Teknologi Jaringan Komputer Foundations

Agenda
Dasar: Membangun sebuah Jaringan Komputer
Kebutuhan (Bab 1.1) Å (hal. 4)
Foundations:
Network Architecture
• Konektivitas
• Pemakaian Sumber Daya Bersama
• Dukungan untuk Pelayanan Aplikasi
Arsitektur Jaringan (Bab 1.3) Å (hal. 19)
• Lapisan dan Protokol
• Contoh arsitektur: OSI & Internet
Teknologi Jaringan
Komputer
Implementasi Perangkat-Lunak (Bab 1.4)
Kinerja (Bab 1.5)
(Johny Moningka MSc.)
Magister Teknologi Informasi
Fakultas Ilmu Komputer
Universitas Indonesia
Rujukan: [P&H] Bab 1
Semester 2003/2004
Versi: 1.01
Network Arch.: requirements
2
Layering (Abstraction) (1)
Prasyarat networks:
Interkoneksi: berbagai jenis/banyak komputer, komunikasi
antar aplikasi secara cost-effective
Perubahan kebutuhan (aplikasi), teknologi dan kapasitas
Diperlukan suatu arahan => rancangan jaringan (blueprints)
Arsitektur jaringan: Struktur dan model dalam membangun
jaringan.
Arsitektur => dasar rancangan dan implementasi jaringan.
Secara sistem
Pendekatan pembagian moduler => services dan
fungsionalitas
Modul dasar: koneksi pada tingkat fisik (mis.
kabel dan perangkat keras).
Penambahan services di atas modul tersebut =>
pengiriman paket (resource sharing), koreksi
kesalahan dst.
Lapisan (layering)
Bentuk susunan modul mengarah pada lapisan
(layer) => layer menggunakan services dari layer
bawah
• Umum dapat memenuhi semua kebutuhan dan bentuk/ragam
jaringan.
• Akomodasi/abstraksi kerumitan (complexity) dan perubahan
teknologi.
3
Fasilkom UI v-1.1
Layering (…. to remember)
4
Fasilkom UI v-1.1
Layering (Abstraction) (2)
Layering:
Sistim seperti jaringan komputer => rumit (complex) =>
design dalam bentuk modularitas => model layered
Struktur lapisan: mulai dari service dasar pada
“hardware/media”, tambahkan service pada layer di
atasnya (moduler) => mencapai requirement dari jaringan
komputer.
Tantangan:
Service apa saja yang akan diberikan/terlihat pada layer
atas? … bermanfaat untuk “kasus” umum.
Efisien (code, cepat, effort) pada bagian sistim tsb.
5
Fasilkom UI v-1.1
Fasilkom UI v-1.1
Application programs
Request/reply Message stream
channel
channel
Host-to-host connectivity
Hardware
Services kepada user
Abstraksi transfer data pada
communication channel?
Abstraksi koneksi komputer
dengan ragam bentuk jaringan
Services koneksi fisik
(media)
Keuntungan struktur jaringan dalam bentuk lapisan
(layer)
manageable components (function): dekomposisi
modular design: perubahan hanya pada layer
6
Fasilkom UI v-1.1
1
Protocols
Interfaces
Implementasi struktur jaringan
Sebagai “building blocks” => komponen/objek realisasi
fungsi comm. services pada suatu lapisan.
Objek tersebut dikenal dengan sebutan protokol.
Dua sisi dari protokol (communication services):
Service interface: akses fungsi “comm. services” oleh
layer atas, pada entitas sama (s/w modul).
Peer-to-peer interface: pertukaran messages antar
pasangan (peer, antar komputer).
Istilah “protocol”
Spesifikasi dari interface “peer-to-peer” (mis. standard
protokol X.25 untuk jaringan data publik).
Implementasi produk/service (mis. s/w & h/w X.25)
Host 1
Host 2
High-level
object
High-level
object
Service
interface
Protocol
Peer-topeer
interface
Protocol
messages exchange: aturan, pengertian, timing etc.
7
Fasilkom UI v-1.1
Protocol Machinery
8
Fasilkom UI v-1.1
Encapsulation: packet
Protocol Graph
Host 1
RRP
RRP
MSP
HHP
Data
Data
RRP
RRP
HHP
HHP
RRP
Data
Data
Host 2
Host 1
Digital
Video
File
library
application application application
Host 2
Application
program
Application
program
Ketergantungan antar protokol (services) pada protokol
bawah => sekumpulan protokol yang bekerja sama.
Gambaran kombinasi protokol untuk pertukaran data.
Digital
Video
File
library
application application application
RRP
HHP RRP Data
MSP
HHP
Setiap protokol: control information dengan pasangan yang
menerima “messages/packets” => header protocol
Header protocol => membungkus (encapsulation) data dari layer
atas => “message/packet” baru yang diberikan sebagai data pada
layer bawah.
RRP = req./reply protocol
MSP= message stream protocol
HHP= host to host protocol.
9
Fasilkom UI v-1.1
Agenda
10
Fasilkom UI v-1.1
Analogy Layered (mail)
Dasar: Membangun sebuah Jaringan Komputer
Kebutuhan (Bab 1.1) Å (hal. 4)
Review: Layered model untuk pertukaran messages mail
• Konektivitas
• Pemakaian Sumber Daya Bersama
• Dukungan untuk Pelayanan Aplikasi
Boss X
Sekertaris
Arsitektur Jaringan (Bab 1.3) Å (hal. 19)
Pesuruh
• Lapisan dan Protokol
• Contoh arsitektur: OSI & Internet
Boss Me
Berita / Informasi
Surat Tertutup
Tiki (JKT)
Implementasi Perangkat-Lunak (Bab 1.4)
Kinerja (Bab 1.5)
Sekertaris
Office Boy
Tiki (SBY)
Armada POS
PJKA Paket
Armada POS
Mobil
Kereta Api
Mobil
Rujukan: [P&H] Bab 1
Public Services
11
Fasilkom UI v-1.1
12
Fasilkom UI v-1.1
2
OSI Model
Intermediate Network
Mencakup 3 lapisan terbawah:
Physical (Fisik): interkoneksi secara fisik
Datalink: transmisi data handal dan bebas
kesalahan
Network: relay dan routing untuk skala jaringan
Rasional: jaringan services publik (standard)
Implementasi protokol untuk jaringan data publik
(mis. protokol X.25): menyediakan sarana untuk
transportasi data (bisnis komunikasi data, VAS).
Public service (public data networks) : digunakan
oleh umum (berbagai pihak)
Regulasi : di atur oleh pemerintah atau perjanjian
penyedia layananan (secara global)
Acuan arsitektur OSI (Open System Interconnection)
7
Application
6
Presentation
5
Session
4
Transport
Provides appropriate service
application
7 for Application
6
Presentation
Provides service facilities
5 to the application
Session
End-to-End Controlng
4
Transport
3
Network
3
Network Controlng
Switch
and routes information
units
Network
3
Network
2
Datalink
2
Provides transfer function for units of
Datalinkto other end 2of physicalDatalink
information
link
1
Physical
1
Physical
1
Physical
Transmit
bit stream on physical
medium
Host
13
Intermediate
Network
Host
Fasilkom UI v-1.1
End System
14
Physical Layer
Transmisi bit pada saluran fisik (i.e
telekomunikasi)
Fungsi
Pelayanan ke Data Link : arus bit antara dua
node
Melakukan konversi bit (data) ke sinyal yang
sesuai dengan kanal fisik, misalnya menjadi
tegangan pulsa, gelombang radio etc.
Representasi/definisi bit 0 dan 1 :
4 Lapisan teratas fungsi end-to-end control
Transport : reliable end-to-end data comm.
Session : mengatur session antar host
Presentation : mengatur cara data
direpresentasikan
Application : interaksi dengan user, program etc.
Rasional: Kendali akhir diserahkan ke komputer
asal dan tujuan => host
Host mengetahui aplikasi yang dijalankan
Host relatif mempunyai kemampuan
komputasi/storage yang lebih
User lebih percaya pada host-nya sendiri
15
Fasilkom UI v-1.1
Data Link
•
•
•
•
17
Fasilkom UI v-1.1
Network
Pengiriman paket data dalam network atau antar
network
Fungsi:
Forwarding paket dengan menentukan rute paket
(jaringan menjadi besar, interkoneksi jaringan)
Potensi jumlah node sangat besar => masalah
addressing untuk jaringan yang berkembang dan
besar
Pengaturan arus paket dalam jaringan dan
distribusi load
Fasilitas Internetworking: gabungan dari berbagai
jaringan.
Membuat blok data dari kumpulan bits: dikenal istilah
frame
Deteksi dan koreksi (retransmisi) frame yang
rusak/salah.
Manajemen Link
•
karakteristik elektris (tegangan, frekwensi etc)
karakteristik waktu (timing), kecepatan transmisi bit
16
Pengiriman paket data yang handal untuk dua
node terhubung langsung (direct)
Fungsi
Service Lapisan Jaringan: reliable packet
Memperbaiki kesalahan bit pada lapisan fisik:
•
Fasilkom UI v-1.1
Link set-up : awal nomor frame, test dll.
Akses kontrol pemakaian link (giliran).
Fasilkom UI v-1.1
18
Fasilkom UI v-1.1
3
Internet Architecture (1)
Transport
Protokol dikembangkan: Internet Engineering Task Force
(IETF) ( http://www.ietf.org )
Model TCP/IP
TCP = Transmission Control Protocol
IP = Internet Protocol
Transfer data dari end-to-end (host-to-host)
Fungsi:
Abstraksi model “communication channel” antar
proses/aplikasi yang berada di host.
Menyediakan “service” transfer message antar
proses aplikasi.
Menjamin koneksi yang handal (mis. error control)
untuk transmisi data ujung ke ujung.
•
FTP
HTTP
UDP
6
17
IP
Mengatur arus (flow control) pengiriman dan
penerimaan paket.
Fasilkom UI v-1.1
RTP
4444
TCP
Melakukan buffer dan kontrol kesalahan terhadap
paket yang dikirimkan pada tingkat “host”
19
NV
80
20,21
NET1
20
NET2
…
NETn
Fasilkom UI v-1.1
Internet Architecture (2)
Tingkat bawah
Variasi dukungan untuk berbagai protokol
jaringan (bentuk dan jenis koneksi): Net1, Net 2.
Gabungan h/w dan s/w (device drivers), mis.
Ethernet, frame relay etc.
Tingkat menengah
Protokol tunggal: Internet protocol (IP).
Tingkat atas
Dua protokol utama: TCP (Transmission Control
Protocol) dan UDP (User Datagram Protocol).
Tingkat Aplikasi: berbagai ragam protokol
aplikasi.
21
Fasilkom UI v-1.1
4