5

BAB 2

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Teori Umum

Jaringan adalah sekumpulan komputer berjumlah banyak yang terpisah-

pisah akan tetapi saling berhubungan dalam melaksanakan tugasnya.

2.1.1 Jenis Jaringan

Berdasarkan ruang lingkup :

a. Local Area Networks (LAN)

Merupakan jaringan milik pribadi di dalam sebuah gedung atau

kampus yang berukuran sampai beberapa kilometer. LAN seringkali

digunakan untuk menghubungkan komputer-komputer pribadi dan

workstasion dalam kantor perusahaan atau pabrik-pabrik untuk

memakai bersama resource (misalnya printer) dan saling bertukar

informasi. LAN memiliki kapasitas kecepatan mulai dari 10 sampai

100 Mbps. (Tanenbaum, 2003, 16-17)

b. Metropolitan Area Networks (MAN)

MAN pada dasarnya merupakan versi LAN yang berukuran lebih

besar dan biasanya memakai teknologi yang sama dengan LAN. MAN

dapat mencakup kantor-kantor perusahaan yang berdekatan atau juga

sebuah kota dan dapat dimanfaatkan untuk keperluan pribadi (swasta)

atau umum. (Tanenbaum, 2003, 16-17)

c. Wide Area Networks (WAN)

WAN mencakup daerah geografis yang luas, seringkali mencakup

sebuah negara atau benua. WAN terdiri dari kumpulan mesin yang

bertujuan untuk menjalankan program-program (aplikasi) pemakai.

(Tanenbaum, 2003, 16-17)

6

2.1.2 Media Transmisi

Dalam proses pengiriman data dibutuhkan jalur media yang

digunakan untuk mentransmisikan paket data dari sumber ke tujuan.

Media yang digunakan untuk mentransmisikannya salah satunya dengan

menggunakan kabel (fisik) sebagai media dalam mentransmisikan data

dari suatu komputer ke komputer lainnya. Salah satu jenis kabel yang

dapat digunakan dalam mentransmisikan data adalah twisted pair.

Twisted pair ini merupakan media transmisi yang paling tua dan masih

banyak digunakan sampai saat ini. Twisted pair terdiri dari 2 kawat

tembaga yang diisolasi, biasanya dengan ketebalan 1 mm, kabel tersebut

dililitkan bersama membentuk helix, seperti halnya molekul DNA.

Tujuan pelilitan kabel ini adalah untuk mengurangi interferensi listrik

yang bersal dari pasangan lainnya yang berdekatan. Twisted pair dapat

digunakan dalam jarak beberapa kilometer tanpa penguatan, tapi untuk

jarak yang lebih jauh dibutuhkan repeater. (Tanenbaum, 2003, 61-62).

Twisted pair dibagi menjadi 2 jenis yaitu :

Gambar 2.1 Shielded Twisted pair(STP)

Gambar 2.2 Unshielded Twisted pair(UTP)

7

Di UTP ada beberapa jenis kabel :

a) Straight-through Cable

Gambar 2.3 Straight-through Cable

Straight-through Cable adalah kabel yang digunakan untuk

menghubungkan perangkat jaringan yang bekerja pada layer

yang berbeda.

b) Cross-over Cable

Gambar 2.4 Cross-over Cable

Cross-over Cable adalah kabel yang digunakan untuk

menghubungkan perangkat jaringan yang sama.

8

2.1.3 Topologi Jaringan

a. Topologi Star

Gambar 2.5 Topologi Star

Pada topologi star, semua komputer dan perangkat-perangkat

dalam jaringan terhubung ke perangkat sentral sehingga membentuk

bintang. Dua jenis perangkat yang biasanya menyediakan titik koneksi

sentral dalam jaringan adalah hub dan switch. Semua data yang

ditransfer dari satu titik ke lainnya melewati hub atau switch. (Shelly

and Vermaat, 2011, 476)

Kelebihannya:

• Mudah dipasang dan mudah pemeliharaannya.

• Jika ada titik yang eror hanya akan mempengaruhi titik

tersebut, yang lainnya dapat berjalan dengan normal.

Kekurangannya:

• Jika hub atau switch eror semua jaringan tidak dapat digunakan sebelum hub atau switch diperbaiki.

• Menyediakan hub atau switch cadangan apabila salah satunya eror.

9

b. Topologi Bus

Gambar 2.6 Topologi Bus

Topologi bus terdiri dari sebuah kabel utama, yang mengkoneksikan komputer-komputer dan perangkat lainnya. Pada topologi ini mengirimkan data, instruksi, dan informasi dilakukan dalam dua arah. Ketika sebuah perangkat mengirimkan data, alamat dari perangkat penerima termasuk dalam proses pengirimannya sehingga data diarahkan menuju ke perangkat yang sesuai. (Shelly and Vermaat, 2011, 476)

Kelebihannya:

• Biayanya murah dan mudah dipasang.

• Jika ada satu perangkat yang eror tidak mempengaruhi perangkat lainnya.

Kekurangannya:

• Jika terjadi eror pada kabel utama akan menyebabkan jaringan tidak dapat digunakan sebelum kabel utama diperbaiki.

2.1.4 Perangkat Jaringan

a. Switch

Gambar 2.7 Switch

10

Sekilas switch sangat mirip dengan hub, tetapi keduanya berbeda.

Pada switch, frame diteruskan berdasarkan MAC address yang

disimpan dalam tabel MAC address yang dimiliki switch. Switch

bekerja pada layer 2 (Data Link) pada model OSI. (Hands on Lab,

Jaringan Komputer)

Cara kerja switch:

• Pada saat frame diterima switch, akan diperiksa apakah MAC

address (dalam tabel MAC Address) yang dituju tersambung

pada port yang sama dengan MAC address pengirim.

• Jika pada port yang sama maka pengiriman frame tidak

diteruskan.

• Jika tidak, maka frame akan diteruskan ke port jaringan yang

mengandung MAC address tujuan.

• Dengan demikian terbentuk jalur logikal dalam switch antar

membuat dua buah komputer atau end-device yang

berkomunikasi, sehingga perangkat jaringan lainnya tidak

terganggu. Dengan demikian pada switch kecepatannya tidak

terbagi-bagi, melainkan masing-masing port memiliki

bandwidth yang penuh sehingga kecepatan transfer data pun

akan menjadi lebih tinggi dibandingkan dengan hub.

Ada dua jenis switch, yaitu:

• Unmanageable switch

Unmanageable switch hampir sama dengan hub tetapi jauh

lebih cepat dan data hanya dikirimkan kepada port yang

memiliki jaringan yang dituju.

• Manageable switch

Manageable switch tidak hanya memiliki kemampuan yang

sama, juga ditambah dengan kemampuan untuk membuat

Virtual LAN dengan melakukan setting terhadap switch,

sehingga dapat diatur pengiriman data hanya dari dan ke

jaringan tertentu.

11

b. Router

Gambar 2.8 Router

Router adalah peralatan jaringan yang beroperasi pada layer OSI

3 (network layer). Beberapa router bergabung, menghubungkan

beberapa segmen jaringan atau bahkan seluruh jaringan. Router

mengirimkan data berdasarkan informasi pada layer 3. (Hands on

Lab)

c. Network Interface Card(NIC)

Gambar 2.9 Network Interface Card

NIC adalah sebuah papan sirkuit yang terpasang di sistem input

output komputer. Bagian belakang dari kartu ini berisikan antarmuka

fisik untuk jenis koneksi tertentu. Setiap jenis konektor dirancang

untuk media transmisi tertentu. Kartu ini menyediakan konektivitas

antara sumber daya internal sistem dan sumber daya eksternal

komputer yang terhubung ke jaringan. NIC mencakup data link layer

dan Physical layer.

12

2.1.5 OSI Layer

Gambar 2.10 OSI Layer

a. Physical Layer

Physical layer (tingkat 1) ini berada pada tingkatan paling bawah

pada 7 OSI layer yang merupakan seperangkat aturan yang

menjelaskan arus listrik dan koneksi secara fisik antar perangkat.

Layer ini menjelaskan hubungan kabel dan aturan arus listrik yang

diperlukan untuk transmisi data antar perangkat.

b. Data Link Layer

Data link layer (tingkat 2) merupakan layer lanjutan dari layer

sebelumnya, menunjukkan bagaimana sebuah perangkat mendapatkan

akses ke media yang akan dilewatinya pada physical layer. Ini juga

mendefiniskan format data, termasuk data framing beserta pesan-

pesan yang ditransmisikan, prosedur kontrol eror, dan aktifitas kontrol

link lainnya.

Ada 2 sub-layer pada data link layer, Logical Link Control(LLC)

dan Media Access Control(MAC). LLC bertanggung jawab untuk

menghasilkan dan menerjemahkan perintah yang mengatur data-flow

dan melakukan operasi pemulihan pada saat terjadi eror. Sedangkan

MAC bertanggung jawab untuk menyediakan akses ke LAN, yang

memungkinkan sebuah pemancar untuk mengirim informasi ke dalam

jaringan.

13

c. Network Layer

Network layer (tingkat 3) ini bertanggung jawab untuk mengatur

koneksi logikal antara titik sumber dengan titik tujuan dalam jaringan,

termasuk pemilihan dan pengaturan jalur yang akan dilewati

berdasarkan jalur yang tersedia pada saat itu.

d. Transport Layer

Transport layer (tingkat 4) ini bertanggung jawab untuk

menjamin bahwa informasi sampai pada tujuan setelah jalur

ditentukan di dalam jaringan oleh protokol jaringan.

e. Session Layer

Session layer (tingkat 5) ini menyediakan seperangkat aturan

yang membangun dan menghapus data stream antar titik dalam

jaringan. Layer ini menyediakan layanan termasuk memulai dan

mengakhiri antar titik dalam jaringan, kontrol aliran pesan, kontrol

dialog dan kontrol data antara pengirim dan penerima.

f. Presentation Layer

Presentation layer (tingkat 6) ini mengatur konversi dan translasi

berbagai format data sebagai kompresi dan enksripsi data.

g. Applicarion Layer

Application layer (tingkat 7) ini bertindak sebagai jendela yang

memungkinkan untuk mendapatkan semua akses yang disediakan oleh

model. Contoh fungsi yang dapat dilakukan dalam layer ini adalah

seperti transfer file, berbagi sumber daya dan mengakses database.

2.1.6 Performa Jaringan

Kriteria-kriteria yang menunjukkan bahwa performa jaringan itu baik ada

5 yaitu:

• Throughput

Jumlah data yang berhasil di transfer tanpa eror antar komputer

per stauan waktu, biasanya menggunakan detik. Secara ideal

throughput harus sama dengan jumlah kapasitas, tetapi pada

14

kenyataannya bergantung pada metode akses, beban yang ada di

jaringan, dan tingkat eror.

• Accuracy

Secara keseluruhan tujuan yang ingin dicapai ialah jumlah data

yang diterima di tujuan harus sama dengan data yang di kirim dari

sumber.

• Efficiency

Berapa jumlah pengeluaran tambahan yang dibutuhkan untuk

mengirimkan data, pengeluaran tambahan tersebut bisa dikarenakan

collisions, error reporting, rerouting, acknowledgements, large

frame headers, a bad network design, dan lain-lain.

• Delay(latency)

Waktu yang dibutuhkan antara sebuah frame siap ditransmisi

dari sebuah perangkat dan pengiriman frame lain dalam jaringan.

• Response Time

Tingkat pengukuran paling dasar dalam pemindahan data di

dalam jaringan ialah response time. Pengguna menyadari jumlah

waktu yang diperlukan untuk menerima sebuah respon dari sistem

jaringan. Mereka juga menyadari perubahan kecil yang tidak sesuai

dengan harapan response time mereka dan menjadi frustasi ketika

response time-nya terlalu lama.

Pengguna mulai frustasi ketika response time lebih dari 100ms

atau 1/10 detik. Ketika melebihi 100ms pengguna menyadari mereka

sedang menunggu dari jaringan untuk menampilkan halaman web,

memunculkan karakter yang di ketik, mulai mengunduh e-mail, dan

lain lain. Tetapi jika response time–nya dibawah 100ms, kebanyakan

pengguna tidak menyadari adanya delay.

100ms sering digunakan sebagai acuan untuk mengukur apakah

protokol tersebut menyediakan transfer data yang dapat diandalkan.

Sebagai contoh, banyak protokol TCP dengan standar setelah

response time lebih dari 100ms akan mengirimkan ulang paket data

yang tidak diakui oleh tujuan.

15 2.2 Teori Khusus

2.2.1 Virtual Local Area Network(VLAN)

VLAN merupakan suatu model jaringan yang tidak terbatas pada

lokasi fisik seperti LAN, hal ini mengakibatkan suatu network dapat

dikonfigurasi secara virtual tanpa harus menuruti lokasi fisik peralatan.

Penggunaan VLAN akan membuat pengaturan jaringan menjadi sangat

fleksibel dimana dapat dibuat segmen yang bergantung pada organisasi

atau departemen, tanpa bergantung pada lokasi workstation seperti pada

gambar dibawah ini.

Gambar 2.11 Virtual LAN

Kinerja sebuah jaringan sangat dibutuhkan oleh organisasi terutama

dalam hal kecepatan dalam pengiriman data. Salah satu kontribusi

teknologi untuk meningkatkan kinerja jaringan adalah dengan

kemampuan untuk membagi sebuah broadcast domain yang besar

menjadi beberapa broadcast domain yang lebih kecil dengan

menggunakan VLAN sehingga mengurangi broadcast storm. Broadcast

domain yang lebih kecil akan membatasi device yang terlibat dalam

aktivitas broadcast dan membagi perangkat ke dalam beberapa grup

berdasar fungsinya, sehingga data transfer antar divisi berjalan dengan

cepat.

16

Teknologi Virtual Local Area Network(VLAN) bekerja dengan cara

melakukan pembagian network secara logika ke dalam beberapa subnet.

VLAN adalah kelompok device dalam sebuah LAN yang dikonfigurasi

(menggunakan software manajemen) sehingga mereka dapat saling

berkomunikasi asalkan dihubungkan dengan jaringan yang sama

walaupun secara fisik mereka berada pada segmen LAN yang berbeda.

Jadi VLAN dibuat bukan berdasarkan koneksi fisikal namun lebih pada

koneksi logikal, yang tentunya lebih fleksibel. Secara logika, VLAN

membagi jaringan ke dalam beberapa sub-network. VLAN mengijinkan

banyak subnet dalam jaringan yang menggunakan switch yang sama.

Dengan menggunakan VLAN, kita dapat melakukan segmentasi

jaringan switch berbasis pada fungsi, departemen atau pun tim proyek.

Kita dapat juga mengelola jaringan kita sejalan dengan kebutuhan

pertumbuhan perusahaan sehingga para pekerja dapat mengakses segmen

jaringan yang sama walaupun berada dalam lokasi yang berbeda.

2.2.2 Cara Kerja VLAN

VLAN dibagi menjadi 2 metode (tipe) yaitu menggunakan port,

MAC address. Semua informasi yang mengandung penandaan/

pengalamatan suatu VLAN(tagging) di simpan dalam suatu database

(tabel), jika penandaannya berdasarkan port yang digunakan maka

database harus mengindikasikan port-port yang digunakan oleh VLAN.

Untuk mengaturnya maka biasanya digunakan switch/bridge yang

manageable atau yang bisa diatur. Switch/bridge inilah yang bertanggung

jawab menyimpan semua informasi dan konfigurasi suatu VLAN dan

dipastikan semua switch/bridge memiliki informasi yang sama.

Switch akan menentukan kemana data-data akan diteruskan dan

sebagainya. atau dapat pula digunakan suatu software pengalamatan

(bridging software) yang berfungsi mencatat/menandai suatu VLAN

beserta workstation yang di dalamnya. Untuk menghubungkan antar

VLAN dibutuhkan router.

17

2.2.3 Tipe - Tipe VLAN

Keanggotaan dalam suatu VLAN dapat diklasifikasikan berdasarkan

port dan MAC address yang digunakan.

a. Port-based

Keanggotaan pada suatu VLAN dapat didasarkan port suatu

network device yang digunakan oleh komputer tersebut. Sebagai

contoh, pada bridge/switch dengan 12 port (gambar). Port 3 meliliki

VLAN 1, Port 6 meliliki VLAN 2, Port 9 meliliki VLAN 3, Port 12

meliliki VLAN 4.

Gambar 2.12 Port-based

Kelebihan dari tipe berdasarkan port mengurangi potensi

kehilangan data yang dikarenakan oleh perbedaan kecepatan antar

port. Serta memungkinkan perluasan jaringan virtual lebih dari 1

perangkat.

Sedangkan kelemahan dari tipe ini adalah user tidak bisa untuk

berpindah-pindah, apabila harus berpindah maka network

adiminstrator harus mengkonfigurasi ulang.

b. MAC address-based

Keanggotaan suatu VLAN didasarkan pada MAC Address dari

setiap workstation /komputer yang dimiliki oleh user. Switch

mendeteksi/mencatat semua MAC address yang dimiliki oleh setiap

Virtual LAN. MAC Address merupakan suatu bagian yang dimiliki

oleh NIC (Network Interface Card) di setiap

18

workstation. Kelebihannya apabila user berpindah pindah maka dia

akan tetap terkonfigurasi sebagai anggota dari VLAN tersebut serta

dapat melakukan penambahan bandwidth dan client baru. Sedangkan

kekurangannya bahwa setiap mesin harus di konfigurasikan secara

manual, dan untuk jaringan yang memiliki ratusan workstation maka

tipe ini kurang efisien untuk dilakukan. Seperti pada contoh digambar

komputer yang berada pada VLAN 10 dapat berpindah tempat dari

switch 1 ke 2 dengan masih berstatus sebagai VLAN 10 tanpa harus di

konfigurasi ulang, karena di switch 1 MAC address komputer di

VLAN 10 sudah dicatat oleh switch 1.

Gambar 2.13 MAC address-based

2.2.4 Collision Domain dan Broadcast Domain

a. Collision Domain

Ketika memperluas jaringan ethernet LAN untuk mengakomodasi

pengguna yang lebih banyak dengan kebutuhan bandwidth yang lebih

banyak, potensi untuk terjadinya collision meningkat. Untuk

mengurangi jumlah node pada segmen jaringan yang telah diberikan,

dapat membuat segmen jaringan fisik yang terpisah, disebut collision

domain.

Area network dimana frame-frame berasal dan bertabrakan

disebut collision domain. Semua media lingkungan yang dibagikan,

19

seperti yang dibuat dengan hub, adalah collision domain. Ketika

sebuah host terhubung ke sebuah port switch, switch membuat sebuah

koneksi tersendiri. Koneksi ini dianggap collision domain individu

karena traffic-nya disimpan terpisah dari semua traffic yang lain,

dengan demikian mengeliminasi potensi terjadinya collision domain.

Collision domain pada dasarnya dibuat ketika semua node yang

terhubung ke perangkat jaringan seperti hub, hub mengirimkan data ke

semua node yang terhubung sehingga terbentuk collision domain di

dalam jaringan tersebut.

Gambar 2.14 Collision Domain

Contoh, jika sebuah switch 12 port memiliki perangkat yang

terhubung ke setiap port yang ada pada switch, terdapat 12 collision

domain dibuat. Switch mengurangi collision serta meningkatkan

penggunaan bandwidth dalam segmen jaringan karena switch

menyediakan bandwidth tersendiri bagi setiap segmen jaringan.

(Lewis, 2011)

b. Broadcast Domain

Meskipun switch menyaring hampir semua frame berdasarkan

MAC address, switch tidak menyaring frame broadcast. Sekumpulan

switch yang saling berhubungan membentuk satu broadcast domain.

Hanya entitas layer 3, seperti router atau VLAN, dapat mengikat

Terdapat 4 collision domain

20

broadcast domain layer 2. Router dan VLAN digunakan untuk

memecah collision dan broadcast domain.

Gambar 2.15 Broadcast domain

Broadcast domain pada dasarnya dibuat ketika ketika semua node

yang terhubung ke perangkat jaringan seperti switch, switch

mengirimkan data berdasarkan request yang dihasilkan oleh node,

switch tidak mengirimkan data ke semua node sehingga switch

memecah collision domain serta membuat broadcast domain. (Lewis,

2011)

2.2.5 Trunk

Trunk pada VLAN merupakan jalur ethernet point-to-point antara

interface switch ethernet dan interface ethernet pada perangkat jaringan

yang lain, seperti router atau switch, membawa beberapa traffic jaringan

VLAN melalui 1 jalur. Trunk memungkinkan perluasan jaringan VLAN

melewati seluruh jaringan. Switch Cisco mendukung IEEE 802.1Q untuk

pembentukan trunk pada interface fast ethernet dan gigabit ethernet.

Trunk bukan milik pada VLAN tertentu, tetapi lebih berfungsi sebagai

saluran untuk VLAN di antara switch. (Lewis, 2011, 144)

Terdapat 1

broadcast domain

21

Gambar 2.16 Trunking Operation

2.2.6 Inter-VLAN Routing

Gambar 2.17 Inter-VLAN Routing

Setiap VLAN memiliki broadcast domain khusus, sehingga

komputer pada VLAN yang berbeda pada dasarnya tidak dapat untuk

berkomunikasi, untuk dapat melakukan komunikasi harus melakukan

inter-VLAN routing. (Lewis, 2011, 332)

22

Gambar 2.18 Router-on-a-Stick

Salah satu metode inter-VLAN routing adalah router-on-a-stick,

router-on-a-stick merupakan salah satu tipe konfigurasi router pada 1

physical interface dengan mengirimkan lalu lintas data antar VLAN pada

sebuah jaringan. (Lewis, 2011, 334)

2.2.7 Cisco Packet Tracer

Cisco Packet Tracer adalah sebuah aplikasi buatan Cisco System

yang memungkinkan untuk membuat jaringan, memvisualisasikan

bagaimana paket mengalir dalam jaringan, dan menggunakan alat-alat

pengujian dasar untuk menentukan apakah jaringan akan bekerja.

(Vachon dan Graziani, 2008, xxi)

Cisco Packet Tracer berfungsi untuk membangun jaringan komputer

secara visual, mulai dari jenis kabel, perangkat-perangkat jaringan dan

perangkat-perangkat end-user yang diperlukan dalam perancanan

jaringan komputer. Selain itu juga dapat melakukan simulasi bagaimana

alur paket data berjalan pada jaringan yang telah dirancang di dalam

aplikasi sebelum diimplementasikan. Jenis-jenis pengiriman paket

datanya juga bervariasi diantaranya adalah ARP, DHCP, ICMP, EIGRP,

dan OSPF. Aplikasi Cisco Packet Tracer tersedia gratis bagi instruktur,

murid, alumni, dan administrator Networking Academy yang terdaftar

dalam pengguna NetSpace.