Jaringan Komputer & Komunikasi Data

A. Model Open System Interconnection (OSI) dibuat oleh International Standard Organization untuk memberikan model umum untuk jaringan komunikasi data

Terdiri dari 7 layer:
1. Physical layer
2. Data link layer
3. Network layer
4. Transport layer
5. Session layer
6. Presentation layer
7. Application layer

Sumber: http://en.wikipedia.org/wiki/OSI_model

1. Physical layer

- Menangani pengiriman bit-bit data melalui saluran komunikasi
- Memastikan jika entiti satu mengirimkan bit 1, maka entiti yang lain juga harus menerima bit 1
- Fungsi utama untuk menentukan
   - berapa volt untuk bit 1 dan 0
   - berapa nanoseconds bit dapat bertahan di saluran komunikasi
   - kapan koneksi awal dibuat dan diputuskan ketika dua entiti selesai melakukan pertukaran data
   - jumlah pin yang digunakan oleh network connector dan fungsi dari setiap pin
- Contoh: token ring, IEEE 802.11
- Perangkat yang beroperasi di layer ini adalah hub, repeater, network adapter/network interface card, dan host bus adapter (digunakan di storage area network)

2. Data Link Layer

- Menyediakan prosedur pengiriman data antar jaringan
- Mendeteksi dan mengkoreksi error yang mungkin terjadi di physical layer
- Memiliki address secara fisik yang sudah di-kode-kan secara langsung ke network card pada saat pembuatan card tersebut (disebut MAC Address)
- Contoh: Ethernet, IEEE 802 LAN, FDDI
- Perangkat yang beroperasi di layer ini adalah bridge dan layer-2 switch

3. Network Layer

- Menentukan prosedur pengiriman data sekuensial dengan berbagai macam ukuran, dari sumber ke tujuan, melalui satu atau beberapa jaringan, dengan tetap mempertahankan Quality of Service (QoS) yang diminta oleh transport layer
- Fungsi:
   - Routing: menentukan jalur pengiriman dari sumber ke tujuan, bisa statik (menggunakan tabel statik yang cocok untuk jaringan yang jarang sekali berubah) atau dinamis (menentukan jalur baru untuk setiap data yang dikirimkan)
   - Pengendalian kongesti (kemacetan pada proses pengiriman data)
   - Mempertahankan QoS (delay, transit time, jitter, dll)
   - Menyediakan interface untuk jaringan-jaringan yang berbeda agar dapat saling berkomunikasi
- Contoh: Internet Protocol (IP)
- Perangkat yang beroperasi di layer ini adalah router dan layer-3 switch

4. Transport Layer

- Menerima data dari layer diatasnya, memecah data menjadi unit-unit yang lebih kecil (sering disebut packet), meneruskannya ke network layer dan memastikan semua packets tiba di ujung penerima tanpa ada error
- Layer ini harus melakukan proses diatas secara efisien dan memastikan layer diatas tidak terpengaruh terhadap perubahan teknologi hardware
- Fungsi:
   - Flow control
   - Segmentation/desegmentation
   - Error control
- Contoh: Transmission Control Protocol (TCP), User Datagram Protocol (UDP), Stream Control Transmission Protocol (SCTP)

5. Session Layer

- Mengijinkan user-user yang menggunakan mesin yang berbeda untuk membuat dialog (session) diantara mereka
- Fungsi:
   - Pengendalian dialog: memantau giliran pengiriman
   - Pengelolaan token: mencegah dua pihak untuk melakukan operasi yang sangat kritis dan penting secara bersamaan
   - Sinkronisasi: menandai bagian data yang belum terkirim sesaat crash pengiriman terjadi, sehingga pengiriman bisa dilanjutkan tepat ke bagian tersebut

6. Presentation Layer

- Mengatur tentang syntax dan semantics dari data yang dikirimkan
- Manipulasi data seperti MIME encoding, kompresi, dan enkripsi dilakukan di layer ini

7. Application Layer

- Sangat dekat dengan user
- Menyediakan user interface ke jaringan melalui aplikasi
- Contoh protokol aplikasi yang banyak digunakan: hypertext transfer protocol (HTTP) yang digunakan di - world wide web, file transfer protocol (FTP) untuk pengiriman file antar komputer, simple mail transfer protocol (SMTP) untuk email

 

B. Model TCP/IP adalah arsitektur protokol yang digunakan oleh Internet dan jaringan komersial lainnya

Terdiri dari 4 layer:

1. Data link layer

2. Network layer

3. Transport layer

4. Application layer

 

1. Data Link Layer

- Sebenarnya bukan bagian dari TCP/IP suite.
- Proses pengiriman dan penerimaan packet untuk layer ini dapat dilakukan oleh software device driver dari network card/adapter yang digunakan.
- Layer ini juga termasuk physical layer, yang terdiri dari komponen fisik seperti hub, repeater, kabel jaringan (UTP, fibre, coaxial), network cards, network connectors (RJ-45, BNC, dll) dan spesifikasi untuk sinyal (level voltase, frekuensi, dll)

2. Network Layer

- Awalnya network layer ditujukan untuk mengirimkan packet antar host di sebuah jaringan, contoh X.25
- Pengembangan ke Internetworking, dimana jalur pengiriman packet dari sumber ke tujuan melalui jaringan-jaringan lainnya (routing)
- Beberapa protokol bagian dari IP yaitu ICMP (menyediakan informasi dianostik untuk pengiriman packet IP), IGMP (mengelola data multicast), protokol routing seperti BGP, OSPF dan RIP

3. Transport Layer

- Menyediakan layanan pengiriman pesan dari ujung ke ujung yang dapat dikategorikan sebagai:
   - Connection-oriented: TCP (byte-oriented) dan SCTP(stream-oriented)
   - Connectionless: UDP dan RTP (datagram)

4. Application Layer

- Layer ini mencakup presentation dan session layer dari model OSI, dimana layanan dari layer-layer tersebut disediakan melalui libraries
- Data user yang akan dikirimkan melalui jaringan diterima melalui application layer, baru kemudian diteruskan ke layer dibawahnya, yaitu transport layer.
- Setiap aplikasi yang menggunakan TCP atau UDP, membutuhkan port sebagai identitas aplikasi tersebut. Contoh: port untuk HTTP adalah 80, port untuk FTP adalah 21

- Port numbers (16 bit) digunakan oleh TCP atau UDP untuk membedakan setiap proses yang menggunakan layanan mereka
   - Well known ports: 0 s/d 1023 dipesan oleh Internet Assigned Number Authority (IANA) → tidak bisa digunakan secara bebas
   - Registered ports: 1024 s/d 49151 → tidak dikontrol oleh IANA tapi tidak bisa digunakan secara bebas karena sudah direserve oleh sistem komputer
   - Dynamic atau private atau ephemeral (short-lived) ports: 49152 s/d 65535 → bisa digunakan user secara bebas

Perbandingan Model Referensi OSI & TCP/IP

 

Pengertian Jaringan/Networking

Jaringan komputer adalah sebuah kumpulan komputer, printer dan peralatan lainnya yang terhubung dalam satu kesatuan.

Informasi dan data bergerak melalui kabel-kabel atau tanpa kabel sehingga memungkinkan pengguna jaringan komputer dapat saling bertukar dokumen dan data, mencetak pada printer yang sama dan bersama-sama menggunakan hardware/software yang terhubung dengan jaringan. Setiap komputer, printer atau periferal yang terhubung dengan jaringan disebut node.

Sebuah jaringan komputer dapat memiliki dua, puluhan, ribuan atau bahkan jutaan node.

 

Komponen Jaringan

- Perangkat Komputer :  Komputer, Printer, Scanner dan bentuk device lain

- Perangkat Jaringan : NIC, Modem, Hub, Switch, Router dan Firewall

- Media Jaringan : Kabel dan Nirkabel (Wireless)

- Aturan Jaringan

 

Didalam jaringan terdapat type sambungan, type-type Sambungan itu adalah:

- Type sambungan Fisik seperti Network Interface Cards, Modem

- Type sambungan Logis dilakukan oleh TCP/IP Protokol dan

- Aplikasi yang dapat menterjemahkan data dan menampilkan informasi

Selain terdapat type sambungan dalam jaringan juga terdapat pembagian Jenis Jaringan. Secara umum ada 5 jenis, yaitu :

1.  Local Area Network (LAN)

2. Metropolitan Area Network (MAN)

3. Wide Area Network (WAN)

4. Internet

5. Cloud Computing

 

Didalam jaringan terdapat pula yang disebut dengan jenis koneksi, yaitu :

1. Koneksi Peer to Peer : Setiap komputer yang ada dalam jaringan dapat berfungsi sebagai maupun workstation

2. Koneksi Client Server : Model dimana terdapat sebuah komputer yang berfungsi sebagai server bagi komputer lainnya (client). Semua aturan didalam LAN akan diatur didalam server tersebut.

Contoh diagramnya :

 

 

Topology

Topology adalah suatu cara menghubungkan komputer yang satu dengan komputer lainnya sehingga membentuk jaringan. Cara yang saat ini banyak digunakan adalah bus, token-ring, star, dan mesh network. Masing-masing topology ini mempunyai ciri khas, dengan kelebihan dan kekurangannya sendiri.

Topology Bus

Setiap komputer terhubung kesebuah kabel dengan terminator diujungnya.

Keuntungan :  hemat kabel, layout kabel sederhana dan mudah dikembangkan
Kerugian : Deteksi dan isolasi kesalahan sangat kecil, kepadatan lalu lintas, bila salah satu client rusak, maka jaringan tidak bisa berfungsi. Diperlukan repeater untuk kondisi jarak jauh.

Contoh :

 

 

Topology Token Ring

Metode token-ring (sering disebut ring saja) adalah cara menghubungkan komputer sehingga berbentuk ring (lingkaran). Setiap simpul mempunyai tingkatan yang sama.

Keuntungan : Hemat Kabel

Kerugian : Peka kesalahan dan pengembangan jaringan lebih kaku

Contoh :

Topology Star

Kontrol terpusat, semua link harus melewati pusat yang menyalurkan data tersebut kesemua simpul atau client yang dipilihnya.

Simpul pusat dinamakan stasiun primer atau server dan lainnya dinamakan stasiun sekunder atau client server.
Setelah hubungan jaringan dimulai oleh server maka setiap client server sewaktu-waktu dapat menggunakan hubungan jaringan tersebut tanpa menunggu perintah dari server.

Keuntungan : Paling fleksibel, pemasangan/perubahan stasiun sangat mudah dan tidak mengganggu bagian jaringan lain, kontrol terpusat, kemudahan deteksi dan isolasi kesalahan

Kerugian : Boros kabel, perlu penanganan khusus dan kontrol terpusat (HUB) jadi elemen kritis

Contoh :

 

Mesh

Setiap komputer terhubung oleh router dan setiap router saling melakukan koneksi sehingga jika terjadi kerusakan disalah satu titik / node, akan tetap dikirimkan ke titik lain. Sehingga dimungkinkan koneksi akan tetep berjalan tanpa ada hambatan namun dari segi biaya hal ini akan menjadi lebih mahal

Contoh :

Perkembangan Komputer

Komputer yang Anda kenal saat ini sesungguhnya telah melalui evolusi dari beberapa generasi.

• Generasi Pertama (1946-1959) mempunyai ciri-ciri sebagai berikut :

  • Komponen yang dipergunakan adalah tabung hampa (vacuum tube) untuk sirkuitnya
  • Ukuran fisik komputer besar dan memerlukan ruangan yang sangat luas
  • Membutuhkan daya listrik yang besar

Contoh : ENIAC (Electronic Numerical Integrator And Calculator). Tujuannya untuk menyelesaikan persamaan matematika yang diimplementasikan untuk menghitung sasaran bom oleh pasukan militer AS. Berat 30 ton, bervolume 15.000 kaki persegi, menggunakan power 140 KW dan 18.000 tabung vakum.

• Generasi Kedua (1959-1964) ciri-cirinya sebagai berikut :
• Komponen yang dipergunakan adalah transistor untuk sirkuitnya yang dikembangkan oleh JOHN BARDEEN, WILLIAM SHOCKLEY dan WALTER BRATTAIN di Bell Laboratories tahun 1947.

• Program dapat dibuat dengan bahasa tingkat tinggi (high level language) spt bahasa Fortran, Cobol dan Algol (The Algorithmic Language).

• Kapasistas memori utama sudah cukup besar dengan pengembangan dari magnetic core storage dengan daya tampung puluhan ribu karaktek.

• Mempunyai kemampuan proses Real Time dan Time Sharing. REAL TIME adalah : dapat dilakukan karena menggunakan simpanan luar yang sifatnya Direct Access sehingga informasi yang dibutuhkan seketika dapat dihasilkan. TIME SHARING adalah : memungkinkan beberapa pemakai menggunakan komputer secara bersama-sama dan komputer akan membagi waktunya untuk tiap-tiap pemakai.

• Ukuran fisik komputer lebih kecil dibandingakn komputer generasi I. Proses operasi sudah cepat, dapat memproses jutaan operasi per detik. Membutuhkan lebih sedikit daya listrik. Orientasinya tidak hanya pada aplikasi bisnis, tetapi juga ke aplikasi teknik.

Contoh : Komputer Digital Equipment Corporation (PDP-1). Pendirinya : Ken Olsen, Stan Olsen & Harlan Anderson

• Generasi ketiga (1964-1970) ciri-ciri sebagai berikut :
• Komponen yang dipergunakan adalah IC (Integrated Circuits). Peningkatan dari softwarenya. Lebih cepat dan lebih tepat. Kecepatannya hampir 10.000 x dari komputer generasi pertama. Kapasitas memori lebih besar, dan menyimpan ratusan ribu karakter.
• Penggunaan listrik lebih hemat dibandingkan generasi sebelumnya.
• Memungkin untuk melakukan Multiprocessing yaitu dapat memproses sejumlah data dari sumber-sumber yang berbeda pada waktu yang bersama-sama dan Multiprogramming yaitu dapat mengerjakan beberapa program sekaligus

Contoh : Komputer IBM S/360

• Generasi keempat (1970 s/d ..... ) mempunyai ciri-ciri sebagai berikut :
• Komponennya sudah menggunakan Large Scale Integration (LSI). LSI merupakan pemadatan beribu-ribu IC yang dijadikan satu dalam sebuah chip. LSI kemudian dikembangkan menjadi Very Large Scale Integration (VLSI)
• Ukuran sudah semakin kecil dan ringan, biaya lebih murah dan kecepatan lebih tinggi dan akurat

Contoh : Komputer Generasi ke 4 yang pertama adalah komputer IBM 370