BAB 2 LANDASAN TEORI
2.1
Teori-Teori Umum 2.1.1
Network Computer Network (Wikipedia, 2006) adalah sebuah sistem komunikasi yang menghubungkan dua komputer atau lebih. Network didefinisikan sebagai dua atau lebih komputer yang dihubungkan agar dapat saling berkomunikasi dan bertukar informasi. Dalam hal ini, ditekankan bahwa network tidak hanya terdiri dari komputer saja, tetapi juga peripheralperipheral lainnya seperti printer, modem, plotter, scanner, dan peripheral lainnya yang terhubung oleh beberapa medium seperti kabel, fiber optic maupun perangkat wireless. Berdasarkan luas jangkauannya, network dapat dibagi menjadi 3 bagian (Cisco Systems, 2006; Stallings, 2004, pp7-8), yaitu : 1.
Local Area Network (LAN) LAN adalah jaringan komputer yang mencakup satu lokal area seperti rumah, kantor atau kampus. Secara umum, LAN mencakup area maksimal 1 km2.
2.
Metropolitan Area Network (MAN) MAN adalah jaringan komputer besar yang menghubungkan jaringan antar kampus atau kantor bahkan antar kota yang berdekatan. MAN
7
8 mencakup area lebih besar dibandingkan dengan LAN, tetapi lebih kecil dibandingkan dengan WAN. 3.
Wide Area network (WAN) WAN
adalah
jaringan
komputer
yang
sangat
besar
yang
menghubungkan banyak LAN dan MAN dalam cakupan area yang sangat luas ( > 100 km2 ). WAN menghubungkan jaringan-jaringan komputer dalam jumlah yang sangat besar. Salah satu contoh nyata WAN adalah internet.
2.1.2
Referensi Model Jaringan
2.1.2.1
Model TCP / IP Layer Model TCP / IP (Transmission Control Protocol / Internet Protokol) diciptakan oleh US Department of Defence (DoD), karena DoD ingin mendesain network yang dapat tetap berfungsi dalam kondisi apapun.
Gambar 2.1 TCP/IP Layer
9 TCP / IP terdiri dari 4 layer, antara lain : 1. Network Access Layer (Physical / Link Layer) Layer ini bertugas untuk mengatur semua hal-hal yang diperlukan sebuah paket IP agar dapat dikirimkan melalui sebuah medium fisik jaringan, termasuk di dalamnya detil teknologi LAN dan WAN. 2. 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 untuk mendukung tugas utama tersebut. Protokol yang ada pada layer ini : ¾ Internet Protocol (IP) Internet Protocol (IP) adalah protokol yang berorientasi pada data, yang mengatur bagaimana data dikirim dari satu komputer ke komputer lain dalam suatu jaringan komputer. Setiap perangkat keras (host) yang berada dalam jaringan internet setidaknya mempunyai satu IP Address yang bersifat unik yang membedakan dari host lain. IP Address terdiri dari 32 bit angka binary dimana dalam penulisannya IP dibagi menjadi 4 bagian. Masing-masing bagian terdiri dari 8 bit dan dibatasi dengan titik. IP Address ini dikenal sebagai IP version 4 (IPv4). Contoh: “202.155.89.17”. IP Address terdiri dari 2 bagian yaitu network ID dan host ID, dimana network ID menentukan alamat jaringan,
10 sedangkan host ID menentukan alamat host atau komputer. Oleh sebab itu, IP Address memberikan alamat lengkap suatu komputer berupa gabungan alamat jaringan dan alamat host. Bit-bit network ditandai dengan angka binary 1 dan bitbit host ditandai dengan angka binary 0. Pembagian bit-bit network dan host ini ditentukan dengan subnet mask. Contoh: “202.155.89.17 / 255.255.255.0”, menyatakan bahwa 24 bit pertama menyatakan network dari IP address tersebut, dan sisanya 8 bit merupakan bit-bit host bagi IP tersebut. Dari IP tersebut dapat disimpulkan bahwa network dari IP tersebut adalah 202.155.89.0, sedangkan 202.155.89.17 merupakan alamat IP dari host tersebut. Kelas-kelas IP Address yang sering digunakan antara lain : Tabel 2.1 Kelas IP Kelas
Network ID
Host ID
Default Subnet Mask
A
w.
x.y.z
255.0.0.0
B
w.x
y.z
255.255.0.0
C
w.x.y
z
255.255.255.0
Kelas A merupakan kelas yang memiliki jumlah host number yang terbanyak, karena hanya 8 bit pertama digunakan sebagai bit-bit network dan sisanya 24 bit digunakan sebagai bit-bit host. Kelas ini biasa digunakan oleh perusahaan yang
11 memiliki jaringan dalam skala yang besar. Alamat IP pada kelas A dimulai dari 1.0.0.0 sampai dengan 126.255.255.255. Kelas B memiliki 16 bit pertama sebagai bit-bit network dan 16 bit sisanya digunakan sebagai bit-bit host. Alamat IP kelas B digunakan untuk jaringan dengan skala menengah. Alamat IP pada kelas B berkisar antara 128.0.0.0 sampai dengan 192.167.255.255. Kelas C memiliki 24 bit pertama sebagai bit-bit network dan 8 bit sisanya digunakan sebagai bit-bit host. Kelas ini memiliki jumlah host address yang paling sedikit dan digunakan untuk jaringan dengan skala kecil. Alamat pada kelas C berkisar antara 192.168.0.0 sampai dengan 223.255.255.255. Selain ketiga kelas A, B dan C yang sering dipakai, masih ada kelas D dan E yang jarang dipakai. Kelas D dipergunakan untuk alamat-alamat multicast. Multicast adalah jenis transmisi seperti broadcast, namun dalam skala yang lebih kecil dan tertentu. Kelas E tidak digunakan dan khusus disimpan dengan tujuan untuk ekperimentasi dan sebagai kelas cadangan untuk keperluan di masa mendatang. Selain pembagian menurut alamat, IP Address juga dibagi dua berdasarkan pemakaiannya di internet (Cisco Systems, 2006) :
12 1. Private IP Address Private IP address merupakan alamat IP yang digunakan oleh sebuah komunitas, baik itu rumah ataupun sebuah perusahaan, yang tidak tersambung langsung ke internet. Alamat IP ini tidak bisa berkomunikasi langsung ke internet. Alamat IP ini tidak bisa berkomunikasi langsung dengan komputer lain pada jaringan internet, sehingga untuk dapat berkomunikasi dibutuhkan satu perantara yaitu Internet Service Provider (ISP) yang menyediakan jada layanan internet. IP yang tergolong private IP address adalah : Kelas A : 10.x.x.x Kelas B : 172.16.x.x s/d 172.31.x.x Kelas C : 192.168.x.x Keterangan: x adalah nomor dimulai 0 sampai dengan 255. 2. Public IP Address Public IP address adalah alamat IP yang digunakan untuk berkomunikasi antar komputer yang tersambung secara langsung dalam jaringan internet. Jenis IP address banyak digunakan oleh Internet Service Provider (ISP) dan lembaga-lembaga dunia yang mengatur lalu lintas di internet. Alamat public IP address adalah semua alamat IP selain private IP address dan IP loopback (127.0.0.0 s/d 127.255.255.255).
13 Untuk menghubungkan jaringan lokal ke jaringan internet, diperlukan suatu public IP, dimana semua private IP jaringan lokal dalam internet akan diterjemahkan sebagai public IP tersebut. Prosedur penerjemahan private IP menjadi public IP dikenal dengan NAT (Network Address Translation). ¾ Internet Control Message Protocol (ICMP) Internet Control Message Protocol adalah protokol manajemen dan layanan messaging yang disediakan untuk IP. ¾ Address Resolution Protocol (ARP) Address Resolution Protocol mencari alamat hardware dari host yang sudah diketahui alamat IP-nya. Jadi, ARP menerjemahkan alamat software (IP) menjadi alamat hardware. ¾ Reserve Address Resolution Protocol (RARP) Ketika IP digunakan oleh mesin diskless, tidak ada cara untuk mengetahui alamat IP-nya. Namun alamat mac bisa diketahui. Reserve Address Resolution Protocol mengetahui identitas alamat IP untuk mesin diskless dengan cara mengirim paket yang mengikutsertakan alamat MAC dan meminta alamat IP untuk alamat MAC tersebut. 3. Transport Layer Layer ini menyediakan layanan pengiriman dari sumber data menuju ke tujuan data dengan cara membuat logical connection antara keduanya. Layer ini bertugas untuk memecah data dan membangun kembali data yang diterima dari application layer ke
14 dalam aliran data yang sama antara sumber dan pengirim data. Transport layer juga menangani masalah reliability, flow control, dan error correction. Layer ini terdiri dari dua protokol yaitu Transmission Control Protocol (TCP) dan User Datagram Protocol (UDP). Protokol TCP memiliki orientasi terhadap reliabilitas data dan komunikasinya bersifat connection oriented. Sedangkan protokol UDP lebih berorientasi kepada kecepatan pengiriman data dan bersifat connectionless. 4. Application Layer Layer ini berfungsi untuk menangani high-level protocol, masalah representasi data, proses encoding, dan dialog control; yang memungkinkan terjadinya komunikasi antar aplikasi jaringan. Layer ini berisi spesifikasi protokol-protokol khusus yang menangani aplikasi umum seperti Telnet, File Transfer Protocol (FTP), Domain Name System (DNS), dan lain-lain.
2.1.2.2
Model OSI Layer Untuk mempermudah pengertian, penggunaan dan desain dari proses pengolahan data ini dan untuk keseragaman diantara perusahaanperusahaan pembuat peralatan jaringan komputer satu dengan lain, International Standard Organization (ISO) mengeluarkan sebuah model
lapisan
jaringan
Interconnection (OSI).
yang
disebut
model
Open
System
15 Manfaat dan keuntungan dari penggunaaan model OSI adalah (Wijaya, 2004, pp2) : ¾ Membuat standarisasi yang dapat dipakai oleh setiap perusahaan sehingga mengurangi kerumitan dalam perancangan. ¾ Memungkinkan fasilitas modular engineering (perubahaan di satu lapisan tidak mengganggu lapisan lain). ¾ Memungkinkan kerjasama antara teknologi yang berbeda-beda. ¾ Memungkinkan berbagai peralatan jaringan dan software yang berbeda dapat berkomunikasi. ¾ Mempermudah pembelajaran dan pengajaran. OSI layer terdiri atas tujuh layer (lapisan) yang terbagi menjadi dua grup. Tiga layer teratas mendefinisikan bagaimana aplikasi-aplikasi berkomunikasi satu sama lain dan bagaimana aplikasi berkomunikasi dengan user. Empat layer dibawahnya mendefinisikan bagaimana data dipindahkan dari satu tempat ke tempat lain.
Gambar 2.2 Upper Layers dari OSI Layer
16
Gambar 2.3 Lower Layers dari OSI Layer 1. Physical Layer (Layer 1) Berfungsi mengatur bagaimana data dapat ditransmisikan dalam sebuah medium fisik. Layer ini berfungsi mengubah bit-bit data menjadi signal elektromagnetik agar bisa ditransmisikan melalui media komunikasi. 2. Data Link Layer (Layer 2) Berfungsi menangani perpindahan data dari network interface menuju ke medium fisik. Fungsi layer ini mencakup addressing (physical addressing) dan network topology. 3. Network Layer (Layer 3) Berfungsi memberi alamat logik data dan menentukan jalur yang akan dilewatinya. Fungsi layer ini mencakup routing, addressing (logical addressing), dan path selection antara dua end system. 4. Transport Layer (Layer 4) Berfungsi melakukan segmentasi dan unsegmentasi pada paket data sebelum diteruskan ke layer berikutnya. Layer ini juga berfungsi sebagai pengatur aliran data (flow control), pendeteksi error dan error recovery.
17 5. Session Layer (Layer 5) Berfungsi untuk membuat (establish), mengatur (maintain), dan memutuskan (terminate) sesi antar aplikasi. 6. Presentation Layer (Layer 6) Berfungsi menangani representasi data seperti format, encoding dan jenis kompresi. Layer ini menerjemahkan berbagai macam format data menjadi format yang diinginkan, dan memastikan informasi yang dikirim diterima oleh application layer pada sistem yang lain. 7. Application Layer (Layer 7) Berfungsi menyediakan network service ke aplikasi users seperti email, file transfer, dan terminal emulation.
2.1.2.3
Perbandingan Model OSI Layer dan TCP/IP Layer
Gambar 2.4 Perbandingan Model OSI Layer dan TCP/IP Layer
18 Persamaan antara model OSI dan model TCP/IP berdasarkan Cisco Systems (2006) yaitu : 1. Keduanya memiliki layer. 2. Keduanya memiliki application layer, walaupun memiliki fungsi yang berbeda. 3. Keduanya memiliki transport layer dan network layer yang sebanding. 4. Keduanya harus diketahui oleh seorang networking professional. 5. Keduanya mengasumsikan paket sebagai pemilih. Ini berarti setiap paket dapat mengambil jalan yang berbeda-beda untuk mencapai tujuan yang sama. Ini bertolak belakang dengan circuit-switched network dimana semua paket mengambil jalan yang sama.
Perbedaan antara model OSI dan TCP/IP berdasarkan Cisco Systems (2006) yaitu : 1. TCP/IP menggabungkan presentation layer dan session layer OSI ke dalam application layer-nya. 2. TCP/IP menggabungkan data link layer dan physical layer OSI ke dalam network access layer. 3. TCP/IP lebih sederhana karena hanya memiliki 4 layer. 4. Protokol TCP/IP merupakan standar untuk pengembangan internet, sehingga model TCP/IP mendapatkan kredibilitas hanya karena protokolnya. Sebaliknya, jaringan tidak biasa dibangun dengan protokol OSI, meskipun OSI digunakan sebagai panduan.
19 2.1.3
Topologi Jaringan Topologi jaringan mendeskripsikan struktur dari suatu jaringan. Topologi jaringan terbagi menjadi 2 jenis yaitu topologi fisik dan topologi logik. Topologi fisik merupakan topologi jaringan yang memberikan gambaran tentang jalur kabel atau media, sedangkan topologi logik lebih menjelaskan bagaimana suatu media diakses untuk pengiriman data. Secara umum, topologi fisik terbagi menjadi beberapa jenis (Cisco Systems, 2006), seperti : 1. Topologi Bus Topologi bus menghubungkan komputer yang satu dengan yang lain secara berantai (daisy-chain) dengan perantaraan suatu kabel yang umumnya berupa kabel tunggal jenis koaksial.
Gambar 2.5 Topologi Bus Topologi ini umumnya tidak menggunakan suatu peralatan aktif untuk menghubungkan komputer, oleh sebab itu ujung-ujung kabel koaksial harus ditutup dengan tahanan (termination resistor) untuk menghindarkan pantulan yang dapat menimbulkan gangguan yang menyebabkan
kemacetan
jaringan.
Topologi
bus
ini
dipergunakan untuk jaringan komputer yang sangat sederhana.
umumnya
20 2. Topologi Star Topologi star (bintang) menghubungkan semua komputer pada suatu perangkat jaringan seperti hub atau switch. Hub atau switch berfungsi untuk menerima sinyal-sinyal dari suatu komputer dan meneruskannya ke komputer lain. Untuk hub sedikit berbeda karena sinyal yang diterima akan diteruskan ke semua komputer yang berhubungan dengan hub.
Gambar 2.6 Topologi Star Jaringan dengan topologi star lebih mahal dan sulit dipasang karena setiap komputer harus dihubungkan ke suatu hub atau switch, pemasangan kabel terutama untuk jumlah pemakai yang besar sangat sulit dan sebaiknya dilakukan oleh seorang ahli. Oleh karena masing-masing komputer memiliki kabel sendiri, mencari kesalahan jaringan lebih mudah. 3. Topologi Star-Bus (Extended-Star) Topologi star-bus yang merupakan gabungan topologi star dan bus merupakan topologi yang paling sering digunakan. Komputerkomputer dihubungkan ke hub atau switch, sedangkan antar hub atau
21 switch dihubungkan sebagai jalur backbone yang menyerupai topologi bus.
Gambar 2.7 Topologi Star-Bus 4. Topologi Ring Jaringan dengan topologi ring ini mirip dengan topologi bus hanya ujung-ujungnya saling berhubungan membentuk suatu lingkaran. Topologi ring ini diperkenalkan oleh perusahaan IBM untuk mendukung protokol token ring yang diciptakan oleh IBM.
Gambar 2.8 Topologi Ring 5. Topologi Mesh Topologi ini menghubungkan satu host ke semua host yang berada di jaringannya. Begitu juga dengan host yang kedua, juga terhubung ke semua host lainnya. Keunggulan topologi ini adalah jaringan yang reliable, karena bila satu path atau line terputus, tidak akan
22 mempengaruhi jaringan karena masih tersedia path-path lainnya dalam pengiriman data.
Gambar 2.9 Topologi Mesh Topologi logik menjelaskan bagaimana host-host dapat saling berkomunikasi melalui media. Dua jenis topologi logik yang sering digunakan (Cisco Systems, 2006) adalah : 1. Broadcast Topologi logik secara broadcast menjelaskan bahwa setiap host mengirimkan data ke semua host lainnya yang berada di jaringannya. Tidak ada aturan yang mengatur jalannya data di jaringan. Teknik ini lebih dikenal dengan istilah first come first serve. Salah satu teknologi yang menggunakan teknik ini adalah teknologi ethernet. 2. Token Passing Teknik ini mengatur jalannya data dan pemakaian jaringan dengan cara mengirimkan sebuah token-elektronic secara sekuensial ke setiap host. Ketika host mendapatkan token-electronic ini, maka host ini berhak untuk menggunakan jaringan untuk mengirim data. Bila telah selesai menggunakan jaringan, token-electronic kembali dikirimkan ke
23 host-host lainnya. Teknologi yang menggunakan teknik ini adalah Token Ring dan Fiber Distributed Data Interface (FDDI).
2.1.4
Jenis-Jenis Media 1. Kabel UTP Kabel UTP (Unshielded Twisted Pair) merupakan kabel LAN yang paling banyak dipakai saat ini. Jenis kabel ini mudah dalam pemasangan, tidak mahal, dan memiliki kinerja yang baik. UTP yang digunakan untuk jaringan saat ini adalah UTP kategory 5 yang dapat mendukung transmisi data sebesar 100 mbps dengan jarak maksimal 100 meter. Untuk menambah jarak jangkauan dapat dengan menggunakan repeater, hub, bridge atau switch. UTP terdiri dari 4 pasang kabel yang dipilin untuk mengurangi interferensi. Dalam pemasangannya UTP dihubungkan dengan menggunakan jack RJ-45 menurut susunan warna yang ditentukan. Ada 3 macam susunan kabel UTP yaitu: straight, crossover, dan rollover (console). Kabel straight digunakan untuk menghubungkan peralatan yang tidak sejenis,
contoh
:
komputer
dengan
hub.
Kabel
crossover
untuk
menghubungkan peralatan yang sejenis, contoh : komputer dengan komputer. Sedangkan kabel rollover untuk mengatur setting peralatan, contoh : router. 2. Kabel Coaxial Kabel coaxial adalah kabel yang pertama kali digunakan untuk LAN. Saat ini masih digunakan, walaupun banyak yang telah berganti dengan twisted-pair. Saat ini kabel coaxial banyak juga digunakan sebagai kabel
24 televisi. Kabel coaxial dapat mendukung transmisi data hingga 10 mbps dengan jarak mencapai 500 meter. Tetapi harganya sedikit lebih mahal daripada UTP, dan pemasangannya sulit. 3. Fiber Optic Biasanya digunakan untuk pengkabelan backbone. Kabel ini menggunakan berkas cahaya sebagai penghantar data. Kabel fiber optic tidak terpengaruh oleh aliran listrik maupun medan magnet, memiliki kecepatan tinggi dan dapat mencapai jarak yang jauh tanpa kehilangan data. Kabel fiber optic jauh lebih mahal jika dibandingkan dengan kabel tembaga biasa, memerlukan peralatan yang lebih mahal, dan pemasangannya sulit. 4. Wireless Wireless menggunakan media gelombang radio sebagai penghantar data. Untuk pengoperasiannya, diperlukan suatu unit receiver dan transmitter. Terdapat beberapa standar untuk operasi wireless, di antaranya adalah 802.11a, 802.11b, 802.11g. Frekuensi yang sering digunakan dalam transmisi wireless antara lain 2,4 GHz (bebas lisensi) dan 5 GHz. Kecepatan yang dapat dicapai oleh transmisi wireless adalah 54 Mbps.
2.1.5
Perangkat Jaringan 1. Modems Modem (modulators-demodulators) adalah perangkat yang digunakan untuk mengirimkan sinyal digital melalui line telepon analog. Dengan demikian, sinyal digital yang dikonversi oleh modem menjadi sinyal analog dari frekuensi-frekuensi yang berbeda dan dikirimkan ke sebuah modem pada
25 lokasi penerima. Modem penerima melakukan transformasi balik dan menyediakan sebuah keluaran digital ke perangkat yang terhubung dengan sebuah modem, biasanya komputer. 2. Hub Hub adalah perangkat yang menghubungkan multiple LAN secara bersama-sama. Hub juga berperan sebagai penguat sinyal. Hub tidak melakukan packet filtering atau fungsi-fungsi pengalamatan yang lain. 3. Bridge Bridge adalah perangkat yang digunakan untuk menghubungkan dua atau lebih host atau network secara bersama-sama. Bridge bekerja hanya pada physical dan link layer dan menggunakan alamat Medium Access Control (MAC) untuk mengirimkan frame. Peranan dasar dari Bridge pada arsitektur jaringan adalah menyimpan dan meneruskan frame diantara segmen yang terhubung. Sebuah bridge dapat memiliki lebih dari dua ports, artinya lebih dari dua elemen jaringan dapat dikombinasikan untuk berkomunikasi satu dengan lainnya dengan menggunakan sebuah bridge. 4. Switch Switch secara umum memiliki peran yang lebih baik dibanding dengan hub. Switch memiliki kemampuan untuk membaca paket yang datang kemudian mengirim mereka ke tujuan yang semestinya. Frame dapat hilang jika host yang dituju unreachable atau disconnected. 5. Router Router adalah perangkat penghubung yang dapat mengirimkan paket melalui segmen LAN yang benar dimana tujuannya berada. Router
26 menghubungkan segmen LAN pada lapisan network dari OSI layer untuk komunikasi komputer-ke-komputer. Jaringan yang dihubungkan oleh router dapat menggunakan protokol jaringan yang sama ataupun berbeda. 6. Gateway Gateway bekerja pada transport dan session layer, pada model OSI. Gateway digunakan ketika berhadapan dengan mulitprotocol transport layer dan diatasnya.
2.1.6
Sistem Telepon Sistem telepon (Anonymous, 2006c) merupakan sistem komunikasi yang mampu menyediakan komunikasi suara dua-arah (full-duplex) antara dua ataupun lebih unit telepon. Sistem telepon terdiri atas unit telepon, yang mana terdiri dari unit penerima suara (receiver) dan unit pengirim suara (transceiver). Unit telepon tersebut, bersama dengan unit telepon lainnya yang berdekatan tersambung ke suatu stasiun lokal. Selanjutnya stasiunstasiun lokal tersebut tersambung ke stasiun utama. Pada stasiun-stasiun tersebut terjadi mekanisme switching yang memungkinkan seseorang untuk memanggil (dial) pihak yang dituju, di mana akan terjadi pemilihan (switching) jalur yang akan dilalui sampai dengan tujuan.
2.1.6.1
Operasi Telepon (Call Flow) Operasi telepon dimulai ketika seseorang mengangkat gagang telepon, kemudian central office mendeteksi status on-hook (telepon tertutup) berubah ke status off-hook (telepon terangkat). Kemudian
27 central office mengirimkan nada panggil (dial tone) ke telepon tersebut dan sirkuit pada jaringan digunakan untuk mengenali adanya nomor yang ditekan (baik pulse maupun DTMF). Segera setelah central office mendapatkan nomor pertama, nada panggil diberhentikan. Setelah semua nomor ditekan, komponen dalam jaringan telepon membuat koneksi ke pihak yang dituju dan ringing voltage generator dihubungkan untuk membuat telepon yang dituju berdering (dengan asumsi tidak sibuk). Ketika pihak yang dituju mengangkat telepon, central office untuk telepon tersebut mendeteksinya dan memutuskan ringing voltage generator. Lalu sirkuit audio untuk kedua telepon yang berpartisipasi dihubungkan dan percakapan dapat dimulai. (Schweber, 1991)
2.1.6.2
PSTN (Public Switched Telephone Network) Sistem komunikasi konvensional atau yang dikenal dengan Public Switched Telephone Network (PSTN) telah berkembang sejak ditemukannya transmisi suara melalui kawat pada tahun 1876 oleh Alexander Graham Bell, yang dikenal dengan ring-down circuit. Ringdown circuit berarti tidak ada pemanggilan (dialing) nomor, namun menggunakan sebuah kawat fisik untuk menghubungkan dua devices. Secara mendasar, seseorang mengangkat telepon dan orang lain berada di ujung lainnya (tidak ada ringing). Sistem ini kemudian berkembang dari transmisi suara satu arah, dimana hanya satu user dapat berbicara, menjadi transmisi suara bi-
28 directional (dua-arah), yang memungkinkan kedua user dapat berbicara. Untuk memindahkan suara sepanjang kawat diperlukan kabel fisik diantara tiap lokasi dimana user ingin melakukan panggilan. Gambar 2.10 memperlihatkan sistem komunikasi PSTN konvensional yang terdiri dari 4 telepon.
Gambar 2.10 Jaringan Dasar 4-Telepon
Proses pemasangan kabel diantara perangkat yang memerlukan akses telepon sangat tidak efisien, memerlukan biaya yang besar dan sulit untuk diimplementasikan. Karena itu, dikenalkanlah penggunaan switch, dimana tiap pengguna telepon hanya membutuhkan satu kabel yang terhubung secara terpusat ke kantor switch. Pada awalnya, seorang operator telepon berperan sebagai switch. Operator ini bertanya kepada pemanggil mengenai lokasi panggilan yang dituju kemudian secara manual menghubungkan kedua jalur suara.
29
Gambar 2.11 Operator Terpusat: Manusia sebagai Switch Sistem telepon terus berkembang dan hingga saat ini, switch dengan operator manusia telah diganti dengan switch elektronik maupun softswitch.
Ada 2 tipe signaling dalam PSTN (Davidson, 2006) : 1. User-to-network signaling : komunikasi antara end user dengan PSTN. Umumnya, jika menggunakan twisted copper pair sebagai media transport, user terhubung ke PSTN melalui analog Integrated Services Digital Network (ISDN), atau melalui T1 carrier. Metode signaling yang paling umum digunakan dalam komunikasi analog user-to-network adalah Dual Tone Multi-Frequency (DTMF). DTMF dikenal sebagai in-band signaling karena tone (nada) dibawa melalui jalur voice. ISDN menggunakan metode signaling yang lain, yaitu out-of-band, dimana signal dikirim melalui channel terpisah dari voice. Channel dimana voice, data, fax dibawa dikenal dengan bearer (atau B
30 channel) sebesar 64kbps. Channel dimana signal dibawa dikenal dengan data atau control channel (D channel). Out-of-band signaling memiliki keuntungan antara lain : multiplex signaling ke channel umum, mengurangi dialing delay, dan mengurangi bandwith. In-band signaling memiliki masalah lost tones, yang terjadi ketika signaling dibawa melalui jalur voice yang mengakibatkan hilangnya nada dan sulit mengakses voice mail. 2. Network-to-network signaling : komunikasi antara switches di PSTN. Komunikasi network-to-network biasanya dibawa melalui media transmisi T1/E1 carrier melalui twisted pair. T1 adalah link transmisi digital dengan 1.544 Mbps yang umumnya digunakan di Amerika Utara dan Jepang, sedangkan E1 adalah link transmisi 2.048 Mbps yang umumnya digunakan di Eropa. Metode in-band signaling yang umum digunakan dalam networkto-network signaling adalah Multi-Frequency (MF). Network-tonetwork signaling juga menggunakan out-of-band signaling yang dikenal dengan Signaling System 7 (SS7). SS7 digunakan untuk melakukan out-band-signaling pada PSTN sehingga meningkatkan service PSTN antara lain : mengatur pembuatan call, pertukaran informasi, routing, operasi, billing, dan service Intelligent Network.
31 2.1.6.3
Packet Telephony (Packet Switched Network) Mekanisme switching pada sistem telepon dibagi dua, yaitu circuit switched dan packet switched. Circuit switched network adalah jaringan yang mempunyai saluran terdedikasi yang dialokasikan selama beberapa saat selama transmisi data (percakapan), dimana jalur tersebut tidak bisa digunakan oleh host lain selama belum didealokasikan. Pada circuit switched, host yang akan mengirim data serta yang menerima data akan membuka jalur data yang hanya dipakai oleh pengirim dan penerima. Jalur data tersebut akan ditutup bila transmisi data tersebut telah selesai. Jaringan telepon konvensional (PSTN) menggunakan mekanisme circuit switching.
Gambar 2.12 Circuit Switched Network Packet
switched
network
adalah
jaringan-jaringan
yang
dihubungkan oleh router, dimana setiap host yang terhubung dalam jaringan tersebut, secara teori, dapat mengirimkan paket data kepada host yang lain. Paket tersebut berisi alamat yang dituju, dan router meneruskan paket tersebut ke alamat yang dituju tersebut. Protokol
32 packet switched ini membagi data menjadi paket-paket sebelum dikirim. Protokol ini menggunakan prinsip multiplexing, dimana paketpaket tersebut dapat melalui jalur-jalur yang berbeda bersama paketpaket yang berasal dari data lain untuk sampai di tujuan. Begitu sampai di tujuan, paket-paket tersebut akan dirangkai kembali menjadi data asli. Sebuah host dapat membuka banyak sesi sekaligus dan mengirimkan data-data dari sesi berlainan tersebut melalui satu jalur yang sama. Keunggulan packet switched dibandingkan dengan circuit switched adalah lebih hemat bandwidth dan efisien, karena jalur data tersebut dapat dipakai oleh banyak transmisi data, serta tidak perlu membuka koneksi jalur jika tidak ada pengiriman atau penerimaan data. Sistem komunikasi internet telephony atau VoIP menggunakan mekanisme packet switching.
Gambar 2.13 Packet Switched Network
33 2.1.6.4
PBX (Private Branch Exchange) PBX (Private Branch Exchange) atau biasa disebut phone switch (Anonymous, 2006b) adalah perangkat yang menghubungkan telepon-telepon dalam suatu jaringan lokal dengan jaringan telepon umum. Fungsi utama dari PBX adalah untuk mengatur panggilan yang datang ke extension atau cabang tertentu sesuai dengan yang dituju dalam jaringan lokal tersebut, dan untuk membagi saluran telepon di antara semua extension. Extension adalah sebuah nama atau nomor yang merepresentasikan user dari PBX ini. Saat ini, telah banyak fiturfitur lain yang dimiliki PBX, antara lain seperti automated greetings untuk pemanggil, koneksi ke voice mail, automatic call distribution (ACD), telekonferensi, dan lainnya.
Gambar 2.14 Diagram PBX Salah satu keuntungan utama dari PBX adalah mengurangi local loops yang diperlukan dari central office switch PSTN. Gambar berikut memperlihatkan perbandingan antara menggunakan line individual dari PSTN atau menggunakan PBX untuk meminimalisasi jumlah line
34 (trunk) dari PSTN. Trunk adalah sebuah nama atau nomor yang merepresentasikan server lain atau PBX lain yang akan dihubungi oleh PBX ini.
Gambar 2.15 Perbandingan PSTN Konvensional dengan Sistem PBX Keuntungan lain dari memiliki PBX sendiri adalah control seperti setup. Misalnya jika ingin menambah user baru, mengubah fitur, atau memindahkan user ke lokasi baru, maka tidak perlu menghubungi carrier PSTN. Namun sistem PBX menambah level kompleksitas yang lain karena harus melakukan konfigurasi dan maintain call routing pada PBX.
35 2.2
Teori-Teori Khusus 2.2.1
Voice Over Internet Protocol (VoIP) Voice over IP (VoIP) atau IP Telephony (Raharja, 2004) adalah teknologi yang memanfaatkan Internet Protocol untuk menyediakan komunikasi voice jarak jauh secara elektronis dan realtime. VoIP sebenarnya adalah aplikasi internet biasa seperti layanan world wide web (www) dan email. Infrastruktur internet dibutuhkan agar dapat menggunakan atau menyediakan layanan VoIP. VoIP (Porter, 2006) adalah fungsi atau layanan yang memungkinkan komunikasi audio jarak jauh melalui sarana telekomunikasi berbasiskan Internet Protocol (IP). VoIP secara umum merupakan wujud dari layanan telepon dengan menggunakan sistem komunikasi packet switched. Untuk menyediakan layanan telepon konvensional, diperlukan sebuah protokol yang mampu membangun sebuah sesi komunikasi antar pengguna. Protokol ini disebut juga dengan signaling protocol atau call-control protocol. Ketika sebuah sesi komunikasi telah terbuka, maka ada protokol lain yang bekerja untuk mengantarkan data-data suara yang telah dipaketkan sehingga dapat direkonstruksi dengan baik pada tujuannya. Protokol ini disebut dengan media transfer protocol. Terdapat juga protokol-protokol lain untuk mendukung optimasi dari layanan VoIP, yang sifatnya opsional dan penggunaannya bergantung dari kebutuhan.
36 2.2.2
Signaling Protocol Signaling Protocol dalam VoIP digunakan untuk membangun atau memutuskan sesi komunikasi, menyimpan informasi mengenai letak user, dan menegosiasikan kapabilitas. Protokol-protokol yang umum dipakai dalam VoIP adalah SIP, H.323, dan MGCP. Protokol yang dirancang dan diimplementasikan dalam penulisan ini adalah protokol SIP, dengan alasan sebagai berikut (Raharja, 2004) : ¾ Mudah diimplementasikan. Membangun jaringan VoIP berbasiskan komponen-komponen SIP lebih mudah karena software yang digunakan banyak yang berlisensi open source dan mudah diperoleh serta status produksinya setara dengan komersil. ¾ Mudah untuk mengimplementasikan fitur-fitur baru dan digabungkan dengan layanan lainnya seperti Free Mail. ¾ Mampu bekerja untuk user agent yang berada di belakang NAT (Network Address Translation) atau common firewall dengan relatif mudah. ¾ Kualitas suara dan sebagian besar penggunaan bandwidth diserahkan pada peer-to-peer. ¾ Telah terbukti cukup baik untuk beberapa VoIP Service Provider, seperti VoIP Rakyat dan VoIP Marsinah.
2.2.2.1
Pengenalan SIP (Session Initiation Protocol) SIP (Session Initiation Protocol) atau dikenal juga dengan IETF RFC 3261 (Anonymous, 2005d) didesain sebagai protokol multimedia yang dapat memanfaatkan kegunaan dari arsitektur aplikasi internet
37 yang sudah ada. Sebagai sebuah protokol panggil, SIP hanya mengatur bagaimana cara membangun dan menutup sebuah sesi komunikasi. SIP menggunakan protokol lainnya dari IETF untuk mengatur semua aspek dalam VoIP dan sesi komunikasi, seperti RTP untuk media transfer, SDP untuk menentukan cara berkomunikasi, URL untuk pengalamatan, Domain Name System (DNS) untuk menemukan suatu alamat, dan Telephony Routing over IP (TRIP) untuk pengaturan jalur panggilan. SIP (Raharja, 2004) adalah sebuah signaling protocol (application-layer
control)
untuk
menciptakan,
mengatur
dan
menghentikan sesi komunikasi multimedia antara dua atau lebih peserta. Sesi komunikasi ini meliputi internet multimedia conference, internet telephone calls dan distribusi multimedia. SIP bukan media transfer protocol, sehingga SIP tidak membawa paket suara atau video. SIP memanfaatkan RTP (Real Time Protocol) untuk media transfer.
2.2.2.2
Fungsi SIP 1. Call initiation : membangun sebuah sesi komunikasi dan mengundang user lain untuk bergabung di dalam sesi komunikasi 2. Call modification : bila perlu, SIP dapat memodifikasi sesi komunikasi. 3. Call termination : menutup sesi komunikasi. 4. Presence : mengetahui status user dan mengumumkan status user pada user lain, online atau offline, away atau busy (Raharja, 2004)
38 2.2.2.3
Komponen SIP Pada SIP, terdapat beberapa komponen, yaitu SIP server yang meliputi proxy server, registrar server, dan redirect server, serta SIP user agent seperti diperlihatkan pada gambar 2.16.
Gambar 2.16 Arsitektur SIP
2.2.2.3.1 User Agent (UA) User Agent merupakan komponen SIP yang memulai, menerima, dan menutup sesi komunikasi. User Agent ini dibagi menjadi dua jenis yaitu (Raharja, 2004) : ¾ User Agent Client (UAC), yaitu User Agent yang memulai sesi komunikasi. UAC menginisialisasi SIP request dan menerima SIP response. ¾ User Agent Server (UAS), yaitu User Agent yang menerima atau menanggapi sesi komunikasi. UAS menerima SIP request dan mengirim kembali SIP response.
39 Baik kedua jenis UA tersebut dapat menutup sesi komunikasi. User agent client dapat berupa software pada komputer atau softphone (X-Lite, SJPhone, Windows Messenger) dan berupa hardware atau hardphone (IP Phone, USB Phone). Ada 2 tipe komunikasi antara user agent : ¾ Client / Server Client melakukan request atas service dan resource tertentu, dan server memenuhi request dengan me-respon request yang diterima. Client bisa terputus dari server, namun server selalu aktif dan menunggu request dari client. ¾ Peer-to-peer (P2P) P2P berbeda dari client / server, karena user yang berhubungan sama-sama bisa memulai sesi dan mengirim request satu dengan lainnya. Tiap user menyediakan service dan resource, sehingga bila satu tidak aktif, yang lain bisa terhubung untuk mengakses resource dan bertukar pesan. Dalam hal ini, user agent dapat bertindak sebagai client maupun server dan dianggap sebagai peers.
2.2.2.3.2 Proxy Server Proxy server merupakan komponen penengah antar user agent, bertindak sebagai server dan client yang menerima request message dari user agent dan menyampaikan pada user agent lainnya.
40 Request
yang
diterima
dapat
dilayani
sendiri
atau
disampaikan (forward) pada proxy lain atau server lain. Proxy server menterjemahkan dan/atau menulis ulang request message sebelum menyampaikan pada user agent tujuan atau proxy lain. Proxy server juga bertugas menyimpan data hasil sesi komunikasi yang terjadi antara UAC dan UAS. Proses kerja proxy server dijelaskan pada gambar 2.17, proxy server merupakan pusat komunikasi yang dapat dicapai oleh user agent secara langsung. Ketika user agent mengirimkan pesan “INVITE”, maka proxy server akan mencari alamat IP dari alamat yang dipanggil oleh pesan tersebut ke database dan meneruskan pesan “INVITE” tersebut ke alamat yang dipanggil berdasarkan alamat IP yang didapat (Johnston, 2004).
Gambar 2.17 Operasi Proxy Server
41 2.2.2.3.3 Redirect Server Redirect server merupakan komponen yang menerima request message dari user agent, memetakan alamat SIP user agent atau proxy tujuan kemudian menyampaikan hasil pemetaan kembali pada user agent pengirim (UAC). Tidak seperti proxy server, redirect Server tidak menyimpan data hasil sesi komunikasi antara UAC dan UAS setelah pemetaan disampaikan pada UAC. Redirect server juga tidak dapat memulai inisiasi request message. Proses kerja redirect server dijelaskan pada gambar 2.18, redirect server berfungsi sebagai perantara dan membelokkan panggilan, bilamana alamat yang dipanggil oleh user agent tidak terdapat pada proxy server tersebut, melainkan pada proxy server yang lain. Bila redirect server berhasil mendapatkan alamat yang dipanggil pada proxy server lain, maka alamat tersebut akan dikirimkan kembali kepada user agent untuk selanjutnya memakai alamat itu untuk menghubungi pihak yang dipanggil. Bila alamat yang dituju tidak dapat dicari oleh registrar server, maka registrar server akan menolak permintaan “INVITE” dari user agent dengan mengirimkan paket “CANCEL” (Johnston, 2004).
42
Gambar 2.18 Operasi Redirect Server
2.2.2.3.4 Registrar Server Registrar server merupakan komponen yang menerima request message REGISTER. Registrar menyimpan database user untuk otentikasi dan lokasi sebenarnya (berupa IP dan port) agar pengguna yang terdaftar dapat dihubungi oleh komponen SIP lainnya. Proses kerja registrar server dijelaskan pada gambar 2.19, registrar server berfungsi menerima autentikasi dari user agent dengan menerima paket “REGISTER” dan membalas dengan pesan “OK” bila berhasil dan “CANCEL” bila gagal.
43
Gambar 2.19 Operasi Registrar Server
User agent ataupun proxy server lain dapat melakukan registrasi pada registrar server. Ketika registrasi dilakukan oleh proxy server, maka proxy server tersebut dianggap sebagai client oleh registrar server. Dengan demikian, proxy server itu dapat melakukan panggilan ke SIP server lainnya bila terdapat panggilan yang dialamatkan ke sana (Johnston, 2004).
2.2.2.3.5
Media Gateway Media gateway adalah komponen SIP yang berfungsi untuk menjembatani protokol yang berbeda, dalam hal ini SIP dengan protokol lainnya seperti H.323, MGCP, maupun dengan telepon analog
(PSTN).
Umumnya
media
gateway
dipakai
untuk
menghubungkan antara SIP dengan PSTN. Ada 2 tipe interface yang terdapat dalam media gateway yaitu :
44 ¾ FXO
(Foreign
Exchange
Office)
:
interface
yang
menggantikan telepon analog untuk hubungan ke PSTN atau ke PBX. ¾ FXS (Foreign Exchange Subscriber) : interface yang menggantikan PSTN untuk hubungan ke peralatan seperti telepon analog, modem, fax, dan lain-lain. Seperti ditunjukkan pada gambar 2.20, terjadi proses perubahan format protokol. Ketika ada panggilan yang di-route oleh SIP proxy server untuk menuju ke saluran PSTN, maka data tersebut akan melewati media gateway. Pada media gateway tersebut, terjadi penterjemahan dari signaling SIP ke signaling lainnya dan sebaliknya. Hal serupa terjadi pula ketika terjadi panggilan menuju jaringan H.323 ataupun protokol lainnya. Media gateway akan mengubah signaling dari protokol SIP menjadi protokol tersebut dan sebaliknya (Johnston, 2004).
45
Gambar 2.20 Media Gateway
2.2.2.4
Cara Kerja SIP Setiap komponen SIP mempunyai alamat SIP, dengan format : [sip:]<username@host>. Contohnya : sip:
[email protected]. Cara kerja dari SIP adalah sebagai berikut : pemanggil (UAC) dan penerima (UAS) dikenali dari alamat SIP-nya. Ketika melakukan panggilan, pemanggil (UAC) pertama-tama menentukan lokasi server yang tepat dan mengirimkan request message. Operasi SIP yang paling biasa digunakan adalah INVITE. Namun panggilan ini tidak langsung mencapai penerima, melainkan dapat membentuk rantai dari proxy
46 server yang saling melemparkan panggilan untuk mencapai si penerima. Message pada SIP dapat dikirimkan dengan menggunakan TCP atau UDP. TCP menyediakan transportasi data yang terkontrol dan terjamin, tetapi lebih lambat dibandingkan dengan UDP yang tidak memperhatikan error. Pengiriman message dengan TCP baik untuk digunakan pada jaringan dengan kecepatan tinggi seperti LAN, ADSL, VSAT, dan sebagainya. Namun pada kenyataannya, pengiriman message ini umumnya menggunakan UDP yang lebih cepat, dan penanganan error dilakukan pada layer atas. Message pada SIP berbasis teks standar dan menggunakan karakter ISO 10646 dengan enkoding UTF-8 (Anonymous, 2005e). Setiap baris harus diakhiri dengan CRLF (Carriage Return-Line Feed). Hampir semua sintaks dari message ini serupa dengan yang ada pada HTTP. Message ini dapat berupa request message (untuk melakukan panggilan atau meminta layanan) atau dapat berupa response message (merespon panggilan atau layanan).
2.2.2.4.1 Struktur Request Message Format dari sebuah request message adalah: Metoda
Metoda :
URI Pengirim
Versi SIP
47 ¾ INVITE – mengundang user agent lain untuk bergabung dalam sebuah sesi komunikasi. ¾ ACK – untuk konfirmasi bahwa user agent telah menerima pesan terakhir dari serangkaian pesan INVITE. ¾ BYE – untuk menutup sesi. ¾ CANCEL – membatalkan INVITE. ¾ OPTIONS – meminta informasi tentang kemampuan server. ¾ REGISTER – registrasi di Registrar server. ¾ INFO – digunakan untuk membawa pesan informasi lainnya, seperti informasi inline DTMF. URI (Uniform Resource Indentifier) pengirim merupakan alamat URL dari pengguna atau layanan berasal. Sedangkan versi SIP adalah versi yang digunakan pada saat melakukan layanan. Contoh sebuah request message: INVITE sip:
[email protected] SIP/2.0
2.2.2.4.2 Struktur Response Message Format dari sebuah response message adalah: Versi SIP
Kode Status
Informasi tambahan
Kode status (dengan awalan tertentu) dan artinya: ¾ 1xx – Informational Message ¾ 2xx – Successful Response ¾ 3xx – Redirection Response
48 ¾ 4xx – Request Failure Response ¾ 5xx – Server Failure Response ¾ 6xx – Global Failures Response Contoh sebuah response message: SIP/2.0 200 OK Gambar 2.21 adalah sebuah contoh sesi komunikasi yang mungkin terjadi pada sebuah sesi komunikasi dengan menggunakan SIP.
Gambar 2.21 Sebuah Sesi Komunikasi SIP
2.2.2.5
Protokol Pendukung SIP SIP tidak menyediakan fungsi yang diperlukan untuk mengirim single-media atau multimedia sepanjang network, atau services untuk program komunikasi. Melainkan SIP merupakan komponen yang bekerjasama dengan protokol lain untuk mengirim data, mengatur
49 media streaming, menghubungkan ke PSTN, dan service lainnya. Protokol-protokol pendukung SIP antara lain (Johnston, 2004):
2.2.2.5.1 Session Description Protocol (SDP) Session Description Protocol (SDP) atau IETF RFC 2327 digunakan untuk mengirim deskripsi informasi yang penting ketika mengirim data multimedia sepanjang network. Selama inisiasi sesi, SDP menyediakan informasi mengenai jenis multimedia yang direquest user agent dan informasi lain yang penting untuk mengirim data ini. SDP adalah protokol berbasis teks yang menyediakan informasi pada pesan yang dikirim dalam paket UDP.
2.2.2.5.2 Real-time Transport Protocol (RTP) Real-time Transport Protocol (RTP) atau IETF RFC 3550 merupakan protokol yang berfungsi untuk mengatur pengiriman data real-time seperti audio, video, simulasi data melalui UDP. RTP ini secara spesifik menyediakan cara untuk membawa bagian audio atau media lain dari komunikasi VoIP. Walaupun RTP berjalan pada UDP, namun RTP menyediakan reliability dari data yang dikirim antar user agent.
50
Gambar 2.22 Header RTP Dua belas byte pertama selalu ada pada setiap header RTP, sedangkan kolom CSRC hanya akan ada jika dihasilkan oleh mixer. Berikut adalah penjelasan masing-masing blok: ¾ Version (V, 1 bit) : versi RTP yang digunakan. Untuk saat ini (RFC 3550) versi yang digunakan adalah 2. ¾ Padding (P, 1 bit) : jika bit ini diset, maka ada tambahan pad pada akhir paket yang tidak termasuk data RTP. Byte terakhir dari pad mengandung jumlah pad yang harus diabaikan termasuk byte terakhir ini. ¾ Extension (X, 1 bit) : jika bit ini diset, maka ada tambahan header extension setelah seluruh dua belas byte header RTP ini. ¾ CRSC Count (CC, 4 bit) : mengandung jumlah CRSC identifier yang mengikuti setelah dua belas byte header RTP. ¾ Marker (M, 1 bit) : intepretasi dari bit ini tergantung dari profile yang digunakan. ¾ Payload Type (PT, 7 bit) : Jenis format data yang dibawa oleh paket RTP ini.
51 ¾ Sequence Number (16 bit) : kolom ini bertambah satu setiap paket RTP yang dikirim. ¾ Timestamp (32 bit) : waktu dari sampling paket. ¾ Synchronization source (32 bit) : merupakan sebuah identifier dari sumber untuk tujuan sikronisasi. ¾ Contributing source (0 sampai 15, masing-masing 32 bit) : merupakan identifier dari contributing source yang terdapat pada paket data RTP ini.
2.2.3
Coder-Decoder (Codec) Coder-Decoder atau Codec merupakan sebuah teknik untuk memetakan suara analog yang telah disampling ke dalam bentuk digital. Agar dapat melewati jalur packet switch dengan baik, VoIP membutuhkan proses coder dan decoder. Proses ini mengkonversi sinyal audio menjadi data digital yang dipadatkan (kompresi) untuk kemudian dikirim lewat jalur internet. Di titik lain, data dikembangkan lagi (dekompresi), dan diubah menjadi sinyal analog. Konversi codec bekerja dengan cara memotong bagian sinyal (sampling) audio dalam jumlah tertentu per detiknya. Jika data hasil kompresi berhasil diterima di titik lain, proses selanjutnya adalah perakitan ulang. Data yang dirakit tidak selengkap data saat pertama kali dikirim, ada beberapa bagian yang hilang. Akan tetapi bagian yang hilang sangat kecil sehingga tidak terdeteksi oleh telinga manusia.
52 Codec mempengaruhi kebutuhan bandwidth untuk VoIP, semakin kecil bitrate sinyal digital yang dihasilkan codec, maka semakin baik codec tersebut. Namun perhitungan matematis yang dilakukannya menjadi semakin rumit dan ini mempengaruhi kualitas suara setelah di-decode (Raharja, 2004). Kualitas suara biasa dihitung dengan metoda MOS (Mean Opinion Score). Metoda ini memberi nilai rata-rata kualitas suara antara 1 sampai 5 dimana 1 artinya buruk dan 5 artinya baik. Pada tabel 2.2 disajikan perbandingan antar codec dari beberapa segi, yaitu bandwidth, MOS, algoritma, kompleksitas, dan delay. Tabel 2.2 CODEC CODEC G.711 G.726 G.728 GSM G.729 G.723.1 Us Dod FS1015
Algoritma PCM ADPCM LD-CELP RPE_LTP CSA-CELP ACELP LPC-10
Kbit/s 64 32 16 13 8 6.3 2.4
MOS 4.3 4.0 4.0 3.7 4.0 3.8 sintesis
Kompleksitas 1 10 50 5 30 25 10
Delay(ms) 0.125 0.125 0.625 20 15 37.5 22.5
Codec menentukan jumlah bandwidth yang akan terpakai untuk data suara saja. Codec juga menentukan periode sampling untuk setiap paket yang dikeluarkan untuk dikirim. Sampling adalah pengukuran suara analog dan diterjemahkan ke nilai digital pada setiap interval waktu tertentu. Makin baik codec melakukan sampling, makin efisien juga jalur yang digunakan. Kualitas akhir suara juga harus diperhatikan agar tidak sekedar cepat, codec juga harus menghasilkan sinyal audio yang baik.
53 Codec
juga
bekerja
menggunakan
algoritma
tertentu
untuk
membantunya memecah, mengurutkan, mengkompresi, dan merakit ulang audio data yang ditransmisikan. Salah satu algoritma yang populer digunakan dalam teknologi VoIP adalah CS-ACELP (Conjugate-Structure Algebraic Code-Excited Linear Prediction).
2.2.4
Softswitch Asterisk Dalam proses komunikasi VoIP, sebuah “kantor pusat” dibutuhkan VoIP untuk menampung data alamat IP dan nomor telepon yang teregistrasi kepadanya. “Kantor pusat” itu dikenal dengan Softswitch. Softswitch bertugas menampung seluruh data alamat IP dan nomor telepon (extension) yang ada untuk kemudian dihubungkan satu dengan yang lainnya membentuk interkoneksi yang lebih besar. Karena bertugas menampung seluruh titik terminal VoIP, softswitch harus mengetahui alamat terminal dan nomor telepon yang terhubung kepadanya. Saat ini softswitch yang banyak digunakan dalam jaringan VoIP IP PBX adalah Asterisk. Asterisk merupakan software PBX open source yang dapat dijalankan pada berbagai sistem operasi, seperti Linux, BSD, Mac OS X, bahkan Windows. Asterisk hanya membutuhkan perangkat keras minimum dan tidak membutuhkan perangkat tambahan. Dengan menggunakan protokol Session Initiation Protocol (SIP) atau Inter-Asterisk Exchange (IAX), Asterisk dapat membuat dan menerima panggilan melalui internet atau diintegrasikan dengan hardware tertentu seperti kartu PCI T1/E1 untuk hubungan PSTN. Fitur-fitur yang terdapat
54 dalam Asterisk antara lain: call conference, call monitoring, call forwarding, call parking, call routing, caller ID, caller ID blocking, calling cards, IVR, music on hold, voice mail, dan lainnya.
Gambar 2.23 Asterisk Sebagai Softswitch Pada Komunikasi VoIP
2.2.5
Sistem Billing Fitur billing pada VoIP merupakan aplikasi yang menghasilkan catatan mengenai jumlah tagihan pemakaian telepon dari customer. Billing juga mengijinkan pelanggan untuk mengetahui bukan hanya jumlah tagihan yang harus dibayar tiap bulannya tetapi juga tiga variabel penting (siapa, tujuan, dan lamanya) dari setiap layanan panggilan yang dibuat. Sistem Asterisk SIP PBX menghasilkan Call Detail Record (CDR) yang berisi pencatatan data tentang semua proses komunikasi yang terjadi melalui server. Record ini biasanya disimpan dalam bentuk plaintext di server atau di database MySQL. Record-record tersebut
55 kemudian digunakan dan diolah untuk menghitung biaya billing yang digunakan oleh user.
2.2.6
Pemrograman Web
2.2.6.1
Halaman Web Halaman web adalah dokumen yang berada di internet, yang dapat diakses dengan mengetik URL (Uniform Resource Locator). Halaman web terbagi dua, yaitu statis dan dinamis. Perbedaannya adalah pada halaman statis, halaman web tersebut tidak akan berubah, semua user akan melihat halaman yang sama bagaimanapun cara mengaksesnya. Sedangkan halaman dinamis adalah halaman web yang dapat berubah sesuai permintaan user, perubahan tersebut dikarenakan pada halaman web tersebut telah diprogram untuk menghasilkan halaman sesuai input user. Ekstensi file-file tersebut umumnya adalah html, htm, asp, php, jsp, aspx, dan sebagainya.
2.2.6.2
Client dan Server-Side Scripting Pemrograman web (scripting) terbagi atas dua jenis, yaitu client-side scripting dan server-side scripting. Client-side scripting adalah script yang pengolahannya dilakukan pada komputer client setelah mendownloadnya dari web server dan menampilkannya pada browser. Sedangkan server-side scripting adalah pemrograman web dimana pengolahan script tersebut dilakukan pada web server, dan mengirimkan hasil olahan tersebut berupa halaman web kepada user.
56 Contoh client-side scripting adalah vbscript dan javascript. Sedangkan server-side scripting contohnya adalah ASP, ASP.NET, PHP, dan JSP. Java Server Pages (JSP) adalah bahasa scripting untuk web programming yang bersifat server-side seperti halnya PHP dan ASP. JSP dapat berupa gabungan antara baris HTML dan fungsi-fungsi dari JSP itu sendiri. Berbeda dengan Servlet yang harus dikompilasi oleh user menjadi class sebelum dijalankan, JSP tidak perlu dikompilasi oleh user tapi server yang akan melakukan tugas tersebut. Makanya pada saat user membuat pertama kali atau melakukan modifikasi halaman dan mengeksekusinya pada web browser akan memakan sedikit waktu sebelum ditampilkan.
2.2.6.3
Web Server Web server (Webopedia, 2006) adalah komputer yang berfungsi sebagai penyedia halaman web. Setiap web server mempunyai alamat IP, dan mungkin memiliki suatu nama domain. Pada dasarnya, setiap komputer dapat difungsikan sebagai web server dengan instalasi aplikasi web server, dan memiliki koneksi Internet. Beberapa aplikasi web server tersebut antara lain adalah Microsoft IIS, Apache HTTP server, dan Apache Tomcat server.
57 2.2.6.4
Teori Interaksi Manusia dan Komputer (IMK) Dalam perancangan GUI (Graphical User Interface) suatu situs web ataupun portal, perlu diperhatikan beberapa hal yang dapat mempengaruhi user dalam menggunakan web tersebut. Perancangan GUI tersebut hendaknya memudahkan dalam mengaksesnya dan menarik bagi user. Berikut ini adalah prinsip-prinsip dalam perancangan GUI : ¾ Kenali Perbedaan Yaitu membedakan siapakah yang akan menggunakan rancangan tersebut, apakah pemula (first time user), menengah (knowledgeable intermittent user), ataupun mahir (expert frequent user). Kemudian rancang GUI tersebut sesuai kebutuhan masing-masing user tersebut. ¾ Gunakan Delapan Aturan Emas Perancangan GUI Adapun Delapan Aturan Emas tersebut adalah : o
Berusaha untuk konsisten.
o
Memungkinkan frequent users menggunakan shortcuts.
o
Memberikan umpan balik yang informatif.
o
Merancang dialog yang memberikan penutupan (keadaan akhir).
o
Memberikan pencegahan kesalahan dan penanganan kesalahan yang sederhana.
o
Memungkinkan pembalikan aksi yang mudah.
o
Mendukung pusat kendali internal (internal locus of control).
58 o
Mengurangi beban ingatan jangka pendek.
¾ Cegah Kesalahan Yaitu berusaha mencegah kesalahan-kesalahan yang dapat timbul oleh user, yaitu dengan membetulkan pasangan yang bersesuaian seperti tanda ‘{‘ dan ‘}’, melengkapi urutan aksi dengan makro dan sebagainya,
dan
membetulkan
perintah
dengan
mengenali
kekurangan perintah ataupun memberi alternatif pilihan sebagai ganti mengetik.
2.2.7
Basis Data Basis Data (Wikipedia, 2006) adalah kumpulan informasi yang disimpan di dalam komputer secara sistematik sehingga dapat diperiksa menggunakan suatu program komputer untuk memperoleh informasi dari basis data tersebut. Perangkat lunak yang digunakan untuk mengelola dan memanggil kueri (query) basis data disebut Database Management System (DBMS) atau Sistem Manajemen Basis Data. Database server menggunakan DBMS sebagai basis datanya untuk melayani kebutuhan penyimpanan informasi. Beberapa DBMS yang sering digunakan antara lain MySQL, SQL Server, PostgreSQL, Oracle. MySQL adalah structured query language database server. Tata bahasa pemrograman SQL di aplikasi MySQL menggunakan tata bahasa (syntax) SQL standar. MySQL digunakan karena memiliki kecepatan yang baik, reliabilitas dan kemudahan. MySQL mengimplementasikan konsep
59 client-server yang terdiri dari daemon mysqld dan beragam jenis aplikasi client dan library.
2.2.8
State Transition Diagram (STD) State Transition Diagram (STD) digunakan untuk menggambarkan sifat dinamis dari suatu objek. STD mengilustrasikan berbagai keadaaan (state) yang dimiliki suatu objek, event yang menyebabkan perubahan state, serta aturan yang ada untuk transisi antar state pada suatu objek. Dengan kata lain, STD menjelaskan state apa dari objek yang dapat melakukan transisi ke state lain (Whitten, Bentley, Dittman, 2001, p655 dan p668).
Simbol-simbol STD antara lain : •
State, simbol : State
, merepresentasikan keadaan pada suatu waktu. •
Event / action, symbol :
, merepresentasikan hubungan antara keadaan (state) yang berbeda. Pada panah tersebut ditulis dengan event yang menyebabkan perubahaan tersebut dan akibat yang dihasilkan.
60 2.2.9
Entity Relationship Diagram (ERD) ERD (Whitten, Bentley, dan Dittman, 2001, p260) merupakan suatu model yang menggambarkan data yang ada dalam bentuk entity, serta hubungan yang ada antar entity tersebut. Komponen utama yang terdapat pada ERD (Pressman, 2001, p307): objek data (entity), atribut, hubungan (relationship), dan berbagai tipe indikator lainnya. Hubungan antar data pada ERD, digambarkan dengan berbagai simbol yang menunjukkan cardinality (Whitten, Bentley, dan Dittman, 2001 pp264-265; Pressman, 2001, pp305-307). Cardinality merupakan jumlah minimum dan maksimum objek data yang berelasi dengan suatu objek data yang lain. Hubungan yang mungkin ada yaitu : •
One-to-one (1:1) – suatu objek A berhubungan dengan satu dan hanya satu objek B, dan objek B berhubungan dengan satu objek A.
•
One-to-many (1:m) – satu objek A dapat berhubungan dengan satu atau banyak objek B, tetapi objek B hanya berhubungan dengan satu objek A. Contoh : seorang ibu dapat mempunyai banyak anak, tetapi satu anak hanya mempunyai satu ibu.
•
Many-to-many (m:m) – suatu objek A dapat berhubungan dengan satu atau lebih objek B, sedangkan objek B dapat berhubungan dengan satu atau lebih objek A. Contoh : seorang paman dapat mempunyai beberapa keponakan, dan seorang keponakan dapat mempunyai banyak paman. Adapun notasi cardinality yang umum adalah sebagai berikut :
61
Tabel 2.3 Notasi Cardinality ERD Arti Cardinality
Minimum instances
Maksimum instances
Satu dan hanya satu
1
1
Nol atau satu
0
1
Satu atau lebih
1
Many (>1)
Nol atau lebih
0
Many (>1)
Lebih dari satu
>1
>1
Notasi
