Arsitektur Jaringan dan metode akses jaringan

Arsitektur Jaringan terdiri dari perkabelan, topologi, media metoda akses dan format paket. 

Arsitektur Jaringan

Arsitektur yang umum digunakan dalam jaringan adalah berbasis kabel elektrik, melalui perkembangan teknologi optik kini banyak digunakan juga serat kabel optik sebagai media alternatif beserta kelebihan dan kekurangannya.

Arsitektur Jaringan berada pada masa kondisi transisi. ARCnet, Ethernet dan Token-Ring merupakan salah satu contoh arsitektur lama yang akan segera digantikan dengan arsitektur lain dengan kecepatan yang lebih tinggi.

Arsitektur Jaringan yang sekarang banyak dipakai, meskipun dianggap obsolete, mendukung transmisi mulai dari 2,5 Mbps untuk jaringan ARCnet, 10 Mbps Ethernet dan 16 Mbps untuk jaringan Token-Ring. Arsitektur Jaringan ini telah dikembangkan untuk kinerja yang lebih tinggi, pada jaringan ARCnet ditingkatkan menjadi ARCnet Plus 20Mbps dan Ethernet ditingkatkan menjadi 100 Mbps Fast Ethernet dan 1000 Mbps dengan nama Gigabit Ethernet.

Selain pengembangan yang sudah ada, juga mulai diimplementasikan arsitektur baru seperti serat optik atau Fiber Distributed Data Interface (FDDI) dan Asynchronous Transfer Mode (ATM). Teknologi terakhir untuk serat optik adalah Synchronous Optical Network (SONET).

Selain jaringan kabel tembaga dikenal juga jaringan nirkabel atau wireless. Jaringan nirkabel menggunakan sistem transmisi gelombang radio dan gelombang mikro (microwave). Serat optik mempunyai kelebihan yang sama dengan nirkabel dibandingkan jaringan kabel tembaga yaitu jangkauan jarak yang lebih jauh. Serat optik banyak dipakai untuk lintas pulau dan lintas negara yang lebih sering disebut kabel-laut, sedangkan nirkabel menggunakan komunikasi satelit. Kelemahan komunikasi satelit dibandingkan kabel-laut adalah komunikasi satelit mempunyai delay waktu yang lebih tinggi.

Pada dasarnya arsitektur jaringan komputer dibagi menjadi tiga jenis dasar, yaitu :

1. LAN (local area network), MAN (Metropolitan area network) dan WAN (wide area network. Sebuah LAN terdiri dari dua atau lebih komputer di ruang yang sama dengan menggunakan fiber optik atau kabel Ethernet untuk menghubungkan komputer dalam sebuah jaringan LAN, jaringan pribadi dan jaringan LAN perkantoran.

2. MAN jenis jaringan yang terdiri dari dua atau lebih komputer di dua lokasi geografis yang berbeda di kota yang sama. MAN dapat menggunakan (kabel fiber optik) atau nirkabel dan sejumlah perangkat komunikasi yang digunakan dalam sebuah jaringan MAN.

3. WAN terdiri dari dua atau lebih komputer di dua wilayah geografis yang berbeda (berbagai kota atau negara) dan dengan metode yang berbeda, untuk menghubungkan komputer dalam sebuah jaringan WAN dibutuhak provider yang menyewakan ( signal ISDN, gelombang radio, gelombang mikro, koneksi dial-up dan konektivitas melalui satelit). Internet adalah WAN terbesar di dunia. Dengan penemuan jaringan nirkabel, teknologi mobile dan optik penggunaan kabel telah menurun.

Beberapa istilah yang menjelaskan arsitektur jaringan.

Topologi Jaringan Komputer

Topologi atau desain fisik berhubungan erat dengan arsitektur jaringan. Topologi mendefinisikan bagaimana jaringan secara fisik terhubung. Secara umum topologi terbagi 2 macam, yaitu topologi fisik dan topologi logic. Secara rincinya dapat dilihat pada artikel tentang Topologi yang telah saya posting sebelumnya.

Aristektur Terminologi Jaringan

• CAN (Campus Area Network): CAN adalah jenis jaringan yang menghubungkan bangunan kantor, universitas, pendidikan atau kompleks perkantoran.
• Intranet: Intranet adalah jaringan pribadi yang dimiliki oleh kantor, perguruan tinggi atau organisasi dan yang hanya dapat diakses oleh pengguna yang sah atau yang diijinkan.
• Internet: Internet adalah jaringan dari jaringan dan menghubungkan jutaan komputer dan jaringan satu sama lain dengan desain yang berbeda.
• MAN (metropolitan area network): MAN adalah jenis jaringan yang dirancang untuk sebuah kota. Jaringan MAN lebih besar dari LAN tetapi lebih kecil dari jaringan WAN.
• SAN (Storage Area Network): SAN adalah jenis jaringan yang digunakan untuk menghubungkan perangkat yang berkaitan seperti RAID penyimpanan file server, dan sistem tape.
• VLAN (virtual local area network): VLAN adalah jenis jaringan yang memungkinkan komputer pada jaringan fisik yang terpisah untuk dapat berkomunikasi seakan-akan mereka terhubung ke jaringan yang sama.
• Clien-server: Client-Server adalah jenis jaringan sistem yang khusus memberikan layanan dan sistem yang memberikan dan menerima layanan ini disebut Work Station. Pelayanan utama termasuk share file, printer, scanner, CD, Hard disk, prosesor, koneksi internet dan jasa lainnya.
• Peer-to-peer: ini adalah tipe dari jaringan di mana sharing setiap komputer memiliki fungsi yang sama. Tidak ada server terpusat yang diperlukan dalam jaringan Peer to peer.

Protokol Jaringan Komputer

Protokol adalah sebuah komponen yang paling penting dari system jaringan komputer. Protokol berarti seperangkat pengaturan, yang disepakati dengan cara atau bahasa komunikasi dimana semua komputer dan perangkat saling mengerti. Sebuah protokol akan mendefinisikan pengecekan error, bagaimana data akan dikirim dan diterima, dan pengiriman data antara sistem. Protokol mendefinisikan apa yang dikomunikasikan bagaimana dan kapan terjadinya

komunikasi. Elemen-elemen penting daripada protokol adalah : syntax, semantics dan timing.

·         Syntax mengacu pada struktur atau format data, yang mana dalam urutan tampilannya

memiliki makna tersendiri. Sebagai contoh, sebuah protokol sederhana akan memiliki

urutan pada delapan bit pertama adalah alamat pengirim, delapan bit kedua adalah

alamat penerima dan bit stream sisanya merupakan informasinya sendiri.

·         Semantics mengacu  pada maksud setiap section bit. Dengan kata lain adalah

bagaimana bit-bit tersebut terpola untuk dapat diterjemahkan.

·         Timing mengacu pada 2 karakteristik yakni kapan data harus dikirim dan seberapa

cepat data tersebut dikirim. Sebagai contoh, jika pengirim memproduksi data sebesar

100 Megabits per detik (Mbps) namun penerima hanya mampu mengolah data pada

kecepatan 1 Mbps, maka transmisi data akan menjadi overload pada sisi penerima dan

akibatnya banyak data yang akan hilang atau musnah.

Secara umum fungsi protokol adalah sebagai penghubung dalam komunikasi data sehingga proses penukaran data bisa berjalan dengan baik dan benar.

Secara khusus, fungsi khusus protocol sebagai berikut :

a. Fragmentasi dan Re-assembly

Pembagian informasi yang dikirim menjadi beberapa paket data dari sisi pengirim. Jika telah sampai di penerima, paket data tersebut akan digabungkan menjadi paket berita yang lengkap.

b. Enkapsulasi

Enkapsulasi (Encaptulation) adalah proses pengiriman data yang dilengkapi dengan alamat, kode-kode koreksi, dan lain-lain.

c. Kontrol Konektivitas

Membangun hubungan komunikasi berupa pengiriman data dan mengakhiri hubungan dari pengirim ke penerima.

d. Flow Control

Fungsi dari Flow Control adalah sebagai pengatur jalannya data dari pengirim ke penerima.

e. Error Control

Tugasnya adalah mengontrol terjadinya kesalahan sewaktu data dikirimkan.

f. Pelayanan Transmisi

Fungsinya adalah memberikan pelayanan komunikasi data yang berhubungan dengan prioritas dan keamanan data.

 Ada banyak protokol dan berikut ini adalah daftar dari protokol yang paling umum digunakan dalam komunikasi komputer.

• AppleTalk : AppleTalk adalah sebuah protokol komunikasi yang dikembangkan oleh Sistem Apple untuk menghubungkan komputer Macintosh ke printer.
• Asynchronous Transfer Mode (ATM): ATM adalah jenis protokol yang menjalankan data dalam bentuk paket dengan ukuran tetap. Ukuran paket tetap ini dengan kecepatan yang tinggi, keamanan data, video dan komunikasi suara melalui jaringan yang sama.
• DECnet: DECnet adalah sebuah protokol yang dikembangkan oleh Digital Equipment Systems untuk menghubungkan sistem PDP dan VAX.
• Ethernet: Ethernet adalah protokol LAN yang dikembangkan oleh Intel, Xerox dan Digital Equipment Sistem. Ethernet adalah standar LAN yang paling banyak digunakan untuk komunikasi komputer.
• Fiber Distributed Data Interface (FDDI): FDDI adalah sebuah protokol yang digunakan untuk mengirimkan data melalui kabel serat optik.
• Protokol Internet (IP): IP merupakan protokol transmisi data antara jaringan dengan paket IP, awalnya dikembangkan oleh DOD (department of defense). TCP / IP (Transmission control protokol / Internet protokol) adalah sebuah protokol suite dan FTP, HTTP, E-mail, Telnet adalah protokol IP.
• Internetwork Packet Exchange (IPX): IPX adalah protokol jaringan yang digunakan oleh sistem operasi Novell Netware.
• NetWare: Netware adalah protokol LAN yang dikembangkan oleh perusahaan Novell.
• Signaling System 7 (SS7): SS7 adalah protokol telekomunikasi yang dikembangkan oleh International grup Telecommunication.
• Systems Network Architecture (SNA): SNA adalah seperangkat protokol yang dikembangkan oleh sistem mainframe IBM.
• Token Ring: Token Ring adalah sebuah protokol LAN yang dikembangkan oleh IBM di mana sistem memiliki token sebelum mereka mengirimkan data. Transmission Control Protocol / Internet Protocol (TCP / IP): TCP / IP merupakan suite protokol yang digunakan untuk menghubungkan komputer di internet. TCP / IP merupakan protokol yang paling umum digunakan.
• X.25: X.25 merupakan sebuah protokol yang dikembangkan oleh CCITT untuk jaringan paket switched.

Metode Akses Jaringan

Metode akses jaringan adalah cara yang digunakan suatu simpul (node) untuk berhubungan dengan simpul yang lain dalam satu jaringan. Metode akses yang digunakan antara lain sebagai berikut:

1.    Token Bus

Metode akses token bus mempunyai cara kerja sebagai berikut: Dalam pengiriman data dalam token bus akan ditentukan hak pengiriman informasi dengan cara memberitahukan secara khusus hak ini kepada simpul yang bersangkutan. Hak pengiriman data akan ditentukan menurut urutan tertentu dari satu simpul kesimpul lain, dan untuk memberitahukan kepada simpul tersebut digunakan sebuah "token". Setiap simpul akan memegang token tersebut untuk jangka waktu tertentu.

Apabila simpul sudah menggunakan token dan tidak mempunyai informasi untuk dikirimkan, simpul tersebut harus mengirimkan token ke simpul berikutnya. Metode akses ini menjadi standar dari IEEE 802.4.

2.    Token Ring

Metode akses token ring hampir sama dengan token bus, hanya saja token diedarkan ke suatu

simpul di dalam jaringan ring. Setiap pusat akan memeriksa apakah ada data yang ditujukan

kepadanya atau tidak, jika tidak maka token diteruskan ke simpul berikutnya. Metode token ring

menjadi standar dari IEEE 802.

3.    CSMA/CD

Metode akses CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access/Collision Detection) bekerja sebagai berikut: semua simpul dalam jaringan yang hendak berhubungan dengan simpul lain saling berlomba untuk mendapatkan saluran yang dikehendaki. Tiap simpul akan memantau jaringan apakah ada transmisi atau tidak, bila ada maka simpul lain akan menunda keinginan menggunakan jaringan sampai transmisi yang sedang terjadi selesai. Jika terdapat lebih dari satu simpul yang menggunakan jaringan akan terjadi gangguan (collision), maka pengiriman akan diulang. Metode ini menjadi standar IEEE 802.3 (Institute for Electrical and Electronic Engineers).

4.    TDMA

TDMA (Time Division Multiple Access) bekerja sebagai berikut: tiap-tiap simpul akan diberi waktu secara bergiliran untuk melakukan transmisi data secara berurutan. Waktu pengiriman akan diberikan oleh master simpul dan semua simpul akan mensinkronkan waktu pengiriman berdasarkan pewaktu (timing) dari master. Bila simpul mendapatkan giliran mengirimkan data, data tersebut akan langsung dikirimkan saat itu juga. Apabila tiba saatnya namun tidak ada pengiriman data, waktu giliran tidak terpakai. Sebaliknya jika simpul meminta waktu pengiriman data kepada master maka simpul tersebut harus menunggu gilirannya tiba.

5.    Polling

Metode akses Polling mempunyai cara kerja sebagai berikut,
Salah satu simpul akan menjadi master, dan simpul master akan dihubungkan ke simpul lain untuk memberikan transmisi. Simpul yang mengirimkan data ke master untuk dilanjutkan pengiriman ke simpul tujuan. Bila informasi yang dikirim ditujukan ke master, master akan menyimpannya. Polling akan dilanjutkan ke simpul lain.