5 BAB II WIDE AREA NETWORK Wide Area Network adalah sebuah

BAB II
WIDE AREA NETWORK
Wide Area Network adalah sebuah jaringan komunikasi data yang
mencakup daerah geographi yang cukup besar dan menggunakan fasilitas
transmisi yang disediakan oleh perusahaan telekomunikasi. Teknologi WAN
berada pada tiga lapisan terendah dari model Open System Interconnection (OSI),
yaitu physical layer, data link layer dan network layer.
2.1
Topologi Jaringan
¾ Topologi Jaringan Cincin (Ring)
Gambar 2.1. Topologi Jaringan Cincin
Untuk membentuk jaringan cincin, setiap sentral harus dihubungkan seri
satu dengan yang lain dan hubungan ini akan membentuk loop tertutup.
Topologi Jaringan cinicin dapat dilihat pada gambar 2.1.
Keuntungan dari topologi jaringan ini antara lain :
-
tingkat kerumitan jaringan rendah (sederhana),
-
bila ada gangguan atau kerusakan pada suatu sentral maka aliran
trafik dapat dilewatkan pada arah lain dalam sistem.
Kelemahan dari jaringan ini antara lain :
-
bila satu titik tidak berfungsi maka seluruh jaringan tidak akan
berfungsi. untuk menghindari kelemahan tersebut biasanya
menggunakan cincin ganda.
5
-
kelemahan yang lainnya adalah trafiknya hanya bisa satu (tidak
cocok digunakan dengan titik yang banyak).
Berikut model gambar jaringan cincin
¾ Topologi Jaringan Bus
Gambar 2.2. Topologi Jaringan Bus
Topologi bus menggunakan filosofi multipoint (broadcast). Dalam
hal ini sebuah kabel panjang di sebut bus membentuk backbone pada
seluruh titik.
Jika satu titik menginginkan untuk mengirim data ke beberapa titik maka
titik memasukan data tersebut pada bus, yang akan membawa data tersebut
ke node lainnya melalui jalur bus yang ada.Topologi jaringan Bus dapat
dilihat pada gambar 2.2.
Keuntungan dari topologi jaringan ini antara lain :
-
menggunakan panjang kabel yang lebih pendek dibandingkan
topologi lainnya.
Kelemahan dari jaringan ini antara lain :
-
Topologi ini tidak fleksibel karena penambahan satu titik
menyebabkan perubahan konfigurasi dan penambahan pajang ratarata kabel.
6
¾ Topologi Jaringan Bintang (Star)
Gambar 2.3 Topologi Jaringan Star.
Dalam topologi jaringan bintang, salah satu sentral dibuat sebagai
sentral pusat. Bila dibandingkan dengan sistem mesh, sistem ini mempunyai
tingkat kerumitan jaringan yang lebih sederhana sehingga sistem menjadi lebih
ekonomis, tetapi beban yang dipikul sentral pusat cukup berat. Dengan demikian
kemungkinan tingkat kerusakan atau gangguan dari sentral ini lebih
besar.Topolaogi jaringan Bintang dapat dilihat pada gambar 2.3.
Keuntungan dari topologi jaringan ini antara lain :
-
Trafik ke sentral lain (antar sentral) dari suatu sentral dikonsentrasikan
melalui sentral transit, sehingga sentral transit biasanya mempunyai derajat
yang lebih tinggi.
Kelemahan dari jaringan ini antara lain :
-
Bila sentral transit mengalami gangguan (break down) maka semua sentral
di bawahnya akan terisolir (tidak dapat saling berhubungan)
2.2
OSI Seven–Layer Reference Model
OSI (Open System Interconnection) seven-layer reference model adalah
standar yang mengatur sebuah sistem terbuka/bebas untuk melakukan komunikasi
dengan sistem lain. Fungsi-fungsi komunikasi dibagi kedalam 7 lapisan (sevenlayer). Masing–masing lapisan menyediakan fungsi yang diperlukan lapisan di
atasnya, dan mempunyai ketergantungan dengan lapisan di bawahnya atau dengan
7
kata lain lapisan yang lebih rendah melakukan fungsi yang lebih primitif dan
menyediakan layanan untuk lapisan selanjutnya yang lebih tinggi. Walaupun data
hanya dapat dilewatkan secara vertikal melewati tumpukan dari lapisan ke
lapisan, setiap lapisan berkomunikasi langsung dengan lapisan yang sebanding
pada node lain.
Model Jaringan Seven OSI Layer dapat di liat dari gambar 2.4
Gambar 2.4 Model Jaringan Seven OSI Layer
Fungsi dari tiap-tiap Layer sebagi berikut :
¾ Physical Layer
Bertanggung jawab atas proses data menjadi bit dan mentransfernya
melalui media, seperti kabel, dan menjaga koneksi fisik antar sistem.
¾ Data Link Layer
Menyediakan link untuk data, memaketkannya menjadi frame yang
berhubungan dengan “hardware” kemudian diangkut melalui media.
komunikasinya dengan kartu jaringan, mengatur komunikasi layer
physical antara sistem koneksi dan penanganan error.
¾ Network Layer
Bertanggung jawab menentukan alamat jaringan, menentukan rute yang
harus diambil selama perjalanan, dan menjaga antrian trafik di jaringan.
Data pada layer ini berbentuk paket.
8
¾ Transport Layer
Bertanggung jawab membagi data menjadi segmen, menjaga koneksi
logika “end-to-end” antar terminal, dan menyediakan penanganan error
(error handling).
¾ Session Layer
Menentukan bagaimana dua terminal menjaga, memelihara dan mengatur
koneksi,- bagaimana mereka saling berhubungan satu sama lain. Koneksi
di layer ini disebut “session”.
¾ Presentation Layer
Bertanggung jawab bagaimana data dikonversi dan diformat untuk transfer
data. Contoh konversi format text ASCII untuk dokumen, .gif dan JPG
untuk gambar. Layer ini membentuk kode konversi, translasi data, enkripsi
dan konversi.
¾ Application Layer
Menyediakan jasa untuk aplikasi pengguna. Layer ini bertanggungjawab
atas pertukaran informasi antara program komputer, seperti program email, dan service lain yang jalan di jaringan, seperti server printer atau
aplikasi komputer lainnya.
2.3
Transmisi Serial
Transmisi serial adalah sebuah metoda dari transmisi data untuk
mengirimkan bit–bit satu per satu melewati kanal tunggal yang disebut antarmuka
serial . Hal ini dapat dilihat pada Gambar 2.5
Gambar 2.5. Transmisi Serial
Untuk komunikasi jarak jauh, WAN menggunakan transmisi serial. Energi
yang mewakili bit–bit dikirimkan melewati kanal transmisi serial menggunakan
frekuensi elektromagnetic atau optical. Media tersebut diantaranya adalah fiber
9
optic, radio microwave, kabel tembaga, dan satelit. Sedangkan lebar pita pada
transmisi serial adalah jumlah data dalam bit per seconds (bps) yang dapat dibawa
oleh kanal serial tersebut.
2.4
Circuit Switching
Circuit switching adalah metode switching WAN melewati sirkit fisik yang
telah ditentukan sebelumnya dan diterminasi melewati sebuah jaringan
penyelenggara telekomunikasi untuk tiap sesi komunikasi.
Satu kanal komunikasi dalam jaringan circuit switching dipakai khusus
untuk sirkit yang telah ditentukan. Walaupun trafik yang lewat pada saluran
tersebut tidak padat dan tidak menduduki seluruh lebar pita yang disediakan,
saluran tersebut tidak dapat digunakan oleh pelanggan lain. Gambar circuit
switching diperlihatkan pada Gambar 2.6.
Gambar 2.6. Circuit Switching
Node swithcing yang terdapat pada awan carrier network tidak
mempedulikan jenis dan isi data yang lewat, tetapi lebih berfungsi sebagai
fasilitas switching yang memindahkan data dari node satu ke node lain sampai
mencapai tujuan. Komunikasi lewat circuit switching melibatkan 3 tahap
komunikasi yaitu :
10
¾
Circuit establishment, sebelum data atau sinyal dapat ditransmisikan, jalur
end–to–end harus dibuat lebih dulu.
¾
Data transfer, penyaluran informasi analog atau digital dari titik asal ke
tujuan.
¾
Circuit disconnect, setelah beberapa periode data transfer, hubungan akan
diputus.
2.5
Packet Switching
Packet switching adalah metode switching WAN yang menggunakan
saluran point–to–point secara bersamaan untuk menyalurkan paket melewati
jaringan penyelenggara telekomunikasi .
Pada packet switching, perangkat pada jaringan membagi saluran point–
to–point untuk mengirimkan packet dari titik asal ke titik tujuan melewati sebuah
jaringan carrier. Asumsi yang dipakai adalah tidak semua subscriber akan
mengirimkan data dengan bit rate puncak pada waktu yang sama. Data yang besar
atau panjang disegmentasikan menjadi bentuk potongan–potongan kecil dan
menyisipkan informasi routing dan protokol disekitar potongan tersebut,
menghasilkan sebuah string data yang disebut packet. Gambar packet switching
diperlihatkan pada Gambar 2.7.
Gambar 2.7. Packet Switching
Layanan packet switching dibagi menjadi dua jenis yaitu :
¾ Connection–Oriented, sebuah hubungan antara dua titik akhir komunikasi
dibentuk sebelum pertukaran informasi dilakukan. Semua packet
11
mengikuti jalur yang sama. Sistem ini menjamin semua packet tiba di
tempat yang dituju maupun arah sebaliknya.
¾ Connectionless, pertukaran informasi antara dua titik akhir komunikasi
dilakukan tanpa membentuk koneksi. Packet yang dikirimkan tidak harus
mengikuti jalur yang sama atau setiap packet data mempunyai routing
sendiri.
2.6
Pulse Code Modulation – Time Division Multiplexing
PCM (Pulse Code Modulation) adalah metode standar yang digunakan
dalam jaringan untuk mengubah sinyal analog menjadi sinyal digital untuk
dilewatkan pada jaringan telekomunikasi digital.
Untuk mendapatkan sinyal digital dan mampu ditransmisikan sampai jarak
jauh, harus dilakukan proses digitalisasi dan modulasi. Tahap pertama konversi
sinyal analog menjadi Digital Signal level 0 (DS0) dengan standar Pulse Code
Modulation (PCM) adalah sampling, yaitu melihat bentuk gelombang dengan pola
interval. Sesuai dengan teori dasar telekomunikasi, untuk mendapatkan hasil
representasi yang akurat dari sinyal awal, sampling rate harus minimum 2 kali
dari frekuensi sinyal yang disampling. Proses konversi dimulai dengan
menganalisa setiap sample dan merubahnya menjadi 8 bit kata. Jika ada 8 bit tiap
sample dan 8000 sample tiap detik, akan menghasilkan 64.000 bit per detik atau
64 Kbps . Proses konversi sinyal analog ke sinyal digital dengan menggunakan
teknik PCM seperti diperlihatkan pada Gambar 2.10.
Sinyal analog :
F = 4000 Hz
Sinyal sampling :
F = 4000 Hz,
Sampling rate : 8000 x/detik
Konversi ke digital :
8 bit PCM word
8 bit x 8000 sample/detik
64 kilobit per second (64 kbps)
Gambar 2.8. Proses PCM .
12
2.6.1 Framing
International
Telecommunication
Union
sektor
Telecommunication
Standardization (ITU–T) mengeluarkan 2 rekomendasi untuk PCM carrier.
Standarisasi pertama adalah yang dipakai di Amerika Utara dan Jepang (T1)
sedangkan yang kedua yang dipakai di Eropa (E1).
Ada dua jenis PCM dalam standar ITU-T :
¾ PCM 24
PCM 24 mempunyai primary rate sebesar 1.544 kbps yang terdiri dari 8000
frame tiap detik. Tiap frame mengandung 24 time slot. Dalam setiap frame
ditambahkan satu bit frame, satu frame alignment atau sinkronisasi bit (S-bit).
Kanal yang digunakan disebut T1. Pada T1 tidak ada time slot yang berfungsi
sebagai signaling. Satu bit pada tiap time slot setiap frame ke-6 diganti
menjadi signaling information. Sebagai konsekuensi, hanya 7 dari 8 bit yang
digunakan, sehingga besar data ratenya menjadi 56 kbps. Seperti di tunjukkan
pada mapping PCM 24 pada gambar 2.9
Gambar 2.9. Mapping PCM 24
¾ PCM 30
PCM 30 mempunyai primary rate sebesar 2.048 kbps yang terdiri dari 8000
frame tiap detik. Tiap frame mengandung 32 time slot, 30 time slot, 1 time slot
untuk sinkronisasi, dan 1 time slot untuk signaling. Setiap time slot
mengandung 8 bit sampel. Kanal voice ini kemudian dimultiplex secara
sinkron ke dalam sebuah 2-Mbps data stream, yang biasa disebut E1. Speech
code PCM ditransmisikan 8 bit per time slot sebanyak 8000 kali dalam satu
13
detik.sehingga data ratenya menjadi 64 kbps. Seperti di tunjukkan pada
mapping PCM 30 pada gambar 2.10
Gambar 2.10. Mapping PCM 30
2.6.2 Multiplexing
Multiplexing adalah proses mengkombinasikan beberapa kanal menjadi
satu saluran. Setiap kanal disebut time slot, dan input DS0 pada tiap time slot
dibagi menjadi menjadi 2 jenis sesuai dengan standar ITU – T yaitu:
•
T1 frame menggunakan 24 time slot.
•
E1 frame menggunakan 30 time slot, dengan 2 tambahan time slot untuk
kontrol. Time slot 0 memuat informasi framing FAS (Frame Alignment
Signal) atau sinkronisasi, sedangkan time slot 16 memuat informasi format
pensinyalan yaitu Channel Assosiated Signalling (CAS) dan Common
Channel Signalling (CCS).
Teknik multiplexing dapat dilihat pada Gambar 2.11.
Gambar 2.11. Teknik multiplexing
14
Keluaran multiplexing pada kanal T1 dan E1 dapat dilihat pada Gambar
2.12 dibawah ini. Total lebar pita kanal hasil multiplexing untuk T1 adalah 1,544
kbps dan 2,048 kbps untuk E1.
Gambar 2.12. Hasil Multiplexing
15