Jaringan dan Internet - Welcome to Electrical Engineering ...stwn/kul/tke132206/konsi-2017-05b.pdf · Arsitektur jaringan optik aktif ... – Tidak efisien khususnya pada periode

Konsep Sistem Informasi (TKE132206) – Jurusan Teknik Elektro, Unsoed 1/74

Jaringan dan InternetKonsep Sistem Informasi (TKE132206)

Jurusan Teknik Elektro, Unsoed

Iwan Setiawan <stwn at unsoed.ac.id>

Jaringan


Model Jaringan Klien-Server

Tanenbaum dan Wetherall (2011)


Topik yang Berkaitan dengan Jaringan

● Komunikasi.

● Jaringan.

● Sistem Terdistribusi.


Terminologi Jaringan

● Sistem akhir (end system): hos, umumnya menjalankan aplikasi jaringan/Internet (network/Internet apps). API. Server dan klien.

● Saluran komunikasi (communication link): media fisik yang terpandu (guided) dan tak terpandu (unguided) berupa kabel koaksial, tembaga, serat optik, dan spektrum radio. Beda saluran, beda laju transmisi (bit rate/digital bandwidth).

● Packet switch: berfungsi untuk menerima paket dari satu saluran komunikasi dan meneruskannya ke saluran yang lain. Contoh: link-layer switch dan perute/router.

● Jaringan akses (access network): ujung jaringan. Terdapat link-layer switch dan edge router.

● Jaringan utama (core network): umumnya berisi packet switch yang berupa perute/router.


Perangkat Jaringan

● Network Hub: menghubungkan banyak perangkat atau komputer ke dalam sebuah segmen jaringan. Repeater. Terdapat collision domain. Collision Detection (CD).

● Network Switch: seperti network hub, hanya saja lebih “pintar”. Sebutan: link-layer switch, switching hub, bridging hub, MAC bridge. Terdapat broadcast domain.

● Router: meneruskan paket antar jaringan dengan algoritma perutean/routing. Lebih “pintar” daripada switch. Terdapat protokol-protokol perutean. Memisahkan broadcast domain.


Topologi Jaringan

● Penempatan atau susunan elemen di dalam jaringan.

● Jenis-jenis topologi.

– Bus.

– Bintang/star.

– Cincin/ring.

– Mesh.

– Hibrid.

Konsep Sistem Informasi (TKE132206) – Jurusan Teknik Elektro, Unsoed

Kur

ose

dan

Ros

s (2

013)

Jaringan Akses(access network)


Kur

ose

dan

Ros

s (2

013)


Digital Subscriber Line (1)

Kur

ose

dan

Ros

s (2

013)


Digital Subscriber Line (2)

● Laju transmisi upstream: < 2.5 Mbps (nyata <1 Mbps), downstream: <24 Mbps (nyata <10 Mbps).

● Tergantung teknologi yang dipakai. ADSL2+: 1.4/24 Mbps.

● Faktor yang berpengaruh: jarak, ukuran kawat, tingkat interferensi.

central office

ISP

telephonenetwork

DSLAM

voice, data transmittedat different frequencies over

dedicated line to central office

DSLmodem

splitter

DSL access multiplexer

Kur

ose

dan

Ros

s (2

012)


Jaringan TV Kabel (1)

cablemodem

splitter

…cable headend

Channels

VIDEO

VIDEO

VIDEO

VIDEO

VIDEO

VIDEO

DATA

DATA

CONTROL

1 2 3 4 5 6 7 8 9

Kur

ose

dan

Ros

s (2

012)


FDM versus TDM

FDM

frequency

timeTDM

frequency

time

4 users

Example:

Kur

ose

dan

Ros

s (2

012)



● Asimetrik: 2/30 Mbps. Beda teknologi, beda kecepatan.

● Karakteristik media fisik. Kabel koaksial, shared medium.

data, TV transmitted at different frequencies over shared cable

distribution network

cablemodem

splitter

…

cable headend

CMTS

ISP

cable modemtermination system

Kurose dan Ross (2012)



Hybrid FibreCoaxial (HFC)



“Fibre to the max”

Optical Network Terminator

Optical Line Terminator

● Arsitektur jaringan optik aktif (AON) dan pasif (PON).

● AON termasuk switched Ethernet. Maksimal laju? Gbps?



Ethernet

Twisted pair cable



Jaringan Rumah

Router, NAT, firewall

WLAN APKurose dan Ross (2013)


Jaringan UMTS/3G

Radio Network Controller

Home Subscriber Server



Jaringan UMTS/3G




Jaringan UMTS/3G





Jaringan UMTS/3G


Serving GPRS support nodeGateway GPRS Support Node



Jaringan Utama(core network)


Kur

ose

dan

Ros

s (2

013)


Circuit Switching vs. Packet Switching (1)

● Circuit switching: informasi yang dikirimkan berupa aliran bit melalui kanal komunikasi (sirkuit) yang sebelumnya harus dibangun terlebih dahulu.

– Perlu pencadangan saluran komunikasi/sirkuit dari ujung ke ujung.

– Membutuhkan sumber daya jaringan yang terdedikasi, termasuk bufer dan laju saluran transmisi.

● Packet Switching: informasi dikirimkan dalam bentuk blok atau potongan yang disebut sebagai paket.

– Paket terdiri dari data dan informasi kendali (header).

– Tidak ada pencadangan jalur komunikasi. On demand.



Kur

ose

dan

Ros

s (2

013)



● Circuit switching:

– Tidak efisien khususnya pada periode tanbeban/idle period. Kapasitas transmisi pada jalur yang digunakan tidak dapat dibagi.

– Kompleksnya pembentukan sirkuit dan pencadangan kapasitas transmisi ujung ke ujung/end-to-end. Mahal.

● Packet switching:

– Waktu tunda/delay end-to-end bervariasi dan tidak dapat diprediksi. Tidak cocok untuk komunikasi real-time?

– Pembagian kapasitas transmisi yang lebih baik.

– Lebih sederhana, efisien, dan lebih murah.


Store-and-forward Transmission

● Packet switch menerima paket secara penuh dari saluran masukan, kemudian baru meneruskannya ke saluran keluaran.



Waktu Tunda Antrian dan Packet Loss

● Setiap packet switch memiliki bufer keluaran (output buffer) atau antrean keluaran (output queue).

● Packet loss?


Internet


Internet (1)

● Internet adalah jaringan yang menghubungkan banyak jaringan dengan lingkup global. A network of networks. Internetworks. Memakai protokol TCP/IP.

● Sistem akhir/hos dapat mengakses Internet melalui Internet Service Provider (ISP). ISP tidak selalu harus perusahaan (tele)komunikasi. Universitas? Perusahaan? RT/RW-net? Kafe? Hotel? Bandara udara?

● ISP menyediakan jaringan akses dengan bermacam tipe: dial-up, modem kabel, DSL, LAN berkecepatan tinggi, WLAN.


Internet (2)

● ISP menyediakan pula jaringan akses untuk penyedia konten (content provider).

● Sifat layanan Internet: best-effort delivery.

– Konsekuensi: waktu dan/atau urutan.● Dibutuhkan standar dalam interkoneksi di Internet.

– Internet Engineering Task Force (IETF).

– Dokumen Request for Comments (RFC).


Internet (3)

● Terdapat hirarki multi-tingkat (multi-tiered hierarchy).

● ISP berada pada tingkat paling bawah ter(inter)koneksi ke ISP tingkat di atasnya.

● Terdapat titik pertemuan koneksi beberapa ISP yang disebut Internet eXchange Point (IXP).

– Contoh IXP di Indonesia: IIX dan OpenIXP.● ISP pada tingkat bawah dapat terhubung ke lebih dari satu

ISP di tingkat atasnya (multi-home).

● ISP yang berada pada satu tingkat hirarki dapat melakukan saluran mitra (peering link).


Struktur Internet

accessnet

accessnet

accessnet

accessnet

accessnet

accessnet

accessnet

accessnet

accessnet

accessnet

accessnet

accessnet

accessnet

accessnetaccess

net

accessnet

……

…



Struktur Internet

accessnet

accessnet

accessnet

accessnet

accessnet

accessnet

accessnet

accessnet

accessnet

accessnet

accessnet

accessnet

accessnet

accessnetaccess

net

accessnet

……

…

…

…



Struktur Internet

accessnet

accessnet

accessnet

accessnet

accessnet

accessnet

accessnet

accessnet

accessnet

accessnet

accessnet

accessnet

accessnet

accessnetaccess

net

accessnet

……

…

…

…

connecting each access ISP to each other directly doesn’t

scale: O(N2) connections.



Struktur Internet

accessnet

accessnet

accessnet

accessnet

accessnet

accessnet

accessnet

accessnet

accessnet

accessnet

accessnet

accessnet

accessnet

accessnetaccess

net

accessnet

……

…

globalISP



Struktur Internet

accessnet

accessnet

accessnet

accessnet

accessnet

accessnet

accessnet

accessnet

accessnet

accessnet

accessnet

accessnet

accessnet

accessnetaccess

net

accessnet

……

…

ISP B

ISP A

ISP C



Struktur Internet

accessnet

accessnet

accessnet

accessnet

accessnet

accessnet

accessnet

accessnet

accessnet

accessnet

accessnet

accessnet

accessnet

accessnetaccess

net

accessnet

……

…

ISP B

ISP A

ISP C

IXP

IXP



Struktur Internet

accessnet

accessnet

accessnet

accessnet

accessnet

accessnet

accessnet

accessnet

accessnet

accessnet

accessnet

accessnet

accessnet

accessnetaccess

net

accessnet

……

…

ISP B

ISP A

ISP C

IXP

IXP

regional net



Struktur Internet

accessnet

accessnet

accessnet

accessnet

accessnet

accessnet

accessnet

accessnet

accessnet

accessnet

accessnet

accessnet

accessnet

accessnetaccess

net

accessnet

……

…

ISP B

ISP A

ISP C

IXP

IXP

regional net

Content provider network



Struktur Internet

accessISP

accessISP

accessISP

accessISP

accessISP

accessISP

accessISP

accessISP

Regional ISP

IXP IXP

Tier 1 ISP Tier 1 ISP Content Provider,e.g. Google

IXP

Regional ISP


IEEE


Internet of Things (IoT)

● Barang-barang di sekitar kita terhubung ke internetwork.

● Konsol gim, televisi digital, mesin cuci, pembuat kopi, kulkas, toaster, ponsel cerdas, GPS, aplikasi, jaringan sensor pada bangunan, jembatan, perangkat pemantau aktivitas seismik, habitat kehidupan liar, sungai, cuaca, biomedik, dan lain-lain.

Protokol


Protokol

● Protokol: set aturan/kaidah yang berisi format, urutan pesan yang dipertukarkan, dan aksi saat komunikasi dilakukan.

● Tugas/fungsi yang berbeda dalam sebuah komunikasi membutuhkan protokol yang berbeda.

● Arsitektur protokol digambarkan dalam bentuk lapisan.

– Model layanan. Lapis bawah memberikan layanan kepada lapis di atasnya.

● Memerlukan standar.


Protokol pada Manusia

● Manusia memulai komunikasi dengan pesan tertentu yang dikirim, kemudian ketika ada pesan respon, maka akan ada aksi tertentu.

– Termasuk aksi ketika kita tidak mendapatkan respon.● Ada pesan yang dikirim, pesan yang diterima, dan aksi

membangun protokol.

● Terdapat interoperabilitas.

● Kedua orang yang berkomunikasi memerlukan protokol yang sama.


Model Protokol Jaringan

● Open Systems Interconnection (OSI).

● Transport Control Protocol/Internet Protocol (TCP/IP).

– Model Department of Defense (DoD), AS. RFC 1122.

– Model Tanenbaum (2011).

– Model Stallings (2007).

– Dan lain-lain.


Physical

Data link

Network

Transport

Session

Presentation

Application

End System

Voltage swing, bit duration, connector type, etc.

Routing, segmentation and reassembly, network-wide addressing

Addressing, medium access, error control

Reliable delivery, error recovery, congestion control

Application-specific exchange of messages

Model OSI

DaSilva (2004)


segment

datagram

cell (ATM)



Versi DoD



Model Tanenbaum vs. Stallings


Sta

lling

s (2

007)


TCP/IP (1)

● Application: supporting network applications.

– FTP, SMTP, HTTP.● Transport: process-process data transfer.

– TCP, UDP.● Network: routing of datagrams from source to

destination.

– IP, routing protocols.● Link: data transfer between neighboring

network elements.

– Ethernet, 802.11 (WiFi), PPP.● Physical: bits “on the wire”.

application

transport

network

link

physical



TCP/IP (2)

Stallings (2007)

Enkapsulasi


Enkapsulasi

Sta

lling

s (2

007)


Enkapsulasi



Enkapsulasi



Enkapsulasi



Enkapsulasi



Enkapsulasi

Tl



Enkapsulasi



Enkapsulasi



Enkapsulasi



Enkapsulasi



Enkapsulasi



Enkapsulasi



Enkapsulasi



Enkapsulasi



Enkapsulasi



Enkapsulasi



Kur

ose

dan

Ros

s (2

013)


Daftar Bacaan

● DaSilva, L.A. 2004. Wireless Networks and Mobile Systems, Lecture 1 Fundamentals: Technology Overview, Intel.

● Kurose, J.F., dan Ross, K.W. 2012. Computer Networking: A Top-Down Approach, Sixth Edition, salindia presentasi, Pearson/Addison-Wesley.

● Kurose, J.F., dan Ross, K.W. 2013. Computer Networking: A Top-Down Approach, Sixth Edition, Pearson/Addison-Wesley.

● Stallings, W. 2007. Data and Computer Communications, Eighth Edition, Prentice Hall.

● Tanenbaum, A.S., dan Wetherall, D. 2011. Computer Networks, Fifth Edition, Prentice Hall.

Documents

Jaringan dan Internet - Welcome to Electrical Engineering ...stwn/kul/tke132206/konsi-2017-05b.pdf · Arsitektur jaringan optik aktif ... – Tidak efisien khususnya pada periode