Gelombang Mikro Digital - Danny Kurnianto

KOMUNIKASI DATA
Tema : Data Communication and Network Topologies
Oleh : Danny Kurnianto, S.T., M.Eng.
Sekolah Tinggi Teknologi Telematika Telkom
Purwokerto
Visi & Misi Prodi D3 TT
Visi
Menjadi program studi vokasi dalam bidang teknologi
telekomunikasi yang unggul di tingkat nasional pada tahun
2021
Misi
1. Menyelenggarakan pendidikan vokasi yang adaptif terhadap
perkembangan teknologi telekomunikasi
2. Menghasilkan lulusan dengan kompetensi yang terukur dan
memiliki kemampuan soft skill yang baik
3. Melaksanakan penelitian dan pengabdian dalam bidang
vokasi teknologi telekomunikasi
Tujuan Prodi D3 TT
1. Tercapainya kinerja program studi yang lebih baik
dengan meningkatnya perolehan hasil akreditasi
2. Terbentuknya sumber daya yang berkualitas dan
berdaya saing tinggi
3. Terwujudnya suasana akademik yang kondusif
bagi pelaksanaan Tri Dharma Perguruan Tinggi
I. DATA COMMUNICATION
 Komunikasi data adalah pertukaran data antara dua
perangkat melalui beberapa bentuk media transmisi seperti
kabel tembaga.
 Jadi, inti dari komunikasi adalah saling mengirimkan data atau
informasi dari sumber ke tujuan dalam bentuk sinyal.
 Supaya komunikasi data terjadi, perangkat komunikasi harus
menjadi bagian dari sistem komunikasi yang dibangun dari
kombinasi perangkat keras dan perangkat lunak.
 Nilai efektifitas dari suatu sistem komunikasi data tergantung
dari 4 karakteristik utama, yaitu delivery, accuracy, timeliness,
jitter.
 Berikut ini adalah penjelasan dari masing-masing nilai
karakteristik :
4
 Empat karakteristik utama yang menentukan nilai efektifitas
sistem komunikasi data :
 Delivery : sistem harus menyampaikan data ke tujuan yang
benar, data harus diterima oleh perangkat atau pengguna yang
dikehendaki.
 Accuracy : sistem harus menyampaikan data secara tepat. Data
yang telah berubah saat transmisi tidak dapat digunakan.
 Timeliness : sistem harus menyampaikan data secara tepat
waktu. Data yang terlambat disampaikan menjadi tidak
berguna. Pada data video atau audio, pengiriman secara tepat
waktu artinya adalah menyampaikan data saat data tersebut
dihasilkan tanpa waktu tunda yg besarn. Atau istilah lainnya
adalah transmisi secara real time.
 Jitter : jitter merujuk pada variasi waktu kedatangan paket
data, yaitu waktu tunda yang tidak merata pada pengiriman
paket video atau audio.
5
 KOMPONEN KOMUNIKASI DATA
Sistem komunikasi data memiliki 5 komponen utama yaitu :
1. Pesan : pesan ini adalah informasi atau data yang
dikomunikasikan. Bentuk umum dari informasi berupa teks,
angka, gambar, video dan audio.
2. Pengirim : pengirim adalah suatu perangkat yang mengirimkan
pesan data. Pengirim dapat berupa sebuah komputer,
workstation, telepon, kamera video dan lain-lain.
3. Penerima : penerima adalah perangkat yang menerima
pesan. Penerima dapat berupa sebuah komputer,
workstation, telepon, kamera video dan lain-lain.
4. Media transmisi : adalah bagian fisik dari media
penghubung yang mengirimkan pesan dari pengirim ke
penerima. Contoh : kabel coaxial, fiber optic , twister pair
dan gelombang radio.
5. Protokol : seperangkat aturan yang mengatur komunikasi
data.
7
 DATA, INFORMASI dan SINYAL
 Data adalah deskripsi tentang benda, kejadian, aktivitas, dan
transaksi, yang tidak mempunyai makna atau tidak
berpengaruh secara langsung kepada pemakai.
 Misal: 6.30 27 6.32 28 6.34 27. Apa artinya?
 Bandingkan 6.30 27 6.32 28 6.34 27 dengan:
Waktu
Suhu
6.30
27
6.32
28
6.34
27
 Adakah artinya ?
8
 Data dapat berupa nilai yang terformat, teks, citra, audio, dan
video.
 Data yang terformat adalah data dengan suatu format tertentu;
misalnya data yang menyatakan tanggal atau jam, atau
menyatakan nilai mata uang.
 Teks adalah sederetan huruf, angka, dan simbol-simbol khusus
(misalnya + dan $) yang kombinasinya tak tergantung masingmasing item secara individual. Contoh teks adalah artikel koran.
 Contoh data Teks :
9
 Citra (image) adalah data dalam bentuk gambar. Citra dapat
berupa grafik, foto, hasil rontgen, dan tanda tangan, ataupun
gambar yang lain.
 Audio adalah data dalam bentuk suara. Instrumen musik, suara
orang atau suara binatang, gemericik air, detak jantung
merupakan beberapa contoh data audio.
 Video menyatakan data dalam bentuk sejumlah gambar yang
bergerak dan bisa saja dilengkapi dengan suara. Video dapat
digunakan untuk mengabadikan suatu kejadian atau aktivitas.
10
 Informasi sebagai data yang telah diproses sedemikian rupa
sehingga meningkatkan pengetahuan seseorang yang
menggunakan data tersebut (McFadden dkk 1999).
 Informasi adalah data yang telah diolah menjadi sebuah
bentuk yang berarti bagi penerimanya dan bermanfaat dalam
pengambilan keputusan saat ini atau saat mendatang (Davis
1999).
Data
Proses
Informasi
1.3
1.4
1.5
1.7
…
Perhitungan
Rata-rata
Penjualan dalam
kuartal terakhir
Rata-rata
penjualan dalam
kuartal terakhir
sebesar
1,3 milyar
11
 Sinyal adalah Suatu gelombang elektromagnetik atau optik
yang menjalar sepanjang media transmisi. Atau dengan kata
lain, sinyal adalah data yang telah diolah untuk dapat
dilewatkan melalui media transmisi.
12
 DATA FLOW
 Komunikasi antara 2 perangkat dapat berupa simplex, half
duplex atau full duplex.
A. Simplex
 Pada mode simplex, komunikasi terjadi dalam satu arah
saja. Satu perangkat berperan sbg pengirim dan
perangkat lainnya sbg penerima.
 Mode simplex dpt menggunakan seluruh kapasitas
channel untuk mengirim data dlm satu13arah.
B. Half Duplex
 Pada mode half duplex, setiap perangkat/station dapat
berperan sebagai pengirim dan penerima tapi tidak dalam satu
waktu.
 Saat satu perangkat berperan sebagai pengirim maka
perangkat lainya sebagai penerima dan sebaliknya.
 Seluruh kapasitas channel dapat digunakan untuk setiap arah
komunikasi.
C. Full Duplex
 Pada mode full duplex, kedua perangkat/station dapat
berperan sebagai pengirim dan penerima sekaligus dalam
saat yg bersamaan.
 Pada full duplex, kapasitas channel dibagi di antara dua
arah sinyal yg berbeda. Ada dua cara pembagian, yaitu
pertama membagi jalur transmisi secara fisik, satu
sebagai jalur pengiriman dan lainnya sbg jalur
penerimaan. Kedua membagi kapasitas channel di antara
sinyal yang berjalan dalam kedua arah.
II. NETWORK
 Network adalah sejumlah perangkat(sering disebut sebagai
node) yang dihubungkan oleh saluran komunikasi.
 Sebuah node dapat berupa komputer, printer atau beberapa
device lain yang dapat mengirim dan/atau menerima data yang
dihasilkan oleh node lain pada network (jaringan).
 Distributed Processing
 Sebagian besar network menggunakan pemrosesan secara
terdistribusi (distributed processing), dimana tugas dibagi
diantara banyak komputer. Sebagai pengganti sebuah mesin
tunggal yang bertanggung jawab atas semua aspek
pemrosesan, komputer-komputer secara terpisah (biasanya
sebuah personal computer atau workstation) menangani bagian
kecil dari pemrosesan.
 Network Criteria
 Sebuah network harus memenuhi kriteria tertentu. Kriteria yang
paling penting diantaranya adalah perfomance (performansi),
reliability (kehandalan) dan security (keamanan).
a) Performance : performansi dapat diukur dalam banyak cara,
termasuk diantaranya adalah waktu transit dan waktu
respon.
Waktu transit adalah sejumlah waktu yang dibutuhkan
pesan untuk berjalan dari satu device ke device lain.
Waktu respon adalah waktu akhir antara sebuah
permintaan yang diajukan dan respon balik dari permintaan
tersebut.
Performansi sebuah jaringan tergantung dari sejumlah
faktor, diantaranya adalah jumlah pengguna, jenis media
transmisi, kapabilitas/kemampuan hardware yang
terhubung dan efisiensi software.
17
b) Reliability : sebagai tambahan untuk akurasi pengiriman
data, kehandalan jaringan diukur dengan banyaknya
jumlah kegagalan pengiriman data, waktu yang
dibutuhkan sebuah link komunikasi untuk memulihkan
kegagalan pengiriman data dan kekuatan network dalam
menghadapi sebuah gangguan.
c) Security : masalah keamanan jaringan termasuk
diantaranya adalah melindungi data dari pengaksesan
data tanpa ijin, melindungi data dari kerusakan,
mengimplementasikan kebijakan dan aturan untuk
pemulihan dari pelanggaran dan data losses.
18
 Physical Structure
a) Jenis Koneksi
 Network adalah dua atau lebih perangkat yang terhubung
melalui sebuah saluran.
 Saluran adl jalur komunikasi yang mengirimkan data dari
satu perangkat ke perangkat lain.
 Ada dua jenis koneksi yaitu point to point dan multipoint
19
b) Topologi Jaringan
 Istilah topologi jaringan merujuk pada cara sebuah jaringan
diletakkan secara fisik. Dua atau lebih device dihubungkan ke
sebuah link, dua atau lebih link membentuk sebuah topologi.
 Topologi jaringan adalah representasi geometrik dari
hubungan semua link dan device yang terhubung (biasanya
disebut node) dari satu ke lainnya.
 Ada 4 jenis topologi jaringan, yaitu topologi mesh, star, bus
dan ring.
20
1. Topologi Jaringan Mesh
 Pada topologi ini, setiap device mempunyai hubungan
komunikasi dedicated point to point dengan setiap device
lainnya. Dedicated artinya bahwa link komunikasi membawa
lalu lintas data hanya antara dua device yang saling terhubung.
21
 Untuk menghitung jumlah link fisik pada semua jaringan mesh
yang terhubung dengan n buah node, pertama harus
dipertimbangkan setiap node yang harus terhubung ke setiap
node lainnya. Node 1 harus terhubung ke n-1 node, node 2
harus terhubung ke n-1 node dan seterusnya.
 Jadi jumlah fisikal link dapat dihitung dengan rumus
links = n (n-1)
 Jika setiap link mengijinkan komunikasi adalam dua arah (hafl
duplex atau full duplex), maka jumlah link menjadi :
link = n(n-1)/2
 Untuk mengakomodasi banyak links, setiap device harus
memiliki port input output sebanyak n-1 yang terhubung ke n1 station lainnya.
Keunggulan Topologi Mesh
1. Dengan menggunakan dedicated links, akan menjamin
setiap hubungan dapat membawa beban datanya sendiri.
Dengan demikian, dapat mengatasi masalah trafik yang
terjadi saat links harus membagi lebih dari satu hubungan
dengan device lain.
2. Topologi mesh termasuk topologi yang kuat/tahan. Jika satu
link tidak berfungsi, maka hal ini tidak melumpuhkan sistem
secara keseluruhan.
3. Ada keuntungan dari segi privasi dan keamanan. Ketika
setiap pesan berjalan sepanjang dedicated line, hanya
penerima yang dikehendaki saja yang dapat melihat pesan
tsb.
4. Dengan point to point link akan membuat identifikasi
kegagalan dan isolasi kegagalan menjadi mudah.
23
Kelemahan Topologi Mesh
Kerugian topologi mesh terkait dengan jumlah kabel dan jumlah
port I/O yang dibutuhkan.
1. Karena setiap device harus terhubung dengan device lainnya,
instalasi dan koneksi menjadi sulit.
2. Pengkabelan yang banyak dapat lebih besar daripada ruang
yang mungkin tersedia (di dinding, langit-langit atau lantai).
3. Hardware yang dibutuhkan untuk menghubungkan setiap link
(port I/O dan kabel) dapat menjadi lebih mahal.
 Contoh praktis dari topologi mesh adalah hubungan kantor
telepon regional dengan setiap kantor regional membutuhkan
untuk dihubungkan dengan setiap kantor regional yg lain.
2. Topologi Jaringan Star
 Pada topologi star, setiap device mempunyai dedicated point to
point link hanya ke pusat pengendali yang biasa disebut dengan
HUB.
 Satu device tidak secara langsung terhubung dengan device
lain.
 Pengendali (HUB) bertindak sebagai tempat pertukaran data.
 Jika satu device akan mengirim data ke yang lain, device
tersebut harus mengirim data ke pengendali dulu. Pengendali
akan me-relay data tersebut ke device yang terhubung.
25
Keunggulan Topologi Star
 Topologi star lebih murah dibandingkan dengan topologi mesh.
Pada topologi star, setiap device hanya membutuhkan satu link
dan satu port I/O untuk terhubung dengan device lainnya.
 Faktor ini juga yang membuat topologi star lebih mudah untuk
diinstal dan dikonfigurasi ulang.
 Kebutuhan pengkabelan yang lebih pendek untuk ditempatkan,
dan penambahan, pemindahan atau penghapusan hanya
melibatkan satu koneksi saja, yaitu antara device dan HUB.
 Topologi star termasuk kuat/handal (robustness). Jika satu link
gagal /rusak, maka hal ini hanya akan berdampak sada link
tersebut saja. Semua link sisanya masih tetap aktif.
 Selama HUB bekerja, dapat digunakan untuk memonitor
masalah link dan memotong link yang rusak.
Kelemahan Topologi Star
 Satu kelemahan terbesar pada jaringan Topologi star adalah
ketergantungan topologi semuanya pada satu titik tunggal, yaitu
HUB. Jika HUB rusak maka sistem akan mati.
Contoh penggunaan topologi star adalah pada Local Area Network
(LAN).
3. Topologi Jaringan Bus
 Pada topologi jenis ini menggunakan multipoint links.
 Satu kabel yang panjang bertindak sebagai backbone untuk
semua link device pada jaringan.
 Node / device dihubungkan ke kabel bus (backbone) oleh drop line dan
taps.
 Selama sinyal berjalan disepanjang kabel bus (backbone), sebagian
energinya akan diubah ke dalam bentuk panas. Oleh karena itu, sinyal
akan menjadi lebih lemah jika menempuh perjalanan yang lebih jauh
lagi.
 Karena alasan inilah, ada batas jumlah tap yang mampu ditangani oleh
bus dan batas jarak antar taps.
Keunggulan Topologi Bus
 Mudah untuk diinstalasi. Kabel backbone dapat diletakkan
sepanjang tempat yang paling efisien, kemudian dihubungkan ke
node/device oleh drop line dengan panjang yang bervariasi.
 Dengan cara ini, topologi bus menggunakan pengkabelan yang
lebih sedikit jika dibandingkan dengan topologi mesh dan star.
Kelemahan Topologi Bus
 Koneksi ulang dan isolasi kegagalan akan sulit.
 Jalur bus biasanya didesain se-efektif mungkin saat pemasangan
sehingga akan menjadi sulit jika ada penambahan device baru.
 Pemantulan sinyal pada Tap akan menyebabkan penurunan
kualitas. Hal ini bisa diatasi dengan membatasi jumlah dan jarak
device yang terhubung ke kabel.
 Kegagalan atau terjadinya masalah pada kabel bus akan
menghentikan semua transmisi antara device-device pada
bagian yang terkena masalah.
 Daerah yang mengalami kerusakan akibat pemantulan sinyal,
akan menyebabkan arah sinyal berbalik ke asal. Hal ini akan
menyebabkan timbulnya noise pada dua arah.
Topologi bus merupakan salah satu topologi yang pertama kali
digunakan pada desain Local Area Network (LAN), tetapi desain dg
topologi bus untuk LAN sudah tidak populer lagi.
4. Topologi Ring
 Pada toplogi ring, setiap device mempunyai sebuah koneksi
dedicated point to point dengan menghubungkan hanya pada 1
device di setiap sisi kiri dan kanannya (total 2 device).
 Sebuah sinyal akan melewati sepanjang jalur ring dalam satu
arah, dari satu device ke device lain sampai sinyal tersebut
sampai ke tujuan.
 Setiap device dalam ring menyertakan sebuah repeater.
Keungulan Topologi Ring
 Topologi ring relatif mudah untuk diinstal dan dikonfigurasi
ulang, setiap device hanya terhubung ke tetangga terdekatnya
(baik secara fisik maupun logika).
 Untuk menambahkan atau mengurangi suatu device, hanya
memerlukan perubahan pada dua koneksi saja.
 Isolasi kesalahan lebih sederhana
Kelemahan Topologi Ring
 Kendala hanya pada pertimbangan media dan trafik (panjang
maksimum ring dan jumlah device).
 Secara umum, sinyal pada ring selalu berputar sepanjang waktu.
Jika sebuah device tidak menerima sinyal dalam periode waktu
tertentu, maka hal ini dapat sebagai tanda bahaya (alarm).
 Arah aliran data yang satu arah dapat menjadi kelemahan bagi
topologi ring. Pada ring yg sederhana, kerusakan pada ring dapat
melumpuhkan semua jaringan
5. Topologi Hybrid
 Jaringan dapat berbentuk topologi hybrid. Sebagai contoh,
Topologi star sebagai topologi utama dengan setiap cabang
terhubung ke beberapa station menggunakan topologi bus.
 Kategori Network
1. Local Area Network (LAN)
 LAN biasanya bersifat tertutup dan menghubungkan devicedevice dalam satu kantor, gedung atau kampus.
 Luas area LAN terbatas hanya beberapa kilometer saja.
 LAN didesain untuk mengijinkan sumber daya berbagi dengan
komputer atau workstation.
 Sumber daya yang dibagi dapat berupa perangkat keras (seperti
printer), perangkat lunak (program aplikasi) atau data.
 Topologi yang umum pada LAN adalah topologi bus, ring dan
star.
 Dulu, LAN memiliki rate data sebesar 4 – 16 megabit per second
(Mbps). Sekarang, kecepatan LAN normalnya 100 atau 1000
Mbps.
2. Wide Area Network (WAN)
 WAN menyediakan transmisi jarak jauh dari data, audio, video,
gambar yang melingkupi area geografis yang luas seperti antar
negara, benua atau seluruh dunia.
 Secara umum, WAN merujuk pada 2 jenis WAN, yaitu switched
WAN dan point to point WAN.
 Switched WAN menghubungkan antar end systems, yang
biasanya mencakup router yang menghubungkan ke LAN atau
WAN lainnya.
 Point to point WAN secara umum adalah sebuah jalur yang
menyewa suatu provider telepon atau TV kabel yang
menghubungkan sebuah komputer atau LAN kecil ke sebuah
Internet Service Provider (ISP). Jenis WAN ini yang sering
digunakan untuk menyediakan akses internet.
37
3. Metropolitan Area Network (MAN)
 MAN adalaj jaringan dengan ukuran luas diantara LAN dan WAN.
 Biasanya mencakup area dalam kota.
 MAN didesain untuk pelanggan yang membutuhkan koneksitas
dg kecepatan tinggi, umumnya seperti internet.
 Contoh MAN adalah bagian dari jaringan telepon yang
menyediakan jalur DSL kecepatan tinggi ke pelanggan.
 Conoth lainnya adalah jaringan TV kabel yang awalnya didesain
untuk TV Kabel saja. Tapi sekarang dapat juga digunakan untuk
koneksi data kecepatan tinggi pada internet.
Interkoneksi Jaringan (Network)
 Sekarang ini jarang dijumpai LAN, WAN atau MAN yang bekerja
secara sendiri-sendiri dan terpisah. LAN, WAN dan MAN sudah
terhubung dan terkoneksi satu dengan lainnya.
 Saat dua atau lebih jaringan terhubung, maka akan menjadi
sebuah internetwork atau internet.
 Sebagai contoh :
Diasumsikan sebuah perusahaan mempunyai dua kantor, satu
di timur dan satunya lagi di barat. Pembangunan kantor di
sebelah barat mempunyai jaringan LAN dg topologi bus dan
kantor di sebelah timur mempunyai jaringan LAN dengan
topologi star. Direktur perusahaan tersebut tinggal disuatu
tempat yang letaknya di tengah-tengah antara dua kantor
tersebut dan ingin mengatur perusahaannya dari rumahnya.
Untuk membuat jaringan backbone WAN yang akan
menghubungkan antara 3 entitas (2 LAN dan 1 komputer
direktur), disewalah sebuah jaringan switched WAN yang
dioperasikan oleh sebuah service provider seperti perusahan
Telekomunikasi.
Untuk menghubungkan 3 entitas tadi, diperlukan koneksi
point to point WAN. Koneksi point to point WAN dapat
berupa line DSL berkecepatan tinggi yang disediakan oleh
perusahan telekomunkasi atau line kabel yang ditawarkan
oleh provider TV kabel.
Penggambaran dari contoh tadi dapat dilihat pada Gambar
dibawah ini.
Internet
 Jaringan internet merupakan janringan yang sangat komplek
dan memiliki struktur yang dinamis.
 Internet tersusun atas banyak jaringan LAN dan WAN.
 Para pengguna akhir (end user) dapat terhubung ke internet
melalui sebuah ISP (internet service provider)
 Berdasarkan luas jangkauannya, ISP dikelompok menjadi 4
kelompok, yaitu:
1. ISP (international service provider) : memberikan layanan
hubungan seluruh dunia.
2. NSP (national service provider) : merupakan tulang
punggung /backbone jaringan komunikasi yang
dioperasikan oleh swasta. Contoh : Sprintlink, PSINet,
AGIS.
42
3. ISP regional : merupakan ISP yang lebih kecil yang
dihubungkan ke NSP.
4. ISP lokal : memberikan layanan langsung kepada para
pemakai akhir. Contoh: kampus yang menjalannya
jaringannya sendiri.
44
PROTOKOL KOMUNIKASI
 Protokol adalah suatu himpunan aturan yang mengatur komunikasi data.
 Secara umum, protokol mendefinisikan 3 hal, yaitu :
1. Apa yang dikomunikasikan
2. Bagaimana cara komunikasi
3. Kapan dikomunikasikan
 Dengan demikian terdapat 3 elemen kunci dalam protokol, yaitu :
1. Sintaks : struktur atau format data yang dikomunikasikan
2. Semantik : mengartikan setiap blok alirana bit data. Sebagaimana
diketahui bahwa data akan dikomunikasikan sebagai aliran data 0 dan 1.
3. Waktu : berkaitan dengan kapan data harus dikirim dan seberapa cepat
dapat dikirim.
45
Standar Protokol
 Suatu himpunan petunjuk yang mengatur bagaimana sebuha hardware dan
software akan dioperasikan dan bagaimana hardware dan software tersebut
dapat saling dihubungkan dengan hardware dan software lainnya.
 Standar protokol dapat dibedakan menjadi dua :
1. Standar protokol de facto : standar protokol yang tdk diadobsi oleh
bangunan protokol standar. Standar protokol de facto ditetapkan oleh
masing-masing perusahaan pembuat hardware dan software. Misal :
IBM, AT&T, Bell Labs, Microsoft.
2. Standar protokol de jure : standar protokol yang diadobsi oleh bangunan
protokol standar.
46
 Sebuah standar protokol diperlukan karena 3 alasan, yaitu :
1. Terdapat banyak vendor yang berbeda diseluruh dunia.
2. Seluruh peralatan dalam sebuah jaringan harus dapat berkomunikasi
dengan peralatan lainnya.
3. Awalnya, setiap vendor akan membuat hardware/software untuk
spesifikasinya sendiri.
47
48
MODEL PROTOKOL JARINGAN
 Komunikasi data yang sangat komplek memerlukan suatu struktur model
protokol, yaitu dengan cara menyusun menjadi sejumlah lapis (layer) layanan.
 Struktur protokol dirancang dengan cara memecah permasalahan komunikasi
data ke dalam unit-unit yang lebih kecil.
 Saat ini terdapat 2 model protokol jaringan yang populer, yaitu model OSI dan
TCP/IP.
To Be Continue
49
Value & Moto ST3 Telkom
Value
1. Menjunjung tinggi integritas dan profesionalitas
2. Berwawasan global dan masa depan,
3. Orientasi pada stakeholder,
4. Fokus pada kualitas
5. Kreatif dan inovatif
Motto
Smart, Trust Worty and Team Work
50