Arsitektur Jaringan

Ada beberapa istilah yang menjelaskan arsitektur jaringan.

Arsitektur topologi merupakan bentuk koneksi fisik untuk menghubungkan setiap node pada sebuah jaringan. Pada sistem LAN terdapat tiga topologi utama yang paling sering digunakan: bus, star, dan ring. Topologi jaringan ini kemudian berkembang menjadi topologi tree dan mesh yang merupakan kombinasi dari star, mesh, dan bus. Dengan populernya teknologi nirkabel dewasa ini maka lahir pula satu topologi baru yaitu topologi wireless. Berikut topologi-topologi yang dimaksud:

1. Topologi Bus
2. Topologi Ring (Cincin)
3. Topologi Star (Bintang)
4. Topologi Tree (Pohon)
5. Topologi Mesh (Tak beraturan)

Topologi Wireless (Nirkabel)

Topologi Bus 

Topologi bus ini sering juga disebut sebagai topologi backbone, dimana ada sebuah kabel coaxial yang dibentang kemudian beberapa komputer dihubungkan pada kabel tersebut.

• Secara sederhana pada topologi bus, satu kabel media transmisi dibentang dari ujung ke ujung, kemudian kedua ujung ditutup dengan “terminator” atau terminating-resistance (biasanya berupa tahanan listrik sekitar 60 ohm).

• Pada titik tertentu diadakan sambungan (tap) untuk setiap terminal.
• Wujud dari tap ini bisa berupa “kabel transceiver” bila digunakan “thick coax” sebagai media transmisi.
• Atau berupa “BNC T-connector” bila digunakan “thin coax” sebagai media transmisi.
• Atau berupa konektor “RJ-45” dan “hub” bila digunakan kabel UTP.
• Transmisi data dalam kabel bersifat “full duplex”, dan sifatnya “broadcast”, semua terminal bisa menerima transmisi data.

 

• Suatu protokol akan mengatur transmisi dan penerimaan data, yaitu Protokol Ethernet atau CSMA/CD.
• Pemakaian kabel coax (10Base5 dan 10Base2) telah distandarisasi dalam IEEE 802.3, yaitu sbb:

TABEL: Karakteritik Kabel Coaxial

	10Base5	10Base2
Rate Data	10 Mbps	10 Mbps
Panjang / segmen	500 m	185 m
Rentang Max	2500 m	1000 m
Tap / segmen	100	30
Jarak per Tap	2.5 m	0.5 m
Diameter kabel	1 cm	0.5 cm

• Melihat bahwa pada setiap segmen (bentang) kabel ada batasnya maka diperlukan “Repeater” untuk menyambungkan segmen-segmen kabel.

Kelebihan topologi Bus adalah:

• Instalasi relatif lebih murah
• Kerusakan satu komputer client tidak akan mempengaruhi komunikasi antar client lainnya
• Biaya relatif lebih murah

Kelemahan topologi Bus adalah:

• Jika kabel utama (bus) atau backbone putus maka komunikasi gagal
• Bila kabel utama sangat panjang maka pencarian gangguan menjadi sulit

Kemungkinan akan terjadi tabrakan data(data collision) apabila banyak client yang mengirim pesan dan ini akan menurunkan kecepatan komunikasi.

Topologi Ring (Cincin)

Topologi ring biasa juga disebut sebagai topologi cincin karena bentuknya seperti cincing yang melingkar. Semua komputer dalam jaringan akan di hubungkan pada sebuah cincin. Cincin ini hampir sama fungsinya dengan concenrator pada topologi star yang menjadi pusat berkumpulnya ujung kabel dari setiap komputer yang terhubung.

• Secara lebih sederhana lagi topologi cincin merupakan untaian media transmisi dari satu terminal ke terminal lainnya hingga membentuk suatu lingkaran, dimana jalur transmisi hanya “satu arah”.

Tiga fungsi yang diperlukan dalam topologi cincin : penyelipan data, penerimaan data, dan pemindahan data.

 

• Penyelipan data adalah proses dimana data dimasukkan kedalam saluran transmisi oleh terminal pengirim setelah diberi alamat dan bit-bit tambahan lainnya.
• Penerimaan data adalah proses ketika terminal yang dituju telah mengambil data dari saluran, yaitu dengan cara membandingkan alamat yang ada pada paket data dengan alamat terminal itu sendiri. Apabila alamat tersebut sama maka data kiriman disalin.
• Pemindahan data adalah proses dimana kiriman data diambil kembali oleh terminal pengirim karena tidak ada terminal yang menerimanya (mungkin akibat salah alamat). Jika data tidak diambil kembali maka data ini akan berputar-putar dalama saluran. Pada jaringan bus hal ini tidak akan terjadi karena kiriman akan diserap oleh “terminator”.
• Pada hakekatnya setiap terminal dalam jaringan cincin adalah “repeater”, dan mampu melakukan ketiga fungsi dari topologi cincin.
• Sistem yang mengatur bagaimana komunikasi data berlangsung pada jaringan cincin sering disebut token-ring.
• Kemungkinan permasalahan yang bisa timbul dalam jaringan cincin adalah:
• Kegagalan satu terminal / repeater akan memutuskan komunikasi ke semua terminal.

Pemasangan terminal baru menyebabkan gangguan terhadap jaringan, terminal baru harus mengenal dan dihubungkan dengan kedua terminal tetangganya.

Topologi Star (Bintang)

Disebut topologi star karena bentuknya seperti bintang, sebuah alat yang disebut concentrator bisa berupa hub atau switch menjadi pusat, dimana semua komputer dalam jaringan dihubungkan ke concentrator ini.

• Pada topologi Bintang (Star) sebuah terminal pusat bertindak sebagai pengatur dan pengendali semua komunikasi yang terjadi. Terminal-terminal lainnya melalukan komunikasi melalui terminal pusat ini.

Terminal kontrol pusat bisa berupa sebuah komputer yang difungsikan sebagai pengendali tetapi bisa juga berupa  “HUB” atau “MAU” (Multi Accsess Unit).

• Terdapat dua alternatif untuk operasi simpul pusat.
• Simpul pusat beroperasi secara “broadcast” yang menyalurkan data ke seluruh arah. Pada operasi ini walaupun secara fisik kelihatan sebagai bintang namun secara logik sebenarnya beroperasi seperti bus. Alternatif ini menggunakan HUB.
• Simpul pusat beroperasi sebagai “switch”, data kiriman diterima oleh simpul kemudian dikirim hanya ke terminal tujuan (bersifat point-to-point), akternatif ini menggunakan MAU sebagai pengendali.
• Bila menggunakan HUB maka secara fisik sebenarnya jaringan berbentuk topologi Bintang namun secara logis bertopologi Bus. Bila menggunakan MAU maka baik fisik maupun logis bertopologi Bintang.
• Kelebihan topologi bintang :
• Karena setiap komponen dihubungkan langsung ke simpul pusat maka pengelolaan menjadi mudah, kegagalan komunikasi mudah ditelusuri.
• Kegagalan pada satu komponen/terminal tidak mempengaruhi komunikasi terminal lain.
• Kelemahan topologi bintang:
• Kegagalan pusat kontrol (simpul pusat) memutuskan semua komunikasi

Bila yang digunakan sebagai pusat kontrol adalah HUB maka kecepatan akan berkurang sesuai dengan penambahan komputer, semakin banyak semakin lambat.

Topologi Tree (Pohon)

• Topologi pohon adalah pengembangan atau generalisasi topologi bus. Media transmisi merupakan satu kabel yang bercabang namun loop tidak tertutup.

• Topologi pohon dimulai dari suatu titik yang disebut “headend”. Dari headend beberapa kabel ditarik menjadi cabang, dan pada setiap cabang terhubung beberapa terminal dalam bentuk bus, atau dicabang lagi hingga menjadi rumit.
• Ada dua kesulitan pada topologi ini:
• Karena bercabang maka diperlukan cara untuk menunjukkan kemana data dikirim, atau kepada siapa transmisi data ditujukan.

Perlu suatu mekanisme untuk mengatur transmisi dari terminal terminal dalam jaringan. 

Topologi Mesh (Tak beraturan)

• Topologi Mesh adalah topologi yang tidak memiliki aturan dalam koneksi. Topologi ini biasanya timbul akibat tidak adanya perencanaan awal ketika membangun suatu jaringan.

Karena tidak teratur maka kegagalan komunikasi menjadi sulit dideteksi, dan ada kemungkinan boros dalam pemakaian media transmisi.

Topologi Wireless (Nirkabel)

• Jaringan nirkabel menjadi trend sebagai alternatif dari jaringan kabel, terutama untuk pengembangan LAN tradisional karena bisa mengurangi biaya pemasangan kabel dan mengurangi tugas-tugas relokasi kabel apabila terjadi perubahan dalam arsitektur bangunan dsb. Topologi ini dikenal dengan berbagai nama, misalnya WLAN, WaveLAN, HotSpot, dsb.

Model dasar dari LAN nirkabel adalah sbb:

 

• Blok terkecil dari LAN Nirkabel disebut Basic Service Set (BSS), yang terdiri atas sejumlah station / terminal yang menjalankan protokol yang sama dan berlomba dalam hal akses menuju media bersama yang sama.
• Suatu BSS bisa terhubung langsung atau terpisah dari suatu sistem distribusi backbone melalui titik akses (Access Point).
• Protokol MAC bisa terdistribusikan secara penuh atau terkontrol melalui suatu fungsi kordinasi sentral yang berada dalam titik akses.
• Suatu Extended Service Set (ESS) terdiri dari dua atau lebih BSS yang dihubungkan melalui suatu sistem distribusi.

Interaksi antara LAN nirkabel dengan jenis LAN lainnya digambarkan sebagai berikut:

 

• Pada suatu jaringan LAN bisa terdapat LAN berkabel backbone, seperti “Ethernet” yang mendukung server, workstation, dan satu atau lebih bridge / router untuk dihubungkan dengan jaringan lain. Selain itu terdapat modul kontrol (CM) yang bertindak sebagai interface untuk jaringan LAN nirkabel. CM meliputi baik fungsi bridge ataupun fungsi router untuk menghubungkan LAN nirkabel dengan jaringan induk.  Selain itu terdapat Hub dan juga modul pemakai (UM) yang mengontrol sejumlah stasiun LAN berkabel.
• Penggunaan teknologi LAN nirkabel lainnya adalah untuk menghubungkan LAN pada bangunan yang berdekatan.
• Syarat-syarat LAN nirkabel :
• Laju penyelesaian: protokol medium access control harus bisa digunakan se-efisien mungkin oleh media nirkabel untuk memaksimalkan kapasitas.
• Jumlah simpul: LAN nirkabel perlu mendukung ratusan simpul pada sel-sel multipel.
• Koneksi ke LAN backbone: modul kontrol (CM) harus mampu menghubungkan suatu jaringan LAN ke jaringan LAN lainnya atau suatu jaringan ad-hoc nirkabel.
• Daerah layanan: daerah jangkauan untuk LAN nirkabel biasanya memiliki diameter 100 hingga 300 meter.
• Kekokohan dan keamanan transmisi: sistem LAN nirkabel harus handal dan mampu menyediakan sistem pengamanan terutama penyadapan.
• Teknologi LAN nirkabel:
• LAN infrared (IR) : terbatas dalam sebuah ruangan karena IR tidak mampu menembus dinding yang tidak tembus cahaya.
• LAN gelombang radio : terbatas dalam sebuah kompleks gedung, seperti bluetooth, WiFi, dan HomeRF.
• LAN spektrum penyebaran: beroperasi pada band-band ISM (industrial, scientific, medical) yang tidak memerlukan lisensi.

Gelombang mikro narrowband : beroperasi pada frekuensi gelombang mikro yang tidak termasuk dalam spektrum penyebaran.

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 dan Model OSI
 

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. 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.

Protokol yang dikombinasikan dengan lapisan model OSI. model OSI adalah sebuah standar ISO untuk sistem komunikasi. Ada tujuh lapisan dalam model OSI dan setiap lapisan melakukan fungsi yang berbeda. Tujuh lapisan Aplikasi, Presentasi, Sesi, Transport, Network, Data link dan lapisan fisik. Setiap lapisan tahu bagaimana berkomunikasi dengan lapisan atas dan bawah. Anda dapat mengingat nama semua lapisan dengan kalimat berikut.
“Semua orang tampaknya perlu pengolahan data”
 
Perencanaan Desain Jaringan Logis
 
Ketika Anda merencanakan desain jaringan logis Anda bisa mulai dari awal atau meng-upgrade jaringan yang ada. Anda harus memiliki informasi yang memadai tentang komponen-komponen jaringan, perangkat keras, protokol dan topologi. Anda harus menganalisis pola lalu lintas, kebutuhan keamanan, ekspansi di masa datang, dan kemampuan server, internet akses kepada klien, FTP dan lain-lain. Anda juga harus membuat rencana untuk pemulihan kerusakan, pemulihan data dan teknik pemecahan masalah instan.