Introduction (Lecture 1)
Jaringan Komputer dan Komunikasi Data (Betty Purwandari MSc.)
Magister Teknologi Informasi Fakultas Ilmu Komputer Universitas Indonesia
2nd Semester 2003/2004 Versi: 1.0
Lecturers BP: Betty Purwandari, SKom. MSc.
[email protected] AY: Ir. Adhi Yuniarto, MKom.
[email protected]
2
MTI – UI v-1.0
Reference [PET00] Peterson, L. and Davie, B. Computer Networks: A System Approach, 2nd edition. San Francisco: Morgan Kaufman, 2000 Akan ada reference lain sesuai kebutuhan
3
MTI – UI v-1.0
Schedule Week
Topic
1
Introduction & Foundation: Building a Network
1
BP
2
Requirements & Network Architecture
1
BP
Direct Link Networks
2
AY
Packet Switching
3
AY
3,4,5 6,7 8 9,10
4
Chapter Lecturer
Mid Test
AY
Internetworking
4
BP
11
End-to-end Protocols
5
BP
12
Applications
9
BP
13
Computer Network Design
AY
14
Economics of Networks
BP
15
Group Presentation
16
Final Test
AY/BP BP
MTI – UI v-1.0
Grading (Tentative) Mid Test : 35% Final Test : 35% Individual Coursework: 5% Group Project : 25% Group : 2-3 members Topics: critical analysis/assessment on a state-of-the-art network technology Each group chooses a unique topic Writing, presentation, & class discussion
5
MTI – UI v-1.0
FAQ Coursework/project terlambat: Perlu disetujui dan terdapat penalti.
Ujian susulan: Dalam kasus sangat mendesak dan setelah mendapat persetujuan pengajar.
6
MTI – UI v-1.0
What is computer networks? Telekomunikasi: “A communication of information by electronic means over some distance” Komunikasi jarak jauh menggunakan teknik elektronis (infrastruktur, reliable).
Komunikasi Data: “Data transmission from one location to another” Transmisi data dengan menggunakan fasilitas telekomunikasi (lebih efisien dan “reliable”).
Jaringan Komputer: 1. 2.
7
“Interconnected independent computer” “A whole new services in providing applications, users and organizations for computer communications” MTI – UI v-1.0
Overview: Early Networks Teleprocessing (1960’an) Mainframe
Terminal (remote)
Telecommunication Network (i.e telephone lines)
Ide dasar: akses on-line ke komputer di lokasi terpisah, terbentuknya suatu services baru data networks, oleh perusahaan telkomunikasi (mis. Telkom) 8
MTI – UI v-1.0
“Computer is the net” Terminal
PC
Server
Mainframe LAN
Link
(.. another netwok) Network Server Dukungan untuk berkembang dalam skala besar! 9
MTI – UI v-1.0
Topics/Theme Bagaimana komunikasi/koneksi antar komputer? KK: links, formasi links, model/aturan akses
Bagaimana jika jaringan bertambah besar (skala)? KK: multiple links, internetworking, internet
Bagaimana menemukan / mengirimkan data ke komputer di internetwork? KK: pengalamatan, routing, flow-control, kesalahan transmisi, keamanan, kehandalan 10
MTI – UI v-1.0
What is this course about? Mempelajari jaringan komputer: Konsep dan arsitektur rancangan/implementasi • Model acuan: OSI dan Internet • Direct Networks (LAN) dan Packet Swicthing • Jaringan komunikasi data (WAN)
Secara spesifik: Internet (TCP/IP) dan aplikasi terjaring
Is NOT: Spesifik pemakaian set-up produk e.g. Cisco
11
MTI – UI v-1.0
Why we study … Peranan (industry and services) “Building block”: setup IT infrastructure. One way or another you will encounter networking projects. “Networking is a very important area, growing range of career opportunities!” …all computer company .. called themselves a “networking company” (Sun, IBM, HP, Microsoft, SAP etc.)
It’s impact on every aspect of how people using computer, services, doing business and personal/life-style. 12
MTI – UI v-1.0
Foundations: Builiding a Network
Jaringan Komputer dan Komunikasi Data (Betty Purwandari MSc.)
Magister Teknologi Informasi Fakultas Ilmu Komputer Universitas Indonesia
2nd Semester 2003/2004 Versi: 1.0
Agenda Dasar: Membangun sebuah Jaringan Komputer Requirements (Bab 1.1) Å (hal. 4) • Konektivitas • Pemakaian Sharing Resource (Sumber Daya Bersama) • Dukungan untuk Pelayanan Aplikasi • Kinerja
Arsitektur Jaringan (Bab 1.2) • Lapisan dan Protokol • Contoh arsitektur 14
MTI – UI v-1.0
Requirements! Umum: “Interkoneksi komputer … ??? Programmer (aplikasi) service disediakan untuk aplikasi, mis. mengirim message dari satu aplikasi ke aplikasi lain.
Network Designer fungsi jaringan: cost-effective, i.e resources digunakan secara efisien (sharing) oleh users.
Network Provider operasi jaringan: manageable, mis. failure mudah dideteksi/diperbaiki. 15
MTI – UI v-1.0
Requirement I:Connectivity Koneksi: membuat “link” antara “nodes” Node: any device connected to a link Contoh: komputer, PDA, POS, HP etc.
Link: saluran dimana informasi/bits dikirimkan (media fisik) Wired (kabel) atau wireless
16
MTI – UI v-1.0
Example Types of Links Direct Links: Point-to-Point
Node
Node
Multiple Access Node
Node
… Link Link
(share link tunggal)
17
MTI – UI v-1.0
Growth & Scalable Direct links: sulit untuk berkembang (skala kecil). keterbatasan koneksi fisik dan kontrol akses (multiple access).
Switched: menggunakan “nodes” perantara (forwarding) untuk mencapai tujuan skalabilitas: mampu berkembang/bertambah besar (jumlah nodes dan links). data => forward (switched) dari satu node ke node lain sampai di tujuan. 18
MTI – UI v-1.0
Switched Network Switch: memindahkan data/bits “antara” links.
Switch
Cloud Host 19
KK: 1. Switches memperbesar jangkauan jaringan, dengan link terbatas. 2. Switches menerima data dan menentukan link mana akan disampaikan data tsb. 3. Switches => fungsi jaringan (switches data), berada dalam “cloud” (network). 4. Nodes di luar “cloud” => host, tempat aplikasi/user berada. MTI – UI v-1.0
Methods: sending messages Terdapat dua cara (teknik) mengirimkan messages melalui switch Circuit switching: langsung mengirimkan dalam arus bit • Data atau bit dikirimkan secara serial dalam bentuk arus. • Harus melalui “jalan” (path) yang telah dibangun oleh switch.
Packet switching: store-and-forward • Messages dibagi dalam bentuk blok data: paket. • Setiap paket akan ditampung oleh switch (store) dan dikirimkan (forward) ke tujuan. 20
MTI – UI v-1.0
Example: circuit siwtched
Sirkit dibangun dan transmisi bit data dilakukan melalui “jalan” sirkit tsb. 21
MTI – UI v-1.0
Example: packet switched
Paket di-switched dari satu node ke node lain: konsep store & forward 22
MTI – UI v-1.0
Interconnected Networks Interkoneksi jaringan komputer (independent) => skala luas Konsep: Jaringan komputer dapat dibangun dari jaringan yang ada (“cloud”) => menghasilkan jaringan yang lebih besar. Node penghubung: router atau gateway.
23
interconnected independent network
MTI – UI v-1.0
Summary Kita dapat membuat jaringan Secara rekursif, dari dua atau lebih nodes terhubung dengan links (fisik), atau dua atau lebih jaringan yang telah ada. Besarnya network dapat ditingkatkan dengan menggunakan: switch => perantara hubungan antar nodes. Network skala luas dapat dicapai dengan melakukan interkoneksi jaringan yang telah ada.
24
MTI – UI v-1.0
Requirement II: Resource Sharing KK: efisiensi pemakaian link Link antar switches terbatas jumlahnya. Bagaimana menggunakan link secara bersama dan serentak?
Host
Switch
Multiplexing: banyak source (input) sharing link (output) tunggal.
25
MTI – UI v-1.0
Time Division Multiplexing (TDM) • Synchronous time division multiplexing Multiplex (mux)
Demultiplex (demux)
L1
R1
L2
R2
L3
R3 L4
R4
pembagian jatah waktu pemakaian link: slot (quantum) satuan waktu (time) 26
MTI – UI v-1.0
Frequency Division Multiplexing (FDM) Transmit each flow over the physical link at different frequency Similar to the signals for different TV stations that are transmitted at a different frequency on a physical cable TV link
27
MTI – UI v-1.0
TDM & FDM Limitation Efisiensi pemakaian link rendah Waktu (quantum) atau frekuensi akan terbuang percuma, jika data tidak terus menerus dikirim (Ingat: alokasi slot pemakaian telah ditetapkan untuk koneksi tsb). Kasus: saat link idle tsb sangat besar (mis. membaca hal web)
Jumlah koneksi telah terbatas (tetap) Pembagian quantum (slot) dan frekuensi telah ditentukan sebelumnya => max. jumlah koneksi. Tidak praktis utk mengubah ukuran kuantum atau menambah kuanta (TDM), atau menambah frekuensi baru (FDM) 28
MTI – UI v-1.0
Statistical Multiplexing Pembagian waktu (quantum) berdasarkan permintaan (on-demand). Pemakaian link sesuai dengan data (traffic), tidak ada slot waktu yang terbuang karena alokasi fixed. Pengiriman dalam bentuk paket dan transmisi secara paket => Packet Switching. paket
…
Multiplex (mux) 29
MTI – UI v-1.0
Characteristics statistical multiplexing Pengiriman dalam paket (blok data) Buffer: untuk menyimpan paket Umumnya jumlah user (koneksi) lebih besar dari kapasitas link => lebih efisien. Kasus: paket yang diterima lebih besar dari yang dapat dikirimkan => ditampung dalam buffer. Kasus ekstrim: terjadi penundaan akibat antrian pengiriman => congestion dan delay.
30
MTI – UI v-1.0
Requirement III: Communicating Processes Aplikasi atau proses => menggunakan fasilitas jaringan komputer Konektivitas antar komputer harus diartikan sebagai komunikasi antar proses Umumnya lebih rumit dari penyampaian messages saja. Requirements dari aplikasi: kehandalan (error free), proses atau aplikasi yang mana sebagai tujuan, kebutuhan kecepatan data, max tolerant delay 31
MTI – UI v-1.0
Common Services Pendekatan/Strategi 1.
2.
Pengembang membangun (embedded) fungsi komunikasi ke dalam aplikasi. (NOT a good idea! Why?) Pegembang menggunakan “common services” yang standar untuk jaringan.
Abstraksi: jaringan menyediakan “saluran (channel)” untuk hubungan antar proses konstruksi lapisan fungsional (services), reuse “code” dan standar pemakaian jaringan. services berlaku umum untuk semua aplikasi (fasiltas yang sama) => jaringan digunakan bersama oleh semua proses. 32
MTI – UI v-1.0
Abstraction: channel Host
Host Application
Host
Channel
Application
Channel: umum, parameter, pilihan, interface, aturan Host (protokol) => fungsi apa saja yang harus didukung
33
Host
MTI – UI v-1.0
Model Services (Simple) Request/Reply Interaksi: dua arah (dialog). Tipikal: aplikasi untuk mengakses/update data. Delay: toleransi yang besar. Proteksi & reliability: duplikasi request (hanya satu message yang disampaikan).
34
Stream-Based Arus (stream) data yang konstan. Tipikal: aplikasi multimedia e.g. videoon-demand, video conferencing Delay: sensitif, mempengaruhi informasi Proteksi & reliability: relatif, duplikasi/loss data dapat ditolerir MTI – UI v-1.0
Video Conferencing Tool (VIC) Images from the camera is digitized into frames Frame resolution: 350 x 240 pixels Each pixel carries 24-bit color information Frame size = (352 x 240 x 24)/8 = 247.5 KB
35
MTI – UI v-1.0
Summary Contoh trade-off : faktor biaya dan efisiensi (cost-effective) => pertimbangan realisasi suatu jaringan komputer Multiplexing: cara meningkatkan efisiensi pemakaian link => lebih banyak user yang didukung Statistical multiplexing: teknik yang umum digunakan dalam packet switching untuk mengirimkan paket, kapasitas link digunakan lebih optimal 36
MTI – UI v-1.0
