courseware jaringan komputer

Jaringan Komputer

POLITEKNIK TELKOM

BANDUNG

2009

Penyusun Dahliar Ananda

Henry Rossi Andrian

Tafta Zani

Editor Henry Rossi Andrian

Dilarang menerbitkan kembali, menyebarluaskan atau menyimpan baik

sebagian maupun seluruh isi buku dalam bentuk dan dengan cara apapun

tanpa izin tertulis dari Politeknik Telkom.

Hak cipta dilindungi undang-undang @ Politeknik Telkom 2009

No part of this document may be copied, reproduced, printed, distributed, modified,

removed and amended in any form by any means without prior written

authorization of Telkom Polytechnic.

Politeknik Telkom Jaringan Komputer

Jaringan Komputer i PAGE 10

Kata Pengantar

Bandung, March 25, 2009

The compilers

Telkom Polytechnic Jaringan Komputer

ii Jaringan Komputer PAGE 10

Daftar Isi

Kata Pengantar .................................................................................. i Daftar Isi ............................................................................................ ii Daftar Gambar .................................................................................vi Daftar Tabel .....................................................................................vii 1 Pengenalan Jaringan Komputer ............................................. 1 1.1 Pendahuluan ...................................................................................................... 2 1.2 Latar Belakang .................................................................................................. 2 1.3 Definisi ................................................................................................................ 2 1.4 Manfaat-manfaat ............................................................................................... 3 1.5 Jenis-jenis Jaringan Komputer ....................................................................... 3 1.5.1 Berdasarkan Ukuran/Rentang Jaringan ....................................................... 3 1.5.2 Berdasarkan Bentuk Jaringan (Topologi) ................................................... 6 1.5.3 Berdasarkan Media Jaringan yang Digunakan .......................................... 12 1.5.4 Berdasarkan Peran Komputer di Dalam Jaringan .................................. 12 2 Protokol Jaringan Komputer ............................................... 15 2.1 Pendekatan Layer (Berlapis) ....................................................................... 16 2.2 Model Referensi Open System Interconnection (OSI) ........................ 17 2.2.1 Application Layer ........................................................................................... 19 2.2.2 Presentation Layer ........................................................................................ 20 2.2.3 Session Layer .................................................................................................. 20 2.2.4 Transport Layer ............................................................................................. 20 2.2.5 Network layer ................................................................................................ 21 2.2.6 Layer Data Link .............................................................................................. 21 2.2.7 Layer Physical ................................................................................................. 22 2.3 Protokol Jaringan ........................................................................................... 22 2.3.1 TCP/IP Protokol ............................................................................................ 23 2.3.2 NetBEUI ........................................................................................................... 23 2.3.3 AppleTalk ......................................................................................................... 24 2.3.4 IPX/SPX ............................................................................................................ 24 2.4 Cara Kerja antar lapisan Layer ................................................................... 24 2.4.1 Enkapsulasi Data pada OSI Layer .............................................................. 25 2.4.2 Enkapsulasi Data pada TCP/IP .................................................................... 27 2.5 Perangkat Keras Jaringan ............................................................................. 29 2.5.1 Kartu Jaringan (Network Interface Card / NIC) ................................... 29 2.5.2 Media Transmisi ............................................................................................. 30 2.5.3 Repeater .......................................................................................................... 35


Jaringan Komputer iii PAGE 10

2.5.4 Hub 35 2.5.5 Bridges .............................................................................................................. 35 2.5.6 Switch 36 2.5.7 Router .............................................................................................................. 37 2.5.8 Modem ............................................................................................................. 37 3 Lapisan Fisik .......................................................................... 39 3.1 Pengenalan ....................................................................................................... 40 3.2 Dasar Komunikasi Data ............................................................................... 40 3.3 Media Transmisi ............................................................................................. 40 3.3.1 Magnetic Media .............................................................................................. 40 3.3.2 Twisted Pair .................................................................................................... 40 3.3.3 Coaxial Cable ................................................................................................. 41 3.3.4 Fiber Optics .................................................................................................... 42 3.3.5 Transmisi Tanpa Kabel ................................................................................. 43 4 Lapisan Data Link ................................................................. 48 4.1 Pendahuluan .................................................................................................... 49 4.2 Logical Link Control Layer .......................................................................... 50 4.3 Media Access Layer ....................................................................................... 51 4.3.1 CSMA/CD ....................................................................................................... 51 4.3.2 CSMA/CA ........................................................................................................ 53 4.3.3 Token Bus danToken Ring .......................................................................... 53 4.3.4 MAC Address ................................................................................................. 54 Soal Latihan .................................................................................................................. 57 5 Local Area Network ................................................................ 58 5.1 Protokol-protokol dalam LAN dan model referensi OSI ................... 59 5.1.1 Ethernet ........................................................................................................... 59 5.1.2 FDDI 61 5.1.3 Token Ring / IEEE 802.5 ............................................................................... 63 5.1.4 Koneksi Fisik Token Ring ............................................................................ 63 5.2 Metode pengiriman pada LAN ................................................................... 64 5.3 Topologi dalam LAN .................................................................................... 64 5.3.1 Topologi Bus ................................................................................................... 65 5.3.2 Topologi Ring ................................................................................................. 65 5.3.3 Topologi Star .................................................................................................. 66 5.3.4 Topologi Tree ................................................................................................ 66 6 Lapisan Network .................................................................... 69 6.1 Fungsi layer network. ................................................................................... 70 6.2 Protokol-protokol dalam Network Layer .............................................. 71 6.2.1 IP 71 6.2.2 ARP dan RARP ............................................................................................... 75


iv Jaringan Komputer PAGE 10

6.2.3 ICMP 77 7 IP Address ............................................................................... 82 7.1 Format IP address.......................................................................................... 83 7.2 Kelas-kelas Alamat IP .................................................................................... 84 7.3 Subnet Mask .................................................................................................... 84 7.4 CIDR ................................................................................................................. 85 7.5 Subnetting ........................................................................................................ 87 7.6 Perhitungan Subnetting ................................................................................ 88 7.6.1 Contoh untuk kelas C. ................................................................................. 89 7.6.2 Contoh Untuk kelas B .................................................................................. 90 8 Internet Protocol versi 6 ...................................................... 93 8.1 Pengenalan ....................................................................................................... 93 8.2 Fungsi dalam IPv6 ........................................................................................... 94 8.3 Aspek Transisi ................................................................................................ 95 8.4 Struktur Protokol Ipv6 ................................................................................. 96 8.5 Pengalamatan .................................................................................................. 97 8.6 Perbandingan Ipv6 dan Ipv4 ........................................................................ 99 9 Routing ................................................................................ 104 9.1 Pengenalan .................................................................................................... 105 9.2 Static Route .................................................................................................. 105 9.3 Routing Dinamis .......................................................................................... 106 9.3.1 Distance Vector .......................................................................................... 106 9.3.2 Link State ...................................................................................................... 107 9.4 Routing Protocol ........................................................................................ 107 9.4.1 RIP 107 9.4.2 OSPF 108 10 Lapisan Transport .............................................................. 112 10.1 Pengenalan .................................................................................................... 113 10.2 Layanan Transport Layer .......................................................................... 113 10.2.1 Connection Oriented ................................................................................ 114 10.2.2 Connectionless ............................................................................................ 114 10.2.3 TCP(Transmission Control Protocol) .................................................. 115 10.2.4 Struktur Segmen TCP ............................................................................... 115 10.2.5 Protokol Operation ................................................................................... 117 10.2.6 UDP 119 10.2.7 Perbandingan TCP dan UDP.................................................................... 120 11 Session, Prensentatio, dan Aplication ............................... 123 11.1 Pendahuluan ................................................................................................. 124 11.2 Session Layer ............................................................................................... 124 11.2.1 Inisiasi Koneksi ............................................................................................ 125


Jaringan Komputer v PAGE 10

11.2.2 Transfer dan Sinkronisasi Data ............................................................... 125 11.2.3 Pemutusan Koneksi .................................................................................... 125 11.3 Presentation Layer ..................................................................................... 126 11.3.1 Translation ................................................................................................... 126 11.3.2 Compression dan Decompression ........................................................ 126 11.3.3 Encryption (Enkripsi/Penyandian) ........................................................... 127 11.3.4 Application Layer ........................................................................................ 127 12 Keamanan Jaringan ............................................................. 130 12.1 Pendahuluan ................................................................................................. 131 12.2 Tujuan Pengamanan .................................................................................... 131 12.2.1 Konfidensialitas............................................................................................ 131 12.2.2 Integritas ....................................................................................................... 131 12.2.3 Ketersediaan ................................................................................................ 131 12.3 Gangguan dan Serangan ............................................................................ 132 12.3.1 Serangan terhadap konfidensialitas ........................................................ 132 12.3.2 Serangan terhadap integritas.................................................................... 132 12.3.3 Masquerading ............................................................................................... 133 12.3.4 Replaying ....................................................................................................... 133 12.3.5 Repudiation .................................................................................................. 133 12.3.6 Serangan terhadap ketersediaan ............................................................. 133 12.3.7 Denial of Service ......................................................................................... 133 12.3.8 Sumber gangguan/serangan ...................................................................... 134 12.4 Layanan dan Mekanisme ............................................................................ 134 12.5 Implementasi Teknik Pengamanan.......................................................... 136 12.5.1 Kriptografi .................................................................................................... 136 1. Kriptografi kunci simetris ......................................................................... 137 2. Kriptografi kunci asimetris ....................................................................... 137 3. Hashing .......................................................................................................... 137 1. Kunci yang digunakan terdiri dari pasangan kunci publik dan kunci

privat .............................................................................................................. 137 12.5.2 Steganografi .................................................................................................. 137


vi Jaringan Komputer PAGE 10

Daftar Gambar Gambar 1-1: Jaringan pada sebuah perusahaan adalah contoh dari LAN .......... 4 Gambar 1-2: Jaringan komputer sebuah perusahaan yang tersebar di beberapa

kota ...................................................................................................................................... 5 Gambar 1-3: MAN melingkupi beberapa lokasi dalam sebuah kota .................... 6 Gambar 1-4: Topologi Bus ............................................................................................. 7 Gambar 1-5: Jaringan bertopologi star ....................................................................... 8 Gambar 1-6: Jaringan bertopologi ring ....................................................................... 9 Gambar 1-7: Topologi ring dengan cincin redundan ............................................... 9 Gambar 1-8: Penanganan koneksi yang terputus pada jaringan dengan cincin

ganda .................................................................................................................................. 10 Gambar 1-9: Jaringan bertopologi tree ..................................................................... 10


Jaringan Komputer vii PAGE 10

Daftar Tabel Tabel 13.1 Pemetaan layanan dan mekanisme pengamanan ............................. 136


Pengenalan Jaringan Komputer 1 PAGE 10

1 Pengenalan Jaringan Komputer

Overview

Pada bab ini siswa akan belajar mengenai latar belakang adanya jaringan

komputer, definisi, disertai manfaat yang di dapat dari adanya jaringan

komputer. Bab ini merupakan dasar-dasar dari jaringan komputer ditinjau

dari struktur fisiknya. Siswa akan belajar mengenai penggolongan jaringan

komputer berdasarkan ruang lingkup, bentuk, peran, dsb.

Tujuan

1. Siswa mengetahui latar belakang adanya jaringan komputer disertai

definisinya

2. Siswa mengetahui manfaat dari adanya jaringan computer

3. Siswa mengetahui penggolongan jaringan komputer berdasarkan

berbagai criteria


2 Pengenalan Java PAGE 10

1.1 Pendahuluan

Mempelajari mengenai jaringan komputer merupakan rencana jangka

panjang yang tidak bisa dianggap mudah. Perkembangannya teknologinya

demikian cepat mengikuti perkembangan perangkat keras komputer lainnya.

Meskipun demikan pada prinsipnya dasar-dasar jaringan komputer tidak

berubah terlalu banyak. Langkah awal mempelajari jaringan komputer adalah

mengetahui definisi dan latar belakang dibuatnya jaringan komputer diikuti

dengan jenis-jenis jaringan komputer ditinjau dari berbagai sudut pandang.

1.2 Latar Belakang

Pada awalnya komputer tidak dibuat untuk saling berkomunikasi satu sama

lain. Bentuk paling umum penggunaan komputer adalah pada perusahaan-

perusahaan besar (dikarenakan harganya yang luar biasa mahal) di mana

sebuah unit pengolah dan penyimpan data yang besar (mainframe) melayani

para pengguna yang bekerja melalui terminal-terminal yang terhubung pada

mainframe tersebut.

Pihak lain yang menggunkaan komputer adalah pihak militer, contohnya

adalah saat menghitung jarak dan sudut tembak artileri untuk mendapatkan

perhitungan yang tepat dan akurat perhitungan dilakukan menggunakan

bantuan komputer. Era perang dingin antara Amerika Serikat dengan Uni

Soviet telah mendorong Amerika Serikat untuk membuat komputer yang

dapat berkomunikasi dengan komputer lainnya.

DARPA sebagai bagian dari Departemen Pertahanan Amerika

Serikat adalah badan militer yang bertugas mewujudkan sistem tersebut.

Purwarupa (prototype) jaringan komputer kemudian diperkenalkan pada

tahun 1973 untuk kemudian mulai diperkenalkan untuk digunakan untuk

kepentingan non militer terutama kepada pihak-pihak akademik terutama

pihak perguruan-perguruan tinggi.

1.3 Definisi

Jaringan komputer dapat diartikan sebagai sekelompok komputer

yang saling terhubung melalui suatu media dan saling

berkomunikasi/bertukar data.



1.4 Manfaat-manfaat

Jaringan komputer terbukti memiliki banyak manfaat untuk berbagai kalangan,

di antaranya:

1. Memungkinkan berbagi pakai sumber daya komputasi antar

komputer

2. Bertukar data dan informasi

3. Memungkinkan pengendalian komputer melalui komputer di tempat

lain (remote)

Hiburan: bercakap-cakap (chatting), permainan (game)

1.5 Jenis-jenis Jaringan Komputer

Teknologi jaringan komputer telah berkembang pesat sejak kemunculannya

pertama kali pada tahun berkat peran serta pihak akademik dan industri. Berbagai jenis teknologi jaringan komputer muncul untuk memenuhi

kebutuhan dunia industri yang terus berkembang. Banyaknya jaringan

komputer yang muncul setidaknya dapat dikelompokkan berdasarkan

beberapa sudut pandang, yaitu:

1. Berdasarkan ukuran/rentang jaringan

2. Berdasarkan bentuk jaringan (topologi)

3. Berdasarkan media komunikasi yang digunakan

4. Berdasarkan peran komputer dalam jaringan

1.5.1 Berdasarkan Ukuran/Rentang Jaringan

Berdasarkan ukuran/rentang jaringan yang dibentuk, jaringan dapat

dikelompokkan menjadi:

1. Local Area Network (LAN)

2. Wide Area Network (WAN)

3. Metropolitan Area Network (MAN)

1.5.1.1 Local Area Network (LAN)

Local Area Network (LAN) adalah jaringan komputer yang memiliki rentang

atau meliputi suatu area yang kecil seperti satu ruangan hingga beberapa

gedung. Jaringan pada sebuah rumah, kantor, hingga jaringan kampus

universitas adalah contoh dari sebuah LAN.



Server

Network

Finance

Department

Network R & D

Network

Gambar 1-1: Jaringan pada sebuah perusahaan adalah contoh dari LAN

1.5.1.2 Wide Area Network (WAN)

Wide Area Network (WAN) adalah jaringan komputer yang mencakup

daerah yang luas seperti antar kota, daerah, bahkan antar Negara. Internet

yang ada saat ini adalah contoh dari WAN.



Bandung

Headquarter

DirectorsHouse

Jakarta

Branch Office

Bandung

Branch Office

Internet

Gambar 1-2: Jaringan komputer sebuah perusahaan yang tersebar di

beberapa kota

Contoh lain dari WAN adalah jaringan komputer sebuah perusahaan

yang memiliki cabang di beberapa kota yang saling berhubungan melalui jalur

pribadi milik perusahaan atau jalur publik seperti internet seperti pada

gambar 1-2.

1.5.1.3 Metropolitan Area Network (MAN)

Metropolitan Area Network (MAN) adalah jaringan komputer yang

mencakup beberapa blok dalam sebuah kota hingga seluruh kota itu sendiri.



Japati

Headquarter

DirectorsHouse

Lembong

Branch Office

Dago

Branch Office

Bandung

Internet

Gambar 1-3: MAN melingkupi beberapa lokasi dalam sebuah kota

1.5.2 Berdasarkan Bentuk Jaringan (Topologi)

Berdasarkan bentuk/topologi jaringan yang dibentuk, jaringan dapat

dikelompokkan menjadi:

1. Jaringan bertopologi Bus

2. Jaringan bertopologi Star

3. Jaringan bertopologi Ring

4. Jaringan bertopologi Mesh

5. Jaringan bertopologi Complete Mesh

1.5.2.1 Jaringan Bertopologi Bus

Sebuah jaringan komputer dikatakan memiliki topologi bus apabila komputer-

komputer dalam jaringan tersebut terkoneksi melalui sebuah jalur komunikasi



tunggal yang dipakai bersama. Pada jaringan bertopologi bus tabrakan

(collision) dapat terjadi ketika ada lebih dari satu komputer yang mencoba

mengirimkan data pada saat yang bersamaan sehingga diperlukan suatu

metode untuk menangani situasi collision atau menghindarinya.

Gambar 1-4: Topologi Bus

Kelebihan dari jaringan komputer bertopologi bus ini antara lain:

Mudah diimplementasikan dan diperluas

Hemat dalam hal penggunaan kabel

Murah

Sedangkan kekurangannya antara lain:

Kerusakan pada kabel akan menyebabkan seluruh jaringan lumpuh

Sulit untuk mendeteksi kerusakan yang terjadi

Sulit untuk dirawat dan diperbaiki

Pemakaian bersama menyebabkan tabrakan dan memperlambat

kecepatan pengiriman data

1.5.2.2 Jaringan Bertopologi Star

Pada jaringan bertopologi star setiap komputer dalam jaringan terkoneksi

satu sama lain melalui sebuah simpul pusat. Data yang dipertukarkan akan

melalui simpul pusat terlebih dahulu, Simpul pusat ini dapat berupa sebuah

komputer atau perangkat lainnya seperti hub dan switch.



Gambar 1-5: Jaringan bertopologi star

Kelebihan jaringan komputer yang menggunakan topologi ini antara lain:

Mudah diperluas, cukup menyambungkan ke komputer baru ke

simpul utama

Performa lebih baik karena collision lebih mudah dihindari

Lebih memudahkan pengendalian secara terpusat

Lebih mudah mendeteksi kerusakan

Kerusakan pada salah satu bagian yang bukan simpul pusat tidak akan

melumpuhkan seluruh jaringan

Sedangkan kekurangan yang dimiliki jaringan bertopologi star adalah

biayanya relatif lebih mahal dan menggunakan lebih banyak kabel dibandingkan

topologi bus.

1.5.2.3 Jaringan Bertopologi Ring

Suatu jaringan komputer dikatakan bertopologi ring ketika setiap simpul

dalam jaringan terhubung dengan dua simpul lainnya dan membentuk suatu

alur sirkular berbentuk cincin (ring).



Gambar 1-6: Jaringan bertopologi ring

Pada jaringan ini kerusakan pada salah satu simpul juga akan melumpuhkan

seluruh jaringan. Untuk mengatasi masalah ini biasanya dibuat pula cincin

tambahan yang digunakan sebagai cadangan seperti gambar 1-7 di bawah ini.

Gambar 1-7: Topologi ring dengan cincin redundan

Ketika salah satu koneksi antar komputer rusak maka cincin akan berubah

sedemikan sehingga menyerupai huruf C seperti digambarkan pada gambar 1-

8.



Gambar 1-8: Penanganan koneksi yang terputus pada jaringan dengan

cincin ganda

1.5.2.4 Jaringan Bertopologi Tree

Pada jaringan dengan topologi tree (pohon) terdapat beberapa buah jaringan

bertopologi star yang bergabung dalam sebuah susunan yang memiliki hirarki

sehingga terdapat komputer-komputer yang hanya dapat mengirim dan

menerima data melalui suatu simpul tertentu. Berbeda dengan topologi star

di mana hanya ada satu simpul pusat pendistribusi data, pada topologi tree

fungsi simpul pusat pendistribusi data disebar ke beberapa simpul lainnya.

Simpul akar

Simpul daun

Simpul

pendistribusi

Gambar 1-9: Jaringan bertopologi tree



1.5.2.5 Jaringan Bertopologi Mesh dan Complete Mesh

Jaringan bertopologi mesh tidak memiliki aturan khusus mengenai

keterhubungan antar simpul dalam jaringan. Rute data yang dikirimkan

melewati simpul-simpul dapat berubah-ubah sesuai kondisi jaringan. Jaringan

bertopologi ini didesain untuk dapat menangani kerusakan pada salah satu

simpul dengan mencari rute melalui simpul lain. Pengaplikasiannya paling

banyak adalah pada jaringan nirkabel dikarenakan koneksi antar simpul dapat

dibentuk dengan cepat tanpa perlu memasang kabel.

Gambar 1-10: Jaringan bertopologi mesh

Jika setiap simpul terkoneksi dengan seluruh simpul lain di dalam jaringan

maka jaringan tersebut dikatakan bertopologi fully connected mesh.

Gambar 1-11 Jaringan fully connected mesh



1.5.3 Berdasarkan Media Jaringan yang Digunakan

Berdasarkan media jaringan yang digunakan, jaringan dapat dikelompokkan

menjadi:

1. Jaringan Kabel

Jaringan komputer yang menggunakan media penghubung antar

simpul berupa kabel, baik kabel tembaga maupun kabel optik

2. Jaringan Nirkabel

Jaringan komputer yang menggunakan media penghubung antar

simpul berupa gelombang elektromagnetik

Jaringan kabel memiliki beberapa keuntungan dibandingkan jaringan nirkabel,

seperti:

1. Kecepatan tertingginya lebih tinggi dari jaringan nirkabel,

2. lebih tahan terhadap interferensi/gangguan dari luar,

3. lebih aman dari pencurian dan penyadapan data yang ditransmisikan

secara illegal, dsb.

Sedangkan jaringan nirkabel memiliki keuntungan dibandingkan jaringan kabel,

seperti:

1. Lebih mudah dalam memperluas rentang cakupan jaringan,

lebih mudah menambahkan komputer sebagai anggota jaringan

dibandingkan jaringan kabel, dsb.

1.5.4 Berdasarkan Peran Komputer di Dalam Jaringan

Berdasarkan peran komputer-komputer yang berkomunikasi dalam jaringan,

jaringan dapat diklasifikasikan menjadi:

1. Jaringan Client Server

Pada jaringan client server terdapat komputer yang berperan sebagai

client yaitu komputer yang meminta/memanfaatkan layanan/sumber

daya yang disediakan oleh komputer lain atau yang disebut sebagai

server.

Jaringan Peer to Peer

Pada jaringan peer to peer peran client dan server tidak tampak jelas

dikarenakan komputer yang berperan sebagai client juga bertindak sebagai



server di waktu yang sama, demikian sebaliknya server dapat juga berperan

sebagai client di waktu yang sama.

Kuis Benar Salah

Pilihan Ganda



Latihan

1. Apa yang mendasari dibuatnya jaringan komputer?

2. Apa saja kriteria untuk mengelompokkan berbagai jenis jaringan

komputer?

3. Apa kelebihan jaringan bertopologi bus dibandingkan yang

bertopologi star?

4. Apa yang dimaskud dengan jaringan berarsitektur client server?


Protokol Jaringan Komputer 15 PAGE 10

2 Protokol Jaringan Komputer

Overview

Bab ini akan menjelaskan tentang Protokol Jaringan komputer, cara kerja

global dari setiap lapisan protokol dan bagaimana mereka berkomunikasi.

Juga akan dibahas tentang perangkat keras-perangkat keras yang umum

digunakan dalam membangun sebuah jaringan, dan posisinya dalam model

referensi OSI.

Tujuan

1. Mengetahui tentang protokol jaringan komputer. 2. Mengetahui cara kerja global dari setiap lapisan protokol. 3. Mengetahui bagaimana antar lapisan protokol tersebut berkomunikasi. 4. Mengetahui karakteristik perangkat jaringan dan posisinya dalam layer OSI


16 Protokol Jaringan Komputer PAGE 10

Jaringan komputer pertama dirancang dengan perangkat keras menjadi

pertimbangan utamanya dan perangkat lunak menjadi pertimbangan

selanjutnya. Di awal perkembangannya, banyak komputer yang hanya dapat

berkomunikasi dengan komputer lain yang dibuat oleh perusahaan yang sama.

Sebagai contoh, perusahaan harus menggunakan produk dari DECnet atau

IBM, tetapi tidak bisa kedua-duanya. Pada akhir 1970, International

Organization for Standarization (ISO) membuat model referensi Open

System Interconnection (OSI) sebagai solusi untuk mengatasi masalah

inkompatibilitas tersebut. Spesifikasi OSI disusun dan diimlementasikan oleh

dua organisasi standar internasional: International Organization for

Standardization (ISO) dan International Telecommunication Union-

Telecommunications Standards Sector (ITU-T), dan Saat ini OSI dianggap

sebagai model arsitektur utama untuk komunikasi antar computer.

2.1 Pendekatan Layer (Berlapis)

Untuk mengurangi kompleksitas desain, sebagian besar jaringan dikelola

sebagai sebuah tumpukan layer. Tujuan dari setiap layer adalah untuk

memberikan layanan kepada layer yang lebih tinggi dan membungkus detil

tentang bagaimana proses pelayanan tersebut dilakukan. Ide dasarnya adalah

satu bagian software atau hardware menyediakan layanan kepada pengguna,

tetapi menyembunyikan detil kondisi internal dan algoritmanya dari user

tersebut.

Komunikasi antar mesin dilakukan antar layer ke N yang sama. Aturan dan

konvensi yang digunakan secara umum dinamakan sebagai protokol layer N.

Pada dasarnya, sebuah protokol adalah persetujuan adalah persetujuan antara

pihak-pihak yang saling berkomunikasi tentang bagaimana proses komunikasi

tersebut dijalankan. Sebagai analogi dalam dunia nyata adalah ketika seorang

dari daerah A bertemu dengan orang dari daerah B, komunikasi akan susah

dijalankan jikalau tidak ada kesepakatan tentang tata krama dan bahasa yang

akan digunakan. Kesalahan dalam mematuhi aturan akan menyebabkan proses

komunikasi menjadi gagal. Pada kenyataannya, tidak ada pengiriman data yang

secara langsung dilakukan antara layer N dari mesin satu dengan layer N di

mesin lainnya. Tetapi, data akan dikirimkan ke layer yang ada dibawahnya

hingga mencapai layer yang paling bawah.



2.2 Model Referensi Open System Interconnection (OSI)

Open System Interconnection (OSI) menggambarkan tentang bagaimana

sebuah informasi dari sebuah aplikasi dalam satu komputer dikirimkan kepada

aplikasi pada komputer lain dengan menggunakan media komunikasi jaringan.

Model OSI bukanlah sebuah model yang berbentuk fisik, melainkan sebuah

panduan bagi pembuat aplikasi agar bisa membuat dan mengimplementasikan

aplikasi yang berjalan di jaringan. OSI juga menyediakan sebuah kerangka kerja

untuk menciptakan dan mengimplementasikan standar-standar jaringan,

peralatan, dan skema kerja internet. OSI merupakan sebuah model

konseptual yang terdiri dari 7 layer, yang setiap layernya memiliki fungsi

jaringan yang spesifik, sehingga setiap tugas yang diberikan dapat

diimplementasikan secara independen. Hal ini menawarkan sebuah solusi

dimana proses perubahan pada satu layer tidak akan mempengaruhi layer

yang lain secara langsung.

Berikut ini merupakan 7 layer detil tentang model referensi Open System

Interconenction (OSI):



Ap

plic

atio

n

Ph

ysic

al

Da

ta L

ink

Ne

two

rk

Tra

nsp

ort

Se

ssio

n

Pre

se

nta

tio

n

Ja

lur

Fis

ik

Pe

ng

irim

Pe

ne

rim

aM

en

un

jan

g a

plik

asi u

ntu

k b

erk

om

un

ika

si m

ela

lui ja

rin

ga

n

Me

mfo

rma

t d

ata

se

hin

gg

a d

ap

at

dik

en

ali

pe

ne

rim

a

Me

mb

ua

t ko

ne

ksi a

nta

r ko

mp

ute

r, d

an

se

tela

h d

ata

terk

irim

se

mu

a a

ka

n m

em

utu

ska

n k

on

eksi

Me

ng

atu

r flo

w c

on

tro

l, p

en

gin

form

asia

n p

en

gir

ima

n p

ake

t

da

ta,

da

n m

ela

ku

ka

n p

en

gir

ima

n d

ata

la

gi jik

a d

ipe

rlu

ka

n

Me

na

mb

ah

ka

n a

lam

at

jari

ng

an

(IP

ad

dre

ss)

pa

da

pa

ke

t

Me

na

mb

ah

ka

n a

lam

at

fisik

(M

AC

ad

dre

ss)

pa

da

pa

ke

t

Me

ng

irim

ka

n p

ake

t d

ata

me

lalu

i m

ed

ia t

ran

sm

isi

Ap

plic

atio

n

Ph

ysic

al

Da

ta L

ink

Ne

two

rk

Tra

nsp

ort

Se

ssio

n

Pre

se

nta

tio

n

Enkapsulasi Data

Dekapsulasi Data

Gam

bar

2.1

Tuju

h L

ayer

OSI

(O

pen S

yste

m Inte

rconnect

ion)



Untuk mempermudah dalam menghafal kita bisa menggunakan mnemonic

barikut ini:

Application : All

Presentation : People

Session : Seems

Transport : To

Network : Need

Data Link : Data

Physical : Processing

Dari tujuh layer tersebut bisa dibagi menjadi 2 bagian utama yang kita sebut

layer atas (upper layer) dan layer bawah (lower layer). Layer atas terdiri dari 3

layer (Application, Presentation, Session) mendefinisikan bagaimana aplikasi-

aplikasi berkomunikasi satu sama lain dan bagaimana aplikasi berkomunikasi

dengan user. Layer bawah terdiri dari 4 layer (Transport, Network, Data Link,

Physical) mendefinisikan bagaimana data dipindahkan dari satu tempat ke

tempat lain. Layer yang berada dibawah sebuah layer akan memberikan

layanan terhadap layer yang ada diatasnya.

2.2.1 Application Layer

Layer Application pada model OSI merupakan tempat dimana user atau

pengguna berinteraksi dengan komputer. Layer ini sebenarnya hanya

berperan ketika dibutuhkan akses ke jaringan. Sebagai contoh program web

browser Mozilla Firefox, semua komponen jaringan dari sistem seperti TCP/IP,

NIC, dan sebagainya bisa dibuang, dan kita masih bisa menggunakan fungsi

dari Firefox untuk melihat dokumen HTML yang disimpan dalam komputer

kita. Tetapi masalah akan terjadi ketika kita berusaha untuk melihat dokumen

HTML yang harus diambil dari komputer lain. Hal ini terjadi karena Firefox

harus mengakses kedalam layer application, dan layer application bertindak

sebagai antarmuka antara program dengan layer-layer yang ada dibawahnya,

karena program tersebut tidak masuk kedalam struktur layer yang ada. Layer

ini juga bertanggung jawab dalam mengidentifikasi dan membangun

ketersediaan partner komunikasi yang dituju, dan menentukan apakah sumber

daya yang ada mencukupi untuk membangun komunikasi tersebut.

Contoh yang ada pada layer ini adalah WWW, email gateway, EDI, utilitas

navigasi internet, layanan perbankkan online.



2.2.2 Presentation Layer

Nama protokol ini didapatkan dari tujuannya, yaitu menyediakan (present)

data kepada application layer. Fungsi utamanya adalah sebagai penterjemah

dan menyediakan fungsi pengkodean dan konversi. Teknik pentransferan data

menjadi sebuah format standar sebelum dikirimkan. Komputer menerima

format data umum ini dan kemudian mengubahnya kembali menjadi format

data yang bisa untuk dibaca (misal dari EBCDIC menjadi ASCII). Dengan

menyediakan fungsi penerjemahan data ini, layer presentation memastikan

data yang dikirimkan oleh satu layer aplikasi dari suatu komputer bisa dibaca

oleh layer aplikasi di komputer lain.

Contoh yang ada pada layer ini adalah JPEG, ASCII, EBCDIC, TIFF, GIF, PICT,

enkripsi, MPEG, MIDI.

2.2.3 Session Layer

Session Layer bertanggung jawab untuk membuat, mengelola dan mengakhiri

sesi layer presentasi antar host yang saling berkomunikasi. Layer sesi juga

menyediakan kontrol dialog antar peralatan (device), atau host. Layer sesi

juga mengkoordinasi komunikasi antar sistem dan melayaninya dengan

menggunakan 3 metode berbeda, simplex, half-duplex, dan full-duplex. Pada

dasarnya, layer sesi menjaga berbagai macam data aplikasi dengan data aplikasi

lain yang berbeda.

Contoh yang ada pada layer ini adalah NFS, RPC, SQL, NetBios names,

Appletalk Session Protocol(ASP).

2.2.4 Transport Layer

Layer transport melakukan segmentasi (pemecahan data) dan reassembling

(penyatuan data) menjadi sebuah arus data, dan memastikan bahwa data

tersebut bisa sampai di sisi lainnya dengan benar. Selain itu, layer transport

harus memastikan bahwa pengiriman dilakukan dengan efisien yang bertujuan

untuk melindungi layer-layer diatasnya dari perubahan atau perbedaan

hardware yang tidak dapat dihindari.



Layer transport bertanggung jawab untuk menyediakan mekanisme untuk

multiplexing (teknik untuk mengirimkan atau menerima beberapa jenis data

yang berbeda sekaligus pada saat yang bersamaan melalui satu media jaringan)

metode-metode dari layer atas, membuat session, dan memutuskan rangkaian

virtual. Layer transport juga menyembunyikan detail-detail jaringan dari layer

yang lebih tinggi.

Layer transport dapat bersifat connectionless dan connection-oriented.

Contoh yang ada pada layer ini adalah TCP, UDP, SPX

2.2.5 Network layer

Layer network mengelola pengalamatan peralatan, melacak lokasi peralatan di

jaringan, dan menentukan cara terbaik untuk memindahkan data, artinya layer

network harus mengangkut lalu lintas antar peralatan yang tidak terhubung

secara lokal dengan melakukan pengecekan terhadap IP address tujuan

pengiriman data.

Router merupakan perangkat keras yang diatur dalam layer ini, dan

menyediakan layanan routing dalam sebuah internetwork. Ketika sebuah

paket diterima pada sebuah antarmuka router, IP address tujuan diperiksa.

Jika paket tidak ditujukan untuk router tersebut, maka router akan melihat

alamat tujuan kedalam table pengalamatan (routing table). Ketika router sudah

memilih antarmuka keluar untuk paket data tersebut, maka paket data akan

dibungkus menjadi frame data dan mengirimkannya melakui antarmuka

terpilih menujun kedalam jaringan lokal. Jika router tidak menemukan entri

pada routing table-nya maka paket data tersebut akan dibuang.

Contoh yang ada pada layer ini adalah IP, IPX, Appletalk DDP.

2.2.6 Layer Data Link

Layer data link menyediakan transmisi fisik dari data dan menangani notifikasi

kesalahan, topologi jaringan, dan flow control. Ini berarti layer ini akan

memastikan bahwa pesan-pesan akan terkirim melalui alat yang sesuai di

jaringan menggunakan alamat perangkat keras (MAC / hardware address),

dan menerjemahkan pesan-pesan dari layer network menjadi bit-bit untuk

dipindahkan oleh layer physical.



Layer data link melakukan format pada pesan atau data menjadi pecahan-

pecahan yang disebut data frame, dan menambahkan sebuah header yang

terdiri dari alamat perangkat keras tujuan dan asal.

Switch dan bridge bekerja pada layer ini. Switch dan Bridge akan membaca

setiap frame yang melaluinya, dan melakukan pengecekan terhadap MAC

addressnya dengan mencocokkannya dengan table filter yang dimilikinya

sehingga didapatkan alamat port mana yang harus dipilih untuk pengiriman

paket data. Switch membantu mengurangi network congestion (menurunnya

kualitas jaringan karena disebabkan oleh terlalu banyaknya data yang berada

dalam jaringan), karena data akan langsung dikirimkan kepada tujuan. Akan

tetapi ketika alamat yang dituju adalah alamat broadcast, switch akan

meneruskan semua paket broadcast ke setiap segmen yang terkoneksi secara

default.

Contoh yang ada pada layer ini adalah IEEE 802.3/802.2, HDLC, ATM, IEEE

802.5/802.2.

2.2.7 Layer Physical

Layer fisik melakukan dua hal: mengirim bit dan menerima bit. Bit hanya

memiliki dua nilai, 0 dan 1. Layer fisik berkomunikasi langsung dengan

berbagai jenis media komunikasi yang sesungguhnya. Bit transmisi

direpresentasikan dengan cara yang berbeda, bergantung dari media yang

digunakan, bisa berbentuk sinyal listrik, gelombang suara maupun gelombang

cahaya.

Contoh yang ada pada layer ini adalah V.35, V.24, RJ45, Ethernet, FDDI, Wifi,

Wimax.

2.3 Protokol Jaringan

Model OSI menyediakan sebuah kerangka kerja untuk komunikasi antar

computer, tetapi model tersebut bukanlah sebuah metode komunikasi.

Komunikasi sebenarnya dimungkinkan untuk dilaksanakan dengan

menggunakan protokol (protocol) komunikasi. Dalam konteks jaringan, sebuah

protokol merupakan satu set aturan dan konvensi yang mengatur bagaimana

antar komputer saling bertukar informasi melalui sebuah media jaringan.

Sebuah protokol mengimplementasikan fungsi-fungsi dari satu atau lebih layer

yang ada didalam OSI. Berikut adalah beberapa contoh protokol yang banyak

digunakan.



2.3.1 TCP/IP Protokol

TCP/IP merupakan sebuah protokol komunikasi berbasis software yang

digunakan dalam jaringan. Nama TCP/IP merupakan gambaran keseluruhan

yang terdiri dari dua protokol, Transmission Control Protocol and Internet

Protocol. TCP/IP menyediakan sebuah metode untuk melakukan pengiriman

informasi dari satu mesin komputer ke mesin komputer lainnya. Protokol

komunikasi harus dapat menangani kesalahan dalam pengiriman, pengelolaan

routing dan pengantaran data, serta mengontrol transmisi yang sebenarnya

dengan menggunakan sinyal-sinyal status yang telah ditentukan sebelumnya.

TCP/IP bisa mengakomodasi semua kebutuhan tersebut.

Application

Physical

Data Link

Network

Transport

Session

Presentation Application

Transport

Internetwork

Network

OSI ModelTCP/IP

Protokol

(Hardware)

Gambar 2.2 Pemetaan OSI Model dengan TCP/IP Protokol

TCP/IP menawarkan standar protokol yang terbuka, tersedia secara bebas

dan dikembangkan secara independen dari berbagai macam perangkat keras

komputer dan system operasi.

2.3.2 NetBEUI

NetBIOS Extended User Intarface (NetBEUI) pertama kali didesain oleh IBM

dan kemudian dikembangkan oleh Microsoft dan Novell. Protokol ini cocok

untuk digunakan pada jaringan kecil dengan jumlah node kurang dari 200.

Protokol ini tidak cocok untuk jaringan besar, karena tidak adanya dukungan

terhadap proses routing, sehingga komputer-komputer yang tidak berada

dalam satu jaringan yang sama tidak akan dapat berkomunikasi.



2.3.3 AppleTalk

AppleTalk dikembangkan oleh Apple Computer untuk mengimplementasikan

pemindahan file, membagi pakai printer, dan layanan email antara sistem

Apple. Appletalk merupakan protokol multi layer yang menyediakan routing

internetwork, layanan transaksi dan stream data, layanan naming, layanan

membagi pakai file dan printer, dan merupakan protokol yang mendukung

proses routing.

Komputer Macintosh telah menggunakan protokol AppleTalk secara default,

sedangkan untuk sistem operasi Windows memerlukan perangkat lunak

tambahan.

2.3.4 IPX/SPX

Novell Inc. mengembangkan IPX/SPX diawal 1980an. Protokol ini kebanyakan

digunakan pada lingkungan Novell Netware. Pada sistem operasi Windows

protokol ini dinamakan NWLink (Netware Link).

IPX merupakan protokol layer Network yang menyediakan layanan

connectionless. Protokol ini bertanggung jawab untuk me-routing data

keseluruh jaringan. Dalam protokol ini juga mengelola alamat logika jaringan.

Sedangkan SPX merupakan protokol layer Transport yang menyediakan

layanan connection-oriented untuk pengiriman paket data yang bisa

diandalkan.

2.4 Cara Kerja antar lapisan Layer

Komunikasi horizontal antar proses dalam layer OSI diatur oleh protokol-

protokol. Pada setiap layer (kecuali layer fisik) komunikasi tersebut berupa

pesan yang dikirimkan antar perangkat lunak yang saling berhubungan antara

satu atau lebih peralatan. Karena pesan-pesan ini merupakan mekanisme

untuk berkomunikasi antar protocol, maka secara umum disebut protokol data

units (PDU). Setiap PDU memiliki format khusus yang mengimplementasikan

fitur-fitur dan kebutuhan-kebutuhan dari protokol.



2.4.1 Enkapsulasi Data pada OSI Layer

Komunikasi antar layer selain layes pertama (fisik) berjalan secara logical,

satu-satunya koneksi dengan perangkat keras berada pada layer fisik. Oleh

karena itu, agar sebuah protokol bisa berkomunikasi, maka PDU harus

dikirimkan kepada layer yang ada dibawahnya untuk proses pengirimannya.

Salah satu layanan yang dimiliki oleh setiap layer adalah untuk menangani dan

mengelola data yang diterima oleh layer diatasnya.

Pada setiap layer ke-N, sebuah PDU merupakan pesan lengkap yang

mengimplementasikan protokol pada layer tersebut. Dan PDU layer ke-N

yang dikirimkan tersebut akan menjadi data yang harus dilayani (service) oleh

layer N-1. Sehingga, PDU layer ke N akan menamakan layer N-1 sebagai

sebuah service data unit (SDU). Tugas layer N-1 adalah untuk mengirimkan

SDU tersebut dengan mengubahnya menjadi SDU layer N menjadi format

PDU layer tersebut, dengan menambahkan header didepannya dan footer

dibelakangnya jika dibutuhkan. Proses ini dinamakan enkapsulasi data, karena

keseluruhan data yang berasal dari layer yang lebih atas akan dibungkus

menjadi sebuah data muatan pada layer yang ada dibawahnya.

Kemudian layer N-2 akan membungkus PDU dari layer N-1 dan

menjadikannya sebagai SDU dari layer N-2. Dan layer N-2 akan membentuk

PDU dari layer N-2 yang berisi SDU layer N-1 dan header serta footer dari

layer N-2. Proses tersebut akan diulang kembali hingga mencapai layer fisik,

seperti yang bisa dilihat pada gambar 2.3



Applic

ation

Physic

al

Data

Lin

k

Netw

ork

Tra

nsport

Sessio

n

Pre

senta

tion

Jalu

r F

isik

Pengirim

Penerim

a

Applic

ation

Physic

al

Data

Lin

k

Netw

ork

Tra

nsport

Sessio

n

Pre

senta

tion

Gam

bar

2.3

Car

a kerj

a an

tar

lapis

an d

alam

OSI

L6H

L7H

Data

L7H

Data

L5H

L6H

L7H

Data

L4H

L5H

L6H

L7H

Data

L3H

L4H

L5H

L6H

L7H

Data

L3H

L4H

L5H

L6H

L7H

Data

L2H

0 0

1

1

0

1

0

0

1

1

1

0

1

L2F

Ket : H

= H

eader

F

= F

oote

r



Setiap protokol membuat sebuah PDU yang memiliki header yang dibutuhkan

oleh protokol tersebut untuk dikirimkan. Data tersebut akan menjadi SDU

pada layer selanjutnya. Diagram diatas menunjukkan bahwa PDU pada layer 7

terdiri dari header layer 7 (L7H) dan data aplikasi. Ketika diturunkan ke layer yang ada dibawahnya (layer 6), maka akan menjadi SDU layer 6.

Kemudian protokol layer 6 akan menambahkan header layer 6 (L6H) untuk membuat PDU layer 6, yang kemudian akan dikirimkan ke layer dibawahnya

yaitu layer 5. Proses akan berulang hingga mencapai layer 2, yang akan

membuat PDU layer 2, dimana dalam gambar 2.3 akan ditambahkan sebuah

header dan footer, yang kemudian akan dikonversi menjadi bit-bit dan

dikirimkan ke layer 1. Pada layer fisik data dikirimkan melalui media transmisi

ke host tujuan.

Di host tujuan paket data mengalir dengan arah sebaliknya, dari layer paling

bawah ke layer paling atas. Proses akan berjalan terbalik, akan dilakukan

proses dekapsulasi data, yaitu proses membuka header dan footer yang ada

pada tiap layer hingga mencapai layer yang paling atas.

2.4.2 Enkapsulasi Data pada TCP/IP

Pada protokol TCP/IP, yang terdiri dari 2 protokol utama yaitu TCP dan IP,

proses enkapsulasi data tidak jauh berbeda dengan yang terdapat pada model

referensi OSI. Transmission Control Protocol (TCP) beroperasi pada layer 4

dalam model referensi OSI. Pada layer tersebut dilakukan pengiriman pesan

atau data yang disebut dengan segmen (segment) yang didalamnya terdapat

data-data dari protokol yang lebih tinggi. Begitu juga dengan layer dibawah

TCp, terdapat layer Internet Protocol (IP) pada layer 3 didalam OSI.

Pada model referensi OSI, segmen TCP dibuat pada PDU layer ke-4, dan

ketika dikirimkan kepada IP, maka akan diperlakukan sebagai SDU yang

dinamakan paket IP (IP Packets) atau datagram IP (IP datagrams) dimana hal itu

merupakan PDU pada layer ke-3 tersebut. kemudian datagram tersebut akan

dikirimkan pada layer ke-2 pada model referensi OSI (layer terbawah pada

TCP/IP) yang pada layer tersebut dinamakan sebagai frame Ethernet (Ethernet

frames).

Sedangkan pada tujuan, proses tersebut akan dibalik, mulai dari frame data

yang diterima didekapsulasi menjadi datagram dan kemudian menjadi segmen.

Seperti yang bisa dilihat pada gambar 2.4



Ap

plic

atio

n

Ne

two

rk

Inte

rne

two

rk

Tra

nsp

ort

Ja

lur

Fis

ik /

Ha

rdw

are

(0

0

1

1

0

1

0

0

1

1

1

0

1

)

Pe

ng

irim

Gam

bar

2.4

Pengi

rim

an D

ata

dal

am T

CP/IP

Ap

plic

atio

n

Ne

two

rk

Inte

rne

two

rk

Tra

nsp

ort

Da

taT

CP

/UD

P

He

ad

er

IP H

ea

de

rF

ram

e

He

ad

er

Fra

me

Fo

ote

r

Da

taT

CP

/UD

P

He

ad

er

IP H

ea

de

r

Da

taT

CP

/UD

P

He

ad

er

Da

ta

Ne

two

rk F

ram

e

IP D

ata

gra

m

Se

gm

en

TC

P a

tau

Pa

ke

t U

DP

Da

ta A

plik

asi

Pe

ne

rim

a



2.5 Perangkat Keras Jaringan

2.5.1 Kartu Jaringan (Network Interface Card / NIC)

Kartu jaringan atau Network Interface Card (NIC) menyediakan koneksi fisik

antara jaringan dengan komputer. Perangkat keras ini merupakan faktor

penting dalam menentukan kecepatan dan performansinya dalam jaringan, dan

merupakan ide yang sangat baik untuk menggunakan kartu jaringan yang

tercepat yang tersedia saat ini.

Tiga jenis kartu jaringan yang umum digunakan adalah

1. Ethernet card

Didalam kartu jaringan biasanya digunakan untuk kabel coaxial,

twisted pair maupun keduanya dalam satu kartu. Jika didesain untuk

kabel coaxial maka konektornya menggunakan BNC, sedang jika

untuk kabel twisted pair maka akan digunakan RJ-45. Beberapa kartu

jaringan terkadang juga memiliki konektor AUI, yang bisa digunakan

untuk memasang kabel coaxial, twisted pair maupun fiber optics.

Gambar 2.5 Kartu Ethernet

2. LocalTalk Connector

LocalTalk merupakan solusi yang dikembangkan oleh Macintosh agar

terhubung dengan jaringan. Disini akan digunakan kotak adapter

khusus dan kabel yang akan dihubungkan dengan port printer dari

Macintosh. Kerugian terbesar dari LocalTalk adalah kecepatannya

yang jauh lebih lambar dibandingkan dengan Ethernet.

3. Token Ring card.

Kartu jaringan Token Ring mirip dengan kartu Ethernet. Perbedaan

yang mencolok adalah dari tipe konektornya. Umumnya kartu Token

Ring memiliki 9 pin konektor tipe DIN untuk menghubungkan kartu

tersebut dengan kabel jaringan.



2.5.2 Media Transmisi

Media transmisi merupakan sebuah media dimana informasi bergerak dari

suatu peralatan jaringan ke peralatan jaringan lainnya. Dalam model referensi

OSI, media transmisi berada pada layer yang paling bawah, yaitu layer fisik.

Dilihat dari berntuk medianya maka bisa dibedakan menjadi beberapa jenis,

yaitu:

2.5.2.1 Kabel

Kabel merupakan media transmisi fisik yang umum

digunakan dalam sebuah jaringan. Dalam beberapa kasus, sebuah

jaringan hanya menggunakan satu jenis kabel saja, tetapi banyak juga

yang menggunakan beberapa jenis kabel dalam sebuah jaringan yang

lebih besar. Tipe-tipe kabel yang dipilih berhubungan dengan

topologi, protokol dan ukuran sebuah jaringan. Pemahaman tentang

jenis-jenis kabel yang berbeda-beda dan bagaimana mereka

terhubung dengan aspek-aspek lainnya sangat diperlukan bagi

kesuksesan pengembangan sebuah jaringan.

Kabel dibedakan menjadi

a. Kabel tembaga

i. Twisted Pair

1. Unshielded Twisted Pair (UTP)

Merupakan jenis kabel twisted pair yang paling

banyak digunakan. Kualitas dari kabel UTB bervariasi

dari tingkatan kabel telepon hingga kabel dengan

kecepatan tinggi. Didalam bungkus kabel terdapat 4

pasang kabel dengan, dengan kabel yang saling melilit

yang berbeda ukuran per-inci-nya untuk menghilangkan

interferensi dari pasangan lainnya dan peralatan

elektrik lainnya.

2. Shielded Twisted Pair (STP)

Kekurangan dari UTP adalah rentan terhadap

interferensi frekuensi radio dan elektrik. STP cocok

untuk digunakan pada lingkungan yang memilliki

interferensi, tetapi dengan bungkus tambahan

membuat ukurannya menjadi lebih besar. STP banyak

digunakan dalam jaringan yang menggunakan topologi

token ring.



Gambar 2.6 Kabel Twisted Pair

Kabel twisted pair menggunakan kontektor RJ-45 untuk

menghubungkan kabel tersebut dengan NIC-nya.

Gambar 2.7 Konektor RJ-45

ii. Coaxial

Kabel coaxial memiliki konduktor tembaga

tunggal ditengahnya. Terdapat sebuah lapisan plastik yang

melindungi bagian tengah konduktor dengan lapisan

pelindung pita meta seperti yang bisa dilihat pada gambar

2.8. Pita metal melindungi dari interferensi dari luar kabel.



Gambar 2.8 Kabel Coaxial

Meskipun kabel coaxial sulit untuk diinstalasi,

tetapi memiliki ketahanan yang lebih bagus terhadap

interferensi. Sebagai tambahan, kabel coaxial memiliki

jangkauan panjang yang lebih besar dibandingkan dengan

kabel twisted pair. Terdapat dua jenis kabel coaxial, yaitu:

1. Thin Coaxial

Biasa dikenal juga dengan nama thinnet. 10Base2

berarti kabel tersebut memiliki spesifikasi untuk

membawa sinyal-sinyal Ethernet, sedangkan 2

berarti memiliki panjang segmen maksimum adalah

200 meter.

2. Thick Coaxial

Biasa dikenal dengan nama thicknet. 10Base5

berarti kabel tersebut memiliki spesifikasi untuk

sinyal-sinyal Ethernet. Sedangkan 5 berarti memiliki

panjang maksimum 500 meter. Kabel thick coaxial

memiliki perlindungan yang terbuat dari plastic

yang melindungi bagian tengah konduktor dari

kelembapan. Hal ini menyebabkan kabel jenis ini

memiliki jangkauan yang lebih panjang dalam

jaringan Bus linier. Kekurangannya dari kabel ini

adalah memiliki sedikit kelenturan dan susah untuk

diinstalasi.

Kabel coaxial membutuhkan konektor BNC dan T-

Connector untuk menghubungkannya dengan jaringan.

Untuk topologi Bus dan topologi tree juga dibutuhkan



terminator untuk mematikan sinyal listrik di ujung

kabelnya.

Gambar 2.9 Konektor BNC

Gambar 2.10 T-Connector

Gambar 2.11 Terminator

b. Fiber Optics

Kabel Fiber optics atau serat kaca terdiri dari inti yang

terbuat dari kaca yang dikellilingi beberapa layer bahan

pelindung, seperti yang bisa dilihat pada gambar 2.12. Serat

kaca mengirimkan sinyal dalam bentuk cahaya, hal itu untuk

mengurangi interferensi yang banyak terjadi pada sinyal

elektrik. Hal ini membuat fiber optics ideal untuk beberapa

lingkungan tertentu yang memiliki interferensi elektrik dalam

cukup besar. Serat optic juga menjadi standar untuk



menghubungkan jaringan antar gedung karena ketahanannya

terhadap efek dari kelembapan dan petir.

Gambar 2.12 Kabel Fiber Optics

Kabel fiber optics memiliki kemampuan untuk mengirimkan

sinyal dengan jangkauan yang lebih jauh dan kapasitas yang

lebih besar dibandingkan dengan kabel coaxial dan twisted

pair.

2.5.2.2 Wireless

Tidak semua jaringan terhubung menggunakan media kabel,

beberapa jaringan terhubung secara tanpa kabel atau wireless.

Wireless LAN menggunakan sinyal frekuensi radio, sinar infrared,

atau laser untuk berhubungan antar computer, file server, maupun

titik akses (Access point). Setiap node memiliki transceiver atau

antenna yang digunakan untuk mengirimkan dan menerima data.

Untuk jangkauan yang lebih jauh bisa menggunakan teknologi telepon

seluler, transmisi microwave atau satelit.

Keuntungan dari jaringan yang menggunakan teknologi

wireless adalah kemampuan bergeraknya, sedangkan kekurangannya

adalah keamanan yang buruk serta interferensi dari peralatan

elektronik dan cahaya, serta kecepatan yang lebih lambat

dibandingkan dengan menggunakan kabel.



2.5.3 Repeater

Melemahnya sinyal sering terjadi pada media transmisi kabel, sehingga

diperlukan sebuah peralatan yang dinamakan repeater. Repeater bisa berupa

sebuah alat tunggal atau juga tergabung kedalam sebuah hub atau switch.

Fungsi repeater adalah untuk memperkuat sinyal yang diterima dan

mengirimkannya lagi. Repeater digunakan jika panjang jaringan melebihi

kemampuan transmisi kabel yang digunakan.

2.5.4 Hub

Network hub atau multiport repeater atau biasa dikenal dengan nama hub

merupakan sebuah peralatan jaringan yang digunakan untuk menghubungkan

antar node yang menggunakan kabel twisted pair atau fiber optics, dan

membuat node-node tersebut berada dalam satu segmen jaringan yang sama.

Hub terdiri dari banyak port dan terkadang terdapat port untuk konektor

BNC dan AUI untuk menghubungkannya dengan dengan jenis kabel yang

lainnya. Didalam hub collision detection yang akan mengirimkan sinyal tunda

jika terjadi collision dalam jaringan tersebut. selain menghubungkan antar

computer hub juga digunakan untuk memperkuat sinyal yang dikirimkan

melalui hub tersebut.

Hub bekerja pada layer terbawah (fisik) pada model referensi OSI.

Gambar 2.13 Hub 8 port

2.5.5 Bridges

Bridge merupakan peralatan yang digunakan untuk membagi jaringan besar

menjadi dua jaringan yang lebih kecil, sehingga menghasilkan jaringan yang

lebih efisien. Bridge bisa digunakan untuk menghubungkan tipe-tipe kabel dan



topologi fisik yang berbeda, tetapi harus memiliki protokol yang sama. Bridge

bekerja pada pada layer Data link pada model referensi OSI.

Bridge memonitor lalu lintas informasi pada kedua sisi jaringan sehingga dapat

meneruskan paket informasi ke lokasi yang tepat. Kebanyakan bridge bisa

mendengar kedalam jaringan dan secara otomatis bisa menentukan alamat dari setiap komputer dalam kedua sisi jaringan.

Gambar 2.15 Bridge

2.5.6 Switch

Switch merupakan konsentrator merupakan peralatan yang menyediakan titik

koneksi untuk kabel dari node-node computer dan peralatan lainnya. Switch

bekerja secara aktif untuk memperkuat sinyal yang dikirimkan. Seperti hub,

switch juga terdiri dari banyak port dan terkadang juga memiliki konektor

untuk jenis kabel yang lainnya.

Switch bekerja pada layer Data Link pada model referensi OSI. Perbedaan

antara Hub dan Switch adalah dari segi pengiriman datanya. Switch

menyimpan informasi MAC address dari setiap node yang terhubung

kedalamnya, sehingga pengiriman data bisa langsung diarahkan kedalam port

dimana computer atau node tersebut berada. Sedangkan hub akan

mengirimkan data keseluruh port yang terdapat koneksi kedalamnya. Sehingga

jaringan yang menggunakan switch memiliki kecepatan yang lebih besar

dibanding hub untuk sebuah kondisi yang sama.

Gambar 2.14 Switch 24 port



2.5.7 Router

Router bekerja untuk melakukan penentuan rute (routing) yaitu menentukan

jalur terbaik yang akan dilalui sebuah paket data berdasarkan pada alamat IP

yang terdapat pada paket data yang melewatinya. Karena kemampuannya pada

penentuan arah (routing) paket data berdasarkan pada alamat IP, router ini

menjadi alat yang cukup penting di dalam sebuah jaringan internet. Router

bekerja dengan cara menganalisa alamat IP dari paket data yang masuk.

Berdasarkan hasil analisa tersebut, router memutuskan apakah data tersebut

perlu diteruskan atau tidak. Apabila perlu diteruskan, maka router juga dapat

memilihkan rute terbaik bagi paket data tersebut dan kemudian meneruskan

ke port yang sesuai. Selain fungsi-fungsi dasar, router juga memiliki kelebihan

lainnya. Kelebihan lainnya adalah dapat memfiltrasi data yang melewatinya

berdasarkan ACL (Access Control List), menjembatani komunikasi antar

protokol yang berbeda (misalnya antara protokol IP dengan protokol IPX)

dan juga antar teknologi yang berbeda-beda (misalnya antara Token Ring

dengan Ethernet).

Gambar 2.16 Router Cisco 2801

2.5.8 Modem

Suatu perangkat keras yang bertugas merubah data digital menjadi analog,

begitu juga dengan sebaliknya. Modem biasa digunakan untuk komunikasi

komputer satu dengan komputer yang lainnya dengan media transmisi

jaringan telepon biasa. Selain itu modem identik digunakan baik dalam

personal komputer maupun pada jaringan sebagai alat menyambungkan

kepada jaringan MAN, WAN dan internet.



Gambar 2.17 Prolink 1456TR External Modem

Latihan

1. Jelaskan proses pengiriman data dari pengirim ke penerima yang melalui sebuah jaringan intermediate misal router


Lapisan Fisik 39 PAGE 10

3 Lapisan Fisik

Overview

Bab ini akan menjelaskan tentang lapisan fisik dari OSI, media transmisi dan

juga cara untuk transfer data dari satu node ke node yang lain. Juga akan

dibahas tentang perangkat keras-perangkat keras yang umum digunakan

dalam membangun sebuah jaringan.

Tujuan

1. Mengetahui tentang Lapisan fisik dari OSI. 2. Mengetahui cara berbagai macam media transmisi.


40 Lapisan Fisik PAGE 10

3.1 Pengenalan

Dalam bab ini kita akan melihat layer terbawah dalam susunan OSI layer yaitu

layer fisik(Physical Layer). Bab ini membahas masalah bentuk mekanik dan

elektrik pada jaringan. Kita akan membahas 3 macam media transmisi

antaralain : Kabel(Tembaga dan Optik), Wireless(Terestrial), dan satelit.

Materi ini akan memberikan pengentar teknologi transmisi yang digunakan di

jaringan modern.

3.2 Dasar Komunikasi Data

Informasi dapat dikirimkan melalui kabel dengan menggunakan tegangan atau

arus. Dengan representasi nilai dari tegangan atau arus kita dapat

memodelkan data yang dikirimkan dengan perhitungan matematis.

3.3 Media Transmisi

Fungsi dari layer fisik adalah untuk mengirim bit stream dari satu mesin ke

mesin yang lain. Untuk saat ini ada berbagai media transmisi yang digunakan.

Setiamp macam memiliki sifat yang berhubungan dengan bandwidth, delay,

cost dan kemudahan instalasi dan maintainan. Media dikelompokkan secara

garis besar menjadi kabel tembaga dan kabel optik dan radio. Media tersebut

akan dibahas di bagian selanjutnya.

3.3.1 Magnetic Media

Satu cara yang sudah dikenal untuk memindahkan data dari satu computer ke

computer yang lain adalah dengan menggunakan tape magnetic atau

removable media seperti DVD RW, dengan cara membaca data dari sumber

dan mengkopi ke computer tujuan. Biasanya cara ini sangat efektif, apalagi

dilihat dari sisi biaya per bitnya.

3.3.2 Twisted Pair

Meskipun karakteristik bandwidth dari magnetic tape sangat mengagumkan,

karakteristik delay dari magnetic tape sangat mengecewakan. Waktu

transmisi dilakukan dalam hitungan menit atau jam, bukan milisekon. Dalam

beberapa aplikasi koneksi On-Line dibutuhkan. Satu dari media lama yang

masih digunakan adalah twisted pair. Twisted pair mengandung dua tembaga



yang terbungkus, memiliki ketebalan 1mm, dua kabel terlilit satu dengan yang

lainnya, sepeti bentuk molekul DNA.

Twisted pairs bisa digunakan untuk mentransmisikan sinyal analog maupun

digital. Bandwidth bergantung pada ketebalan kabel dan jarak yangharus

ditempuh, tetapi beberapa Megabits/sec bisa dicapai untuk jarak beberapa

kilometer untuk beberapa kasus. Karena performansinya yang cukup bisa

diandalkan dan harganya yang cukup murah, twisted pair banyak digunakan

dan sepertinya akan tetap digunakan untuk beberapa tahun ke depan.

Mulai tahun 1988, mulai diperkenalkan twisted pair kategori 5. Kabel tersebut

sama dengan ketegori 3 pairs, tetapi dengan lilitan kabel yang lebih banyak per

centi meternya, ayng dapat mencegah crosstalk dan mengantarkan sinyal lebih

baik untuk jarak yang lebih jauh, membuat kategori lima lebih cocok untuk

komunikasi computer berkecepatan tinggi.

Semua tipe kabel di atas sering direferensikan ke UTP(Unshielded Twisted

Pair), berbeda dengan kabel shielded twisted pair yang diperkenalkan oleh

IBM di awal 1980 yang harganya lebih mahal.

3.3.3 Coaxial Cable

Media transmisi yang sering digunakan adalah kabel coaxial(atau yang sering

disebut dengan coax). Coax mempunyai pembungkus yang lebih baik dibandingkan twisted pairs, jadi coax memiliki jarak tempuh dan kecepatan

yang lebih baik. Ada 2 macam kabel coaxial yang biasa digunakan. Yang

pertama adalah kabel 50-ohm, biasa digunakan pada jaringan yang akan

digunakan untuk transmisi digital. Tipe yang kedua adalah kabel 75-ohm, biasa

digunakan untuk transmisi analog dan tv. Penggunaan kabel ini menjadi sangat

penting jika ingin digunakan untuk transmisi internet.

Kabel coax terdiri dari 1 batang tembaga dibagian tengahnya dikelilingi oleh

bahan isolator. Isolator dibungkus dengan konduktor silinder, biasanya adalah

jaring-jaring tembaga tipis. Konduktor bagian luar dilapisi oleh plastik.

Konstruksi dan lapisan dari kabel coax memberikan kombinasi bandwidth

yang besar dan kekabalan terhadap noise yang tinggi. Bandwidth yang bisa

digunakan tergantung dari kualitas, panjang, dan rasio sinyal / noise dari kabel.

Kabel modem mempunyai bandwidth mendekati 1 GHz. Kabel coax dulu

digunakan untuk sistem telepon untuk saluran jarak jauh dan sekarang

digantikan oleh fiber optic. Kabel coax masih digunakan untuk TV kabel dan

Metropolitan Area Network.



3.3.4 Fiber Optics

Banyak orang di industry computer memperoleh penghargaan untuk

perkembangan teknologi computer yang sangat pesat. IBM PC yang asli

(1981) memiliki clock speed 1.77 MHz. Dua puluh tahun kemudian, PC bisa

memproses data 2 GHz, factor 20 per decade.

Dalam periode yang sama, komunikasi data tumbuh dari 56 kbps (ARPANET)

to 1 Gbps (komunikasi optic modern), pertumbuhan dengan factor lebih dari

125 per decade, pada saat yang sama error rate 10-5 per bit berubah

mendekati nol.

Kondisi sekarang CPU stand alone sudah sampai batas pengembangan secara

fisik, contoh masalahnya adalah bagaimana meningkatkan kecepatan dan

mengeliminasi panas. Disisi yang lain, dengan teknologi fiber sekarang ini,

bandwidth yang bisa digunakan skr ini sudah melebihi 50.000 Gbps dan

banyak orang yang berusaha keras untuk mencari teknologi dan material yang

lebih baik lagi. Pada pengaplikasiannya saat ini batas kecepata pensinyalan

sekitar 10 Gbps karena ketidak mampuan membuat proses konversi dari

sinyal elektrik ke optic menjadi lebih cepat lagi, meskipun di dalam lab, single

fiber sudah dapat mencapai 100 Gbps

Di dalam persaingan antara perhitungan(proses di prosessor) dan komunikasi

data, komunikasi saat ini lebih unggul. Hal ini dapat terlihat dari bandwidth

tidak terbatas belum bisa mencapai generasi computer dimana peneliti dan

perancang piker dalam Nyquist dan Shannon, keterbatasan ini dikarenakan

sifat dari kabel tembaga. Dalam bagian ini keta akan mempelajari fiber optic

dan bagai mana teknologi transmisi ini bekerja.

Sistem optic memiliki tiga komponen: sumber cahaya, media transmisi, dan

detector. Secara konvensional, pulsa cahaya menyatakan 1 bit dan bila tidak

ada pulsa cahaya menyatakan 0 bit. Media transmisinya adalah serat optic yang

paling halus. Bila ada cahaya yang jatuh kepadanya detector mengubahnya

menjadi pulsa listrik. Dengan memasang sumber cahaya di satu titik dan

memasang detector di ujung lainnya, kita akan peroleh suatu system transmisi

data unidirectioanal yang menerima sinyal listrik, mengubah, dan

mentransmisikan sebagai pulsa cahaya, dan kemudian mengubah keluarannya

kembali menjadi pulsa listrik pada pihak penerima.

Serat optic dibuat dari kaca. Kaca itu sendiri dibuat dari pasir, suatu bahan

yang murah dan bisa diperoleh dalam jumlah yang berlimpah. Cara membuat

gelas telah lama dikenal sejak jaman Mesir kuno. Tetapi kaca yang dibuat pada

waktu itu tebalnya tidak lebih dari 1mm dan tidak tembus cahaya. Kaca yang

transparan yang dapat digunakan untuk jendela baru bisa dibuat pada jaman

Renaissance. Kaca yang digunakan untuk serat optic modern sangat



transparan, sehingga bila samudra berisi kaca tersebut, buka air, maka

dasarnya bisa dilihat seperti halnya daratan terlihat dari pesawat terbang pada

saat cuaca cerah.

3.3.5 Transmisi Tanpa Kabel

Jaman sekarang ini memberikan kesempatan berkembangnya pecandu

pengguna informasi yang ingin online secara terus menerus. Untuk pengguna

bergerak seperti ini, twisted pair, coax, dan fiber optic tidak bermanfaat.

Mereka perlu mendapatkan koneksi untuk laptop, notebook, computer

ukuran saku tanpa terhambat oleh infrastruktur komunikasi terrestrial. Bagi

pengguna seperti ini, komunikasi tanpa kabel adalah jawabannya. Pada bagian

ini kita akan meninjau komunikasi tanpa kabel secara umum.

3.3.5.1 Spektrum Elektromagnetic.

Pada saat bergerak, electron-elektron menimbulkan gelombang

elektromagnetik yang dapat berpropagasi melalui tempat yang bebas (bahlan

udara vakum sekalipun). Dengan memasang antenna tertentu pada rangkaian

elektronik, gelombang elektromagnetik dapat dipancarkan secara efisien dan

dapat diterima oleh receiver pada jarak tertentu. Semua komunikasi wireless

berdasar prinsip ini.

3.3.5.2 Transmisi Radio

Gelombang radio mudah sekali dibuat, dapat menjalar pada jarak yang jauh.

Karena gelombang radio digunakan baik untuk komunikasi di dalam ruangan

maupun di luar ruangan. Gelombang radio dapat menjalar secara

omnidirectional, artinya gelombang dapat menyebar ke berbagai arah. Karena

itu posisi fisik transmitter dan receivernya tidak tidak perlu diatur secara

teliti.

Sifat gelombang radio tergantung pada frekuensi. Pada frekuensi-frekuensi

rendah. Gelombang radio dapat melewati penghalang dengan baik. Tetapi

dayanya menjadi berkurang sesuai dengan jarak dari sumber. Pada frekuensi

tinggi, gelombang radio cenderung menjalar dengan arahgaris lurus dan

dipantulkan oleh penghalang. Gelombang ini juga diabsorbsi oleh hujan. Pada

semua frekuensi, gelombang radio dapat mengganggu peralatan motor dan

listrik.



3.3.5.3 Transmisi Gelombang Mikro

Di atas 100 MHz, gelombang menjalar dengan garis lurus sehingga bisa

difokuskan. Pemusatan energy menjadi pancaran(beam) kecil menggunakan

antenna parabola memberikan rasio sinyal/derau yang lebih ringgi, tetapi

antenna mengirim dan menerima harus diatur jaraknya. Selain itu

direksionalitas mengizinkan beberapa tansmiter membentuk sebuah barisan

untuk berkomunikasi dengan transmitter lainnya yang ada dalam barisan

dengan tanpa mengalami interferensi. Sebelum menemukan serat optic, untuk

beberapa decade gelombang mikro menjadi jantung sistem transmisi telepon

interlokal.

Karena gelombang mikro menjalar dengan garis lurus, maka bila menaranya

terlalu berjauhan bumi akan meredam gelombang tersebut. Akibatnya,

diperlukan repeater-repeater secara periodic. Semakin tinggi menara,

semakin jauh jarak yang akan dicapainya.

3.3.5.4 Gelombang Inframerah dan Milimeter

Gelombang inframerah dan millimeter banyak digunakan untuk komunikasi

jarak dekat. Remote control yang digunakan untuk televisi, VCR, dan

peralatan stereo, semuanya menggunakan komunikasi inframerah.

Gelombang-gelombang ini relative direksional, murah, dan mudah dibuatnya.

Akan tetapi terdapat beberapa kekurangan yaitu, tidak dapat menembus

benda-benda padat. Secara umum, begitu kita bergerak dari gelombang

panjang ke cahaya tampak, gelombang semakin bersifat menyerupai

courseware jaringan komputer

Documents