Upload
nguyenbao
View
224
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
Makalah
NETWORKING DAN INTERNETWORKING
\
Makalah ini dibuat untuk memenuhi tugas akhir mata kuliah
“Sistem Terdistribusi (TIF 304)”
Disusun oleh:
1) NARENDRA WIJAYANTO (32352)
2) IWAN SETYAWAN ADJI (32438)
3) ANINDITA SAKTIAJI (32554)
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS GADJAH MADA
2009
Networking dan Internetworking
Narendra Wijayanto, 32352-TE
Iwan Setyawan Adji, 32438-TE
Anindita Saktiaji, 32554-TE
Jurusan Teknik Elektro FT UGM,
Yogyakarta
3.1 Pendahuluan
Jaringan yang terbentuk di dalam sistem terdistrinbusi dibangun dari berbagai macam
media transmisi, termasuk kabel, transmisi fiber optis, maupun jaringan menggunakan sistem
wireless; hardware yang didalamnya termasuk routers, switch, bridge, hub, repeater, dan
network interface lainnya selain itu software yang termasuk di dalamnya protokol stack,
pengatur komunikasi, dan driver. Seluruh fungsi dan performa dari sistem terdistribusi
tergantung dari seluruh aspek yang ada pada ketiga unsur diatas. Kita harus menghubungkan
antara fungsionalitas hardware dan software yang menyediakan fasilitas komunikasi untuk
sistem terdistribusi, hal semacam ini disebut dengan communication subsystem. Komputer
dan semua peripheral lain yang menggunakan jaringan untuk tujuan komunikasi disebut
sebagai host. Sedangkankan istilah node digunakan untuk semua komputer dan switch yang
termasuk ke dalam sebuah jaringan.
Internet adalah sebuah subsystem komunikasi tunggal yang menyediakan komunikasi
antara semua host yang terkoneksi ke dalam jaringan tersebut. Internet dibangun dari
beberapa subnet yang di dalamnya menggunakan berbagai macam teknologi jaringan. Subnet
adalah serangkaian node yang saling terkoneksi, yang kesemuanya menggunakan teknologi
yang sama untuk terkoneksi satu sama lain. infrastruktur internet termasuk arsitektur,
hardware dan software yang secara efektive terintegrasi dalam berbagai subnet ke dalam
sebuah komunikasi data tunggal.
Desain komunikasi dari subsystem sangat tergantung dengan karkteristik dari sistem
operasi yang digunakan pada komputer, sistem terdistribusi memkomposisikan semua
jaringan tersebut dan membuat mereka mampu terhubung satu sama lain.
3.1.1 Permasalahan Jaringan untuk Sistem Terdistribusi
Komputer generasi awal sengaja dibentuk untuk bertemu dengan sedikit jaringan,
dengan aplikasi yang relative simple. Aplikasi jaringan seperti file transfer, remote login,
surat elektronik dan newsgroup masih mampu dijalankan. Kelanjutan dari pengembangan
sistem terdistribusi dengan dukungan untuk aplikasi program terdistribusi mampu melakukan
share file dan resource lain, selain itu mempunyai standar yang lebih tinggi dalam hal
performance untuk untuk bertemu dengan berbagai macam aplikasi lain yang lebih interaktif
dan kompleks.
Semakin kedepan, dengan semakin berkembangnya komunikasi serta komersialisasi
dari internet dan munculnya model-model baru yang digunakan, model-model tersebut
meningkatkan kebutuhan secara drastis dalam hal realibility, scalability, mobility, security
dan quality of service .
Performance, parameter performa jaringan yang paling diperhatikan adalah performa
yang mempengaruhi kecepatan sebuah pesan individu dapat disalurkan antara dua komputer
yang saling terhubung. Beberapa komponen parameter tersebut antara lain adalah latency dan
data transfer rate.
Latency, adalah jeda yang muncul setelah pengiriman dijalankan dan sebelum data
mulai tersedia pada tujuan. Hal tersebut dapat diukur sebagai waktu yang dibutuhkan
untuk mentransfer pesan yang kosong.
Data transfer rate, adalah kecepatan dimana data dapat dikirimkan antara dua
komputer di dalam jaringan seketika setelah transmisi dilaksanakan, biasanya diukur
dalam ukuran bits per second.
Mengikuti berbagai macam definisi di atas, maka waktu yang dibutuhkan suatu
jaringan untuk mengirimkan pesan yang di dalamnya terdapat beberapa bits data antara dua
komputer dapat dirumuskan sebagai:
Message transmission time = latency + length / data transtfer rate
Persamaan di ats valid untuk pesan yang panjangnya tidak melebihi maksimum,
ditentukan oleh teknologi network yang digunaan. Pesan yang lebih panjang disegmentasikan
dan waktu transmisi adalah penjumlahan dari waktu ditambah dengan waktu untuk
melakukan segmentasi.
Transfer rate dari jaringan ditentukan oleh karakteristik fisikm termasuk dengan
latency yang ditentukan oleh software, delay pada saat routing, dan load-dependent. Banyak
pesan yang dikirimkan antara proses dalam sistem terdistribusi sangat kecil dalam ukurannya.
Total system bandwidth, dari jaringan diukur dengan throughput – total volume dari
trafik yang dapt dikirimkan melalui jaringan pada suatu waktu yang dibutuhkan. Dalam
berbagai macam teknologi LAN Local Area Network, seperti ethernet, kapasitas transmisi
total dari sebuah jaringan digunakan oleh setiap transmisi dam sistem bandwidth sama
dengan data transfer rate. Tetapi pada WAN Wide Area Network pesan dapat ditransmisikan
pada banyak channel secara simultan. Dan bandwidth total dari sistem tidak memiliki
hubungan langsung dengan transfer data rate.
Scalability, jaringan komputer adalah bagian yang tidak tergantikan pada infrastruktur
peradaban modern. Perkembangan jumlah host komputer meningkat pesat dalam waktu dua
puluh tahun terakhir. Potensi ukuran internet ke depan bisa di bandingkan dengan jumlah
populasi total di muka bumi. Hal tersebut sama saja dengan beberapa juta node dan ratusan
juta host yang aktif.
Hal tersebut mengindikasikan perubahan besar dalam hal jumalah dan beban yang
ditanggung oleh internet harus segera diatasi. Teknologi jaringan yang ada walau
bagaimanapun tidak di desain untuk mampu mengatasi skala penggunaan bahkan untuk skala
penggunaan sekarang ini. Tetapi internet tetap harus mampu bekerja secara baik. Beberapa
substansi internet berubah, terutama pada hal pengalamatan addressing dan mekanisme
routing yang di rencanakan mampu mengatasi peningkatan skala pertumbuhan internet.
Tidak ada bentuk trafik yang tersedia untuk internet, tetapi dampak dari trafik pada
performa internet dapat diukur dari latency komunikasi. Hal menarik dari pengalaman dan
sejarah yang sudah ada dari lantency di dalam internet dapat ditemukan dalam
www.mids.org. Dalam sebuah referensi berjudul „the world wide wait‟, referensi tersebut
memperlihatkan bahwa latency telah menurun dalam beberapa tahun terakhir, dari waktu
rata-rata round sekitar 100ms menjadi 150ms. Tentu saja hal ini bervariasi antara satu tempat
dengan tempat lainnya, dengan peak latency sekitar 400ms, tetapi mungkin saja hal tersebut
bukanlah faktor utama yang menyebabkan delay muncul pada web user. Untuk mode aplikasi
client-server sederhana seperti web, kita dapat memperkirakan pertumbuhan trafik secara
proporsional dengan banyaknya pengguna yang aktif menggunakannya.
Reability, banyak aplikasi mampu untuk memperbaiki diri dari kesalahan komunikasi dan
oleh sebab itu tidak membutuhkan garansi error free communication. End to end mendukung
sudut pandang bahwa komunikasi subsystem membutuhkan tidak mempunyai error secara
total. Deteksi komunikasi yang error dan koreksinya biasanya dilakukan oleh software pada
level applikasi. Reliability dari kebanyakan transmisi fisik biasanya sangat tinggi.
Security, pertahanan level pertama yang diadopsi oleh banyak organisasi untuk
mengamankan jaringan dan komputer adalah dengan menggunakan firewall. Firewall
membuat batas pengamanan antara organisasi intranet dan jaringan lain yang ada dalam
internet. Tujuan dari firewall adalah untuk melindungi resource di dalam semua komputer di
dalam sebuah organisasi dari akses oleh pengguna dari luar yang dapat menggunakan,
memproses dan mengontrol resource diluar dari firewall.
Mobility, biasanya pengalamatan dan skema routing dari internet dan jaringan lain dibentuk
sebelum adanya mobil device, meskipun mekanisme yang ada dewasa ini telah mampu
digunakan dan diadopsikan untuk alat-alat tersebut, namun dengan semakin berkembangnya
mobile divice, mekanisme ini membutuhkan ekstensi yang lebih.
Quality of Service, applikasi yang mentransmisikan data multimedia membutuhkan
bandwidth yang dapat diandalkan dan batas latency untuk channel komunikasi yang mereka
gunakan. Beberapa aplikasi merubah kebutuhan mereka secara dinamis dan mengembangkan
sistem quality of service.
Multicasting, kebanyakan komunikasi dalam sistem terdistribusi antara bagian-bagian
pemroses, namun kadang-kadang juga membutuhkan model komunikasi one to many.
3.2 Tipe-Tipe Jaringan
Jaringan terdiri dari perpaduan dari banyak interconnected network „jaringan‟, mereka
saling terintegrasi untuk menyediakan sebuah media komunikasi data tunggal, disebut
sebagai internetworks. Internet adalah prototypical dari internetwork, biasanya terdiri dari
ratusan ribu dari local, metropolitan dan wide area networks.
Local Area Networks (LANs), LANs memuat pesan secara relatif dengan kecepatan yang
tinggi antara komputer yang terkoneksi dalam media komunikasi tunggal, seperti twisted
copper, atau kabel coaxial dan fiber optis. Segmen dalam LAN adalah bagian dari kabel
yang melayani sebuah departemen atau lantai dari sebuah bangunan dan mungkin
mempunyai banyak komputer yang terhubung. Tidak ada pesan routing yang dibuthkan
dalam segmen, karena media transmisi menghubungkan secara langsung antara komputer
yang terhubung di dalam segmen. Network lokal yang lebih besar, seperti yang ada pada
jaringan kampus dan perkantoran, terdiri dari banyak segmen yang terhubung dengan
menggunakan hub atau switch. Dalam local area network, total sistem bandwidth bernilai
besar sedangkan latency bernilai sangat rendah, kecuali jika trafik dari pesan sangat tinggi.
Beberapa teknologi local area network dikembangkan pada tahun 1970an, ethernet,
token ring dan slotted rings. Masing-masing menyediakan solusi yang efektif dan performa
yang tinggi, tapi ethernet menjadi sebuah teknologi yang paling banyak digunakan untuk
local area network. Ethernet pada awal tahun 1970an diproduksi dengan bandwidth pada
kecepatan 10Mbps dan dikembangkan hingga kecepatan lebih dari 100Mbps dan 1000Mbps.
Wide Area Networks (WANs), WAN memuat pesan pada kecepatan yang lebih rendah
antara node yang biasanya berada pada organisasi berlainan dan mungkin terpisah pada jarak
yang lebih besar. Mereka biasanya berada pada kota-kota yang berbeda, negara bahkan
benua. Media komunikasi di set dengan menggunakan circuit linking yang mempunyai unit
proses sendiri, circuit tersebut sering disebut dengan routers.
Metropolitan area network (MANs), tipe jaringan didasarkan pada highbandwidth
tembaga dan kabel serat optik, baru-baru ini dipasang di beberapa kota dan kota untuk
transmisi atau video, suara dan data lain di atas jarak hingga 50 kilometer.
Pengkabelan ini dapat memberikan kecepatan transfer data yang kompatibel dengan
persyaratan sistem terdistribusi. Berbagai teknologi telah digunakan untuk
menerapkan routing data dalam MANs, mulai dari Ethernet ke ATM. IEEE telah
diterbitkan spesifikasi 802,6 [IEEE 19.941, yang dirancang khusus untuk memenuhi
kebutuhan Mans, dan implementasi pembangunan itu berada di bawah.
Wireless Networks adalah jaringan yang paling baik bagi perangkat genggam dan portabel
yang memerlukan komunikasi wireless. Banyak teknologi komunikasi wireless digital telah
muncul baru-baru ini. Beberapa, seperti IEEE 802.11 (WaveLAN) menawarkan transmisi
data pada 2-11 Mhps lebih dari 150 meter, dan juga wireless jaringan area lokal (WLAN)
yang dirancang untuk digunakan sebagai pengganti kabel LAN. Jaringan lain dirancang untuk
menghubungkan ponsel ke ponsel lain atau perangkat tetap. "dalam satu langsung sekitar,
misalnya untuk menghubungkan mereka ke printer lokal, laptop atau komputer desktop, ini
Teknologi tersebut kadang-kadang disebut sebagai Wireless personal area network(WPANs):
contoh menyertakan link infra-merah yang sudah termasuk dalam banyak Palmtop dan laptop
dan BlucTooth radio berdaya rendah teknologi jaringan data menawarkan transmisi antara 1-
2 Mbps pada jarak 10 meter. Banyak jaringan ponsel didasarkan pada teknologi jaringan
wireless digital, termasuk Eropa GSM (Global System for Mobile communication) standar,
yang digunakan di sebagian besar negara di dunia. Di Amerika Serikat, kebanyakan ponsel
saat ini didasarkan pada radio selular analog AMPS jaringan, CDPD (Cellular Digital Packet
Data) yang merupakan fasilitas komunikasi digital yang berlapis. Jaringan ponsel
dirancang untuk beroperasi di daerah yang luas (biasanya seluruh negara atau benua) melalui
penggunaan sambungan radio selular; fasilitas transmisi data mereka menawarkan wide-area
mobile Koneksi ke Internet untuk perangkat portable. Jaringan selular disebutkan di atas
menawarkan kecepatan data yang relatif rendah 9,6-19,2 kbps, tapi pengganti jaringan
transmisi data yang direncanakan dengan ratcs dalam kisaran 128b kbps - 384 kbps untuk
radius beberapa kilometer dan sampai 2Mbps untuk sel-sel yang lebih kecil.
Internetwork, internetwork adalah subsistem komunikasi di mana beberapa
jaringan terhubung bersama-sama untuk menyediakan fasilitas komunikasi data umum serta
membungkus (menyembunyikan) teknologi dan protokol jaringan komponen individu dan
metode yang digunakan untuk interkoneksi mereka.
Berikut tipe-tipe jaringan secara umum :
Jaringan perbandingan dari tabel di atas menunjukkan rentang dan karakteristik dari
performance berbagai jenis jaringan yang telah kita bahas di atas. Titik tambahan
perbandingan yang relevan bagi sistem terdistribusi adalah frekuensi dan jenis kegagalan
yang dapat diharapkan pada berbagai jenis jaringan. Keandalan yang mendasarinya
mekanisme transmisi data sangat tinggi di semua jenis kecuali jaringan nirkabel, di mana
paket sering hilang karena gangguan eksternal. Dalam semua jenis paket jaringan
mungkin hilang akibat keterlambatan pemrosesan atau buffer overflow di tempat tujuan. Ini
jauh yang paling umum yang menyebabkan hilangnya paket.
3.3 Prinsip Jaringan
Dasar untuk jaringan komputer adalah teknik packet switching yang pertama kali
dikembangkan di 1960-an. Packet switching adalah langkah radikal dalam telekomunikasi
luar jaringan yang digunakan telepon dan telegraf komunikasi, mengeksploitasi kemampuan
komputer untuk menyimpan data ketika sedang dalam pengolahan data. Hal ini
memungkinkan paket yang ditujukan ke berbagai tujuan untuk berbagi satu link komunikasi.
Paket yang antri di buffer dan ditularkan ketika link tersedia. Komunikasi adalah asinkron -
pesan tiba di tempat tujuan setelah penundaan yang bervariasi tergantung pada waktu yang
paket diperlukan untuk perjalanan melalui jaringan.
3.3.1 Packet Transmission
Dalam sebagian besar aplikasi jaringan komputer kebutuhan yang terpenting adalah
transmisi
unit logis infonnation atau pesan – yang urutan dari item data panjang. Namun sebelum pesan
yang diteruskan itu dibagi ke dalam paket. Bentuk paling sederhana dari paket adalah urutan
data biner (sebuah array dari bit atau byte) yang terbatas panjangnya.
Bersama dengan informasi pengalamatan untuk mengidentifikasi resource dan tujuan
komputer. Pembatasan panjang paket yang digunakan:
sehingga setiap komputer di jaringan dapat mengalokasikan buffer penyimpanan yang
cukup untuk menahan kemungkinan terbesar masuk paket.
untuk menghindari penundaan yang tidak semestinya akan terjadi dalam menunggu
saluran komunikasi untuk menjadi bebas jika pesan panjang yang ditransmisikan
tanpa pembagian
3.3.2 Data Streaming
Ada pengecualian utama aturan bahwa komunikasi berbasis pesan paling memenuhi
kebutuhan aplikasi. Streaming audio dan video memerlukan bandwidth yang lebih tinggi
daripada kebanyakan bentuk komunikasi lainnya di dalam sistem terdistribusi.
Transmisi streaming video secara real-time untuk menampilkannya membutuhkan
bandwidth sekitar 1,5 Mbps jika data dikompresi atau 120 Mbps jika tidak dikompresi.
Waktu permainan „the play time‟ pada unsur multimedia adalah waktu di mana ia harus
ditampilkan (untuk video) atau diubah ke audio (untuk sampel suara). Misalnya, dalam suatu
aliran frame video yang memiliki frame rate 24 frame per detik, frame N memiliki waktu
bermain yang N/24 detik setelah sungai yang waktu mulai. Unsur yang tiba di tempat tujuan
paling lambat waktu bermain mereka tidak lagi berguna dan akan dikeluarkan oleh play time.
3.3.3 Switching Scheme
Sebuah jaringan terdiri dari satu set node dihubungkan bersama oleh sirkuit. Untuk
mengirimkan informasi antara dua node, sebuah sistem switching diperlukan. Kita
mendefinisikan empat jenis switching yang digunakan dalam jaringan komputer di sini.
Broadcast, adalah sebuah teknik transmisi yang tidak melibatkan switching.
Semuanya ditularkan pada setiap node, dan terserah kepada calon penerima untuk melihat
transmisi dialamatkan kepada mereka. Beberapa teknologi LAN. termasuk Ethernet, adalah
berdasarkan broadcast. Jaringan nirkabel kebanyakan didasarkan pada broadcast.
Circuit switching, pada waktu jaringan telepon adalah satu-satunya telekomunikasi
jaringan. Operasi mereka sederhana untuk dipahami: ketika memanggil sebuah nomor,
sepasang kabel dari telepon ke pertukaran lokal dihubungkan dengan otomatis
beralih pada pertukaran dengan sepasang kabel yang terhubung ke telepon pihak lain. Untuk
interlokal proses serupa tetapi sambungan ini akan diaktifkan melalui
campur tangan sejumlah pertukaran ke tujuannya. Sistem ini disebut somelimes
sebagai sistem telepon tua biasa, atau POTS. Ini adalah khas jaringan circuit switching.
Paket switching, Munculnya komputer dan teknologi digital membawa banyak perubahan
baru dalam kemungkinan untuk telekomunikasi. Pada tingkat paling dasar, perubahan itu
membawahi pengolahan dan penyimpanan. Ini memungkinkan untuk membangun jaringan
komunikasi dalam yang berbeda jalur. Jenis baru ini jaringan komunikasi disebut store and
forward network. Daripada membuat dan melanggar koneksi untuk membangun sirkuit, store
and forward network hanya melalui jaringan ke depan paket dari sumber ke tujuan. Terdapat
komputer pada setiap switching node (dimanapun beberapa sirkuit harus saling
berhubungan). Paket tiba pada satu simpul pertama kali disimpan dalam memori komputer
pada node dan kemudian diproses oleh program yang ke depan ke arah tujuan mereka dengan
memilih keluar sirkuit yang akan mentransfer paket ke node lain yang paling dekat dengan
yang terakhir tujuan.
Frame Relay store and forward network paket transmisi tidak dibuat seketika. Jaringan
tersebut biasanya mengambil dari beberapa puluh mikrodetik untuk beberapa milidetik untuk
beralih sebuah paket melalui jaringan cach node, tergantung pada ukuran packet, kecepatan
dan hardware jumlah lalu lintas lainnya. Paket dapat disalurkan melalui berbagai node
sebelum mereka mencapai tujuan mereka. Sebagian besar Internet didasarkan pada store and
forward switching, dan sebagai telah kita lihat, bahkan paket internet pendek biasanya
mengambil sekitar 200 milidetik untuk mencapai tujuan mereka.
Gambar Conceptual layering of protocol software
3.3.4 Protokol
Protokol digunakan untuk merujuk seperangkat aturan well-known dan format untuk
ia gunakan dalam komunikasi antara proses-proses pada perfoma tugas tertentu. Definisi dari
sebuah protokol memiliki dua bagian penting untuk itu:
• spesifikasi urutan pesan yang harus dipertukarkan;
• spesifikasi format data dalam pesan.
Keberadaan protokol well-known memungkinkan komponen-komponen perangkat
lunak terpisah sistem terdistribusi untuk dikembangkan secara mandiri dan dilaksanakan di
berbagai bahasa pemrograman komputer yang mungkin memiliki kode urutan yang berbeda
dan representasi data.
Gambar Encapsulation dalam in layered protocols
Protocol layers jaringan software diatur dalam hierarki lapisan. Setiap lapisan
menyajikan sebuah antarmuka untuk lapisan di atasnya yang memperpanjang sifat-sifat yang
mendasari sistem komunikasi. Sebuah lapisan diwakili oleh sebuah modul di setiap komputer
yang terhubung ke jaringan. Gambar diatas menggambarkan struktur dan aliran data ketika
sebuah pesan ditularkan menggunakan protokol berlapis. Setiap modul muncul untuk
berkomunikasi secara langsung dengan modul pada tingkat yang sama di komputer lain di
jaringan, tetapi dalam kenyataannya data tidak ditransmisikan secara langsung antara modul
protokol pada tiap tingkat. Sebaliknya, masing-masing perangkat lunak jaringan lapisan
berkomunikasi dengan prosedur lokal panggilan dengan lapisan di atas dan di bawahnya.
Gambar Protokol dengan model ISO
Protokol suite, sebuah set lengkap lapisan protokol disebut sebagai sebuah protokol suite
atau protocol stack, tercermin dari struktur yang berlapis-lapis. Gambar diatas adalah
bagaimana sebuah protokol stack yang sesuai dengan tujuh-lapisan Model Referensi Open
System Interconnection (0SI) diadopsi oleh Organisasi Standar Internasional (ISO) LISA
1992]. OSI Model diadopsi dalam rangka mendorong pengembangan protokol
standar yang akan memenuhi persyaratan dari sistem terbuka.
Gambar Kegunaan dari OSI
Packet asemmbly, bertugas membagi pesan ke dalam paket-paket sebelum transmisi dan
reassembling mereka di komputer penerima biasanya dilakukan pada lapisan transport.
Gambar Layer Internetwork
Walaupun protokol IP berdiri di posisi sebuah protokol lapisan jaringan dalam
Internet suite protokol. MTU-nya luar biasa besar pada 64 Kbytes, (8 Kbytes sering
digunakan dalam praktek karena beberapa node tidak dapat menangani packels besar seperti
itu). Apapun nilai MTU diadopsi untuk paket. Jika paket lebih besar dari Ethernet MTU
dapat muncul dan mereka harus dipecah dalam transmisi.
Port, transport layer bertugas untuk memberikan pesan independen service transportasi
antara port jaringan. Ports adalah software-didefinisikan poin tujuan untuk komunikasi dalam
sebuah host komputer. Ports di sertakan dalam proses, memungkinkan mereka untuk
berkomunikasi dalam pairs. Rincian spesifik abstraksi mungkin akan bervariasi untuk
memberikan tambahan properties yang berguna.
Addressing, transport layer bertanggung jawab untuk menyampaikan pesan ke tujuan
dengan alamat transport yang terdiri dari alamat nerwork host komputer
dan nomor port. Sebuah alamat jaringan adalah angka pengenal yang secara unik
mengidentifikasi sebuah komputer host dan memungkinkan pesan harus ditempatkan oleh
node yang bertanggung jawab untuk routing data itu. Dalam intemef setiap host computer
diberikan nomor IP.
Packet delivery, Ada dua pendekatan untuk pengiriman paket oleh jaringan lapisan:
Paket datagram delivery: The datagram merujuk pada kesamaan ini mode pengiriman dengan
cara di mana surat dan telegram yang disampaikan. Penting fitur jaringan datagram adalah
bahwa pengiriman setiap paket adalah 'one-shot' proses.
Virtual circuit packet delivery: Beberapa level Layanan jaringan paket mengimplementasikan
transmisi dengan cara yang analog dengan jaringan telepon. Virtual circuit harus ditetapkan
dengan paket-paket sebelum dapat lulus dari sumber tujuan host A ke host B.
Gambar Wide Area Network
3.3.5 Routing
Routing adalah sebuah fungsi yang dibutuhkan pada semua jaringan kecuali LAN
seperti Ethernet, yang menyediakan koneksi langsung antara host yang berpasangan. Dalam
jaringan yang besar, adaptive routing digunakan, jalur terbaik untuk komunikasi antara dua
titik dalam jaringan dievalusi kembali secara periodis, memgambil nilai traffic dalam jaringan
dan beberapa kesalahan seperti kerusakan koneksi atau router.
Algoritma routing terdiri dari 2 bagian:
1) Harus dapat mengambil keputusan yang mendeterminasikan jalur yang diambil oleh
masing-masing paket yang melewati jaringan. Dalam layer jaringan circuit-switched
seperti X.25 jaringan frame relay seperti ATM, jalurnya dideterminasikan kapanpun pada
sebuah sirkuit virtual atau koneksi yang dibentuk. Dalam layer jaringan packet-switched
seperti IP dideterminasikan secara terpisah untuk masing-masing paket, dan
algoritmanya harus sederhana dan efisien jika tidak akan mengurangi performa jaringan.
2) Harus dapat melakukan update informasi jaringan secara dinamis berdasarkan
pengamatan lalu lintas dan perubahan konfigurasi deteksi atau kegagalannya. Aktivitas
ini menggunakan waktu yang sedikit kritis, lebih lambat dan lebih menggunakan teknik
komputasi yang intensif.
Gambar 3.8 menunjukkan routing tabel yang ada pada masing-masing router untuk
jaringan pada gambar 3.7, mengasumsikan sebuah jaringan yang tidak mempunyai kegagalan
jalur atau router. Masing-masing arah menyedikan informasi routing untuk alamat paket
untuk diberikan informasi. Jalur dasar menspesifikasi jalur luar untuk paket alamat untuk
tujuan. Nilai field menggunakan perhitungan jarak vektor sederhana atau jumlah hops yang
diberikan tujuan. Untuk jaringan yang tersimpan dan dikirimkan dengan jalur dengan
bandwidth hampir sama diberikan estimasi alasam waktu untuk sebuah paket untuk melewti
tujuan. Harga informasi yang disimpan dalam routing table tidak digunakan selama aksi
paket routing diambil oleh bagian 1 algoritma routing, tetapi dibutuhkan routing table
konstruksi dan perawatan pada bagian 2.
Gambar 3.8 Routing Tabel gambar 3.7
Ketika paket alamat C dikirimkan ke router A, router memeriksa masukan C dalam
routing table. Ini menunjukkan paket seharusnya disalurkan keluar dari A pada jalur berlabel
1. Paket datang pada B dan prosedur yang sama diikuti menggunakan routing tabel B, dimana
menunjukkan route dikirimkan ke C lewat jalur berlabel 2. Ketika paket datang ke masukan
roting tabel C menunjukkan “local” sebagai pengganti nomer jalur. Indikasi paket ini
seharusnya dikirimkan ke local host.
Perubahan informasi jaringan pada router dengan node tetangganya dengan
mengirimkan kesimpulan routing tabelnya digunakan sebuah Routing Information Protocol
(RIP). RIP menunjukkan router didiskripsikan secara informal mengikuti:
1) Secara periodis dan kapanpun perubahan local routing tabel, mengirimkan table (dalam
summary) untuk semua tetangga yang diakses. Untuk itu, pengiriman paket RIP berisi
sebuah salinan tabel untuk masing-masing jalur keluar yang tidak salah.
2) Ketika sebuah tabel diterima dari router tetangga, jika penerimaan tabel menunjukkan
sebuah route ke tujuan yang baru, atau jalur yang lebih baik (nilai rendah) ke tujuan yang
telah ada, kemudian update local tabel dengan route baru. Jika tabel diterima pada jalur n
dan memberika nilai berbeda daripada local tabel untuk sebuah route yang dimulai
dengan jalur n kemudian menggantikan nilai local tabel pada harga yang baru. Ini
dilakukan sebab tabel baru menerimadari sebuah router yang lebih dekat ke tujuan yang
relevan dan oleh karena itu selalu berwenang untuk route yang melewatinya.
Algoritma ini lebih presisi digambarkan oleh pseudocode program yang ditunjukkan
gambar 3.9, diman Tr adalah tabel yang diterima dari router lain dak Tl adalah local tabel.
Ford dan Fulkerson menunjukkan bahwa langkah yang diganbarkan di atas cukup menjamin
routing tabel akan tercakup pada jalur terbaik untuk masing-masing tujuan kapanpun ada
perubahan dalam jaringan. Frekuensi f dimana roting tabel dipropagasi ketika tidak ada
perubahan terjadi, didesain untuk memastikan stablilitas perawatan, contohnya, dalam paket
RIP yang hilang. Harga t diambil dari Internet sebesar 30 detik.
Send: Each t seconds or when Tl changes, send Tl on each non-faulty outgoing link.
Receive: Whenever a routing table Tr is received on link n:
for all rows Rr in Tr {
if (Rr.link | n) {
Rr.cost = Rr.cost + 1;
Rr.link = n;
if (Rr.destination is not in Tl) add Rr to Tl;
// add new destination to Tl
else for all rows Rl in Tl {
if (Rr.destination = Rl.destination and
(Rr.cost < Rl.cost or Rl.link = n)) Rl = Rr;
// Rr.cost < Rl.cost : remote node has better route
// Rl.link = n : remote node is more authoritative
}
}
}
Gambar 3.9 Pseudo-code Algoritma RIP routing
3.3.6 Congestion Control
Kapasitas jaringan dibatasi oleh performa jalur komunikasi dam node switching.
Ketika menunggu keterangan jalur atau node mendekatio kapasitasnya, antrian akan dibentuk
pada host, mencoba mengirimkan paket dan pertengahan node menghandel paket dimana
dimiliki transmisi diblok oleh traffic lain. Jika proses menunggu berlanjut pada level yang
sama tinggi, antrian akan melanjutkan proses sampai mencapai batas alokasi buffer.
Sebagai pengganti pengijinan paket untuk melewati jalur jaringan sampai mencapai
node over-congested, dimana mereka akan melepaskan, akan lebih baik untuk menangani
node lebih awal sampai tumbukan (congestion) berkurang. Hasil ini akan meningkatkan delay
paket tapi tidak signifikan mengurngi total keluaran jaringan. Congestion Control adalah
nama yang diberikan untuk teknik yang didesain untuk mencapai ini.
Secara umum congestion control dicapai olehnode informasi sepanjang jalur yang
terjadi tabrakan dan rata-rata transmisi paket seharusnya berkurang. Untuk node
pertengahan, ini akan menghasilkan buffering ketika paket datang untuk periode lama. Untuk
host yang sumbernya paket, hasilnya mungkin antrian paket sebelum transmisi atau
menghalangi proses aplikasi yang generating jaringan dapat menghandelnya.
3.3.7 Internetworking
Ada banyak teknologi jaringan dengan jaringan, yang berbeda, jalur, dan protokol
layer fisik. Jaringan lokal dibentuk dari Ethernet dan teknologi ATM, WAN dibangun
jaringan telepon analog dan digital berbagai tipe, jalur satelit dan jaringan wide-area ATM.
Komputer personal jaringan lokal dihubungkan ke Internet atau intranet dengan modem,
ISDN dan koneksi DSL.
Untuk membangun network yang terintegrasi (internetwork) kita harus
mengintegrasikan beberapa subnet, masing-masing berbasis satu teknologi jaringan. Untuk
membuat kemungkinan ini, dibutuhkan:
1) Mempersatukan skema alamat network yang mendukung paket untuk dialamatkan ke
host yang terhubung ke Internet.
2) Protokol mendefinisikan format paket internetwork dan memberikan aturan menurut
yang dihandel.
3) Komponen Internetworking yang paket route ke tujuannya menggunakan aturan
pengalamatan Internetwork, transmisi paket menggunakan subnet dengan variasi
teknologi jaringan.
Gambar 3.10 menunjukkan sebagian kecil intranet yang berlokasi di Queen Mary dan
Westfield College (QMW), Universitas London. Disini catatannya porsi yang menunjukkan
gambar terdiri dari beberapa subnet yang interkoneksi oleh router. Subnet berwarna abu-abu
diantaranya ada lima, tiga mengeshare IP network 138.37.95 (menggunakan kelas
interdomain routing scheme pada sesi 3.4.3). Pengalamatan numeris adalah pengalamatan IP.
Router tanpa multiple subnet dan mereka mempunyai alamat IP untuk masing-masing subnet
dimana saling berhubungan (alamat ditunjukkan melawan jalur).
Gambar 3.10 Tampilan sederhana QMW Computer Science Network
Router
Kita mempunyai catatan bahwa routing dibutuhkan oleh semua jaringan kecuali
Ethernet dan jaringan wireless, yang mana semua host dihubungkan satu media
transmisi. Router bentanggung jawab untuk mengirim paket internetwork yang datang
dari beberapa koneksi ke luar koneksi yang benar seperti yang telah dipelajari dan router
menjaga routing tabel sesuai tujuannya.
Bridge
Jaringan jalur Bridge berbeda tipe. Beberapa bridge pada jaringan, dan dimaksud sebagai
bridge/router sebab mereka juga menunjukkan fungsi routing.
Hubs
Hubs adalah alat sederhana untuk menghubungkan antar host dan memperpanjang
segmen Ethernet dan siaran lain melalui teknologi jaringan lokal. Mereka mempunyai
sejumlah soket yang masing-masinghost komputer terhubung. Mereka dapat juga
digunakan untuk mengatasi batas jarak pada satu segmen dan menyediakan tambahan
host.
Switches
Switch mempunyai fungsi mirip router tetapi hanaya untuk jaringan lokal. Mereka
menginterkoneksikan beberapa Ethernet, routing paket yang datang untuk mengorganisir
jaringan. Mereka menunjukkan tugasnya pada level Ethernet protokol jaringan. Mereka
memulai tanpa pengetahuan lebih luas internetwork dan membuat routing tabel untuk
pengamatan lalu lintas. Keuntungan switch dibandingkan hub adalah mereka
memisahkan traffic yang datang dan transmisinya hanya relevant ke network yang dituju,
mengurangi tabrakandengan jaringan lain yang terhubung.
Tunneling
Bridge dan router mentransmisikan paket internetwork dalam beberapa jaringan, tetapi
ada salah satu situasi mendasari protokol jaringan yang disembunyikan tanpa
menggunakan Intenetwork protocol khusus. Ketika sepasang node terhubung dua
jaringan yang terpisah membutuhkan komunikasi dengan tipe jaringan lain atau disebut
protokol alien. Mereka juga dapat melakukan konstruksi protokol tunnel. Gambar 3.11
mengilustrasikan tujuan penggunaan tunelling untuk mendukung migrasi Internet ke
protokol IPv6. IPv6 dimaksudkan untuk menggantikan versi IP yang sebelumnya yaitu
IPv4 dan tidak kompatibel dengan itu. Selama waktu transisi ke IPv6 akan menjadi pulau
IPv6 pada lautan IPv4.Ilustrasi A dan B seperti pulau. Pulau yg bundar paket IPv6
dienkapsulasi dalam IPv4 dan disalurkan dengan campur tangan IPv4.
Gambar 3.11 Tunneling untuk migrasi IPv6
3.4 Internet Protocol
Internet muncul dua dekade yang lalu melalui proses penelitian dan pengembangan
jaringan lingkup luas di USA, mulai tahun 1970 muncul ARPANET, merupakan komputer
raksasa pertama yang dikemnbangkan. Bagian penelitian yang dikembangkan adalah protokol
TCP/IP (Transmission Control Protocol/ Internet Protokol). Setelah beberapa tahun konsep
TCP/IP ini semakin berkembang dan meluas penggunaannya di berbagaia negara. Aplikasi
servis dan protokol level aplikasi bermunculan berbasis TCP/IP seperti Web (HTTP), email
(SMTP, POP), netnewas (NNTP), file transfer (FTP) dan Telnet.
TCP adalah protokol transport yang digunakan untuk mendukung aplikasi secara
langsung atau tambahan protokol sehingga mennyediakan fitur tambahan. Internet protokol
dikembangkan untuk mendukung aplikasi wide-area sederhana seperti file transfer dan
elekronik mail, menyertakan komunikasi dengan latensi yang relatif tinggi secara geografis.
Hasil standarisasi protokol komunikasi membawa keuntungan besar. Hanya pengecualian
signifikan yang diadopsi dari komunikasi TCP/IP yaitu:
1) Penggunaan WAP untuk aplikasi wireless pada alat portabel.
2) Protokol khusus untuk mendukung aplikasi multimedia streaming
Gambar 3.1 mengilustrasikan enkapsulasi paket yang mengakibatkan transmisi pesan
via TCP dengan Ethernet. Tanda pada header adalah tipe protokol untuk layer di atasnya,
dibutuhkan untuk menerima tumpukan protokol secara benar pada paket. Dalam layer TCP
nomer port receiver melayani tujuan sama, menggunakan komponen software TCP
menerima host melewatkan pesan untuk level proses aplikasi khusus.
Gambar 3.13 Enkapsulasi ketika pesan ditransmisikan via TCP sebuah Ethernet
Gambar 3.14 menunjukkan program user dan aplikasi berada pada satu jaringan virtual
mendukung TCP dan UDP dan pengimplementasi TCP dan UDP pada jaringan IP virtual
tunggal, menghilangkan perbedaan yang mendasari transmisi media.
IP
Applicat ion Applicat ion
TCP UDP
Gambar 3.14 Konsep programmer terhadap Internet TCP/IP
3.4.1 Pengalamatan IP
Aspek yang mungkin menjadi tntangan terbesar dalam desain IP yaitu skema
konstruksi nama dan pengalamatan host untuk routing paket IP untuk tujuannya. Skema
digunakan untuk menandai alamat host ke jaringan dan komputer terhubung harus mencakup
ketentuan beikut:
1) Harus universal, host banyak harus dapat mengirim paket ke host lain dalam Internet.
2) Harus efisien dalam penggunaan alokasi alamat, kemungkinannya dapat diprediksi
ukuran Internet dalam sejumlah jaringan dan alamat host seperti yang dibutuhkan.
Alokasi alamat harus dipartisi secara hati-hati untuk menjamin alamat tersebut berfungsi.
3) Skema alamat harus dipinjamkan sendiri untuk mengembangkan skema routing yang
efisien dan fleksibel, tetapi alamatnya tidak berisi informasi yang banyak dibutuhkan
untuk route sebuah paket ke tujuannya.
Desain yang diambil dari alokasi alamat Internet ditunjukkan gambar 3.15. Ada 4
alokasi kelas alamat Internet, A, B, C, dan D. Kelas D dipesan untuk komunikasi Internet
multicast, yang diimplementasikan hanya pada beberapa router Internet. Kelas E berisi range
alamat yang belum dialokasikan, yang disiapkan untuk kebutuhan masa depan.
7 24
Class A: 0 Network ID Host ID
14 16
Class B: 1 0 Network ID Host ID
21 8
Class C: 1 1 0 Network ID Host ID
28
Class D (mult icast): 1 1 1 0 Mult icast address
27
Class E (reserved): 1 1 1 1 unused0
Gambar 3.15 Struktur alamat Internet ditunjukkan dalam ukuran bit.
Alamat Internet 32 bit berisi identitas jaringan dan identitas host yang biasanya ditulis
sebagai sequence 4 angka desimal dipisahkan oleh titik. Masing-masing angka desimal
merepresentasikan sati dari 4 byte, atau oktet alamat IP. Nilai yang dijinkan untuk masing-
masing kelas alamat jaringan ditunjukkan oleh gambar 3.16.
Gambar 3.16 Reperesentasi desimal alamat Internet
3.4.2 IP Protocol
IP Protocol mentransmisikan datagram dari satu host ke host lainnya, biasanya
melewati router pertengahan. Format IP paket secara penuh sangat kompleks , tetapi gambar
3.17 menunjukkan komponen utamanya. Ada beberapa header field, tidak ditunjukkan dalam
diagram, itu digunakan oleh transmisi dan algoritma routing.
dataIP address of destinationIP address of source
header
up to 64 kilobytes
Gambar 3.17 Layout paket IP
1) Address Resolution
Modul resolusi alamat berkewajiban untuk konversi alamat Internet untuk alamat
jaringan spesifik tertentu (alamat fisik). Contohnya, jika jaringan dasar adalah Ethernet,
resolusi alamat mengkonversi alamat Internet 32 bit ke alamat Ethernet 48 bit.
2) IP Spoofing
Kita telah melihat paket IP berisi alamat sumber, alamat IP pada pengiriman
komputer. Bersama dengan alamat yang terenkapsulasi dalam data field (untuk paket UDP
dan TCP) sering digunakan oleh server untuk menggenerate alamat kembalian. Tidak ada
jaminan alamat sumber memberi kenyataan alamat pengirim. Pengirim jahat dapat dengan
mudah mengganti alamat yang berbeda dari yang sebenarnya dimiliki. Metode yang
digunakan untuk menyebarkan layanan permintaan ping dalam jumlah yang besar pada
komputer. Ping jahat meminta semua isi alamat IP sebagai target komputer dalam pengirim
field alamat. Ping merespon target secara langsung dengan memasukkan buffer, mencegah
legitimasi paket IP berjalan.
3.4.3 IP Routing
Paket layer IP route dari sumbernya ke tujuannya. Masing-masing router pada Internet
mengimplementasikan software layer IP untuk menyediakan algoritma routing.
1) Backbone
Backbone merupakan suatu media transmisi utama yang biasanya menyebar ke berbagai
arah suatu daerah tertentu san biasanya dipetakan. Router yang terhubung dari area non-
backbone ke backbone, jalurnya disebut jaringan backbone. Jalur pada backbone
biasanya mempunyai bandwidth tinggi dan replikasi untuk reabilitas.
2) Routing protocol
RIP versi 1 merupakan algoritma pertama yang digunakan dalam Internet dan merupakan
algoritma distance vektor. RIPv2 dikembangkan mengakomodasi tambahan kebutuhan
baru, termasuk classless interdomain routing., multicast yang lebih baik dan dibutuhkan
autentikasi pekt RIP untuk mencegah serangan pada router.
3) Default route
Sampai sekatrang, diskusi kita tentang algoritma routing telah menyarankan agar setiap
router menjaga routing tabel secara penuh, menunjukkan jalur ke setiap tujuan dalam
Internet. Skala Internet sekarang jelas tidak mungkin (nomer tujuan mencapai 1 juta dan
masih terus berkembang dengan cepat. Solusi pertama mengadopsi beberapa form grup
topologi alamat IP. Contoh aplikasi berdasarkan regional sebagai berikut:
Alamat 194.0.0.0 sampai 195.255.255.255 untuk Eropa
Alamat 198.0.0.0 sampai 199.255.255.255 untuk Amerika Utara
Alamat 200.0.0.0 sampai 201.255.255.255 untuk Amerika Tengah dan Selatan
Alamat 202.0.0.0 sampai 195.203.255.255 untuk Asia dan Pasifik
Solusi kedua membuat ukuran routing tabel sesederhana dan se efektif mungkin.
Dasarnya pengamatan akurasi routing informasi dapat disederhanakan dari sejumlah
besar router ke beberapa router saja yang menutup jalur backbone.
4) Routing pada subnet lokal
Alamat paket host pada jaringan yang sama sebagai pengirim ditransmisikan ke host
tujuan pada hop tunggal, menggunakan identifier host alamat untuk mendapatkan alamat
tujuan host pada dasar jaringan. Secara sederhana layer IP menggunakan ARP untuk
mendapatkan alamat jaringan tujuan dan kemudian menggunakan jaringan dasar untuk
trasnsmisi paket.
5) Classless Interdomain Routing (CIDR)
Masalah utama adalah kekurangan alamat kelas B untuk subnet lebih dari 255 host.
Alokasi kelas C tersedia. Solusi CIDR untuk masalah ini untuk mengalokasikan
sekumpulan alamat kelas C yang berkelanjutan untuk sebuah subnet dibutuhkan lebih
dari 255 alamat. Skema CIDR juga membuat kemungkinan membagi sub alokasi alamat
kelas B untuk alokasi multiple subnet.
3.4.4 IP version 6
IPv6 muncul sebagai inovasi baru untuk menambah alokasi alamat IP dari IPv4 yang
masih kurang untuk mencakup kebutuhan sekarang dan masa depan. Platform baru yang
dibuat akan mendukung IPv4 dan IPv6 sehingga memudahkan proses migrasi dari IPv4 ke
IPv5. Berikut ini bagian utama IPv6:
1) Alokasi alamat
Panjangnya 128 bit (16 byte)
2) Kecepatan routing
Menggunakan header yang lebih baik sehingga kecepatannya routing bertambah.
3) Layanan real-time dan khusus
Menggunakan label aliran dan prioritas.
4) Evolusi masa depan
Sebagai generasi header berikutnya.
5) Multicast dan anycast
Baik IPv4 maupun IPv6 mendukung transmisi multiole host dengan satu alamat saja.
6) Keamanan
Menggunakan ransmisi private data.
Source address(128 bits)
Destinat ion address(128 bits)
Version (4 bits) Priority (4 bits) Flow label (24 bits)
Payload length (16 bits) Hop limit (8 bits)Next header (8 bits)
Gambar 3.18 Layout header IPv6
3.4.5 Mobile IP
Komputer mobile seperti laptop dan palmlaptop dihubungkan ke Internet di lokasi yang
berbeda-beda dan berpindah-pindah tempat. Laptop di kantor mungkin terhubung dengan
Ethernet, terhubung ke Internet dengan router dan dapat terhubung lewat mobile phone.
Semua koneksi tersebut menggunakan IP dinamis (DHCP) dimana IPnya dapat berubah-
rubah sesuain waktu, lokasi dan keadaan.
Berikut ini mekanisme mobile IP:
Gambar 3.19 Mekanisme Mobile IP
3.4.6 TCP dan UDP
TCP dan UDP menyediakan kemampuan Internet dalam bentuk yang berguna untuk program
aplikasi. Developer aplikasi mungkin menginginkan layanan lain dari servis transfer,
contohnya untuk menyediakan jaminan dan keamanan, akan tetapi servis tersebut akan
membutuhkan lebih banyak dukungan daripada yang disediakan oleh IPv4. Saat ini akan
dijelaskan fungsi-fungsi kegunaan yang diberikan oleh TCP dan UDP kepada IP.
Kegunaan Port Karakteristik pertama yang harus diperhatikan adalah IP mensupport
komunikasi antara 2 atau lebih komputer (diidentifikasi berdasarkan alamat IP-nya), TCP dan
UDP, sebagai protokol transfer, harus menyediakan komunikasi antar prosesnya. Hal ini
diselesaikan dengan menggunakan port. Nomor-nomor port digunakan untuk mengalamatkan
suatu pesan ke dalam suatu proses di dalam suatu komputer dan hanya valid untuk komputer
tersebut. Sebuah nomor port terdiri dari 16-bit integer. Saat IP paket diterima oleh host
tujuan, TCP dan UDP layer software akan membaginya ke dalam proses-proses berdasarkan
port-port yang spesifik dalam host tersebut.
Fitur UDP UDP hampir seperti replika transfer-level dari IP. Sebuah UDP datagram di
enkapsulasi di dalam IP paket. UDP datagram mempunyai header yang mengikutsertakan
sumber dan alamat port tujuan (alamat host yang sesuai telah berada pada IP header), sebuah
length field dan checksum. Kita telah mengetahui bahwa IP paket dapat di-drop akibat
kemacetan atau network error. UDP tidak menyediakan mekanisme yang reliabel kecuali
checksum-nya, yang mana merupakan optional. Apabila field checksum tidak nol maka
komputer host yang menerima akan mengecek angka dari paket tersebut dan
membandingkannya dengan checksum yang telah diterima; apabila paket tersebut tidak
sesuai maka akan di-drop.
Fitur TCP TCP menyediakan fitur-fitur yang lebih canggih. Ia menyediakan pengantaran
yang lebih reliabel untuk byte yang panjang via abstraksi programming yang stream-based.
Mensyaratkan adanya jaminan keandalan pengiriman ke proses penerimaan semua
dari data yang disajikan kepada perangkat lunak TCP dengan proses pengiriman, dalam
urutan yang sama. TCP merupakan connection-oriented. Sebelum data yang ditransfer,
pengirim dan penerima proses harus bekerja sama dalam pembentukan bi-directional sebuah
saluran komunikasi. Sambungan hanya end-to-end perjanjian untuk melakukan transmisi data
yang dapat diandalkan; intermediate node seperti router tidak memiliki pengetahuan tentang
koneksi TCP, dan paket IP yang mentransfer data dalam transmisi TCP tidak harus semua
mengikuti rute yang sama.
TCP layer menyediakan mekanisme tambahan untuk menjamin reliabilitasnya.
Berikut keunggulan-keunggulannya :
Sequencing: Sebuah Proses pengiriman TCP membagi sungai menjadi urutan segmen
data dan mengirimkannya sebagai paket IP. Sebuah nomor urut dilampirkan ke setiap segmen
TCP. Ini memberikan jumlah byte dalam sungai untuk byte pertama dari segmen. Penerima
menggunakan nomor urut untuk memesan segmen yang diterima sebelum menempatkan
mereka di sungai input pada proses penerimaan. Tidak ada segmen dapat ditempatkan pada
input sungai sampai semua segmen bernomor lebih rendah telah diterima dan ditempatkan di
sungai, sehingga segmen yang tiba keluar oforder harus diadakan di sebuah penyangga
sampai tiba para pendahulu mereka.
Flow control: Pengirim memastikan untuk tidak membanjiri receiver atau
mengintervensi nodenya. Hal ini dicapai dengan sistem acknowledgements segmen. Setiap
kali berhasil penerima menerima catatan yang segmen itu nomor urut. Dari waktu ke waktu
mengirimkan penerima pengakuan ke pengirim memberikan nomor urutan tertinggi nomor-
segmen dalam aliran input bersama-sama dengan ukuran jendela. Jika ada aliran balik data,
penghargaan yang dibawa dalam segmen data normal, kalau mereka bepergian di segmen
pengakuan. Lapangan ukuran jendela dalam segmen pengakuan menentukan jumlah data
bahwa pengirim diperbolehkan untuk dikirim sebelum pengakuan berikutnya.
Retransmission: Pengirim mencatat nomor urutan segmen yang mengirimkan. Ketika
menerima pengakuan itu mencatat bahwa segmen telah berhasil diterima dan mungkin
kemudian menghapusnya dari buffer outgoing. Jika salah satu segmen tidak diakui dalam
batas waktu tertentu, pengirim mentransmisikan kembali itu.
Buffering: Penyangga yang masuk pada penerima digunakan untuk keseimbangan
aliran antara pengirim dan penerima. Jika masalah proses penerimaan operasi menerima lebih
lambat dari isu-isu pengirim mengirim operasi, jumlah data dalam buffer akan tumbuh.
Biasanya diekstrak dari buffer sebelum menjadi penuh, tetapi pada akhirnya mungkin buffer
overflow dan ketika itu terjadi masuk segmen tersebut hanya menjatuhkan tanpa merekam
kedatangan mereka. Oleh karena itu, kedatangan mereka tidak diakui dan pengirim wajib
untuk mentransmit ulang.
Checksum: Setiap segmen membawa checksum yang meliputi header dan data dalam
segmen. Jika segmen yang diterima tidak sesuai dengan checksum maka segmen dijatuhkan.
3.4.7 Domain names
Desain dan pelaksanaan dari Domain Name System CDNS) dijelaskan secara rinci dalam
Bab 9; kami memberikan ikhtisar singkat di sini untuk melengkapi diskusi kita mengenai
protokol Internet. Internet mendukung skema untuk penggunaan nama simbolik untuk host
"dan jaringan, seperti binklev.cs.mcgill.ca atau essex.ac.uk. Entitas yang bernama disusun
menjadi sebuah hirarki penamaan. Entitas yang bernama disebut domain dan nama-nama
simbolik disebut nama domain. Domains diorganisasikan secara hirarki yang dimaksudkan
untuk mencerminkan struktur organisasi mereka. hirarki penamaan sepenuhnya tergantung
pada tata letak fisik jaringan yang membentuk Internet. Nama Domain nyaman selama
pengguna manusia, tetapi mereka harus diterjemahkan ke Internet (IP) alamat sebelum
mereka dapat digunakan sebagai pengidentifikasi komunikasi. Ini adalah tanggung jawab
layanan tertentu, DNS. lulus program Aplikasi permintaan ke DNS untuk mengubah nama
domain yang pengguna menentukan ke alamat Internet.
DNS diimplementasikan sebagai proses server yang dapat dijalankan pada komputer host
mana saja di Internet. Setidaknya ada dua DNS server di setiap domain dan sering lebih.
Server di setiap domain memegang sebuah peta parsial dari pohon nama domain di bawah
domain. Mereka harus memegang setidaknya porsi yang terdiri dari semua domain dan nama
host di dalam domain, tetapi mereka sering mengandung porsi yang lebih besar dari pohon.
Menangani permintaan DNS server untuk menerjemahkan nama domain di luar bagian dari
pohon dengan mengeluarkan permintaan ke server DNS di domain yang relevan, melanjutkan
rekursif dari kanan ke kiri menyelesaikan nama segmen. Terjemahan yang dihasilkan
kemudian di-cache di server yang menangani permintaan yang asli sehingga permintaan masa
depan bagi penyelesaian mengacu pada nama-nama domain yang sama akan dapat
diselesaikan tanpa merujuk ke server lain. DNS tidak akan dapat dilaksanakan tanpa banyak
menggunakan caching, karena 'root' nama server akan berkonsultasi dalam hampir setiap
kasus, menciptakan akses pelayanan kemacetan.
3.4.8 Firewalls
Hampir semua organisasi membutuhkan konektivitas internet untuk memberikan layanan
kepada pelanggan mereka dan eksternal lainnya pengguna dan untuk memungkinkan
pengguna internal mereka untuk mengakses informasi dan layanan. Komputer di kebanyakan
organisasi cukup beragam, menjalankan berbagai sistem operasi dan aplikasi perangkat
lunak. Keamanan perangkat lunak mereka bahkan lebih beragam, beberapa di antaranya
dapat mencakup negara-of-the-art keamanan, tetapi sebagian besar akan memiliki sedikit atau
tidak memiliki kemampuan untuk memastikan bahwa komunikasi masuk dapat dipercaya dan
komunikasi keluar swasta jika diperlukan. Ringkasnya, dalam sebuah intranet dengan banyak
komputer dan berbagai perangkat lunak itu tidak dapat dihindari bahwa beberapa bagian dari
sistem akan memiliki kelemahan yang memaparkannya pada serangan keamanan. Bentuk
serangan yang lebih rinci dalam Bab 7.
Tujuan dari firewall adalah untuk memantau dan mengendalikan semua komunikasi
masuk dan keluar dari intranet. Firewall ini diterapkan oleh serangkaian proses yang
bertindak sebagai pintu gerbang ke intranet, menerapkan kebijakan keamanan ditentukan oleh
organisasi.
Tujuan dari kebijakan keamanan firewall dapat mencakup salah satu atau semua hal
berikut :
Service control : Untuk menentukan layanan yang host internal dapat diakses untuk akses
eksternal dan untuk menolak semua permintaan layanan yang masuk lainnya. Outgoing
servicerequests dan tanggapan kepada mereka mungkin juga dikendalikan. Tindakan
penyaringan ini dapat didasarkan pada isi dari paket IP dan TCP dan UDP permintaan yang
mengandung. Misalnya, masuk permintaan HTTP dapat ditolak kecuali mereka akan
diarahkan ke server web resmi host.
Behaviour control : Untuk mencegah perilaku yang melanggar kebijakan organisasi, adalah
anti-sosial atau tidak memiliki tujuan yang jelas dan sah sehingga dicurigai membentuk
bagian dari sebuah serangan. Beberapa tindakan penyaringan ini mungkin dapat diterapkan
pada tingkat LP atau TCP, tetapi yang lain mungkin memerlukan pesan penafsiran di tingkat
yang lebih tinggi. Sebagai contoh, penyaringan email 'spam' serangan mungkin memerlukan
pemeriksaan alamat email pengirim di header pesan atau bahkan isi pesan.
User control : Organisasi mungkin ingin membedakan antara para penggunanya, yang
memungkinkan beberapa akses ke layanan eksternal tetapi menghambat orang lain dari
berbuat demikian. Contoh pengguna kontrol yang mungkin lebih dapat diterima secara sosial
daripada beberapa adalah untuk mencegah perangkat lunak mengakui kecuali untuk
pengguna yang merupakan anggota tim administrasi sistem, dalam rangka untuk mencegah
infeksi virus atau perangkat lunak untuk mempertahankan standar. Contoh khusus ini
sebenarnya sulit untuk menerapkan tanpa menghambat penggunaan Web oleh pengguna
biasa.
Kebijakan harus dinyatakan dalam operasi penyaringan yang dilakukan oleh
proses penyaringan yang beroperasi pada beberapa tingkatan yang berbeda:
IP packet filtering : Ini adalah proses penyaring memeriksa paket IP individu. Mungkin
membuat keputusan berdasarkan alamat tujuan dan sumber. Mungkin juga memeriksa jenis
layanan bidang paket IP dan menafsirkan isi pengepakan berdasarkan jenis. Misalnya. itu
mungkin filter paket-paket TCP berdasarkan nomor port yang mereka ditangani. dan karena
jasa umumnya terletak di pelabuhan terkenal. ini memungkinkan paket data dapat disaring
berdasarkan layanan yang diminta. Misalnya. banyak pejantan melarang penggunaan NFS
server oleh klien eksternal.
TCP gateway : Sebuah proses gateway TCP cek semua koneksi TCP permintaan dan segmen
transmisi. Ketika proses gateway TCP terinstal, setting-up koneksi TCP dapat dikontrol dan
segmen TCP dapat diperiksa kebenaran (beberapa denial of service serangan menggunakan
TCP kelainan bentuk segmen untuk mengganggu sistem operasi klien). Bila dikehendaki,
mereka dapat disalurkan melalui tingkat-aplikasi gateway untuk memeriksa konten.
Application-level gateway : Aplikasi tingkat proses gateway bertindak sebagai proxy untuk
proses aplikasi. Sebagai contoh, kebijakan yang diinginkan internal tertentu yang
memungkinkan pengguna untuk melakukan koneksi Telnet ke host eksternal tertentu. Ketika
seorang pengguna menjalankan program Telnet di komputer lokal, ia mencoba untuk
membangun sebuah koneksi TCP dengan remote host. Permintaan ini dicegat oleh TCP
gateway. TCP gateway Telnet proxy memulai proses dan koneksi TCP yang asli adalah
diarahkan untuk itu. Jika proxy Telnet menyetujui operasi (pengguna berwenang untuk
menggunakan host yang diminta) itu membentuk hubungan lain yang diminta tuan rumah dan
kemudian relay semua paket-paket TCP di kedua arah. Proses proxy serupa akan dijalankan
di Telnet nama masing-masing klien, dan proxy yang sama bisa digunakan untuk FTP dan
layanan lainnya.
Keamanan dapat ditingkatkan dengan menggunakan dua router / filter secara seri, dengan
benteng dan server publik yang terletak di subnot terpisah yang menghubungkan router /
filter. Konfigurasi ini memiliki beberapa keuntungan keamanan:
Jika kebijakan benteng ketat, alamat IP dari host di dalam intranet bahkan tidak perlu
dipublikasikan ke dunia luar, dan alamat di dunia luar tidak perlu diketahui komputer
internal, karena semua komunikasi eksternal melewati proxy presesi di benteng, yang
tidak memiliki akses ke kedua.
Jika router pertama / filter ditembus atau terganggu, yang kedua, yang tidak terlihat
dari luar intranet dan karenanya kurang rentan. tetap untuk mengambil dan menolak
paket IP tidak dapat diterima.
Virtual private networks Virtual private network (VPN) memperpanjang batas
perlindungan firewall di luar intranet lokal dengan menggunakan saluran aman
cryptographically dilindungi di tingkat IP. Pada Subbab 3.4.4, kita diuraikan keamanan IP
ekstensi yang tersedia di IPv6 dan IPv4 dengan IPSec tunnelling [Thayer 1998]. Ini adalah
dasar bagi pelaksanaan VPN. Mereka mungkin dapat digunakan untuk setiap pengguna
eksternal atau untuk melaksanakan koneksi aman antara intranet yang terletak di lokasi yang
berbeda menggunakan link Internet publik.
3.5 Network case studies: Ethernet, wireless LAN and ATM
Pada awal 1980, US Institute of Electrical and Electronic Engineers (IEEE)
membentuk suatu komite untuk menentukan serangkaian standar untuk jaringan area lokal
(yang 802 Komite [IEEE 1990]), dan subkomite telah menghasilkan serangkaian spesifikasi
yang telah standar menjadi kunci untuk LAN. Dalam kebanyakan kasus, standar didasarkan
pada pra-standar industri yang sudah ada yang muncul dari penelitian yang dilakukan pada
1970-an.
Mereka berbeda dalam kinerja. efisiensi. kehandalan dan biaya, tetapi mereka semua
memberikan bandwidth relatif tinggi kemampuan jaringan lebih pendek dan menengah
distances.The standar IEEE 802.3 Ethernet umumnya telah memenangkan pertempuran untuk
Wired LAN pasar. dan kita menggambarkannya dalam Subbab 3.5.1 sebagai perwakilan kami
teknologi LAN dengan kabel. Meskipun implementasi Ethernet busur tersedia selama
beberapa bandwidth, prinsip-prinsip operasi adalah identik dalam semua mereka.
IEEE 802.5 yang standar Token Ring pesaing yang signifikan bagi banyak pada 1990-
an, menawarkan keuntungan over Ethernet, efisiensi dan bandwidth dukungan untuk jaminan,
tetapi sekarang sudah menghilang dari pasar.
802,4 IEEE Token Bus standar ini dikembangkan untuk aplikasi industri real-time
dengan persyaratan dan masih digunakan dalam domain tersebut. 802,6 IEEE Metropolitan
Area meliputi standar jarak hingga 50 km dan dimaksudkan untuk digunakan dalam jaringan
yang tersebar kota-kota.
The IEEE 802.11 Wireless LAN standar muncul agak kemudian tetapi sekarang
memegang posisi yang signifikan di pasar dengan produk-produk dari Lucent (WaveLAN)
dan vendor lainnya, dan kemungkinan untuk menjadi lebih penting dengan munculnya ponsel
dan perangkat komputasi di mana-mana. IEEE 802.11 standar dirancang untuk mendukung
komunikasi dengan kecepatan hingga 11 Mbps melalui jarak hingga 150 m antara perangkat
nirkabel yang dilengkapi dengan sederhana pemancar / penerima. Kami menguraikan prinsip-
prinsip operasi di Subbab 3.5.2.
The ATM technology emerged from major research and standardization efforts in the
telecommunications and computer industries in the late 1980s and early 1990s [CC1TI 1990].
Its purpose is to provide a high-bandwidth wide-area digital networking technology suitable
for telephone, dara and multimedia (high-quality audio and video) applications. Although the
uptake has been slower than expected, ATM is now the dominant technology for very high-
speed wide-area networking. It was also seen in some quarters as a replacement for Ethernet
in LAN applications, but it has been less successful in that marketplace due to competition
from 100 Mbps and 1000 Mbps Ethernets which are available at much lower cost. We outline
the principles of operation of ATM in Section 3.5.3.
3.5.1 Ethernet
Ethernet dikembangkan di Xerox Palo Alto Research Center pada tahun 1973 [Metcalfe dan
Boggs 1976; Shoch dkk. 1982: 1985] sebagai bagian dari program riset yang dilakukan di
sana pada workstation pribadi dan sistem terdistribusi. Ethernet pilot pertama berkecepatan
tinggi jaringan lokal, menunjukkan kelayakan dan kegunaan dari jaringan lokal berkecepatan
tinggi yang menghubungkan komputer di satu situs, yang memungkinkan mereka untuk
berkomunikasi pada kecepatan transmisi yang tinggi dengan tingkat kesalahan rendah dan
tanpa menonaktifkan penundaan. Prototipe asli Ethernet berlari pada 3 Mbps. Sistem ethernet
sekarang tersedia dengan bandwidth mulai dari 10 Mbps sampai dengan 1000 Mbps. Banyak
jaringan kepemilikan, telah dilaksanakan dengan menggunakan metode dasar yang sama
dengan biaya operasi / kinerja karakteristik yang cocok untuk berbagai aplikasi. Pada tingkat
biaya terendah, prinsip-prinsip yang sama operasi yang digunakan untuk menghubungkan
komputer mikro berbiaya rendah dengan kecepatan transmisi 100-200 kbps.
Ethernet tunggal sederhana atau bercabang bus-seperti garis sambungan
menggunakan media transmisi terdiri dari satu atau lebih segmen kabel terus dihubungkan
oleh hub atau repeater. Hub dan repeater adalah alat sederhana yang menghubungkan
potongan-potongan kawat, sehingga sinyal yang sama melewati mereka semua. Beberapa
Etherncts dapat dikaitkan pada tingkat protokol jaringan Ethernet dengan Ethernet switch
atau jembatan. Switch dan jembatan beroperasi pada tingkat frame Ethernet, forwarding
mereka untuk berdekatan Ethernets ketika tujuan mereka ada di sana. Erhemets terhubung
muncul sebagai jaringan tunggal lapisan protokol yang lebih tinggi, seperti IP (lihat Gambar
3.10, di mana IP subnet 138.37.88 dan 138.37.94 masing-masing terdiri dari beberapa
komponen Ethernets ditandai dihubungkan oleh Eswitch). Secara khusus, protokol ARP
(Subbab 3.4.2) dapat menyelesaikan alamat IP ke alamat Ethernet yang terhubung di set
Ethernets; masing-masing permintaan ARP disiarkan pada semua jaringan terkait lain dalam
subnet.
Metode operasi Ethernets didefinisikan oleh frase 'carrier sensing, multiple akses
dengan deteksi tabrakan' (disingkat: CSMA / CD) dan mereka termasuk dalam kelas jaringan
bus pertengkaran. Contention bus menggunakan satu medium transmisi untuk
menghubungkan semua host. Protokol yang mengelola akses ke media disebut kontrol akses
medium (MAC) protokol. Karena link satu menghubungkan semua host. Protokol MAC
menggabungkan fungsi sebuah protokol lapisan data-link (bertanggung jawab untuk transmisi
paket pada link komunikasi) dan protokol jaringan (bertanggung jawab untuk pengiriman
paket ke host) dalam satu lapisan protokol.
Packet broadcasting Metode komunikasi dalam jaringan adalah dengan CSMAJCD
broadcast paket-paket data pada media transmisi. Semua stasiun secara terus menerus
'mendengarkan' untuk medium untuk paket-paket yang dialamatkan kepada mereka. Setiap
stasiun berharap untuk mengirimkan pesan siaran satu atau lebih paket (disebut frame dalam
spesifikasi Ethernet) pada media. Setiap paket berisi alamat stasiun tujuan. alamat stasiun
pengiriman dan variabel-panjang urutan bit yang mewakili pesan yang akan dikirim. Hasil
pengiriman data pada 10 Mbps (atau pada kecepatan yang lebih tinggi ditentukan untuk 100
dan 1000 Mbps Ethernets) dan paket bervariasi panjang antara 64 dan 1518 byte, sehingga
waktu untuk mengirimkan sebuah paket di atas 10 Mbps. Ethernet adalah 5 ~ 1200
mikrodetik, tergantung pada panjangnya. Yang ditentukan sebagai MTU 1518 byte dalam
standar IEEE, meskipun tidak ada alasan teknis tertentu kecuali batas tetap harus membatasi
penundaan yang disebabkan oleh pertengkaran.
Ethernet packet layout Paket yang ditransmisikan oleh stasiun pada Ethernet memiliki
layout sebagai berikut :
Terlepas dari tujuan dan alamat sumber yang telah disebutkan, termasuk bingkai
tetap 8-byte awalan, lapangan panjang, data lapangan dan sebuah checksum. Awalan.
perangkat keras digunakan untuk tujuan dan waktu pembukaan ofa terdiri dari tujuh byte,
masing-masing berisi pola bit 10101010 diikuti oleh single-byte mulai frame pemisah (8
dalam diagram) dengan pola 10101011.
Terlepas dari kenyataan bahwa spesifikasi tidak memungkinkan lebih dari 1024
stasiun pada satu Ethernet, menempati alamat enam byte, menyediakan 248 alamat yang
berbeda. Hal ini memungkinkan setiap perangkat keras antarmuka Ethernet diberi alamat
unik oleh produsen, memastikan bahwa semua stasiun dalam rangkaian yang saling
berhubungan Ethernets akan memiliki alamat unik. The US Institute of Electrical and
Electronic Engineers (IEEE) bertindak sebagai otoritas alokasi alamat Ethernet. terpisah
mengalokasikan 48bit kisaran alamat produsen hardware interface Ethernet.
Lapangan data berisi semua atau sebagian (jika panjang pesan melebihi 1500 bytes)
dari pesan yang sedang dikirim. Terikat yang lebih rendah dari 46 byte di lapangan data yang
menjamin paket minimal panjang 64 bytes, yang diperlukan dalam rangka menjamin bahwa
tabrakan akan terdeteksi oleh semua stasiun pada jaringan, seperti yang dijelaskan di bawah
ini.
Frame check sequence adalah checksum yang dihasilkan dan disisipkan oleh pengirim
dan digunakan untuk memvalidasi paket oleh penerima. Paket dengan checksum salah
hanyalah dijatuhkan oleh lapisan datalink di stasiun penerima. Ini adalah contoh lain
penerapan end-to-end argumen: untuk menjamin pengiriman pesan. Sebuah protokol lapisan
transport seperti TCP, yang mengakui penerimaan dari masing-masing paket dan
mentransmisikan kembali paket-paket apa pun diakui, harus digunakan. Insiden korupsi data
dalam jaringan lokal sangat kecil sehingga penggunaan metode ini dijamin pengiriman
pemulihan ketika dibutuhkan adalah sepenuhnya memuaskan dan itu memungkinkan kurang,
protokol transport mahal seperti UDP untuk dipekerjakan bila tidak perlu untuk menjamin
pengiriman .
Packet collisions Bahkan dalam waktu yang relatif singkat yang diperlukan untuk
mengirimkan paket-paket yang terbatas ada probabilitas bahwa dua stasiun pada jaringan
akan mencoba untuk menyampaikan pesan secara bersamaan. Jika sebuah stasiun mencoba
untuk mengirimkan paket tanpa memeriksa apakah media sedang digunakan oleh stasiun lain,
tabrakan dapat terjadi.
Ethernet memiliki tiga mekanisme untuk menangani hal ini, kemungkinan. Yang
pertama disebut carrier sensing; antarmuka hardware di setiap stasiun mendengarkan
kehadiran sinyal (yang dikenal sebagai pembawa oleh analogi dengan radio siaran) dalam
medium. Bila stasiun ingin mengirimkan sebuah paket. Maka harus menunggu sampai tidak
ada sinyal hadir dalam medium dan kemudian mulai transmisi.
Sayangnya, operator tidak merasakan mencegah semua tabrakan. Kemungkinan
tabrakan tetap karena waktu yang terbatas 1: memperbaiki sebuah sinyal dimasukkan pada
suatu titik dalam medium (bepergian di kecepatan elektronik: sekitar 2 x 10 ^ 8 meter per
detik) untuk mencapai semua poin lainnya. Pertimbangkan dua stasiun A dan B yang sudah
siap untuk mengirimkan paket-paket pada waktu yang hampir bersamaan. Jika A mulai
mengirimkan terlebih dahulu. B dapat memeriksa dan tidak menemukan sinyal dalam
medium pada setiap waktu t < setelah A telah mulai mengirimkan. B kemudian mulai
mengirimkan data, mengganggu transmisi A. Kedua paket A dan paket B akan rusak oleh
gangguan.
Teknik yang digunakan untuk pulih dari gangguan tersebut disebut tabrakan Setiap
kali sebuah stasiun memancarkan paket perangkat keras melalui port output, tetapi juga
mendengarkan pada port input dan busur dibandingkan dua sinyal. Jika mereka berbeda,
maka tabrakan telah terjadi. Ketika ini terjadi berhenti stasiun transmisi dan menghasilkan
sinyal jamming untuk memastikan bahwa semua stasiun mengakui tabrakan. Sebagaimana
telah kita ketahui, ukuran paket minimum yang diperlukan untuk memastikan bahwa tabrakan
selalu terdeteksi. Jika kira-kira dua stasiun mentransmisikan secara bersamaan dari ujung-
ujung jaringan, mereka tidak akan menjadi sadar akan tabrakan selama 21: detik (karena
pengirim pertama harus tetap transmisi ketika menerima sinyal kedua). Jika mengirimkan
paket yang mereka memakan waktu kurang dari 1: untuk menjadi siaran, tumbukan tidak
akan melihat, karena masing-masing stasiun pengiriman tidak akan melihat paket lain sampai
selesai setelah itu transmisi-nya sendiri, sedangkan stasiun di antara kedua titik akan
menerima paket secara bersamaan, sehingga data korupsi.
Setelah jamming sinyal, transmisi dan mendengarkan semua stasiun membatalkan
paket saat ini. Stasiun transmisi kemudian harus mencoba untuk mengirimkan paket lagi
mereka kesulitan lebih lanjut sekarang muncul. Jika stasiun yang terlibat dalam tabrakan
semua upaya untuk Retransmit paket mereka segera setelah jamming sinyal, yang lain
mungkin akan terjadi tabrakan. Untuk menghindari hal ini, teknik yang dikenal sebagai back-
off digunakan. Masing-masing dari stasiun yang terlibat dalam sebuah tabrakan memilih
untuk menunggu waktu nt sebelum retransmitting. Nilai n adalah sebuah integer randall
dipilih secara terpisah di setiap stasiun dan dibatasi oleh L konstan yang didefinisikan dalam
perangkat lunak jaringan. Jika terjadi tabrakan lebih lanjut, nilai saya, adalah dua kali lipat
dan proses ini diulang jika perlu sampai dengan sepuluh usaha.
Akhirnya, perangkat keras antarmuka di stasiun penerima cek menghitung urutan, dan
membandingkannya dengan checksum yang ditransmisikan dalam paket. Menggunakan
semua teknik ini, stasiun terhubung ke Ethernet mampu mengelola penggunaan media
terpusat tanpa kontrol atau sinkronisasi.
Ethernet efficiency Efisiensi Ethernet adalah rasio jumlah paket ditransmisikan berhasil
sebagai proporsi dari jumlah maksimum teoritis yang dapat ditransmisikan tanpa tabrakan.
Hal ini dipengaruhi oleh nilai 1 ", karena interval 21" detik setelah transmisi paket dimulai
adalah 'jendela peluang' untuk tabrakan - tidak tabrakan dapat terjadi selambat-lambatnya 2't
detik setelah paket mulai ditransmisikan. Hal ini juga dipengaruhi oleh jumlah stasiun pada
jaringan dan tingkat aktivitas mereka.
Physical implementations Uraian di atas mendefinisikan MAC-layer protokol untuk semua
Ethernet. Diadopsi secara luas di seberang, sebuah pasar besar telah mengakibatkan
ketersediaan biaya yang sangat rendah controller hardware untuk menjalankan algoritma
yang diperlukan untuk pelaksanaannya, dan ini dimasukkan sebagai bagian standar dari
banyak komputer desktop dan konsumen.
Kami tabulasi bandwidth dan jangkauan maksimum saat ini tersedia berbagai konfigurasi
standar dan jenis kabel di bawah ini:
Konfigurasi diakhiri dengan penunjukan T diimplementasikan dengan kabel UTP unshielded
twisted kabel (telepon kabel), dan ini diselenggarakan sebagai hierarki hub dengan komputer
seperti daun pohon. Dalam hal ini, panjang segmen yang diberikan dalam meja kami adalah
dua kali jarak maksimum yang dibolehkan dari komputer ke sebuah hub.
3.5.2 IEEE 802.11 wireless LAN
Dalam bagian ini, kita meringkas karakteristik khusus jaringan nirkabel yang harus diatasi
oleh teknologi LAN nirkabel dan menjelaskan bagaimana IEEE 802.11 alamat mereka. IEEE
802.1 yang standar saya memperpanjang carrier-sensing Multiple Access (CSMA) prinsip
yang digunakan oleh Ethernet (IEEE 802.3) teknologi sesuai dengan karakteristik komunikasi
nirkabel. H yang standar 802.11 dimaksudkan untuk mendukung komunikasi antara komputer
yang terletak di dalam sekitar 150 meter dari satu sama lain dengan kecepatan hingga 11
Mbps.
Angka itu menggambarkan sebagian dari intranet termasuk LAN nirkabel. Beberapa
perangkat nirkabel bergerak berkomunikasi dengan sisa intranet melalui stasiun basis yang
merupakan jalur akses ke LAN dengan kabel, jaringan nirkabel yang terhubung ke dunia
melalui jalur akses untuk LAN konvensional dikenal sebagai jaringan infrastruktur.
Konfigurasi alternatif untuk jaringan nirkabel ini dikenal sebagai jaringan ad hoc.
Jaringan ad hoc tidak termasuk jalur akses atau base station. Mereka dibangun 'on the fly'
sebagai akibat dari saling deteksi dua atau lebih perangkat mobile dengan antarmuka nirkabel
di sekitar tempat yang sama. Jaringan ad hoc dapat terjadi, misalnya, ketika dua atau lebih
pengguna laptop di sebuah ruangan memulai sambungan ke stasiun yang tersedia. Mereka
mungkin kemudian berbagi file dengan meluncurkan sebuah file server proses di salah satu
mesin.
Stasiun dalam jaringan IEEE 802.11 menggunakan sinyal frekuensi radio (di band 2,4
GHz) atau infra-merah sinyal sebagai medium transmisi. Versi radio standar telah menerima
perhatian yang paling komersial dan kami akan menjelaskan itu. Menggunakan berbagai
frekuensi-frekuensi-seleksi dan teknik melompat untuk menghindari campur tangan eksternal
dan saling interferensi antara LAN nirkabel independen, yang tidak akan kita rinci di sini.
Kami berfokus pada perubahan pada CSMA / CD mekanisme yang diperlukan untuk
memungkinkan transmisi siaran untuk digunakan dengan transmisi radio.
Seperti Ethernet, MAC protokol 802.11 menawarkan kesempatan yang sama untuk
semua stasiun untuk menggunakan saluran transmisi, dan setiap stasiun dapat mengirimkan
langsung ke yang lain. Sebuah protokol MAC mengontrol penggunaan saluran oleh berbagai
stasiun. Adapun Ethernet, lapisan MAC juga melakukan (dia fungsi baik datalink layer dan
lapisan jaringan. Mengantarkan paket data ke host di jaringan.
Kita ingat bahwa tujuan pembawa penginderaan adalah untuk menentukan apakah
media gratis pada semua titik antara pengirim dan penerima stasiun dan dari tabrakan adalah
untuk menentukan apakah medium di sekitar penerima bebas dari gangguan selama proses
transmisi. Karena kekuatan sinyal yang tidak seragam di seluruh ruang di mana LAN nirkabel
beroperasi, pembawa deteksi dan tabrakan mungkin gagal dalam cara berikut:
Hidden stations : Carrier sensing mungkin gagal untuk mendeteksi bahwa stasiun lain
pada jaringan transmisi. Hal ini diilustrasikan pada Gambar 3.22. Jika Palmtop D adalah
transmisi ke base station E, laptop A mungkin tidak dapat merasakan sinyal D's karena
obstruksi radio ditampilkan. A mungkin kemudian mulai transmisi, menyebabkan tabrakan di
E kecuali jika langkah-langkah yang diambil untuk mencegah hal ini.
Fading : Karena hukum kuadrat terbalik dari propagasi gelombang elektromagnetik,
kekuatan sinyal radio berkurang secara cepat dengan jarak dari pemancar. Stasiun dalam
LAN nirkabel mungkin akan keluar dari jangkauan stasiun lain dalam LAN yang sama. Jadi
pada Gambar 3.22, laptop A mungkin tidak dapat mendeteksi transmisi oleh C, walaupun
masing-masing dapat menularkan sukses ke B atau E. Fading kekalahan kedua carrier sensing
dan deteksi tabrakan.
Collision masking : Sayangnya, 'mendengarkan' teknik yang digunakan dalam
Ethernet untuk mendeteksi tumbukan tidak terlalu efektif dalam jaringan radio. Karena
hukum kuadrat terbalik dimaksud di atas, sinyal yang dihasilkan secara lokal akan selalu
menjadi jauh lebih kuat daripada yang berasal sinyal di tempat lain, secara efektif
menenggelamkan transmisi remote. Jadi laptop A dan C mungkin keduanya secara bersamaan
mengirimkan kepada E. Tidak akan mendeteksi bahwa tabrakan, tapi E hanya akan menerima
transmisi kacau.
Meskipun falibilitas, pembawa merasakan tidak ditiadakan dengan IEEE 802.11
dalam jaringan; itu ditambah dengan penambahan slot reservasi mekanisme untuk protokol
MAC. Skema yang dihasilkan disebut pembawa penginderaan Multiple Access dengan
menghindari tumbukan (CSMA / CA).
Bila stasiun sudah siap untuk mengirimkan itu indra medium. Jika mendeteksi, no
carrier sinyal ini boleh berasumsi bahwa salah satu kondisi berikut benar:
1. Medianya tersedia.
2. Stasiun yang di luar jangkauan dalam proses untuk merequest sebuah slot.
3. Stasiun yang berada di luar jangkauan sedang menggunakan slot yang telah terlebih
dahulu dipesannya.
Slot-reservasi meliputi protokol pertukaran sepasang pesan singkat (frame) antara
bermaksud pengirim dan penerima. Yang pertama adalah permintaan untuk mengirim (RTS)
frame dari pengirim ke penerima pesan yang RTS menetapkan durasi untuk slotrequested.
Penerima menjawab dengan jelas untuk mengirim (CTS) frame, mengulangi durasi slot. Efek
dari pertukaran ini adalah sebagai berikut:
1. Stasiun yang dalam jangkauan pengirim akan mengambil frame RTS dan mencatat
durasinya.
2. Stasiun yang dalam jangkauan penerima akan mengambil frame CTS dan mencatat
durasinya.
Security Privasi dan integritas komunikasi keprihatinan yang jelas untuk jaringan nirkabel.
Setiap stasiun yang berada dalam jangkauan dan dilengkapi dengan penerima / pemancar
mungkin berusaha untuk bergabung dengan jaringan, atau gagal itu, mungkin menguping
transmisi antara stasiun lain. IEEE alamat standar 802.11 masalah ini. Hal ini membutuhkan
pertukaran otentikasi untuk setiap stasiun bergabung dengan jaringan di mana pengetahuan
tentang kunci terjerat ditunjukkan. Hal ini didasarkan pada sebuah shared-mekanisme
otentikasi kunci tu serupa yang dijelaskan dalam Bab 7. Hal ini efektif dalam mencegah
setiap stasiun yang tidak memiliki akses ke kunci bersama bergabung dalam jaringan.
3.5.3 Asynchronous Transfer Mode networks
ATM telah dirancang untuk membawa berbagai macam data termasuk data
multimedia seperti suara dan video. Ini adalah packet switching yang cepat jaringan
berdasarkan metode routing paket yang dikenal sebagai sel relay, yang dapat beroperasi lebih
cepat daripada packet switching konvensional. Itu mencapai kecepatan aliran dengan
menghindari DNS dan pengecekan error pada node intermediate dalam transmisi. Link
transmisi dan node harus memiliki kemungkinan yang rendah merusak data. Faktor lain yang
mempengaruhi kinerja adalah kecil, berukuran tetap unit-unit data dikirim, yang mengurangi
ukuran dan kompleksitas buffer dan delay antrian di antara node. ATM beroperasi dalam
modus terhubung, tetapi hanya dapat aconnection mengatur jika sumber daya yang cukup
tersedia. Setelah sambungan dibuat. kualitas (yaitu, dengan bandwidth dan latensi
karakteristik) dapat dijamin.
ATM adalah data-switching teknologi yang dapat diimplementasikan melalui jaringan
telepon digital yang ada, yang sampai sekarang sinkron. Ketika ATM berlapis melalui
jaringan berkecepatan tinggi sinkron link digital seperti yang ditetapkan untuk SONET
Synchronous Optical Network [Omidyar dan Aldridge 1993], ia menghasilkan lebih fleksibel
digital kecepatan tinggi jaringan paket dengan banyak virtual koneksi. Setiap koneksi virtual
ATM menyediakan bandwidth dan latensi jaminan. Virtual circuit yang dihasilkan dapat
digunakan untuk mendukung berbagai layanan dengan berbagai kecepatan. Ini meliputi suara
(32 kbps), faks, layanan sistem terdistribusi, video dan televisi definisi tinggi (100-150
Mbps). ATM [CCITT 1990] standar merekomendasikan penyediaan virtual circuit dengan
kecepatan transfer data hingga 155 Mbps atau 622 Mbps.
ATM layer menyediakan berorientasi sambungan layanan yang mentransmisikan
paket-paket dengan panjang tetap yang disebut sel. Sambungan terdiri dari urutan saluran
virtual dalam jalur virtual. Sebuah virtual channel (VC) adalah searah logis hubungan antara
dua endpoint dari link dalam jalur fisik dari source ke destination. Virtual path (VP) adalah
bundel saluran virtual yang berhubungan dengan jalur fisik antara dua switching node. Jalan
virtual dimaksudkan untuk digunakan untuk mendukung semi-permanen pasang sambungan
antara end-point. Saluran virtual dialokasikan secara dinamis ketika koneksi terbentuk.
Node di dalam ATM dapat memiliki 3 peran yang berbeda:
1. host yang menerima dan mengirim pesan.
2. VP switches yang memiliki tabel yang menggambarkan incomin dan outgoin virtual
path.
3. VP/VC switches yang memiliki tabel yang serupa untuk virtual path dan virtual
channel.
Sel ATM memiliki 5-byte header dan 48 byte data lapangan (Gambar 3.24). Data lengkap
lapangan selalu dikirim. bahkan ketika itu hanya sebagian diisi dengan data. 'Header berisi
pengidentifikasi untuk virtual mimbar dan pengidentifikasi untuk jalur virtual. yang bersama-
sama memberikan informasi yang diperlukan untuk rute sel di seluruh jaringan. Jalan virtual
pengidentifikasi mengacu pada jalur virtual tertentu pada link fisik di mana sel
ditransmisikan. Pengidentifikasi saluran virtual merujuk ke salah satu saluran virtual yang
spesifik di dalam jalan virtual. Field header lainnya digunakan untuk menunjukkan jenis ce ll,
dengan hilangnya sel prioritas dan batas sel.
ATM menyediakan layanan dengan latency rendah - switching penundaan adalah sekitar 25
mikrodetik per switch, memberikan, misalnya, latency dari 250 pesan mikrodetik ketika
melewati sepuluh switch. Ini membandingkan perkiraan kami baik dengan persyaratan
kinerja untuk sistem terdistribusi (Bab 3.2), menyatakan bahwa jaringan ATM interprocess
akan mendukung komunikasi dan interaksi client-server dengan kinerja yang serupa dengan,
atau lebih baik dari, yang sekarang tersedia dari jaringan area lokal. Sangat saluran
bandwidth tinggi dengan kualitas terjamin ofservice, cocok untuk transmisi aliran data
multimedia dengan kecepatan hingga 6 (X) Mbps, juga akan tersedia. Gigabits per detik
dapat dicapai dalam jaringan ATM murni.
3.6 Kesimpulan
Kami telah berfokus pada konsep jaringan dan teknik yang diperlukan sebagai dasar
untuk sistem terdistribusi dan telah mendekati mereka dari sudut pandang perancang suatu
sistem terdistribusi. Berlapis paket protokol jaringan dan menyediakan dasar untuk
komunikasi dalam sistem terdistribusi. Jaringan area lokal didasarkan pada penyiaran paket
pada medium bersama; Ethernet-teknologi yang dominan. Wide area network didasarkan
pada paket switching untuk rute paket ke tujuan mereka melalui jaringan yang terhubung.
Routing adalah mekanisme kunci dan berbagai algoritma routing yang digunakan, yang
vektor jarak-metode yang paling dasar tetapi efektif. Kontrol kemacetan diperlukan untuk
mencegah limpahan buffer di telepon dan di antara node.
Intemerworks yang dibangun oleh lapisan yang 'virtual' internetwork protokol di atas
koleksi jaringan dihubungkan oleh router. Internet protokol TCP / IP memungkinkan
komputer di Internet untuk berkomunikasi dengan satu sama lain dalam cara seragam terlepas
dari apakah mereka berada pada jaringan area lokal yang sama atau di berbagai negara:
Internet standar meliputi banyak protokol level aplikasi yang cocok untuk digunakan dalam
aplikasi terdistribusi luas. IPv6 memiliki ruang alamat yang jauh lebih besar dibutuhkan
untuk evolusi masa depan Internet dan penyediaan untuk persyaratan aplikasi baru seperti
kualitas layanan dan keamanan.
Mobile user yang didukung oleh MobileIP untuk wide-area roaming dan dengan
didasarkan pada LAN nirkabel IEEE 802.11 untuk konektivitas lokal. ATM menawarkan
bandwidth yang sangat tinggi berdasarkan komunikasi asynchronous virtual circuit dengan
jaminan kualitas layanan.