksi dengannya dengan menggunakan mode half-duplex.
31
Gambar 2.17 Hub 2. Switch Switch adalah sebuah alat jaringan yang melakukan bridging transparan
(penghubung
segementasi
banyak
jaringan
dengan forwarding berdasarkan alamat MAC). Switch jaringan dapat digunakan sebagai penghubung komputer atau router pada satu area yang terbatas, switch juga bekerja pada lapisan data link, cara kerja switch hampir sama seperti bridge, tetapi switch memiliki sejumlah port sehingga sering dinamakan multi-port bridge. Switch menghubungkan semua komputer yang terhubung ke LAN, sama seperti hub. Perbedaannya adalah switch dapat beroperasi dengan mode full-duplex dan mampu mengalihkan jalur dan memfilter informasi ke dan dari tujuan yang spesifik. Pada operasi full-duplex, kedua station mungkin mentransmisi secara serentak. Pada sistem ini aliran dapat terjadi di kedua arah pada saat yang bersamaan. Sistem ini
32
dapat terjadi hanya menggunakan sebuah saluran komunikasi data atau dengan menggunakan dua saluran komunikasi data.
Gambar 2.18 Switch 3. Modem Modem (modulator-demodulator) digunakan untuk mengubah informasi digital menjadi sinyal analog. Modem mengubah tegangan bernilai biner menjadi sinyal analog dengan melakukan encoding data digital ke dalam frekuensi carrier. Modem yang umum digunakan dihubungkan ke jalur telepon. Oleh karena itu modem ini mampu memodulasi data digital ke dalam sinyal berspektrum suara, yang disebut sebagai proses modulasi. Modem juga dapat mengubah kembali sinyal analog yang termodulasi menjadi data digital, sehingga informasi yang terdapat di dalamnya dapat dimengerti oleh komputer. Proses ini disebut demodulasi.
33
Gambar 2.19 Modem 4. Wireless Access Point Digunakan untuk melakukan pengaturan lalu lintas jaringan dari mobile radio ke jaringan kabel atau dari backbone jaringan wireless client/server. Biasanya berbentuk kotak kecil dengan 1 atau 2 antena kecil. Peralatan ini merupakan radio based, berupa receiver dan transmiter yang akan terkoneksi dengan LAN kabel atau broadband ethernet. Saat ini beredar di pasaran adalah access point yang telah dilengkapi dengan router di dalamnya yang biasa disebut wireless router. Fungsi utama dari wireless access point adalah untuk mengembangkan jaringan lokal kabel kita secara wireless.
Gambar 2.20 Access Point
34
2.8
Dynamic Host Configuration Protocol Dynamic Host Configuration Protocol (DHCP) telah dirancang untuk memberikan alokasi alamat yang dapat stasis dan dinamis. DHCP didasarkan pada gagasan dari sebuah server khusus yang memberikan alamat IP untuk host. Untuk menemukan alamat IP-nya, mesin yang baru di-boot menyebarkan paket DHCP DISCOVER. DHCP relay agen menyadap semua siaran DHCP di LAN. Ketika ia menemukan sebuah paket DHCP DISCOVER, ia akan mengirimkan paket sebagai paket unicast ke server DHCP, pada jaringan dengan jarak tertentu. Satu-satunya informasi yang dibutuhkan agen relay adalah alamat IP dari server DHCP. “DHCP tidak memerlukan MAC address pada tiap device. DHCP hanya listen terhadap request IP address yang dibuat oleh DHCP client. DHCP menetapkan sebuah address kepada client dari standar pool” (John Garrett, 2005). Suatu isu yang timbul
adalah seberapa lama suatu alamat IP harus
dialokasikan secara otomatis dari pool DHCP. Jika host meninggalkan jaringan dan tidak mengembalikan alamat IP ke server DHCP, alamat IP tersebut akan hilang secara permanen. Untuk mencegah hal itu terjadi, penetepan alamat IP mungkin terjadi dalam jangka waktu tertentu, dengan teknik yang disebut leasing. Sebelum leasing berakhir, host harus meminta DHCP untuk pembaharuan. Jika gagal untuk membuat permintaan atau permintaan tersebut ditolak, host sudah tidak memungkinkan lagi menggunakan alamat IP yang diberikan sebelumnya.
35
2.9
Hierarkial Network Ketika membangun sebuah jaringan LAN yang memenuhi kebutuhan sebuah bisnis kecil atau menengah, perencanaan akan lebih mungkin berhasil jika model jaringan yang digunakan secara hierarki. Dibandingkan dengan jaringan yang lain, jaringan hierarki lebih mudah untuk dikelola dan dikembangkan dan juga dapat mengatasi masalah lebih cepat. Desain jaringan hierarkial melibatkan pembagian jaringan ke dalam layer berlainan. Setiap layer menyediakan fungsi yang spesifik bahwa layer didefinisikan peranannya di dalam keseluruhan jaringan. Dengan memisahkan berbagai fungsi yang ada dalam jaringan, desain jaringan menjadi modular, dengan kemampuan dalam hal scalability dan performa. Tipe dari desain hierarki adalah memecah jaringan menjadi tiga layer, yaitu access, distribution dan core (Priscilla Oppenheimer,2011). 2.9.1
Core layer Core layer adalah hierarkial network yang memiliki high-speed backbone pada internetwork. Karena core layer sangat penting untuk inter-koneksi, maka core layer harus dirancang dengan redundant components. Core layer haruslah handal dan dapat beradaptasi dengan perubahan cepat. Ketika mengkonfigurasi router pada core layer, diharuskan untuk menggunakan fitur routing
yang dapat mengoptimalkan packet
36
throughtput. Saat mengkonfigurasi router harus menghindari penggunaan filter paket atau fitur lain yang memperlambat manipulasi paket dan core harus dioptimasi untuk low latency dan pengelolaan yang baik. Core layer memiliki diameter yang terbatas. Distribution layer routers (atau switch) dan klien LAN dapat ditambahkan ke model tanpa meningkatkan diameter core layer. Dengan membatasi diameter core inti, kinerja jaringan dapat diprediksi dan saat terjadi masalah akan lebih mudah untuk diatasi. Untuk jaringan yang perlu terhubung ke jaringan kantor lain melalui ekstranet atau internet, topologi core layer harus satu atau lebih link ke jaringan eksternal. Corporate network administrator harus mencegah regional dan administrator kantor cabang lain untuk perancangan extranet atau internet mereka sendiri. Pemusatan fungsifungsi pada core layer dapat mengurangi kompleksitas dan potensi terjadinya masalah pada routing, dan juga dapat meminimalkan masalah keamanan. 2.9.2
Distribution layer Distribution layer adalah pembatas antara core layer dan access layer. Distribution layer memiliki banyak peran, diantaranya dapat mengontrol akses ke sumber daya untuk alasan keamanan dan pengendalian jaringan yang melintasi core layer untuk alasan kinerja. Distribution layer adalah lapisan yang membatasi wilayah broadcast
37
domain. Dalam mendesain jaringan virtual LAN, distribution layer dapat dikonfigurasikan untuk rute pada jaringan VLAN. Distribution layer memungkinkan core layer untuk terhubung dengan situs yang berjalan pada protocol yang berbeda dengan tetap mempertahankan kinerja yang baik. Untuk mempertahankan kinerja yang baik pada core layer, distribution layer dapat mendistribusikan antara bandwidth-intensive access layer routing protocol dan optimasi core routing protocol. Untuk meningkatkan kinerja routing protocol, distribution layer dapat meringkas rute dari access layer. Untuk beberapa jaringan, distribution layer menawarkan rute default untuk router access layer dan hanya berjalan pada dynamic routing protocol ketika komunikasi dengan core routers. Untuk
memaksimalkan
hierarki,
modularitas
dan
kinerja,
distribution layer meringkas sejumlah kecil rute dengan hanya satu rute default jika memungkinkan. Distribution layer dapat memberikan access layer dengan rute terdekat yang memiliki akses ke core layer. 2.9.3
Access layer Access layer menyediakan pengguna pada segmen lokal dengan akses ke internetwork. Access layer dapat termasuk router, switch, bridges, share-media hub, dan wireless access point. Switch sering
38
diimplementasikan pada access layer di jaringan kampus untuk membagi bandwith domain untuk memenuhi tuntutan aplikasi yang membutuhkan banyak bandwith. Access layer memiliki tujuan utama yaitu dengan menyediakan sarana yang menghubungkan device ke jaringan dan mengendalikannya untuk berkomunikasi melalui jaringan tersebut (Sutanto, 2011). Untuk interworks yang meliputi kantor cabang kecil dan telecommuter home office, access layer dapat memberikan akses ke dalam corporate internetwork menggunakan teknologi wide-area seperti ISDN dan frame relay. Dapat juga menerapkan fitur routing, seperti dialon-demand routing (DDR) dan static routing untuk mengontrol bandwidth dan meminimalisasi biaya remote access layer (DDR membuat link tidak aktif kecuali ketika lalu lintas tertentu harus dikirim). 2.10
Broadcast Domain dan Collision Domain 2.10.1 Broadcast Domain Broadcast Domain secara umum dapat didefinisikan sebagai semua device atau perangkat yang dapat mengetahui sinyal yang berasal dari perangkat network tertentu yang berada dalam satu segmen (Wanda, 2010). Broadcast domain adalah sebuah divisi logis dari sebuah jaringan komputer, di mana semua node dapat mencapai atau
39
terhubung satu sama lain dengan broadcast pada lapisan data link. Broadcast domain dapat berada dalam segmen LAN yang sama atau dapat dijembatani untuk segmen LAN lain. Setiap komputer yang terhubung ke repeater Ethernet yang sama atau switch adalah anggota dari broadcast domain yang sama. Selanjutnya, setiap komputer yang terhubung ke set yang sama dari switch / repeater saling terkoneksi adalah anggota dari broadcast domain yang sama. Router dan higher-layer lainnya merupakan perangkat bentuk batas-batas antara broadcast domain. Beberapa hal yang menjadi karakteristik broadcast domain : 1. Dipisahkan oleh perangkat yang bekerja pada layer 3 (network), seperti : router dan switch layer 3. 2. Digunakan untuk pengaturan lalu lintas data dan meniadakan broadcast
a) Menggunakan logical address (IP address). b) Menggunakan table khusus untuk penentuan rute tujuan. 2.10.2 Collision Domain Collision Domain adalah segmen jaringan fisik (physical) di mana paket data dapat bertabrakan dengan satu sama lain ketika dikirim pada medium bersama, khususnya, bila menggunakan protokol jaringan Ethernet. Sebuah tabrakan jaringan terjadi ketika lebih dari satu user mengirim paket pada segmen jaringan pada waktu yang sama. Tabrakan diselesaikan menggunakan carrier sense multiple
40
access atau variannya di mana paket yang bersaing akan dibuang dan kembali mengirim satu per satu. Hal ini menjadi sumber inefisiensi dalam jaringan (Wanda, 2010). Situasi ini biasanya ditemukan dalam lingkungan hub dimana setiap segmen host terhubung ke sebuah hub yang merepresentasikan hanya
satu
collision
domain
dan
hanya
satu
broadcast
domain. Collision domain juga ditemukan dalam jaringan nirkabel seperti Wi-Fi. Hanya satu perangkat di collision domain dapat mengirimkan pada satu waktu, dan perangkat lain dalam domain yang mendengarkan jaringan untuk menghindari tabrakan data. Karena hanya satu perangkat dapat transmisi pada satu waktu, bandwidth jaringan total dibagi di antara semua perangkat. Collision juga menurunkan efisiensi jaringan pada collision domain, jika dua perangkat transmisi secara bersamaan, tabrakan terjadi, dan kedua perangkat harus mengirim ulang di lain waktu. Untuk meringankan jaringan collision domain, disarankan untuk tidak menggunakan switch yang meningkatkan jumlah collision domain, tapi yang menurunkan ukuran setiap collision domain. Hal ini karena setiap port pada switch adalah collision domain sendiri. Beberapa hal yang menjadi karakteristik collision domain : 1. Dipisahkan oleh perangkat yang bekerja pada layer 2 (data link), seperti : bridge dan switch layer 2. 2. Digunakan untuk mengatur lalu lintas data (traffic flow).
41
a) Menggunakan MAC address untuk identifikasi perangkat. b) Mengurangi jumlah perangkat pada sebuah segmen dengan cara memperbanyak jumlah segmen.
2.10.3 Perbedaan Broadcast domain dan Collision Domain Dalam Ethernet sederhana, data ditransmisikan ke semua node lain pada jaringan. Setiap cek node menerima alamat tujuan setiap frame, dan hanya mengabaikan setiap frame tidak dialamatkan ke alamat MAC sendiri, atau ke alamat broadcast. Jika dua node mengirim paket pada saat yang sama, hasil akan bertabrakan. Repeater menyebarkan semua frame antara segmen jaringan, dan tidak mencegah tabrakan, dengan demikian dapat menyebarkan tabrakan antar segmen (Wanda, 2010). Tabel
dibawah
merupakan
perbedaan
menggunakan collision domain dan broadcast domain.
interface
yang
42
Tabel 2.1 Perbandingan Broadcast dan Collision Domain Perangkat
Memecah
Memecah
Mem-
collision
broadcast
filter
domain
domain
Repeater
Tidak
Tidak
Tidak
Hub
Tidak
Tidak
Tidak
Bridge
Ya
Tidak
Ya
Switch
Ya
Tidak
Ya
Switch dengan
Ya
Ya
Ya
Ya
Ya
Ya
VLAN Router
Broadcast domain dan collision domain harus dibagi–bagi atau diperkecil tujuannya untuk meningkatkan performa network dan untuk mencapai tujuan tersebut, biasanya digunakan perangkat network khusus seperti router dan switch layer 3 Pada network Ethernet, frame yang berasal dari komputer source akan selalu diterima oleh semua komputer yang menjadi bagian dari network-nya tersebut. Hal ini merupakan kondisi yang kurang baik, karena semua komputer akan menerima data walapun tidak memerlukannya.
43
Perangkat seperti switch atau bridge dapat mempelajari alamat hardware setiap komputer dan hanya akan meneruskan frame ke komputer tujuan, perangkat tersebut mampu membagi network menjadi segmen – segmen yang lebih kecil. Dalam hal tersebut komputer seolah – olah telah diberi suatu jalur khusus untuk mencapai komputer tujuan, sehingga bandwith atau kecepatan ditransfer data secara penuh dapat tercapai.
Gambar 2.21 Broadcast Domain and Collision Domain 2.11
VLAN 2.11.1 Pengertian VLAN VLAN merupakan sekumpulan dari device pada sebuah jaringan LAN yang dikonfigurasi menggunakan management software, sehingga bisa berkomunikasi jika device tersebut terhubung pada kabel yang sama dan dilokasikan pada jumlah segment LAN yang berbeda karena VLAN berdasarkan pada logical connection dari pada physical connection dan VLAN
sangat
fleksibel.
VLAN
dapat
dipertimbangkan
untuk
merepresentasikan sebuah broadcast domain. Dalam hal ini berarti
44
transmisi dihasilkan oleh sebuah station pada VLAN diterima oleh station-station yang
belum ditentukan oleh kriteria tertentu dalam
domain (Gilbert Held, 1997). 2.11.2 Konstruksi VLAN LAN dibangun oleh kelompok logikal dari dua simpul jaringan atau lebih pada physical topologi. Untuk mencapai kelompok logical ini kita harus menggunakan alat switching yaitu VLAN-aware. Alat tersebut bisa termasuk intellegent switches, yang mana hal terpenting tersebut menampilkan jembatan atau bridging dan menjalakan pada layer Media Access Control (MAC) atau router yang dioperasikan pada network layer atau pada layer 3 dari model
Open Systems Intrconnecion (OSI).
Walaupun sebuah alat switch dibutuhkan untuk membangun sebuah VLAN, pada kenyataannya software yang digunakan oleh switch tersebut menyediakan kemampuan VLAN. Maka dari itu sebuah VLAN merepresentasikan sebuah sub-network atau broadcast domain yang ditentukan oleh software dan tidak ditentukan oleh physical topologi dari suatu jaringan. Namun physical topologi dari network tersebut melayani sebagai pembatas untuk kelompok software based dari simpul-simpul ke dalam jaringan logical yang telah ditentukan (Gilbert Held, 1997). 2.11.3 Koneksi pada VLAN Ketika berhubungan dengan VLAN, switch harus mendukung dua jenis koneksi; access link dan trunk. Ketika mengatur switch , perlu
45
diketahui tipe koneksi apa yang digunakan dari sebuah interface dan mengkonfigurasi dengan tepat (Gilbert Held, 1997). 1. Access link Access link connection hanya bisa dikaitkan dengan satu VLAN
saja.
Access
link
lazimnya
digunakan
untuk
menghubungkan komputer dengan switch. Ini berarti pada setiap device yang terhubung pada port ini akan ditempakan pada broadcast domain yang sama. 2. Trunk Tidak seperti access link connection, trunk connection mampu membawa traffic kepada beberapa VLAN. Dalam rangka untuk mendukung trunking, ethernet frame yang asli harus termodifikasi untuk membawa informasi dari VLAN. Sebagai contohnya, jika suatu device dari VLAN 1 telah menghasilkan sebuah
broadcast dan tersambung dengan switch yang
menerimanya, ketika switch ini menuju ke switch lainnya maka switch tersebut perlu untuk mengetahui VLAN asli maka switch tersebut menuju frame yang hanya dari port VLAN 1 dan bukan dari port VLAN lain. 2.11.4 Vlan Membership Ketika sebuah VLAN disediakan pada sebuah access layer switch, seorang end-user
harus
mempunyai
sarana
untuk
mendapatkan
46
membership dari VLAN tersebut. Dua metoda membership terdapat pada Cisco catalyst Switch yaitu, static VLAN dan dynamic VLAN (Gilbert Held, 1997). 1. Static VLAN Static VLAN menyediakan port-based membership, dimana port pada switch ditugaskan pada spesifik VLAN. Device pada end-user menjadi member dari sebuah VLAN berdasarkan port physical switch yang terhubung. VLAN membership yang khusus tidak dibutuhkan pada end-device. Device tersebut secara otomatis menganggap VLAN tersebut membangun konektifias ketika terhubung pada port. Pada umumnya end-device tidak menyadari bahwa VLAN itu ada. Switch port dan VLAN secara sederhana dilihat dan digunakan sebagai network segmen lainnya dengan member setempat yang terhubung pada kabel. Switch port ditugaskan pada VLAN oleh network administrator secara intervensi manual karena bersifat static. Port pada suatu switch bisa ditugaskan dan dikelompokan ke dalam banyak VLAN, meskipun dua device yang terhubung pada switch yang sama, traffic tidak akan lewat diantara device jika terhubung pada port yang berbeda VLAN. Untuk melakukan fungsi tersebut, pada layer 3 device bisa digunakan untuk route packet atau layer
47
2 device terluar bisa digunakan untuk menjembatani paket antara dua VLAN. Port pada static VLAN membership biasanya ditangani di dalam hardware dengan application-specific intergrated circuits (ASICs) di dalam switch. Membership ini menyediakan performa yang bagus karena setiap semua pemetaan port diselesaikan pada tingkat
hardware tanpa membutuhkan table pencarian yang
kompleks. 2. Dinamic VLAN Dynamic
VLAN
digunakan
untuk
menyediakan
membership berdasarkan pada setiap MAC address dari end-user device. Ketika sebuah device terhubung pada port switch, switch harus meminta pada database untuk menetapkan VLAN membership. Seorang network administrator harus menugaskan user MAC address pada sebuah VLAN di dalam database VLAN Membership
Policy
Server
(VMPS).
Dynamic
VLAN
memungkinkan flexibility dan mobility yang bagus untuk end-user tetapi membutuhkan biaya administrasi lebih. 2.12
Spanning Tree Protocol Spanning Tree Protocol atau yang sering disingkat dengan STP adalah link layer network protocol yang menjamin tidak adanya loop dalam topologi dari banyak bridge/switch dalam LAN. STP ini berdasarkan pada sebuah algoritma yang ditemukan oleh Radia Perlman sewaktu bekerja untuk Digital
48
Equipment Corporation. Dalam model OSI untuk jaringan komputer, STP ada di layer 2 OSI. Spanning tree memperbolehkan desain jaringan memiliki redundan link untuk membuat jalur backup otomatis jika sebuah link aktif gagal bekerja, tanpa adanya bahaya dari loop pada bridge/switch. Spanning Tree Protocol dapat menghubungkan banyak bridge/Switch, dan menon-aktifkan links yang tidak termasuk dalam tree, meninggalkan satu jalur aktif antara dua buah jaringan. Masalah umum yang bisa diatasi oleh Spanning Tree Protocol ini adalah broadcast storm. Broadcast storm menyebabkan banyak broadcast pada loop yang ada di jaringan secara terus menerus. Hal ini akan menciptakan sebuah link yang tidak berguna dan secara signifikan akan mempengaruhi performa dari komputer end-user karena terlalu banyak memproses broadcast yang ada. 2.13
Access Control List Access Control list adalah sebuah aplikasi yang menyediakan akses control terhadap paket-paket yang menjembatani di dalam VLAN atau yang diarahkan menuju atau keluar dari VLAN. Access Control list bisa sangat membantu ketika membutuhkan pengontrolan dalam lalu lintas network. Penggunaan access list yang paling umum dan paling mudah untuk dimengerti
adalah
penyaringan
paket
yang
tidak
diinginkan
ketika
mengimplementasikan kebijakan keamanan. Access list dapat mengatur untuk membuat keputusan yang sangat spesifik tentang peraturan pola lalu lintas sehingga access list hanya memperbolehkan host tertentu mengakses sumber
49
daya tertentu sementara yang lainnya ditolak. Dengan kombinasi access list yang benar, network manager mempunyai kekuasaan untuk memaksa hampir semua kebijakan keamanan yang bisa mereka ciptakan. 2.14
Broadcast Storm Broadcast merupakan bentuk proses dari suatu perangkat (device) jaringan yang melakukan transmisi signal ke semua alat di dalam jaringan yang sama atau ke jaringan yang berbeda. Sedangkan storm dapat didefinisikan sebagai badai atau proses yang terjadi secara terus menerus akibat terjadi kondisi looping dalam suatu network. Suatu broadcast storm terjadi apabila terdapat banyak layer 2 frame broadcast di dalam jaringan, sehingga kondisi ini tentunya dapat menguras seluruh bandwidth yang ada dalam jaringan tersebut. Akibatnya tidak ada lagi bandwidth yang tersedia sehingga traffic komunikasi data dalam jaringan menjadi macet. Broadcast storm sering terjadi pada hub/switch yang dalam topologinya menggunakan
redundansi,
apabila
redundansi
diimplementasikan
pada
hub/switch yang unmanageable maka proses looping dapat terjadi, namun tidak apabila menggunakan switch yang manageable, karena secara default, switch manageable terdapat STP ( Spanning Tree Protokol ) yang mampu mencegah terjadinya proses looping pada topology redundant.
