Asymmetrical Digital Subscriber Line (ADSL)

Asymmetrical Digital Subscriber Line (ADSL)

A.    Definisi ADSL

ADSL (Asymmetric Digital Subscriber Line) merupakan metode transmisi data digital berkecepatan tinggi melalui kabel tembaga. ADSL mampu mengirimkan data dengan kecepatan bit yang tinggi, berkisar antara 1.5 Mbps – 8 Mbps untuk arah downstream (sentral – pelanggan), dan antara 16 Kbps – 640 Kbps untuk arah upstream (pelanggan – sentral). Kemampuan transmisi ADSL inilah yang mampu mengirimkan layanan interaktif multimedia melalui jaringan akses tembaga. ADSL sendiri merupakan salah satu anggota dari “DSL Family”. Teknologi x-DSL sendiri mempunyai berbagai macam variasi, yaitu:

•                     Asymmetrical Digital Subscriber Line (ADSL)

•                     Consumer Digital Subscriber Line (CDSL)

•                     ISDN-Digital Subscriber Line (IDSL)

•                     High bit rate Digital Subscriber Line (HDSL)

•                     Single High Speed DSL (SHDSL)

•                     Rate-adaptive Digital Subscriber Line (RADSL)

•                     Very High bit-rate Digital Subscriber Line (VDSL)

•                     Single or Symmetric Digital Subscriber Line (SDSL)

ADSL menggunakan kabel telpon yang telah ada, jadi bukan fiber optics. ADSL juga dijuluki revolusi di bidang internet atau istilah asingnya “broadband”.

B.    Cara Kerja Modem ADSL

Mekanisme kerja sistem ADSL dapat dilihat dalam Gambar :

Cara kerja ADSL menurut Gambar diatas adalah  informasi dari internet dapat diakses setelah melalui router/ATM switch diteruskan ke DSLAM. Di dalam DSLAM sendiri terdapat dua saluran yaitu suara dan data, sehingga perlu adanya sistem manajemen jaringan untuk mengaturnya. Dari DSLAM informasi diteruskan ke sisi pelanggan masuk ke splitter. Di dalam splitter input DSLAM dipisah menjadi dua yaitu berupa voice dan data. Untuk suara langsung menuju saluran telepon sedangkan data menuju modem ADSL/ATU-R sehingga tidak terjadi interferensi antara sinyal suara dan data. Modem ADSL siap digunakan untuk koneksi internet, tetapi jika ingin dishare maka perlu adanya hub atau switch untuk membagi koneksi dengan yang lain.

Bermacam-macam contoh dan bentuk splitter yang biasa digunakan dalam koneksi internet Speedy dapat dilihat pada Gambar :

Dalam modem ADSL itu sendiri terdapat bagian-bagian yang mempunyai fungsi masing-masing. Bagian-bagian tersebut adalah :

·      Power Supply : berisi sebuah penurun tegangan (transformer) dan rangkaian filter DC seperti kapasitor.

·      Koneksi untuk komunikasi data dengan komputer berupa antarmuka Ethernet, USB atau PCI. DSL digital data pump berfungsi dalam penyaluran dan penerimaan data dari saluran telepon ADSL.

·      DSL analog chip and line driver : sebagai antarmuka rangkaian digital pada modem termasuk microcontroller dengan saluran telepon ADSL.

·      Microcontroller : bertugas menangani pengkodean, protokol, pengukuran kualitas saluran, routing, firewall, autentikasi dan fungsi-fungsi lain pada router.

SPEEDY merupakan salah satu implementasi ADSL yang ada di pasaran, khususnya di Indonesia. Dengan layanan ini, jaringan akses telepon pelanggan ditingkatkan kemampuannya menjadi jaringan digital berkecepatan tinggi, sehingga selain mendapatkan fasilitas telepon (voice), pelanggan juga dapat melakukan akses internet (dedicated) dengan kecepatan (downstream) yang tinggi (s/d 800 Kbps). Data dan suara dapat disalurkan secara simultan melalui satu saluran telepon biasa dengan kecepatan yang dijaminkan sesuai dengan paket layanan yang diluncurkan dari modem sampai BRAS (Broadband Remote Access Server). 

Keunggulan layanan SPEEDY adalah :

1.                  Koneksi ke internet dapat dilakukan setiap saat (always on). Tidak seperti modem dial-up, SPEEDY tidak perlu logging on / off atau menunggu dial tone. Dengan SPEEDY, koneksi 24 jam. Setiap hubungan sifatnya dedicated connection.

2.                  Tidak seperti halnya cable modem (HFC) atau wireless LAN, dengan ADSL pelanggan tidak perlu kuatir kecepatan akses akan turun jika semakin banyak pelanggan lain yang log on. Dengan kabel modem, memungkinkan dilakukan share line dengan pengguna lainnya.

3.                  Koneksi memiliki sifat highly reliability dan highly secure.

4.                  Menggunakan saluran telepon eksisting atau saluran telepon yang ada sebagai media akses.

5.                  Saluran telepon dapat digunakan secara bersamaan dengan fasilitas akses internet (SPEEDY) tanpa saling menggangu dengan kecepatan upstream/downstream 64 kbps/384 kbps dan 64 kbps/512 kbps.

C.     Cara Penggunaan ADSL

Cara penggunaan ADSL di Indonesia, pertama-tama kita terlebih dahulu harus memiliki perangkat ADSL. Setelah memiliki perangkat ADSL, kita harus memeriksa keberadaan nomor telepon rumah kita di layanan Telkom Speedy, apakah sudah terdaftar atau belum. Selanjutnya yang harus diperhatikan adalah, seberapa jauh jarak antara gardu Telkom dengan rumah kita. Karena dalam ADSL, jarak sangat berpengaruh pada kecepatan koneksi Internet. Setelah memastikan bahwa nomor telepon sudah terdaftar dan jarak sudah diperhitungkan, yang harus kita lakukan selanjutnya adalah pemasangan ADSL pada sambungan telepon.

Untuk menyambungkan antara ADSL dengan line telepon, kita menggunakan sebuah alat yang disebut sebagai Splitter atau pembagi line. Splitter ini berguna untuk menghilangkan gangguan ketika kita menggunakan modem ADSL. Sehingga nantinya kita tetap dapat menggunakan Internet dan menjawab telepon secara bersamaan.

D.      Kelebihan dan Kelemahan ADSL

Kelebihan :

1.      Pembagian frekuensi menjadi dua, yaitu frekuensi tinggi untuk menghantarkan data, sementara frekuensi rendah untuk menghantarkan suara dan faksimile.

2.      Bagi pengguna di Indonesia yang menggunakan layanan Speedy, ADSL membuat akses Internet menjadi jauh lebih murah. Akses Internet tanpa khawatir dengan tagihan yang tidak sesuai yang diharapkan.

Kelemahan :

1.      Berpengaruhnya jarak pada kecepatan pengiriman data. Semakin jauh jarak antara modem dengan komputer, atau saluran telepon kita dengan digital subscriber line access multiplexer yang terdapat di gardu telepon, maka semakin lambat pula kecepatan mengakses Internet.

2.      Penggunaan kabel tembaga masih dominan digunakan, karena kabel serat optik masih belum merata digunakan. Hal ini menjadi akses Internet belum maksimal seperti yang diharapkan untuk penggunaan data saat ini.

Multiprotocol Label Switching (MPLS)

A.      Pengertian MPLS

Multiprotocol Label Switching (MPLS) adalah suatu solusi untuk permasalahan yang dihadapi oleh kecepatan network, rancangan lalu-lintas dan manajemen. MPLS telah muncul sebagai suatu solusi rapi untuk menemui bandwidth-management dan kebutuhan untuk jaringan tulang punggung berasis IP selanjutnya. Pengertian ini memberikan gambaran mendalam pada teknologi MPLS, dengan penekanan pada protokol. Pada masa sekarang, internet meningkatkan layanan kedalam suatu jaringan untuk meningkatkan variasi dari suatu aplikasi bagi komnsumen dan bisnis. Disamping data tradisional yang sekarang disajikan internet, suara baru dan multimedia jasa sedang dikembangkan dan disebarkan..

Multiprotocol Label Switching adalah arsitektur network yang didefinisikan oleh IETF (Internet Engineering Task Force) untuk memadukan mekanisme label swapping di layer 2 dengan routing di layer 3 untuk mempercepat pengiriman paket.

Paket-paket pada MPLS diteruskan dengan protokol routing seperti OSPF, BGP atau EGP. Protokol routing berada pada layer 3 sistem OSI, sedangkan MPLS berada di antara layer 2 dan 3. OSPF (Open Shortest Path First) adalah routing protocol berbasis link state (dilihat dari total jarak) setelah antar router bertukar informasi maka akan terbentuk database pada masing – masing router. BGP (Border Gateway Protocol) adalah router untuk jaringan external yang digunakan untuk menghindari routing loop pada jaringan internet.

B.       Komponen MPLS

          1.       Label Switched Path (LSP)

LSP merupakan jalur yang melalui satu atau serangkaian LSR dimana paket diteruskan oleh label swapping dari satu MPLS node ke MPLS node yang lain.

2.       Label Switching Router (LSR)

LSR adalah router yang mendukung MPLS forwarding. Maksudnya, MPLS node yang mampu meneruskan paket-paket layer-3. LSR biasa disebut juga dengan P (provider) router.

3.       MPLS Edge Node atau Label Edge Router (LER)

MPLS node yang menghubungkan sebuah MPLS domain dengan node yang berada diluar MPLS domain.

4.       MPLS Egress Node

MPLS node yang mengatur trafik saat paket meninggalkan MPLS domain.

5.       MPLS Ingress Node

MPLS node yang mengatur trafik saat akan memasuki MPLS domain.

6.       MPLS Label

Merupakan label yang ditempatkan sebagai MPLS header. Header tambahan ini diletakkan diantara layer 2 dan IP header.

7.       MPLS Node

Node yang menjalankan MPLS. MPLS node ini sebagai kontrol protokol yang akan meneruskan paket yang diterima berdasarkan label. 

C.     Arsitektur MPLS

MPLS didefinisikan untuk memadukan mekanisme label swapping di layer 2 dengan routing di layer 3 untuk mempercepat pengiriman paket. Arsitektur MPLS dipaparkan dalam RFC-3031 [Rosen 2001].

Gambar 2. Mekanisme pada jaringan MPLS

Pada gambar 2 merupakan ilustrasi pemisahan antara routing dan masukan forwarding, yang mana routing merupakan jaringan global yang membutuhkan kerjasama antar router sebagai partisipan. Protokol routing menentukan arah pengiriman paket dengan bertukar info routing. Sedangkan forwarding merupakan hal yang ada pada local router.

Pada proses forwarding, protokol ini menentukan forwarding berdasarkan label pada paket. Label yang pendek dan berukuran tetap mempercepat proses forwarding dan mempertinggi fleksibilitas pemilihan path. Hasil forwarding adalah network datagram yang bersifat lebih connection-oriented yaitu setiap virtual circuit harus disetup dengan protokol persinyalan sebelum transmisi (proses signaling).

Kebijakan kualitas paket (QoS Policy) menentukan paket yang sesuai dengan ketetapan administratif tingkat lalu lintas. Pada proses ini dapat dilakukan mark packet atau packet drop. Arsitektur MPLS dirancang guna memenuhi karakteristik-karakteristik yang diharuskan dalam sebuah jaringan kelas carrier (pembawa) berskala besar.  IETF membentuk kelompok kerja dengan tujuan untuk menstandarkan protokol-protokol yang menggunakan teknik pengiriman label swapping (pertukaran label). Penggunaan label swapping ini memiliki banyak keuntungan. Ia dapat memisahkan masalah routing dari masukan forwarding.

Routing merupakan masalah jaringan global yang membutuhkan kerjasama dari semua router sebagai partisipan. Sedangkan forwarding(pengiriman) merupakan masalah setempat (lokal). Router switch mengambil keputusannya sendiri tentang jalur mana yang akan diambil. MPLS juga memiliki kelebihan yang mampu memperkenalkan kembali connection stack ke dalam dataflow IP.

D.      Enkapsulasi Paket

MPLS hanya melakukan enkapsulasi paket IP, dengan memasang header MPLS. Header MPLS terdiri atas 32 bit data, termasuk 20 bit label, 2 bit eksperimen, dan 1 bit identifikasi stack, serta 8 bit TTL. Label adalah bagian dari header, memiliki panjang yang bersifat tetap, dan merupakan satu-satunya tanda identifikasi paket. Label digunakan untuk proses forwarding, termasuk proses traffic engineering.

Gambar 3. Penambahan header MPLS

Setiap LSR (Label Switching Router) memiliki tabel yang disebut label-swiching table. Tabel itu berisi pemetaan label masuk, label keluar, dan link ke LSR berikutnya. Saat LSR menerima paket, label paket akan dibaca, kemudian diganti dengan label keluar, lalu paket dikirimkan ke LSR berikutnya. 

Selain paket IP, paket MPLS juga bisa dienkapsulasikan kembali dalam paket MPLS. Maka sebuah paket bisa memiliki beberapa header. Dan bit stack pada header menunjukkan apakah suatu header sudah terletak di 'dasar' tumpukan header MPLS itu.

E.      Fungsi MPLS

·  Menghubungkan protokol satu dengan lainnya dengan Resource Reservation Protocol(RSVP) dan Open Shortest Path First (OSPF). 

·         Menetapkan mekanisme untuk mengatur arus traffic berbagai jalur, seperti arus antar perangkat keras yang berbeda, mesin, atau untuk arus pada aplikasi yang berbeda.

·         Digunakan untuk memetakan IP secara sederhana. Mendukung IP, ATM dan Frame-Relay Layer-2 protokol.

F.      Cara Kerja MPLS

Untuk mengetahui proses switching yang terjadi pada MPLS dapat diketahui dengan gambar berikut,

Gambar 4. Proses switching pada MPLS

    Prinsip kerja MPLS ialah menggabungkan kecepatan switching pada layer 2 dengan kemampuan routing dan skalabilitas pada layer 3. Cara kerjanya adalah dengan menyelipkan label di antara header layer 2 dan 3 pada paket yang diteruskan. Label dihasilkan oleh Label-Switching Router (LSR) dimana bertindak sebagai penghubung jaringan MPLS dengan jaringan luar. Label berisi informasi tujuan node selanjutnya kemana paket harus dikirim, kemudian paket diteruskan ke node berikutnya, di node ini label paket akan dilepas dan diberi label yang baru yang berisi tujuan berikutnya. Paket-paket diteruskan dalam path yang disebut LSP (Label Switching Path).

  

G.      Contoh Penggunaan MPLS Pada Jaringan

Gambar 5. Contoh Penggunaan MPLS Pada Jaringan

Keterangan:

Misalnya kita akan menghubungkan antara jaringan di Lokasi A dengan jaringan di Lokasi C maka kita dapat melakukannya dengan beberapa cara misalnya melalui jalur routing protocol ataupun melalui jalur MPLS.

1.       Dengan Jalur Routing Protocol

Jalur dari Lokasi A akan menuju ke R10 (Router 10) lalu menuju ke R1 (Router 1) selanjutnya ke R2 (Router 2) atau ke R4 (Router 4) kemudian jalurnya menuju ke R3 (Router 3) setelah itu ke R7 (Router 7) dan akhirnya langsung ke Lokasi C. Routing Protocol yang bisa digunakan antara lain yaitu OSPF, BGP dan RIP. Jalur internet yang menghubungkan antara Lokasi A dengan Lokasi C apabila menggunakan routing protocol akan memerlukan waktu yang lebih lama dibandingkan dengan jalur MPLS karena dengan routing protocol jalur yang dilewati lebih banyak.

2.       Dengan VPN MPLS1.        

VPN sama halnya dengan jalur MPLS, bedanya hanya data yang dikirim di enkripsi untuk menjaga keprivasian datanya. Selain itu dengan VPN MPLS dapat lebih singkat jalurnya hanya dengan menghubungkan Router di Lokasi A dengan Lokasi C.

ASYNCHRONOUS TRANSFER MODE

A.  PENGERTIAN ASYNCHRONOUS TRANSFER MODE (ATM).

    Asynchronous Transfer Mode (ATM) adalah teknologi switching dan multiplexing, dimaksudkan untuk memindahkan berbagai jenis trafik (data, suara, video, audio) dengan cepat dan efisien. Circuit switching umumnya mensyaratkan bahwa paket di set ke posisi dalam frame berulang, misalnya sinkron dalam waktu, langkah, sesuai dengan aplikasi dan / atau jam jaringan. Transmisi Asynchronous memungkinkan sel-sel yang akan diposisikan di mana saja dalam data stream. ATM saat ini memiliki kecepatan 155Mbps (OC-3port), 622Mbps (OC-12 port), 1,2 Gbps dan 2,5 Gbps. Asynchronous Transfer Mode (ATM) merupakan protokol jaringan yang berbasis sel, yaitu paket-paket kecil yang berukuran tetap (48 byte data + 5 byte header) pada sirkuit virtual. Protokol lain yang berbasis paket, seperti IP dan Ethernet, menggunakan satuan data paket yang berukuran tidak tetap.

 Gambar 1. ATM Network.

Walaupun ATM tidak mencapai kecepatan Gigabit di atas network, feature delay dan waktu interval menjadikannya teknologi potensial untuk LAN kecepatan tinggi membawa aplikasi multimedia.

 Gambar 2. ATM sebagai Jaringan Kinerja Tinggi

B.    KONSEP DASAR ASYNCHRONUS TRANSFER MODE (ATM)

     ATM adalah suatu mode transfer yang berorientasi pada bentuk paket yang spesifik, dengan panjang tetap, berdasarkan system Asynchronous Time Division Multiplexing (ATDM), menggunakan format dengan ukuran tertentu yang disebut sel. Informasi yang terdapat didalam sel ditransmisikan dalam jaringan setelah Sebelumnya ditambahkan header diawal sel yang berfungsi sebagai routing dan control sel.

   ATM bersifat service independence semua service (suara, data serta gambar/citra) dapat ditransmisikan melalui ATM dengan cara penetapan beberapa tipe ATM Adaptation Layer (AAL). AAL berfungsi mengubah format informasi yang asli kedalam format ATM sehingga dapat ditransmisikan. ATM dapat diimplementasikan di jaringan yang ada sekarang dengan tiga cara, diurut dari yang paling mudah ke yang paling sukar adalah Native ATM APIs, Classical IP dan Address Resolution Protocol dan LANE Native ATM APIs.

      Pada ATM seluruh informasi yang akan ditransfer akan dibagi menjadi slot-slot dengan ukuran tetap yang disebut cell. Ukuran cell pada ATM adalah 53 octet (1 octet = 8 bits) yang terdiri dari :

48 octet untuk filed informasi.

5 octet untuk HEADER.

Sel-sel ATM terdiri dari: 5 byte HEADER dan 48 byte INFORMASI UNI cell ATM terdiri dari: GFC, VPI, VCI, PT, CLP, HEC dan informasi. NNI cell ATM terdiridari: VPI, VCI, PT, CLP, HEC dan informasi.

Gambar 3. Konsep dasar ATM Protocol.

C. CARA KERJA ATM

   Cara kerja ATM adalah dengan memotong-motong dan menggabungkan kembali berbagai tipe trafik informasi tersebut (voice, video dan data) dalam format sel berukuran 53 byte melalui saluran fisik yang sama. Proses tersebut dinamakan statistical multiplexing. Masing sel terdiri dari 48 byte payload (berisi informasi) dan 5 byte header (berisi alamat dan routing).

D. KARAKTERISTIK ATM

1. Pada basis link to link tidak menggunakan proteksi error dan flow control.
2. ATM beroperasi pada connection oriented mode. Dengan menggunakan connection-oriented ini akan memungkinkan network untuk menjamin packet loss yang seminim mungkin.
3. Pengurangan fungsi header, karena fungsi header diabatasi, maka implementasi header processing dalam ATM node sangat mudah / sederhana dan dapat dilakukan pada kecepatan yang sangat tinggi (150 Mbps sampai 2.5 Gbps) dan hal ini akan menyebabkan processing delay dan queuing delay yang rendah.
4. Lapisan Protokol ATM. ATM Layer merupakan lapisan digunakan untuk menyambungkan protokol. Lapisan Fisik melibatkan spesifikasi media transmisi dan skema pengkodean sinyal. 
5. Panjang filed informasi dalam satu cell relatif kecil. Hal ini dilakukan untuk mengurangi ukuran buffer internal dalam switching node, dan untuk membatasi queuing delay yang terjadi pada buffer tersebut. Buffer yang kecil akan menjamin delay dan delay jitter rendah, hal ini diperlukan untuk keperluan service-service real time.

E.   PROSES KERJA ATM PROTOKOL LAYER

     Blok-blok data dengan berbagai ukuran yang dihantarkan oleh pengguna dari lapisan tertinggi akan dihantar kembali ke ATM Adaptation Layer (AAL), dimana pada proses ini header, trailer, padding octets, dan Cyclic Redundancy Check(CRC) bit bergantung pada syarat-syarat tertentu pada tiap blok-blok data.Setiap blok data akan dipecahkan ke dalam beberapa blok data yang lebih kecil yang kemudiannya akan dikapsulkan kepada 53 sel oktet di lapisan ATM.Data inilah yang nantinya akan dihantar ke  destinasi yang diingini.

Model referensi protokol melibatkan tiga taraf yang berbeda:

• Taraf pemakai: tersedia untuk transfer informasi pemakai, bersama-sama dengan kontrol-kontrol yang terkait.
• Taraf kontrol: menampilkan fungsi-fungsi kontrol panggilan dan kontrol koneksi
• Taraf manajemen: menampilkan fungsi-fungsi manajemen yang berkaitan dengan sistem secara keseluruhan

F.    KEUNTUNGAN ASYNCHRONUS TRANSFER MODE (ATM)

      ATM mampu menangani semua jenis trafik komunikasi (voice, data, image, video, suara dengan kecepatan tinggi, multimedia dans ebagainya) dalam satu saluran dan dengan kecepatan tinggi). ATM dapat digunakan dalam Local Area Network dan Wide Area Network (WAN).  Dalam pembangunan LAN, penggunaan ATM dapat menghemat biaya karena Pemakai yang akan menghubungkan dirinya dengan system ATM LAN dapat menggunakan adapter untuk menyediakan kecepatan transmisi sesuai dengan bandwidth yang mereka butuhkan.

G.   TERMINOLOGI SEL (CELL)

      Pengertian sel menurut rekomendasi ITU-T I.113 adalah suatu blok dengan panjang yang tetap (fixed length) dan diidentifikasi dengan suatu label pada ATM layer. Berikut adalah definisi untuk jenis cell yang berbeda sesuai dengan rekomendasi ITU-T I.321

1. Idle Cell (physical layer), merupakan yang disisipkan / dipisahkan oleh physical layer untuk mengadaptasi cell flow rate pada daerah batas (boundary) diantara ATM layer dan physical layer ke kapasitas payload yang ada dari sistem transmisi yang digunakan.
2. Valid Cell (physical layer), suatu cell yang mana bagian headernya tidak memiliki error atau belum dimodifikasi oleh proses verifikasi Header Error Control (HEC)
3. Assigned Cell (ATM layer), cell yang menyediakan suatu service ke satu aplikasi dengan menggunakan ATM layer service.
4. Unassigned Cell (ATM layer), merupakan ATM layer cell yang bukan assign cell.

    Hanya assigned cell dan unassigned cell saja yang diteruskan dari physical layer ke ATM layer, sedangkan cell yang lainnya tidak membawa informasi yang terkait dengan ATM layer atau layer yang lebih tinggi lagi dan cell ini hanya akan diprosesoleh physical layer saja.

H.     ATM DEVICES DAN THE NETWORK ENVIRONMENT

      ATM adalah teknologi sel switching dan multiplexing yang menggabungkan kelebihan dari circuit switching yang memiliki kapasitas dan delay transmisi konstan dengan packet switching yang memiliki fleksibilitas dan efisiensi untuk lalu lintas yang berselang-seling.

1. ATM Devices

       Jaringan ATM terdiri dari ATM switch dan ATM endpoint. ATM Switch bertanggung jawab untuk transit sel melalui jaringan ATM, atau dapat didevinisikan bertugas menerima sel yang masuk dari ATM endpoint atau switch ATM lain, kemudian membaca dan memperbarui informasi di dalam header sel dan dengan cepat mengarahkan sel ke sebuah interface output ke arah tujuan. ATM endpoint berisi ATM network interface adapter. Contoh dari ATM endpoint adalah workstation, router, Digital Service Unit (DSU), LAN switch, dan Video CODEC.

     2.   ATM Network Interfaces

          Jaringan ATM terdiri dari set ATM switch yang dihubungkan dengan interface Point-to-Point ATM link. ATM Switch mendukung dua jenis interface yakni UNI (User to Network Interface) dan NNI (Network to Network Interface). UNI menghubungkan end system (seperti host dan router) ke ATM switch sedangkan NNI menghubungkan dua ATM switch.

 

 Gambar 5. Spesifikasi Inteface ATM

I.    FORMAT HEADER SEL ATM

       Terdapat dua format header sel ATM yaitu : 

1. UNI header digunakan untuk komunikasi antara endpoint dengan ATM switch dalam jaringan Private ATM. 
2. NNI header yang digunakan untuk komunikasi antar ATM switch. Gambar berikut mengilustrasikan format dasar sel ATM, format header sel UNI, dan format header sel NNI.

 

 Gambar 6. Format Dasar Sel ATM

ATM Cell Header Fields

Berikut adalah deskripsi dari beberapa field yang terdapat pada header sel ATM baik NNI maupun UNI:

1. Generic Flow Control (GFC)
2. Virtual Path Identifier (VPI)
3. Virtual Channel Identifier (VCI)
4. Payload Type (PT)
5. Cell Loss Priority (CLP)
6. Header Error Control (HEC)

ETHERNET

A. Definisi Ethernet

          Ethernet adalah metode media akses agar memperbolehkan semua host di dalam jaringan untuk share bandwidth dalam suatu link. Ethernet merupakan salah satu alat (media komunikasi) yang dipasang di dalam CPU pada PCI slot. Ini berfungsi untuk menghubungkan kabel dalam jaringan dan  memungkinkan terjadi koneksi internet, intranet, atau ekstranet.

     Ethernet adalah salah satu skenario pengkabelan dan pemrosesan sinyal untuk data dalam jaringan. Sebenarnya ada berbagai metode akses yang digunakan dalam jaringan diantaranya, Ethernet, FDDI, Token Ring, Wireless LAN, Bridging, dan Virtual Bridged LAN. Masing-masing metode mempunyai interface yang berbeda-beda. Interface yang digunakan pada ethernet disebut ethernet card. Ada berbagai macam interface untuk ethernet berdasarkan media transmisi yang digunakan, ini akan dibahas pada topik selanjutnya. Ada banyak metode-metode lain yang lebih cepat dari ethernet, namun dari sisi harga untuk interface-interface ethernet sangat terjangkau sehingga sampai sekarang ethernet masih menjadi pilihan kebanyakan orang.Selain murah, ethernet sangat banyak beredar di pasaran, tidak terlalu sulit untuk mendapatkannya.

B. Sejarah Ethernet

Ide awal Ethernet berkembang dari masalah bagaimana menghubungkan dua atau lebih host yang menggunakan medium yang sama dan mencegah interferensi sinyal satu sama lain. Masalah multiple access ini telah dipelajari pada awal tahun 1970-an di University of Hawaii. Sebuah sistem yang disebut Alohanet dikembangkan untuk memungkinkan berbagai stasiun di Hawaii dapat berbagi frekuensi radio. Hasil ini kemudian membentuk dasar untuk akses Ethernet yang dikenal sebagai metode akses CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection). 

Pada tahun 1973, Robert (Bob) Metcalfe, seorang insinyur lulusan MIT, penyandang gelar Ph.D dari Harvard,  yang bekerja di Xerox Palo Alto Research Center (PARC). Dalam kursus pelatihan kerja personil militer AS untuk menggunakan jaringan paket operasional pertama di dunia yang dikenal sebagai Advanced Research Projects Agency Network (ARPANET) , ia sering melakukan perjalanan ke Washington DC.

Pada bulan Agustus 2012, IEEE bergabung dengan organisasi terkemuka global lainnya, termasuk Dewan Internet Architecture (IAB), Internet Engineering Task Force (IETF), Internet Society dan World Wide Web Consortium (W3C), mengumumkan dukungannya pada OpenStand, external link yang bersama-sama mengembangkan seperangkat prinsip-prinsip membangun paradigma modern global, standar terbuka. Di bawah OpenStand, ekonomi pasar global dalam hubungannya dengan inovasi teknologi di seluruh dunia terus membantu memfasilitasi pengembangan standar terbuka dan penyebaran, termasuk standar untuk generasi berikutnya dari kecepatan Ethernet 100G, 400G, dan seterusnya.

C. Standarisasi Ethernet

      IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers) adalah sebuah organisasi yang mengurusi masalah pengembangan teknologi yang berhubungan dengan keteknikan elektro dan elektronika.IEEE menangani berbagai macam standar, diantaranya adalah tentang standarisasi peralatan yang dipakai untuk jaringan.IEEE 802 misalnya, kategori ini mengurusi masalah standarisasi tentang LAN (Local Area Network) dan MAN (Metropolitan Area Network). Standar IEEE 802 melibatkan dua lapisan layer OSI (Open System Interconnection), yaitu Physical Layer dan Data Link Layer. Pada prakteknya standarisasi IEEE membagi datalink layer menjadi dua bagian, yaitu Logical Link Control (LLC) dan Media Access Control (MAC).  

       Standar IEEE 802.3 mendefinisikan layer fisik dan sublayer datalink dari OSI. Ethernet sendiri merupakan standar pertama yang digunakan untuk koneksi jaringan.Karena perkembangannya yang pesat, terdapat beberapa versi ethernet sesuai dengan teknologi dan tahun peluncurannya sebagai standar baru.

D. Modus Operasi Ethernet

Dua modus operasi utama dari ethernet adalah full duplex dan half duplex.

1. Full Duplex

Dalam komunikasi full-duplex, dua pihak yang saling berkomunikasi akan mengirimkan informasi dan menerima informasi dalam waktu yang sama, dan umumnya membutuhkan dua jalur komunikasi.

Komunikasi full-duplex juga dapat diraih dengan menggunakan teknik multiplexing, di mana sinyal yang berjalan dengan arah yang berbeda akan diletakkan pada slot waktu (time slot) yang berbeda. Kelemahan teknik ini adalah bahwa teknik ini memotong kecepatan transmisi yang mungkin menjadi setengahnya.

2.      Half Duplex

Half-duplex merupakan sebuah mode komunikasi di mana data dapat ditransmisikan atau diterima secara dua arah tapi tidak dapat secara bersama-sama.Contoh paling sederhana adalah walkie-talkie, di mana dua penggunanya harus menekan sebuah tombol untuk berbicara dan melepaskan tombol tersebut untuk mendengar.Ketika dua orang menggunakan walkie-talkie untuk berkomunikasi pada satu waktu tertentu, hanya salah satu di antara mereka yang dapat berbicara sementara pihak lainnya mendengar. Jika kedua-duanya mencoba untuk berbicara secara serentak, kondisi "collision" (tabrakan) pun terjadi dan kedua pengguna walkie-talkie tersebut tidak dapat saling mendengarkan apa yang keduanya kirimkan.

Perbedaan keduanya hanyalah bahwa, sebuah koneksi half duplex memungkinkan trafik data mengalir kedua arah, namun tidak secara bersamaan.Sedangkan full duplex memungkinkan pengiriman dan penerimaan data pada saat yang bersamaan, sehingga secara efektif meningkatkan laju transmisi menjadi dua kali lipatnya.

Ada modus operasi lain yaitu simplex, dimana hanya memungkinkan pengiriman data satu arah saja. Simplex adalah salah satu bentuk komunikasi antara dua belah pihak, di mana sinyal-sinyal dikirim secara satu arah.Metode transmisi ini berbeda dengan metode full-duplex yang mampu mengirim sinyal dan menerima secara sekaligus dalam satu waktu, atau half-duplex yang mampu mengirim sinyal dan menerima sinyal meski tidak dalam satu waktu.Transmisi secara simplex terjadi di dalam beberapa teknologi komunikasi, seperti siaran televisi atau siaran radio.

Transmisi simplex tidak digunakan dalam komunikasi jaringan karena node-node dalam jaringan umumnya membutuhkan komunikasi secara dua arah. Memang, beberapa komunikasi dalam jaringan, seperti video streaming, terlihat seperti simplex, tapi sebenarnya lalu lintas komunikasi terjadi secara dua arah, apalagi jika protokol TCP yang digunakan sebagai protokol lapisan transportnya.

Namun, modus operasi ini tidak digunakan pada ethernet.Secara spesifikasi formal, 10BaseT maupun 100BaseTX mendukung full duplex, namun dalam prakteknya kemampuan ini hanya diimplementasikan pada 100BaseTX.

E. Cara Kerja Ethernet

Ethernet merupakan sebuah teknologi jaringan yang menggunakan metode transmisi Baseband yang mengirim sinyalnya secara serial bit pada satu waktu. Ethernet beroperasi dalam modus half-duplex, yang berarti setiap station dapat menerima atau mengirim datatapi tdak dapat melakukan keduanya secara sekaligus.Fast Ethernet serta Gigabit Ethernet dapat bekerja dalam modus full-duplex atau half-duplex.

Ethernet menggunakan metode kontrol akses media Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection untuk menentukan station mana yang dapat mentransmisikan data pada waktu tertentu melalui media yang digunakan. Dalam jaringan yang menggunakan teknologi Ethernet, setiap komputer akan “mendengar” terlebih dahulu sebelum„berbicara”, artinya mereka akan melihat kondisi  jaringan apakah  tidak ada komputer lain yang sedang  mentransmisikan data. Jika tidak ada komputer yang mentransmisikan data, maka setiap komputer yang mau mengirimkan data dapat mencoba untuk mengambil alih jaringan untuk mentransmisikan sinyal.Sehingga, dapat dikatakan bahwa jaringan yang menggunakan teknologi Ethernet adalah jaringan yang dibuat berdasarkan basis First-Come, First-Served, daripada melimpahkan kontrol sinyal kepada Master Station seperti dalam teknologi jaringan lainnya.

Jika dua station hendak mencoba untuk mentransmisikan data pada waktu yang sama, maka kemungkinan akan terjadi collision (kolisi/tabrakan) , yang akan mengakibatkan dua stasion tersebut menghentikan transmisi data, sebelum akhirnya mencoba untuk mengirimkannya lagi pada interval waktu yang acak (yang diukur dengan satuan milidetik). Semakin banyak station dalam sebuah jaringan Ethernet, akan mengakibatkan jumlah kolisi yang semakin besar pula dan kinerja jaringan pun akan menjadi buruk. Kinerja Ethernet yang seharusnya 10 Mbit/detik, jika dalam jaringan terpasang 100 node, umumnya hanya menghasilkan kinerja yang berkisar antara 40% hingga 55% dari bandwidth yang diharapkan (10 Mbit/detik). Salah satu cara untuk menghadapi masalah ini adalah dengan menggunakan Switch Ethernet untuk melakukan segmentasi terhadap jaringan Ethernet ke dalam beberapa collision domain.

Pada metoda CSMA/CD, sebuah host komputer yang akan mengirim data ke jaringan pertama-tama memastikan bahwa jaringan sedang tidak dipakai untuk transfer dari dan oleh host komputer lainnya. Jika pada tahap pengecekan ditemukan transmisi data lain dan terjadi tabrakan (collision), maka host komputer tersebut diharuskan mengulang permohonan (request) pengiriman pada selang waktu berikutnya yang dilakukan secara acak (random).

Teknik ini disebut dengan backloff algorithm.Dengan demikian maka jaringan efektif bisa digunakan secara bergantian.Untuk menentukan pada posisi mana sebuah host kmomputer berada, maka tiap-tiap perangkat ethernet diberikan alamat (address) sepanjang 48 bit yang unik (hanya satu di dunia). Informasi alamat disimpan dalam chip yang biasanya nampak pada saat komputer di start dalam urutan angka berbasis 16. 48 bit angka agar mudah dimengerti dikelompokkan masing-masing 8 bit untuk menyertakan bilangan berbasis 16 seperti contoh di atas (00 40 05 61 20 e6), 3 angka di depan adalah kode perusahaan pembuat chip tersebut. Chip diatas dibuat oleh ANI Communication Inc.

F. Jenis-Jenis Ethernet

Berdasarkan kecepatannya terbagi menjadi tiga ,yaitu :

1. Standard Ethernet

Standar Ethernet adalah Ethernet yang berkecepatan 10 Mbps, Standard Ethernet sudah jarang sekali digunakan di kehidupan sekarang ini, Kenapa?Karena bisa dibilang Standard Ethernet sudah kalah dibandingkan dengan FastEthernet dan Gigabit Ethernet atau Kurang reliable.

·         10Base5 Kabel ini memiliki panjang maksimal 500 m.

·         10Base2 Kabel ini memiliki panjang maksimal 185 m.

·         10BaseT Kabel ini memiliki pajang maksimal yaitu 100 m.4.

·         10BaseFL Merupakan standar bagi kabel fiber optic. 

     2. Fast Ethernet

Ethernet adalah Ethernet yang berkecepatan 100 Mbps, Fast Ethernet adalah Ethernet yang sering sekali digunakan dalam kehidupan sekarang ini karena secara kecepatan Fast Ethernet adalah Ethernet yang tidak terlalu mahal dan berkecepatan 100 Mbps dan bisa dibilang sangat reliable sehingga banyak digunakan.

·         100BaseT4 

·         100BaseTX, 

·         100BaseFX 

    3. Gigabit Ethernet

Gigabit Ethernet adalah Ethernet yang berkecepatan 1000 Mbps, yang mana kecepatannya 10x lebih cepat dibanding Fast Ethernet. Untuk Gigabit Ethernet memang dalam segi kecepatan sangat cepat namun harga yang masih mahal menjadi kendala bagi masyarkat yang akan menggunakan Gigabit Ethernet. Tapi biasanya digunakan pada kebutuhan jaringan yang besar.

·         1000BaseT 

·         1000BaseLX, 

·         Ethernet Cable Segment Length

G. Metoda pada Ethernet

Teknologi ini terbagi menjadi 2 yaitu :

1.      CSMA /CD ( Carrier Sense Multiple Access/Collision Detection)

Sebuah metode media access control (MAC) yang digunakan oleh teknologi jaringan Ethernet. 

2.      CSMA /CA ( Carrier Sense Multiple Access/ Collision Avoidance).

Konsep ini membuat komputer melakukan pengiriman pada saat jalur kosong atau tidak ada pengiriman data, baru dilakukan. Dimana sebelum melakukan pengiriman komputer yang akan mengirimkan file akan membuat broadcastmessage untuk memberitahukan pada komputer lain bahwa dia akan mengirim file dan komputer yang menerima broadcastmessage, akan menunggu hingga pengiriman selesai lalu dia akan mengirimkan filenya dengan cara yang sama juga.

H. Frame Ethernet

Ethernet mentransmisikan data melalui kabel jaringan dalam bentuk paket-paket data yang disebut dengan Ethernet Frame. Sebuah Ethernet frame memiliki ukuran minimun 64 byte, dan maksimum 1518 byte dengan 18 byte diantaranya digunakan sebagai infromasi mengenai alamat sumber, alamat tujuan, protokol jaringan yang digunakan, dan beberapa informasi lainnya yang disimpan dalam header serta trailer (footer). Dengan kata lain, maksimum jumlah data yang dapat ditransmisikan (payload) dalam satu buah frame adalah 1500 byte.