Upload
cheryl
View
88
Download
1
Embed Size (px)
DESCRIPTION
Switching Networks & LAN/WAN Technologies. Modul 5 Pengantar Sistem Telekomunikasi Institut Manajemen TELKOM 2008-2009. Tujuan Modul. Peserta kuliah memahami jaringan berbasis switching - PowerPoint PPT Presentation
Citation preview
SM241013 - Pengantar Sistem Telekomunikasi Semester genap 2008-2009
Switching Networks & LAN/WAN Technologies
Modul 5Pengantar Sistem Telekomunikasi
Institut Manajemen TELKOM2008-2009
SM241013 - Pengantar Sistem Telekomunikasi Semester genap 2008-2009
Tujuan Modul• Peserta kuliah memahami jaringan
berbasis switching
• Peserta kuliah memahami beberapa teknologi switching (circuit switching, packet switching dan message switching)
• Peserta kuliah memahami definisi dan topologi dari LAN, MAN dan WAN
• Peserta kuliah memahami teknologi dan perangkat-perangkat umum dari LAN
SM241013 - Pengantar Sistem Telekomunikasi Semester genap 2008-2009
Node & Link• Jaringan komunikasi
biasa digambarkan dalam node dan link – Node:
merepresentasikan terminal dan perangkat jaringan
– Linkmerepresentasikan hubungan/koneksi antar nodes
• Sebagai perangkat jaringan, node dapat memiliki fungsi:– Routing
– Switching
– Multiplexing
3
SM241013 - Pengantar Sistem Telekomunikasi Semester genap 2008-2009
Switched Network
4
• Transmisi data/ informasi jarak jauh biasanya dilakukan melalui beberapa switching node yang saling terhubung sehingga membentuk suatu jaringan switching, atau disebut switched network
• Setiap node yang terdapat dalam jaringan switching bekerja tanpa memperhatikan isi data/ informasi yang ditransmisikan
• Data ditransmisikan melalui suatu rute yang ditentukan oleh proses switching di setiap node yang dilalui
• Koneksi node ke node lainnya biasanya dilakukan secara multiplex
SM241013 - Pengantar Sistem Telekomunikasi Semester genap 2008-2009
Contoh Switched Network
5
SM241013 - Pengantar Sistem Telekomunikasi Semester genap 2008-2009
Point-to-point Network Switching
6
• Circuit Switching
• Store-and -Forward Networks– Message Switching– Packet Switching
• connection-oriented vs connectionless• virtual circuit vs datagram
SM241013 - Pengantar Sistem Telekomunikasi Semester genap 2008-2009
Circuit Switching
7
• Dibangun ketersambungan secara fisik antara dua pihak yang berkomunikasi
• Sebelum komunikasi dilakukan, kedua pihak dihubungkan secara permanen(dedicated) oleh sistem switching
• Proses :– Membangun sirkit– Transfer data– Memutuskan sirkit
• Jika sirkit tidak tersedia maka akan terjadi blocked (biasa diinformasikan dengan nada sibuk)
• Tidak akan ada informasi yang hilang sepanjang sirkit tersambung terus menerus
• Ada garansi quality of service• Contoh: PSTN (Public Switched Telephone Network)
SM241013 - Pengantar Sistem Telekomunikasi Semester genap 2008-2009
Circuit Switching
8
A B
Jalur komunikasi (sirkit) A – B terbentuk melalui routing yang terbaik dan akan tetap terhubung selama komunikasi berlangsung (belum diputus oleh salah satu pihak)
SM241013 - Pengantar Sistem Telekomunikasi Semester genap 2008-2009
Circuit Switching
Keuntungan• Sekali koneksi terjadi
jaringan transparan (seolah hanya koneksi langsung antar stations)
• Fixed data rate tanpa adanya delay
• Sangat baik untuk komunikasi real time
Kelemahan• Selama koneksi
berlangsung, sirkit akan selalu diduduki walaupun tidak ada data yang dikirim
• Delay sebelum terbentuknya hubungan (call set up delay)
9
SM241013 - Pengantar Sistem Telekomunikasi Semester genap 2008-2009
Packet Switching• Informasi/pesan dibagi menjadi paket-paket yang berukuran kecil
(< 1500 byte) dan kemudian ditransmisikan paket demi paket• Setiap paket terdiri dari payload (data informasi yang akan
dikirimkan) dan header.
• Header berisi informasi tentang:
– Source (sender) address– Destination (recipient) address– Packet size– Sequence number– Error checking information
• Masing-masing paket akan dikirimkan ke jaringan secara independen. Tiap paket dapat dikirim melalui rute yang berbeda
• Pada saat kondisi idle (tidak ada paket yang dikirim), link dapat digunakan untuk mengirim paket dari data yang lain• Contoh: Public data network, Frame relay, Internet, LAN
10
Segmen dataH
SM241013 - Pengantar Sistem Telekomunikasi Semester genap 2008-2009
Packet SwitchingContoh :•A akan mengirim data ke B
•Data dibagi dalam 3 paket
11
3 2 1
A B
SM241013 - Pengantar Sistem Telekomunikasi Semester genap 2008-2009
Packet Switching
12
1
2
3
A B
Tiap paket dikirim pada waktu dan melalui route yang berbeda
SM241013 - Pengantar Sistem Telekomunikasi Semester genap 2008-2009
Packet Switching
13
1
23
A B
Tiap paket dikirim pada waktu dan melalui route yang berbeda
SM241013 - Pengantar Sistem Telekomunikasi Semester genap 2008-2009
Packet Switching
14
12
3
A B
Tiap paket dikirim pada waktu dan melalui route yang berbeda
SM241013 - Pengantar Sistem Telekomunikasi Semester genap 2008-2009
Packet Switching
15
1
3
3 2 1
A B
Tiap paket dikirim pada waktu dan melalui route yang berbeda
SM241013 - Pengantar Sistem Telekomunikasi Semester genap 2008-2009
Packet Switching
16
1
3 2 1
A B
Tiap paket dikirim pada waktu dan melalui route yang berbeda
SM241013 - Pengantar Sistem Telekomunikasi Semester genap 2008-2009
Packet Switching
17
3 2 1
A B
Walaupun tiap paket sampai di tujuan tidak berurutan, masing-masing menempati posisi sesuai no. urut, sehingga penerima menerima data dengan urutan sesuai yang dikirim
SM241013 - Pengantar Sistem Telekomunikasi Semester genap 2008-2009
Contoh Paketisasi
18
Hello Bob
He ll o bBo
H He H H H Hll o Bo b
Message
Segmented Message
Packetized Message
Header
Paket 1 Paket 2 Paket 3 Paket 4 Paket 5
SM241013 - Pengantar Sistem Telekomunikasi Semester genap 2008-2009
Packet Switching• Keuntungan
– Efisiensi utilisasi jaringan• Jaringan dapat digunakan bersama (shared) secara dinamis
– Multiple data rates untuk jenis aplikasi yang berbeda-beda• Setiap aplikasi akan terhubung ke jaringan dengan data rate yang
sesuai kebutuhannya
– Tidak terjadi blocking jika beban jaringan tinggi, tetapi waktu pengiriman menjadi lama
– Mekanisme prioritas pengiriman dapat diberlakukan untuk paket-paket yang dianggap penting, seperti paket real-time
– Reliabilitas tinggi• Jika suatu rute terputus maka dapat digunakan rute lain
• Kelemahan– Tidak ada garansi quality of service (delay, paket hilang)
19
SM241013 - Pengantar Sistem Telekomunikasi Semester genap 2008-2009
Packet Swithing - Connectionless
20
• Merupakan datagram service yang analog dengan pengiriman surat via pos
• Setiap paket/datagram harus diberi address • Paket dikirim dari satu node ke node berikutnya dengan sistem store-
and-forward. Setiap node menentukan rute secara independen untuk tiap paket (paket tidak harus dikirim melalui rute yang sama)
• Paket dapat sampai di tujuan tidak sesuai urutan, sehingga di tempat tujuan perlu pengaturan sesuai nomor urut paket.
• Tidak perlu session setup sebelum transfer data• Tidak ada acknowledgement mengurangi trafik, tapi perlu protokol
dengan layer yang lebih tinggi untuk error cheking• Contoh:
– Internet Protocol (IP)
– Connectionless Network Protocol (CLNP)
SM241013 - Pengantar Sistem Telekomunikasi Semester genap 2008-2009
Connectionless
Keuntungan• Tidak ada waktu call setup• Adaptasi yang cepat jika
terjadi congestion/network overload
• Adaptasi yang cepat jika terjadi node failure
Kelemahan• Kedatangan paket bisa tidak
sesuai dengan urutannya• Adanya beban pemrosesan
karena setiap paket di proses di setiap node
• Receiver tidak memiliki persiapan terhadap paket yang datang
21
SM241013 - Pengantar Sistem Telekomunikasi Semester genap 2008-2009
Packet Switching - Connection Oriented
22
• Perlu dibangun sambungan (session setup) sebelum transfer data (disebut virtual path atau virtual circuit)
• Analog dengan sambungan percakapan telepon• Ada acknowledgement (pemberitahuan ke pengirim bahwa data
sudah diterima) lebih reliable• Cocok untuk trafik data yang terus menerus untuk waktu yang lama• Contoh:
– X-25
– Frame Relay
– Asynchronous Transfer Mode (ATM)
– Multiprotocol Label Switching (MPLS)
SM241013 - Pengantar Sistem Telekomunikasi Semester genap 2008-2009
Connection Oriented
Keuntungan• Kedatangan paket sesuai
urutannya• Terdapat mekanisme error
control• Penetapan satu rute untuk
satu koneksi• Penerima telah bersiap untuk
menerima paket yang datang
Kelemahan
23
• Adanya delay saat connection setup
• Adaptasi terhadap node failure kurang baik
• Adaptasi terhadap network overload kurang baik
SM241013 - Pengantar Sistem Telekomunikasi Semester genap 2008-2009
Circuit Switch vs Packet Switch
24
Circuit switchedPacket Switched connectionless
Packet Switched connection-oriented
Dedicated transmission path
No dedicated path No dedicated path
Continuous transmission of data
Transmission of packet Transmission of packet
Messages are not stored Packet may be stored until delivered
Packet stored until delivered
The path is established for entire conversation
Route established for each packet
Route established for entire packet
Call setup delay Packet transmission delay Call setup delay; packet transmission delay
Busy signal if called party busy
Sender may be notified if packet not delivered
Sender notified if connection denial
Overload may block call setup
Overload increases packet delay
May block call setup; increases packet delay
SM241013 - Pengantar Sistem Telekomunikasi Semester genap 2008-2009
Circuit Switch vs Packet Switch
25
Circuit switchedPacket Switched connectionless
Packet Switched connection-oriented
User responsible for message loss protection
Network may be responsible for individual packet
Network may be responsible for packet sequences
Fixed bandwidth transmission
Dynamic use of bandwidth Dynamic use of bandwidth
No overhead bits after call setup
Overhead bits in each packet
Overhead bits in each packet
Electromechanical or computerized switching nodes
Small switching nodes Small switching nodes
SM241013 - Pengantar Sistem Telekomunikasi Semester genap 2008-2009
26
Aplikasi teknologi Switching
Circuit Switching Packet Switching
Public Telephone NetworkMemberikan fasilitas hubungan telepon dua arah. Lokal, interlokal, internasional.
Private Branch Exhanges (PBX)Memberikan layanan komunikasi data dan suara, Hubungan dengan jaringan lain/interkoneksi danbisa digunakan unruk Private dan Public
Private Wide Area NetworkMemberikan layanan antar kota bagi pelanggan dalam satu group yang sama dengan menggunakan PBX
Data SwitchMemberikan layan interkoneksi antar kompute dalam satu area lokal.
Public Data Network (PDN)/ Value Added Network (VAN)Memberikan layanan komunikasi data dalam area yang luas (komputer dan terminalnya). Bisa digunakan secara sharing, layanan utility bagi bagi pengguna ydengan jumlah yang besar dalam satu komuniti.
Private Packet-switched NetworkMemberikan layanan bagi komunikasi terminal dan komputer dalam orgamisasi, dengan mengingat jumlah trafik dan data yang harus didistribusikan dalam organisasi.
SM241013 - Pengantar Sistem Telekomunikasi Semester genap 2008-2009
Message Switching
• Di tiap node yang dilalui pesan disimpan dalam buffer sebelum diteruskan
• Pesan diberi header yang berisi informasi ke mana pesan akan dikirim. Tujuan dapat lebih dari satu.
• Pesan baru akan diteruskan ke node berikutnya apabila telah diterima seluruhnya.
• Menggunakan teknik pengiriman “store and forward”• Contoh:
27
messageH
SM241013 - Pengantar Sistem Telekomunikasi Semester genap 2008-2009
Message Switching
28
SM241013 - Pengantar Sistem Telekomunikasi Semester genap 2008-2009
Message Switching
29
SM241013 - Pengantar Sistem Telekomunikasi Semester genap 2008-2009
Message Switching
30
SM241013 - Pengantar Sistem Telekomunikasi Semester genap 2008-2009
Message Switching
31
SM241013 - Pengantar Sistem Telekomunikasi Semester genap 2008-2009
Message Switching
32
SM241013 - Pengantar Sistem Telekomunikasi Semester genap 2008-2009
Message SwitchingKeuntungan
• Tidak perlu segmentasi/paketisasi data
• Overhead lebih kecil• Pesan dapat dikirim meskipun
penerima sibuk: – Disimpan di buffer sampai
penerima siap
Kelemahan
• Apabila terjadi error, terjadi pada seluruh pesan
• Delay karena proses store and forward
• Perlu buffer dengan kapasitas yang besar di setiap node
33
SM241013 - Pengantar Sistem Telekomunikasi Semester genap 2008-2009
34
Mengapa LAN?
ResourcResourceeSharingSharingSumber Daya Sumber Daya BersamaBersama
Large DataLarge DataTransfersTransfersKirim data (besar)Kirim data (besar)
NetworkNetworkBackupBackupCadanganCadangan
E-mailE-mail
GroupwareGroupwareSoftware GrupSoftware Grup
DistributeDistributeddDatabaseDatabasessBasis Data Basis Data TerdistribusiTerdistribusi
NetworkNetworkSecuritySecurityKeamanan Keamanan JaringanJaringan
NetworkNetworkManagementManagementManajemen JaringanManajemen Jaringan
Jika ada LAN maka …Jika ada LAN maka …
SM241013 - Pengantar Sistem Telekomunikasi Semester genap 2008-2009
Local Area Network• Local Area Network (LAN) adalah sistem komunikasi
yang menghubungkan banyak komputer/workstation• Secara teknis LAN merupakan medium yang dapat
digunakan bersama oleh oleh workstation yang tersambung untuk berkomunikasi satu sama lain
• Jaringan LAN meliputi area yang kecil, misalnya pada satu bangunan atau satu departemen/bagian dari kantor, kampus dll
• Kecepatannya berkisar antara 4 Mbps sampai >100 Mbps
• Dimiliki dan dikelola sendiri • Dalam bisnis dewasa ini merupakan suatu keharusan
/kebutuhan
SM241013 - Pengantar Sistem Telekomunikasi Semester genap 2008-2009
Topologi LAN• Tree• Bus
– Kasus khusus tree• Satu trunk, tidak ada cabang
• Ring• Star
SM241013 - Pengantar Sistem Telekomunikasi Semester genap 2008-2009
37
Data dan Jaringan multi Service lower Layers
MESH STAR
RING BUS
Topologi Jaringan
SM241013 - Pengantar Sistem Telekomunikasi Semester genap 2008-2009
38
Komponen Hardware LAN
• Media Transmisi – Kabel tembaga (Copper wire), kabel koaksial (coax cable), fiber-optic
• Servers - komputer penyedia layanan (file, database, printer, terminal, modem dan atau fax)
• Workstation – Personal computer TS atu CS• Storage & Back-up - magnetic tape
drives,floppy disk drives, hard disk drives, optical disks
• Network Interface Card (NIC) adalah ‘adaptor’ menghubungkan workstation dengan media transmisi
SM241013 - Pengantar Sistem Telekomunikasi Semester genap 2008-2009
LAN Protocol: Medium Access Control
• Medium Access Control (MAC) protocol – adalah metoda yang digunakan perangkat pada jaringan LAN agar mendapat akses dan mentransmisikan data ke media transmisi
Metoda AksesMetoda Akses
CONTENTIONCONTENTION TOKEN PASSINGTOKEN PASSING(IBM)(IBM)IEEE 802.3IEEE 802.3
IEEE 802.5IEEE 802.5
SM241013 - Pengantar Sistem Telekomunikasi Semester genap 2008-2009
Contention - CSMA/CDIEEE 802.3
Setiap node/terminal (komputer) memiliki akses yang sama ke media transmisi
• Setiap node/terminal mengamati media transmisi untuk melihat apakah sedang ada data (message) yang ditransmisikan
• Jika tidak ada, komputer dapat memulai transmisi data
Pekerjaan ‘mendengar’ media transmisi disebut sebagai Carrier Sensing
Kemampuan beberapa perangkat bersama-sama mengakses media transmisi disebut Multiple Access
Jika ada dua atau lebih perangkat bersama-sama memulai transmisi, terjadi Collision Detection
Jika Collision Detection terjadi, setiap perangkat memutuskan hubungan
Setiap perangkat menunggu secara acak sebelum berusaha untuk mengirim kembali
Protokol ini disebut sebagai Carrier-Sense Multiple Access / Collision Detection (CSMA/CD)
Metoda akses paling umum untuk topologi bus
SM241013 - Pengantar Sistem Telekomunikasi Semester genap 2008-2009
Token PassingIEEE 802.5
• Server membuat token (tongkat estafet !)• Setiap workstation menunggu transmisi token• Jika suatu wokstation menerima token – dan tak
ada data untuk dikirim - kirim token ke komputer berikut
• Jika token diterima – dan ada data untuk dikirim:– transmisikan data– tunggu tanda terima– setelah diterima, kirim token ke komputer berikut
• Token dibuat dengan tanda khusus (misal 11111111)
SM241013 - Pengantar Sistem Telekomunikasi Semester genap 2008-2009
Ethernet• Menggunakan Protokol CSMA/CD
• Menggunakan Kabel tembaga (dibungkus dan tidak), Coax, Fiber
• Kapasitas 30 to 100 perangkat (‘nodes’)
• Kecepatannya10 Mbps (Ethernet) sampai 100 Mbps (Fast Ethernet). Atau saat ini 1000 Mbps (Gigabit Ethernet)
SM241013 - Pengantar Sistem Telekomunikasi Semester genap 2008-2009
Metro Area Network• MAN adalah jaringan yang menghubungkan LAN-LAN yang berada
dalam satu kota• Kriteria utama: hubungan antar LAN menggunakan jaringan telepon
lokal• Protokol yang digunakan: X.25, Frame Relay, Asynchronous
Transfer Mode (ATM), ISDN (Integrated Services Digital Network), Dedicated T 1/Fractional T 1, ADSL (Asymmetrical Digital Subscriber Line), XDSL
• Hubungan antar lokal area network di suatu kota atau melalui suatu kampus.
• MAN Bisa disebut juga sebagai extention dari LANs• Bersifat individual user• Umumnya digunakan untuk mengirim trafic pembicaraan dan data • Terdapat dua standard Yaitu FDDI II ( Fibre Distribution Data
Interface) dan IEEE 802.6 ( Institution of Electrical and Electronic Engineers, USA)
• Kecepatan bisa 100 MBps dan 150 MBps.
SM241013 - Pengantar Sistem Telekomunikasi Semester genap 2008-2009
44
Metropolitan Area Network(MAN)
SM241013 - Pengantar Sistem Telekomunikasi Semester genap 2008-2009
45
Wide Area Network(WAN)
WAN adalah jaringan yang menghubungkan LAN-LAN yang berada dalam kota yang berbeda
Perbedaan dengan MAN hanya dalam penggunaan jaringan untuk menghubungkan LAN, yaitu dengan jaringan telepon jarak jauh
Protokol yang digunakan sama dengan yang digunakan pada MAN
WAN dikenal sebagai hubungan antar Komputer /Terminal yang bersifat intercity, intercountry dan intercontinental.
Atas dasar infra struktur komunikasi dapat dibagi dalam Terrestrial Data Networks (TDNs) dan Satellite Based Data Networks (SBDNs)
SM241013 - Pengantar Sistem Telekomunikasi Semester genap 2008-2009
46
Wide Area Network(WAN)
SM241013 - Pengantar Sistem Telekomunikasi Semester genap 2008-2009
LAN DevicesIstilah Definisi
HUB Pusat perkabelan yang canggih, dimana semua peralatan seperti printer, scanner,PC, dan lain-lain dihubungkan dalam satu jaringan LAN dengan Twisted pair kabel.
BRIDGE Menghubungkan banyak LAN bersama dan agak terbatas.
ROUTER Menghubungkan banyak LAN namun lebih kompleks dan dapat menangani sejumlah protokol, dapat mencari jalur yang terbaik
SERVER Sebuah komputer terpusat dengan berkas-berkas umum, server dihubungkan pada HUB. Berkas al. data organisasi, daftar penjualan, data mahasiswa, rekaman data medis dll.
SM241013 - Pengantar Sistem Telekomunikasi Semester genap 2008-2009
48
Hub Hub merupakan sentral dari suatu LAN atau enterprise
network Beberapa jenis hub antara lain :
• Repeater hub Memiliki beberapa connection port utk dihubungkan ke workstation Apabila ada station yg mengirim data, repeater meng-copy data tsb ke
semua port
• Wiring concentrator Merupakan token-ring network concentrator Sering disebut multistation access unit (MAU) Pada prinsipnya merupakan ring dalam kotak
• Switching hub Disebut juga frame switch atau LAN switch Memiliki multiport devices yang masing-masing beroperasi seperti LAN
terpisah dengan broadcast domain sendiri
• Workgroup hub Memiliki port-port yang dihubungkan ke hub yang lain Bisa merupakan repeater hub, concentrator atau switching hub
• Enterprise hub Merupakan sentral dimana semua workgroup hub di
perusahan/organisasi terhubung
SM241013 - Pengantar Sistem Telekomunikasi Semester genap 2008-2009
49
repeater/concentrator/switching hub
repeater/concentrator/switching hub
workgroup hub
workgroup hub
WAN and remote link
enterprise hub
Hub
SM241013 - Pengantar Sistem Telekomunikasi Semester genap 2008-2009
50
Router merupakan packet switches yang menghubungkan dua network
IP adrress paket yang diterima dichek dalam routing table
• Jika ada dalam tabel paket diteruskan ke network yang bersangkutan
• Jika tidak ada dalam tabel paket diteruskan ke router pada network yang hirarkinya lebih tinggi
Hal yang sama dilakukan oleh router pada hirarki network yang lebih tinggi
Pencarian IP address terakhir dilakukan oleh router pada NSP backbone
Router
SM241013 - Pengantar Sistem Telekomunikasi Semester genap 2008-2009
51
Akses ke INTERNET
INTERNET
Router LAN
Ini Kita
modem
Internet Service Provider ISP
SLIP/ PPPOr TCP/IP
“terminalEmulation”
TCP/IP
(Mis. Perpustakaan)Online Service Provider
TCP/IP
ISP
SM241013 - Pengantar Sistem Telekomunikasi Semester genap 2008-2009
52
http://www.theshulers.com/whitepapers/internet_whitepaper.html
Internet Infrastructure
SM241013 - Pengantar Sistem Telekomunikasi Semester genap 2008-2009
53
Internet Routing Hierarchy
http://www.theshulers.com/whitepapers/internet_whitepaper.html
Router Router Router
Router Router
SM241013 - Pengantar Sistem Telekomunikasi Semester genap 2008-2009
Contoh Jaringan MAN/WAN• Frame Relay (FR)
• Asynchronous Transfer Mode (ATM)
“Bahan ada di Modul 1”