(yang menggunakan kabel) dan jaringan nirkabel

MODUL PERKULIAHAN
Keamanan
Aplikasi Dan
Jaringan Bergerak
Teknologi Wireless: WiFi
Fakultas
Program Studi
FAKULTAS TEKNIK
TEKNIK ELEKTRO
Tatap Muka
08
Kode MK
Disusun Oleh
54013
Beny Nugraha, ST, MT, M.Sc; Dr. Wahju
Sediono
Abstract
Kompetensi
Pertemuan ini menjelaskan teknologi
jaringan nirkabel, khususnya WiFi,
WiMax, dan jaringan seluler.
Keuntungan teknologi nirkabel
dibandingkan dengan teknologi kabel
juga dijelaskan pada pertemuan ini.
Mahasiswa/i dapat menjelaskan konsep
dari teknologi jaringan nirkabel
khususnay WiFi, WiMax, dan jaringan
seluler.
Pembahasan
PENDAHULUAN
Penemuan komputer dan penciptaan berikutnya dari jaringan komunikasi dapat dipuji
pada prestasi yang paling signifikan dari abad ke-21. Penemuan ini telah mengubah cara di
mana komunikasi dan informasi pengolahan berlangsung. Fungsi jaringan sistem komputer
telah dimanfaatkan oleh pemerintah, bisnis, dan individu dengan manfaat besar yang diraih
oleh semua. Dua jenis utama dari jaringan yang ada adalah sambungan tetap (yang
menggunakan kabel) dan jaringan nirkabel (yang menggunakan gelombang untuk
mengirimkan data). Tulang punggung jaringan komunikasi yang luas terdiri dari koneksi
tetap yang sebagian besar memanfaatkan serat optik serta Ethernet. Meski begitu, jaringan
nirkabel telah mendapatkan popularitas meningkat selama dekade terakhir. Malone (2004)
mengungkapkan bahwa pada tahun 2000, jaringan nirkabel terbatas dalam keberadaan karena
biaya mahal dari perangkat nirkabel seperti router terintegrasi dan jalur akses dan laptop.
Biaya hardware telah menurun secara signifikan membuat jaringan nirkabel yang terjangkau
untuk banyak individu dan organisasi. Selain ini, kemajuan teknologi telah meningkatkan
kapasitas dan efisiensi jaringan nirkabel yang telah membuat mereka menguntungkan
dibandingkan dengan jaringan kabel.
Jaringan komputer: An Overview
Jaringan komputer terdiri dari perangkat komputasi yang saling berhubungan yang
berkomunikasi satu sama lain dan jaringan ini dikategorikan oleh ukuran mereka. Yang
terkecil adalah Jaringan Personal Area (PAN) yang meluas ke beberapa meter dan
menghubungkan perangkat yang berdekatan bersama-sama. PAN nirkabel menggunakan
teknologi seperti Bluetooth untuk menggantikan kabel sebagai data dipindahkan dari
perangkat ke perangkat. Local Area Network (LAN) memperpanjang dari beberapa ratus
meter untuk beberapa kilometer dan mereka dirancang untuk menutupi bangunan yang
berdekatan atau fasilitas yang besar. LAN nirkabel diimplementasikan dalam fasilitas seperti
kampus dan lokasi bisnis yang sibuk. Area Networks metropolitan (MAN) menghubungkan
bangunan dan fasilitas yang berbeda di dalam kota. Jaringan ini sebagian besar menggunakan
koneksi kabel dengan transmisi serat optik memberikan kecepatan tercepat. Jaringan terbesar
adalah Wide Area Network (WAN) yang menghubungkan kota-kota dan negara-negara
2016
2
Keamanan Aplikasi dan Jaringan Bergerak
Beny Nugraha,MT.,M.Sc
Pusat Bahan Ajar dan eLearning
http://www.mercubuana.ac.id
bersama-sama dan mereka biasanya menggunakan kabel serat optik yang beroperasi pada
kecepatan hingga 40Gbps.
What is Wireless Network?
Jaringan nirkabel mengacu pada IEEE 802.11, di mana node berkomunikasi tanpa
perlu kabel" (Mamoukaris & Economides 2003, hal.1). Infrastruktur jaringan nirkabel yang
menggunakan protokol standar yang berorientasi sesuai dengan tuntutan dari jaringan. Hal ini
membuat kapasitas serta kualitas layanan jaringan nirkabel bervariasi berdasarkan perangkat.
Jaringan nirkabel biasanya diharapkan untuk menangani perangkat yang terbuat dari berbagai
manufaktur. Oleh karena itu jaringan seharusnya mampu mendukung teknologi yang berbeda
hardware, arsitektur, dan protokol transportasi dan juga mengontrol arus lalu lintas dalam
jaringan.
Semua jaringan nirkabel menggunakan gelombang dalam rentang spektrum
elektromagnetik. Misalnya, jaringan area lokal nirkabel (Wireless LAN) menggunakan
gelombang elektromagnetik frekuensi tinggi untuk mengirimkan data. Modulasi dan
demodulasi gelombang radio yang digunakan untuk mengirimkan data terjadi pada pemancar
dan penerima masing-masing. Mereka beroperasi di industri, ilmiah, dan medis (ISM) band
radio dan tanpa izin-nasional infrastruktur informasi (U-NII) band (Zheng 2009). Jaringan
sering terhubung ke router agar mereka untuk mengakses internet. Reynolds (2003)
menyatakan bahwa Wi-Fi memiliki potensi untuk membiarkan siapa pun dengan perangkat
komputasi untuk terhubung ke internet dengan kecepatan yang mengesankan.
Jaringan nirkabel juga menggunakan model referensi Terbuka Sistem Interconnect
(OSI) dalam transmisi data. Cara di mana model referensi ini berlaku untuk jaringan nirkabel
mirip dengan jaringan kabel dengan beberapa perbedaan pada lapisan data link di mana
jaringan nirkabel mengkoordinasikan akses oleh data ke media udara umum dan juga
menangani kesalahan yang terjadi karena sifat yang melekat pada media nirkabel. Pada
lapisan fisik, data ditransmisikan dalam bentuk gelombang radio.
2016
3
Keamanan Aplikasi dan Jaringan Bergerak
Beny Nugraha,MT.,M.Sc
Pusat Bahan Ajar dan eLearning
http://www.mercubuana.ac.id
Fig 1: The OSI Protocol Stack and wireless communication
What we need to Build a Wireless Networking
Sebelum jaringan nirkabel dapat dibangun, penting untuk menjalankan sebuah survei
lapangan. Langkah ini dapat diabaikan ketika menerapkan jaringan nirkabel kecil, namun
langkah ini adalah hal yang sangat penting ketika membangun jaringan nirkabel yang besar.
Hal ini karena jaringan nirkabel beroperasi pada pita frekuensi yang sama digunakan oleh
peralatan lainnya seperti oven/microwave dan menghindari gangguan dari peralatan tersebut
penting jika tujuan dari komunikasi yang handal yang harus dicapai oleh jaringan nirkabel.
Ganesh dan Pahlavan (2000) mencatat bahwa biaya investasi terbesar dalam mendirikan
sebuah jaringan nirkabel adalah biaya lokasi situs fisik dan penyebaran ini adalah proses
evolusi karena jaringan mungkin perlu menyesuaikan sehingga dapat mendukung
peningkatan jumlah pengguna dan memenuhi permintaan untuk peningkatan kapasitas dan
kualitas layanan yang lebih baik. jaringan besar harus dibangun dengan pengelolaan dan
kehandalan dalam pikiran karena mereka dapat tumbuh ke titik di mana administrator
jaringan tidak dapat secara efektif mengelola mereka.
Terdapat sejumlah komponen hardware dan software yang diperlukan dalam
menerapkan jaringan nirkabel. Salah satu perangkat keras yang tidak terpisahkan adalah jalur
akses yang merupakan perangkat yang menghubungkan jaringan nirkabel ke LAN kabel. WiFi Alliance (2004) mencatat bahwa titik akses adalah perangkat yang memancarkan dan
menerima sinyal yang digunakan untuk berkomunikasi antara perangkat komputasi dalam
jaringan. titik akses nirkabel memiliki berbagai kapasitas dan ukuran yang dipilih tergantung
pada kecepatan yang diinginkan dalam jaringan. Perangkat harus ditempatkan di lokasi pusat
dan pada sudut pandang yang tinggi untuk menghindari rintangan dan memastikan bahwa
banyak pengguna memiliki akses ke jaringan. Ada sejumlah faktor penting yang kita harus
mempertimbangkan
2016
4
ketika
membeli
Keamanan Aplikasi dan Jaringan Bergerak
Beny Nugraha,MT.,M.Sc
perangkat
keras
Pusat Bahan Ajar dan eLearning
http://www.mercubuana.ac.id
untuk
jaringan
nirkabel.
Interoperabilitas peralatan merupakan faktor penting jika jaringan adalah untuk mendukung
semua protokol yang tersedia (seperti 802.11a / b / g). Rentang jaringan yang diharapkan juga
merupakan pertimbangan penting. Spesifikasi seperti daya transmisi dan antena harus
digunakan untuk menghitung jumlah peralatan yang diperlukan.
Fig 2: Access Point
Dalam kebanyakan kasus, jaringan nirkabel juga terhubung ke internet. Sebuah router
yang merupakan perangkat yang memungkinkan koneksi internet tunggal untuk digunakan
bersama oleh banyak perangkat komputasi di jaringan yang sama berlaku dalam skenario
seperti itu. Perangkat rentang jaringan pribadi yang dapat mengakses jaringan nirkabel besar
dan itu meliputi; laptop, asisten pribadi digital, tablet PC, dan PC saku. Semua perangkat
yang mengakses jaringan perlu dilengkapi dengan sistem operasi yang memungkinkan untuk
komunikasi di jaringan nirkabel. titik akses nirkabel dan perangkat klien yang terhubung ke
mereka harus dikonfigurasi agar mereka untuk mengoperasikan jaringan TCP / IP. Klien
nirkabel ke jaringan menerima rincian konfigurasi mereka dari DHCP yang memberikan
perangkat alamat mereka IP, gateway default, dan subnet mask. Dalam kasus di mana
administrator ingin sangat membatasi pengguna, alamat IP dapat diperhitungkan secara
manual. Langkah seperti itu jelas akan tidak realistis untuk jaringan nirkabel yang melayani
sejumlah besar pengguna.
Wireless Technologies
Terdapat banyak teknologi nirkabel dan semuanya berbeda dalam jumlah bandwidth
yang diberikan serta jarak di mana node dalam jaringan dapat berkomunikasi. Zheng (2009)
mengamati bahwa teknologi nirkabel juga berbeda di bagian dari spektrum elektromagnetik
2016
5
Keamanan Aplikasi dan Jaringan Bergerak
Beny Nugraha,MT.,M.Sc
Pusat Bahan Ajar dan eLearning
http://www.mercubuana.ac.id
yang mereka gunakan dan jumlah daya yang dikonsumsi. Untuk menyediakan konektivitas
fisik, perangkat jaringan nirkabel harus beroperasi di bagian yang sama dari spektrum radio
dan karena dua kartu nirkabel harus dikonfigurasi untuk menggunakan protokol yang sama
pada channel yang sama agar komunikasi terjadi. Ada empat teknologi nirkabel terkemuka
yang; Bluetooth, Wi-Fi, WiMAX dan 3G nirkabel seluler.
Bluetooth
Bluetooth (IEEE 802.15.1) adalah teknologi yang digunakan untuk melakukan
komunikasi jarak pendek antara komputer notebook, PDA, ponsel dan perangkat komputasi
personal. Teknologi ini lebih mudah daripada menghubungkan perangkat dengan kawat
untuk berkomunikasi. Bluetooth beroperasi di band lisensi gratis di 2.45GHz dan jangkauan
komunikasi adalah sekitar 10 m dan karena jarak pendek ini, teknologi ini kadang-kadang
dikategorikan sebagai jaringan area pribadi (PAN) (Zheng 2009). Pertimbangan utama
dengan teknologi Bluetooth adalah penggunaan daya dan biasanya, teknologi memberikan
kecepatan hingga 2.1Mbps dengan konsumsi daya yang rendah.
Wifi
Wi-Fi singkatan dari teknologi wireless fidelity dan istilah ini sering digunakan untuk
menggambarkan area jaringan lokal nirkabel berdasarkan seri IEEE 802.11 standar. Masalah
kompatibilitas standar IEEE 802.11 tekad antara produsen peralatan jaringan nirkabel dengan
menetapkan "melalui udara" antarmuka yang terdiri dari "teknologi frekuensi radio untuk
mengirim dan menerima data antara klien nirkabel dan base station serta antara klien nirkabel
berkomunikasi langsung dengan sama lain "(Reynolds 2003, p.3).
Wi-Fi menggambarkan sebuah keluarga protokol radio yang meliputi 802.11a,
802.11b, dan 802.11g. 802.11b adalah protokol jaringan nirkabel yang paling populer
digunakan dan menggunakan modulasi disebut Direct Sequence Spread Spectrum di sebagian
2016
6
Keamanan Aplikasi dan Jaringan Bergerak
Beny Nugraha,MT.,M.Sc
Pusat Bahan Ajar dan eLearning
http://www.mercubuana.ac.id
band ISM dari 2,412 ke 2.484GHz (Zheng 2009). kecepatan maksimum yang ditawarkan
oleh protokol ini adalah 11Mbps dengan throughput yang bisa dipakai hingga 5Mbps.
802.11a adalah protokol diratifikasi oleh IEEE dan menggunakan skema modulasi disebut
Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM) dengan laju data maksimum 54Mbps.
Beroperasi di band ISM antara 5,745 dan 5.805GHz. rentang frekuensi yang digunakan oleh
protokol ini relatif tidak terpakai yang membuat gangguan langka. Namun, Zheng (2009)
mencatat bahwa menggunakan bagian ini dari spektrum adalah ilegal di sebagian besar
negara termasuk Amerika Serikat. 802.11g dengan cepat menjadi "de faktor protokol standar
jaringan nirkabel dan hal ini menjadi fitur standar untuk laptop dan banyak tangan memegang
perangkat" (Singh 2009 hal.56). Protokol ini menggunakan ISM band dari 2,412 ke
2.484GHz (sama seperti 802.11b) tetapi menggunakan skema modulasi OFDM. Data rate
maksimum untuk 802.11g adalah 54Mbps dan kompatibel dengan protokol 802.11b populer.
Wi-MAX
Bentuk populer dari akses nirkabel broadband untuk koneksi lokal cepat ke jaringan
WiMAX. WiMAX adalah singkatan dari Worldwide Interoperability for Microwave Access
dan itu distandarisasi sebagai IEEE 802.16 (Zheng 2009). Teknologi WiMAX memiliki
jangkauan khas 1-6 mil tapi teknologi dapat span maksimum 30miles yang telah membuat
teknologi diklasifikasikan sebagai MAN. Spesifikasi ini telah memperoleh sukses besar
dalam penyediaan akses internet dan layanan broadband melalui sistem komunikasi nirkabel.
WiMAX memiliki kapasitas yang tinggi yang membuatnya efisien dalam transmisi data
dengan kecepatan hingga 70Mbps yang disediakan untuk stasiun pelanggan tunggal. WiMAX
protokol lapisan fisik asli dirancang untuk menyebarkan sinyal pada frekuensi 10-66 GHz
dan teknologi mampu mendukung coverage Line of Sight (LOS) dan Non Line of Sight
(NLOS).
2016
7
Keamanan Aplikasi dan Jaringan Bergerak
Beny Nugraha,MT.,M.Sc
Pusat Bahan Ajar dan eLearning
http://www.mercubuana.ac.id
Fig 3: LOS Signal Transmission
Komponen dari WiMAX meliputi; Base Station, Subscriber Station, Mobile
Subscriber dan Stasiun Relay. Stasiun Basis menghubungkan dan mengelola akses oleh
perangkat dalam jaringan. Komponen ini terdiri dari beberapa antena menunjuk arah yang
berbeda dan transceiver yang diperlukan untuk jaringan komunikasi data nirkabel. Sebuah
stasiun pelanggan adalah node nirkabel tetap yang berkomunikasi dengan base station dan
membentuk hubungan antara jaringan. Seorang pelanggan mobile node nirkabel yang
menerima atau mentransmisikan data melalui Base Station sedangkan stasiun relay adalah
Stasiun Subscriber yang tujuannya adalah untuk memancarkan kembali lalu lintas ke stasiun
relay atau stasiun pelanggan. Sebuah prestasi yang signifikan dari WiMAX adalah bahwa ia
mendukung mobilitas tinggi dengan perangkat pengguna. Seorang pengguna dapat
mengakses jaringan selama mereka tidak melebihi kecepatan ambang batas yang biasanya
senilai 120km / H. Properti ini teknologi memungkinkan untuk portabilitas karena pengguna
dapat melintasi daerah yang signifikan yang ditutupi oleh beberapa BTS tanpa harus
mengganggu sesi mereka saat ini.
Jaringan seluler
Sementara ponsel telah menjadi terkenal luar biasa dalam dekade terakhir, jaringan
telepon seluler diperkenalkan sejauh awal 1980-an dan teknologi ini mampu memberikan
akses ke jaringan telepon kabel untuk pengguna mobile (Kumar & Manjunath 2008). Daerah
cakupan dengan jaringan nirkabel selular dapat berkisar dari beberapa ratus meter untuk
beberapa kilometer di radius. Dalam setiap sel, ada sebuah base station yang terhubung ke
2016
8
Keamanan Aplikasi dan Jaringan Bergerak
Beny Nugraha,MT.,M.Sc
Pusat Bahan Ajar dan eLearning
http://www.mercubuana.ac.id
jaringan kabel dan yang memungkinkan perangkat mobile di kisaran untuk berkomunikasi
satu sama lain.
Sampai saat ini, jaringan selular yang terutama didorong oleh kebutuhan untuk
memberikan suara telepon (Kumar & Manjunath 2008). Namun, dengan pertumbuhan
permintaan untuk akses internet mobile, timbullah kebutuhan untuk menyediakan akses data
packetized pada jaringan ini juga. Sementara jaringan mobile yang dikembangkan dengan
tujuan utama menyediakan akses nirkabel untuk layanan suara untuk pengguna mobile,
pertumbuhan internet sebagai jaringan de facto untuk penyebaran informasi telah membuat
akses internet merupakan kebutuhan yang tidak terpisahkan di sebagian besar negara.
Kebutuhan ini telah memicu evolusi jaringan mobile dan evolusi Ponsel Cellular Networks
diklasifikasikan dalam generasi dari 1 sampai 4. Sistem Generasi pertama adalah Analog di
alam dan itu hanya digunakan untuk transmisi layanan speech. Karena keterbatasan serta
kurangnya interoperabilitas antar negara, generasi kedua (2G) sistem mobile diperkenalkan
dan sistem ini didukung kemampuan transfer data meskipun pada tingkat bit yang sangat
rendah (Kumar 2010). Karena kebutuhan untuk peningkatan data rate, generasi ketiga
ditempatkan dan sistem ini memiliki kapasitas data yang tinggi. teknologi 3G mampu
kecepatan pengiriman download hingga 14.4Mbps karena memenuhi tuntutan untuk
kecepatan data yang tinggi oleh konsumen. standar seluler yang mahal untuk pengguna sejak
penggunaan spektrum berlisensi seluler ini yang dimiliki oleh operator telepon seluler. Forth
sistem selular Generation adalah teknologi terbaru yang masih sedang dikembangkan.
Teknologi ini akan meningkatkan kapasitas dan akan mencoba untuk "mengintegrasikan
semua teknologi mobile yang ada (misalnya GSM, GPRS, International Mobile
Communications, Wi-Fi, dan Bluetooth)" sehingga untuk menyelaraskan berbagai layanan
yang disediakan dan karenanya meningkatkan pengalaman pengguna (Kumar 2010, p.70).
Keuntungan Dari Teknologi Nirkabel
Jaringan nirkabel memiliki sejumlah keunggulan yang signifikan terhadap jaringan
kabel. Untuk mulai dengan, itu relatif mudah untuk membuat sebuah infrastruktur jaringan
wireless bahwa itu adalah untuk membuat satu kabel. Hal ini karena perangkat fisik yang
diperlukan untuk jaringan nirkabel yang kurang untuk jaringan kabel. Dalam memasang
jaringan kabel, satu akan perlu untuk lay out kabel untuk menghubungkan perangkat dan
proses ini tidak hanya mahal tetapi juga tenaga kerja dan waktu yang intensif. Jaringan
nirkabel memerlukan jalur akses dan satu perangkat lain telah dikonfigurasi dengan benar
2016
9
Keamanan Aplikasi dan Jaringan Bergerak
Beny Nugraha,MT.,M.Sc
Pusat Bahan Ajar dan eLearning
http://www.mercubuana.ac.id
mereka dapat beroperasi. Kelebihan tambahan lain dari jaringan nirkabel adalah bahwa
perluasan jaringan yang ada mudah karena konektivitas sudah tersedia dalam kisaran titik
akses. Kemudahan penyebaran jaringan nirkabel membuat mereka menarik secara ekonomis
bagi kebanyakan organisasi sejak investasi modal menerapkan jaringan ini tidak seperti
mengintimidasi bahwa diperlukan untuk jaringan kabel yang rumit. Dengan keberhasilan
macam LAN kabel, pasar komputasi lokal telah membuat pergeseran yang kokoh ke arah
LAN nirkabel yang menawarkan kecepatan yang sama dengan LAN kabel.
Mobilitas jaringan nirkabel atribut lain yang endears mereka untuk pengguna.
Jaringan nirkabel dibangun dengan pertimbangan bahwa sebagian besar pengguna yang ingin
mengakses data akan koneksi mobile dan kabel mungkin karena itu membuktikan menjadi
ketidaknyamanan besar. Dengan jaringan nirkabel, seseorang akan tetap terhubung selama
mereka berada di dalam kisaran Access Point. Meski begitu, mobilitas tidak selalu
merupakan persyaratan untuk WLAN terutama dalam pengaturan bisnis dalam ruangan di
mana pengguna dapat dibatasi untuk satu lokasi fisik sepanjang hari.
Lima belas tahun yang lalu, jaringan nirkabel sebagian besar terbatas pada lembaga
besar dan fasilitas pemerintah yang bisa membayar biaya mahal infrastruktur nirkabel serta
laptop. Namun, biaya jaringan nirkabel telah berkurang secara signifikan yang telah
membantu dalam pertumbuhan LAN nirkabel. Hal ini lebih ekonomis untuk berinvestasi
dalam infrastruktur jaringan nirkabel daripada untuk mengatur jaringan kabel.
2016
10
Keamanan Aplikasi dan Jaringan Bergerak
Beny Nugraha,MT.,M.Sc
Pusat Bahan Ajar dan eLearning
http://www.mercubuana.ac.id
Daftar Pustaka
[1]
Eng.Nassar
Enad.
GH.
Muhanna.
Computer
Wireless
Networking
and
Communication. in International Journal of Advanced Research in Computer and
Communication Engineering Vol. 2, Issue 8, 2013
[2]
Noureddine Boudriga. (2009). Security of Mobile Communications. CRC Press
[3]
Behrouz Forouzan. Data Communications and Networking, International Edition.
McGraw-Hill, 4th edition, 2007.
[4]
EC-Council. Network Defense: Security Policy and Threats. Cengage Learning, 1st
edition, 2010.
[5]
Ling Dong and Kefei Chen. Cryptographic Protocol: Security Analysis Based on
Trusted Freshness. Springer, 2012.
2016
11
Keamanan Aplikasi dan Jaringan Bergerak
Beny Nugraha,MT.,M.Sc
Pusat Bahan Ajar dan eLearning
http://www.mercubuana.ac.id