Bab 2.Bab 2.Physical dan Data Link Physical dan Data Link LayerLayer

Twisted PairTwisted Pair

Kabel twisted-pair sesuai dengan namanya terdiri atas dua buah kabel tembaga yang saling dipilin.

Twisted PairTwisted Pair

Apa fungsi dari pilinan kabel? Pilinan kabel berfungsi untuk mengurangi pengaruh gangguan transmisi yang berupa derau (noise) dan crosstalk. Jumlah pilinan per panjang kabel mempunyai pengaruh terhadap kualitas dari sinyal yang dibawa oleh kabel twisted-pair.

Twisted PairTwisted Pair

Berdasarkan pembungkusnya, kabel twisted-pair terdiri atas dua macam, yaitu: unshielded twisted-pair (UTP) dan shielded twisted-pair (STP). Perbedaan antara kabel UTP dan STP

UTP CableUTP CableKabel UTP dapat terhubung ke terminal atau devais melalui sebuah konektor. Tipe konektor yang digunakan adalah konektor RJ-45 untuk LAN dan konektor RJ-11 untuk perangkat telepon dan modem. Perbedaan dari kedua konektor tersebut adalah dari sisi dimensi (ukuran). RJ-45 dapat menampung sampai 4 pasang kabel twisted pair, sedangkan RJ-11 hanya dapat menampung 2 pasang kabel twisted pair.

Kategori Spesifikasi Data Rate (Mbps)

Aplikasi

1 Digunakan untuk membawa sinyal suara.

<0,1 Telepon

2 Digunakan untuk membawa sinyal T-1. Di Indonesia tidak beredar.

2 T-1

3 Digunakan untuk LAN Ethernet 10 LAN4 Digunakan untuk LAN Token

Ring Tidak berdar di Indonesia.20 LAN

5 Digunakan untuk LAN Fast-Ethernet

100 LAN

5e Pengembangan dari category 5 dengan tujuan untuk meminimalkan crosstalk dan interferensi.

125 LAN

6 Digunakan untuk LAN Gigabit-Ethernet

200 LAN

7 Peningkatan dari category 6. Seringkali disebut juga dengan screened shielded twisted pair (SSTP).

600 LAN

UTP CableUTP Cable

UTP CableUTP Cable

Selain jenis kabel dan konektor, badan standar EIA juga menentukan standar tentang urutan susunan kabel UTP di dalam konektor. Apabila urutan kabel tidak sesuai dengan standar yang ditetapkan, maka komunikasi tidak akan mencapai kecepatan pengiriman data maksimal. Susunan kabel UTP distandarkan dengan dalam dua nama, yaitu: EIA/TIA 586A dan EIA/TIA 586B.

UTP CableUTP Cable

Straight-Through UTP Straight-Through UTP CablingCabling

Crossover UTP CablingCrossover UTP Cabling

Coaxial CableCoaxial CableKabel koaksial sesuai dengan strukturnya di desain untuk mengirimkan sinyal dengan frekuensi tinggi. Bagian terdalam dari kabel koaksial adalah kawat tembaga sebagai penghantar sinyal. Kawat tembaga terbungkus oleh plastik yang berfungsi sebagai insulator. Di bagian luar plastik berupa anyaman kawat tembaga yang berfungsi sebagai konduktor luar. Anyaman kawat tembaga ini juga berfungsi untuk melindungi kabel terhadap gangguan interferensi dari luar.

Coaxial CableCoaxial Cable

Kabel koaksial menggunakan beberapa macam konektor, antara lain: konektor Bayone-Neill-Concelman (BNC), konektor T dan terminator

Coaxial CableCoaxial Cable

Kategori Impedansi (Ω)

Aplikasi

RG-6/U 75 Televisi kabel, satelit dan kabel modem

RG-8/U 50 Thick EthernetRG-58/U 50 Thin EthernetRG-62/U 92 ARCNetRG-174/U 50 Pigtail dari access-point WifiRG-213/U 50 Komunikasi radio dan radio

amatirNote: RG singkatan dari Radio Government.

Coaxial CableCoaxial Cable

Kabel koaksial memiliki keunggulan dibandingkan dengan twisted-pair dalam hal kemampuannya membawa sinyal dengan bandwidth cukup lebar. Misalnya aplikasi dalam telepon analog, kabel koaksial dapat membawa sampai 10.000 sinyal suara.

Optical FiberOptical FiberKabel serat optik terbuat dari gelas atau plastik yang didesain untuk mengarahkan cahaya yang melewatinya. Pada kabel serat optik data tidak dikonversi menjadi tegangan listrik, melainkan menjadi pulsa-pulsa cahaya. Karena itu sinyal yang melewati kabel serat optik akan lebih tahan terhadap interferensi daripada sinyal yang melewati kabel tembaga.

Optical FiberOptical FiberKeuntungan lain menggunakan kabel serat optik kecilnya efek atenuasi sinyal, sehingga jarak jangkau kabel serat optik lebih jauh dibanding twisted pair atau koaksial. Kabel serat optik banyak digunakan untuk menopang tulang punggung (backbone) jaringan komunikasi karena kemampuannya untuk membawa sinyal dengan bandwidth besar. Saat ini teknologi serat optik telah mampu mengirimkan data sampai kecepatan 1600 Gbps.

Optical FiberOptical Fiber

Struktur kabel: gelas atau plastik sebagai penghantar cahaya berada di bagian tengah dari kabel disebut dengan core. Core dibungkus dengan clading yang berfungsi untuk mengatur pantulan dari cahaya yang melewati core. Di luar clading terdapat satu lapisan lagi yang disebut dengan Kevlar bertujuan untuk menguatkan kabel.

Optical FiberOptical Fiber

Berdasarkan mode propagasi pulsa-pulsa cahaya yang melewati core, serat optik dapat dibedakan ke dalam tiga macam, yaitu: multimode step-index, multimode graded-index dan single mode.

Optical FiberOptical Fiber

Mode propagasi multimode secara fisik ditandai dengan ukuran core yang lebih besar dibandingkan dengan ukuran core pada single mode. Ukuran core multimode step-index adalah 200 m, sedangkan core dari multimode graded-index berukuran antara 50 m sampai 100 m. Single mode memiliki ukuran core kurang dari 10 m.

Optical FiberOptical Fiber

Kabel serat optik memiliki tiga macam model konektor, yaitu: konektor subscribe- channel (SC), konektor straight-tip (ST) dan konektor MT-RJ yang berukuran sama dengan RJ-45.

Optical FiberOptical Fiber

Kategori Core (m)

Cladding (m)

Mode

50/125 50 125 Multimode graded-index

62.5/125 62.5 125 Multimode graded-index

100/125 100 125 Multimode graded-index

7/125 7 125 Single mode

Keuntungan Menggunakan Keuntungan Menggunakan Optical FiberOptical Fiber

Memiliki bandwidth lebih besar, yaitu sampai 2 Gbps

Bentuk lebih kecil dan lebih ringan Atenuasi lebih rendah Isolasi terhadap pengaruh gelombang

elektromagnetik dari luar Jarak maksimum antar segmen lebih jauh Sumber Cahaya :

    ~ Light Emitting Diode (LED)    ~ Injection Laser Diode (ILD)

Palapa RingPalapa Ring

Tugas Link LayerTugas Link Layer

Tugas dari protokol link layer adalah memindahkan datagram dari satu node ke node berikutnya melalui individual link dalam bentuk frame.

Disebut individual link karena, link antara node-node tersebut mungkin menggunakan protokol yang berbeda-beda. Misalnya, link pertama adalah ethernet, link berikutnya frame relay dan link terakhir PPP.

Layanan Link LayerLayanan Link Layer

Framing. Membungkus (encapsulate) datagram ke dalam bentuk frame sebelum transmisi.

Link Access. Protokol2 Media Access Control (MAC) mengatur bagaimana sebuah frame di transmisikan ke dalam link. Misalnya, point-to-point atau broadcast.

Gambaran Link Layer Gambaran Link Layer

Adapter Card

Frame

Datagram

Adapter Card

Link-Layer Protocol

Physical Link

Sumber: Kurose, 2003

Layanan Link LayerLayanan Link Layer

Reliable Delivery. Protokol link layer menjamin agar pengiriman datagram melalui link terjadi tanpa error. Ingat protokol TCP.

Flow Control. Karena setiap node memiliki keterbatasan buffer (memory), maka link layer menjamin agar pengiriman frame tidak lebih cepat daripada pemrosesan frame pada sisi penerima.

Layanan Link LayerLayanan Link Layer

Error Detection. Kesalahan bit dapat terjadi akibat atenuasi sinyal atau noise di dalam link. Link layer melakukan deteksi kesalahan, tetapi tidak meminta pengiriman kembali frame yang salah tersebut. Frame yang salah akan dibuang. Bandingkan dengan error detection pada TCP.

Layanan Link LayerLayanan Link Layer

Error correction. Selain melakukan deteksi kesalahan, link layer juga dapat melakukan koreksi terhadap bit yang salah. Tidak semua protokol link layer mampu memberikan layanan ini, tergantung protokol yang digunakan.

Error Detection: Parity CheckError Detection: Parity Check

Err

or D

etec

tion:

Tw

o-E

rror

Det

ectio

n: T

wo-

Dim

ensi

onal

Par

ity C

heck

Dim

ensi

onal

Par

ity C

heck

Error Detection: Cyclic Error Detection: Cyclic Redundancy Check (CRC)Redundancy Check (CRC)

Misalkan data, D, dalam bentuk bit. Pilih Generator, G, dengan jumlah bit

R+1. Jumlah bit dari checkcum CRC adalah

R.

Error Detection: Cyclic Error Detection: Cyclic Redundancy Check (CRC)Redundancy Check (CRC)

Menentukan nilai R:Sebagai contoh,D = 101110G = 1001R = …….?

Contoh SoalContoh Soal

Diketahui data adalah: 1110010101, dengan generator X3+X2+1, tentukan:

Nilai Checksum ! Apabila pada kanal komunikasi tidak ada

gangguan hitung kembali R dengan generator yang sama.

Apabila pada kanal komunikasi terdapat gangguan sehingga data menjadi 1111010100, hitung kembali nilai R dengan generator yang sama.

Error Detection: Cyclic Error Detection: Cyclic Redundancy Check (CRC)Redundancy Check (CRC) Pada saat D + checksum

ditransmisikan, kemungkinan besar terjadi error.

Pada sisi penerima, D + checksum dibagi dengan G. Apabila sisa pembagian tidak 0, maka terdapat kesalahan.

Nilai G mengikuti standar yang berlaku.

Protokol Multiple AccessProtokol Multiple Access Pada model transmisi secara

broadcast, semua node memiliki kesempatan yang sama untuk mengirim dan menerima frame.

Permasalahan: bagaimana sebuah link dapat digunakan secara bersama-sama oleh beberapa node untuk mengirim frame?

Channel Partitioning Channel Partitioning ProtocolProtocol TDM (Time Division Multiplexing) FDM (Frequency Division

Multiplexing) CDMA (Code Division Multiple

Access)

Random Access ProtocolRandom Access Protocol

Slotted ALOHA (untuk satellite communication)

ALOHA (untuk satellite communication) Carrier Sense Multiple Access/Collision

Detection (CSMA/CD) (Untuk LAN) Carrier Sense Multiple Access/Collision

Avoidance (CSMA/CA) (Untuk Wireless Communication)

Ilustrasi ALOHAIlustrasi ALOHA

Ilustrasi Slotted ALOHAIlustrasi Slotted ALOHA

Ilustrasi CSMA/CDIlustrasi CSMA/CD

Animasi CSMA/CDAnimasi CSMA/CD

Terjadi collision. Pengiriman oleh Terminal 6. Pengiriman oleh Terminal 4.

EthernetEthernet

Ethernet adalah teknologi jaringan yang dibuat dan dipatenkan perusahaan Xerox.

Pertama kali diusulkan oleh Robert Metcalfe pada tahun 1972.

Beberapa hal tentang Beberapa hal tentang EthernetEthernet Ethernet adalah implementasi metoda

CSMA/CD. Kecepatan transmisi data di ethernet

sampai saat ini adalah 10 Mbps (Ethernet), 100 Mbps (Fast Ethernet) dan 1Gbps (Gigabit Ethernet).

Distandarkan oleh IEEE sejak 1978 dengan nama IEEE 802.3.

Standarisasi EthernetStandarisasi Ethernet

10Base5 (thicknet)

RG-8X Coaxial Cable

10 10 Mbps (maximum data rate).Base komunikasi baseband.5 Panjang segmen maksimum 500m.

Standarisasi EthernetStandarisasi Ethernet10Base2 (cheapernet atau thinnet)

Thin Coaxial Cable(RG-58)

T - Connector Terminator

10 10 Mbps (maximum data rate).Base komunikasi baseband.2 Panjang segmen maksimum 185m.

Standarisasi EthernetStandarisasi Ethernet

10BaseT

Unshielded Twisted Pair (UTP) Cable Cat 3 RJ-45 Connector

Network Card

Standarisasi EthernetStandarisasi Ethernet

100BaseT (Fast Ethernet)Kecepatan maksimum transmisi data

100 Mbps.Jenis kabel: UTP Cat 5 (Category 5).Panjang segmen maksimum 100m.

Standarisasi EthernetStandarisasi Ethernet

100Base-FX dan 100Base-SXMenggunakan optical fiber.Panjang segmen maksimum untuk 100Base-

FX 300m untuk komunikasi half-duplex.Panjang segmen maksimum untuk 100Base-

SX 400.