5 BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Teori dasar

BAB 2
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Teori dasar
Bagian ini akan digunakan untuk membahas jenis jaringan komputer,
topologi jaringan serta OSI (Open System Interconnection) Layer maupun
pengertian VLAN (Virtual LAN) .
2.1.1 Jenis jaringan
Jenis-jenis jaringan hingga saat ini dibagi menjadi luas area,
media transmisi, pola operasi, dan metode aksesnya antara lain
(Sofana, 2012: 108):
•
Berdasarkan luas area
Berdasarkan luas area, jaringan dibagi lagi menjadi 3
bagian yaitu Local Area Network (LAN), Metropolitan Area
Network (MAN), dan Wide Area Network (WAN).
1. LAN (Local Area Network)
LAN biasanya digunakan apabila jaringan berskala
kecil seperti kampus, kantor dan gedung dan
menghubungkan device yang ada. Jangkauan yang
dapat dicapai LAN masih berjarak beberapa kilometer.
(Forouzan, 2007: 13)
2. MAN (Metropolitan Area Network)
MAN memiliki jangkauan yang lebih besar daripada
LAN, biasanya mencakup satu kota. MAN didesain
unuk para pengguna yang menginginkan kecepatan
tinggi dan memiliki titik akhir (endpoint), di dalam
kota. (Forouzan, 2007: 15)
3. WAN (Wide Area Network)
WAN menyediakan transmisi informasi data, gambar,
suara dan video, yang mencakup jangkauan luas seperti
negara, benua, maupun penjuru dunia. Point to point
WAN biasanya disewakan oleh ISP melalui telepon
atau cable tv untuk menghubungkan komputer rumah
5
6
atau jaringan LAN kecil ke ISP. Tipe WAN point-topoint biasanya digunakan untuk memberikan akses ke
internet. (Forouzan, 2007: 14)
•
Berdasarkan media penghantar
Berdasarkan media transmisi yang digunakan, jaringan
komputer dapat dibagi menjadi 2 yaitu :
1. Wired Network
Wired Network adalah jaringan komputer yang
menggunakan kabel sebagai media penghantar. Jadi,
data dialirkan melalui kabel. Kabel umum yang
digunakan biasanya mengunakan bahan dasar tembaga
untuk LAN. Sedangkan gabungan serat optik dan kabel
tembaga untuk MAN dan WAN. (Sofana, 2012: 109)
2. Wireless Network
Jaringan
komputer
yang
menggunakan
media
penghantar berupa gelombang radio atau cahaya
(infrared atau laser). Frekuensi yang digunakan
wireless network biasanya 2.4 GHz dan 5.8 GHz.
Sedangkan penggunaan infrared dan laser umumnya
hanya terbatas untuk jenis jaringan yang hanya
melibatkan dua buah titik saja (point-to-point).
(Sofana, 2012: 109)
•
Berdasarkan media operasi
Berdasarkan pola pengoperasian jaringan komputer dibagi
menjadi :
1. Peer to peer
Peer to peer adalah jaringan komputer dimana setiap
komputer bisa menjadi server sekaligus client. Setiap
komputer dapat menerima dan memberikan akses
dari/ke
komputer
lain.
Peer
to
peer
banyak
diimplementasikan pada LAN. (Sofana, 2012: 110)
7
2. Client server
Client server adalah jaringan komputer yang salah satu
(boleh lebih) komputernya difungsikan sebagai server
untuk melayani komputer lain. Komputer yang dilayani
oleh server disebut client. Layanan yang diberikan bisa
berupa Web, e-mail, file, atau yang lain. Client server
banyak dipakai Internet atau Intranet.
(Sofana, 2012: 110)
•
Berdasarkan metode akses
Berdasarkan metode akses, jaringan dibagi lagi menjadi :
1. CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access with
Collision Detecion)
CSMA/CD
merupakan
peningkatan
dari
CSMA
dilengkap dengan Collision Detection. Station (sender)
mengawasi media penghantar setelah frame dikirim
untuk mengetahui apakah transmisi berhasil. Jika
terjadi collision, frame akan dikirim ulang oleh station.
(Forouzan, 2007: 370)
2. CSMA/CA (Carrier Sense Multiple Access with
Collision Avoidance)
CSMA/CA digunakan oleh untuk media transmisi data
pada wireless LAN. Metode ini dapat menghindari
terjadinya collision. Sebelum data dikirimkan akan ada
pengecekan terlebih dahulu untuk memastikan bahwa
media network ‘benar-benar sedang tidak digunakan’.
Caranya yaitu sebelum mengirim data, komputer
pengirim akan mengirim frame bernama intent. Frame
intent ini akan mengalir ke media network dan jika
network
benar-benar
“kosong”
barulah
data
sesungguhnya dikirim. (Forouzan, 2007: 377)
3. Token Passing
Pada metode Token Passing. Station yang ada dalam
network dikelompokkan menjadi logical ring. Untuk
8
setiap station terdapat istilah predecessor (pendahulu)
dan successor (penerus). Predecessor secara logis
terletak sebelum station yang ada di ring. Successor
adalah station yang berada sesudah station yang
sedang mengakses channel. Hak untuk mengakses
channel akan diturunkan oleh predecessor ke station
yang baru, jika station yang sedang mengakses channel
tidak
mempunyai
data
yang
akan
dikirimkan.
Bagaimana hak akses tersebut diberikan dari satu
station ke station yang lain, sesuai dengan namanya,
dalam jaringan akan paket spesial bernama token yang
akan berpindah dari satu station ke station yang lain,
station
yang
memiliki
token
tersebut
akan
mendapatkan akses ke channel untuk mengirimkan
data. Station yang belum mendapatkan token harus
menunggu untuk dapat mengirimkan data, apabila
station yang mempunyai token tidak mempunyai data
yang akan dikirimkan maka station tersebut akan
melepaskan token tersebut ke successornya. (Forouzan,
2007: 381)
2.1.2 Topologi jaringan
Topologi jaringan terbagi menjadi 4 bagian yaitu :
1. Topologi Mesh
Dalam topologi Mesh setiap device memiliki dedicated
point-to-point link untuk setiap device yang ada. Istilah
dedicated mempunyai makna bahwa link hanya
membawa data yang berada antara 2 device tersebut.
(Forouzan, 2007: 9)
Keuntungan :
• Penggunaan dedicated link menjamin setiap koneksi
membawa datanya masing-masing,
menghilangkan
masalah-masalah traffic yang terjadi ketika link
digunakan berbagai komputer.
9
• Mesh topologi bersifat robust , apabila ada salah satu
station tidak bisa dipakai, station lain tetap dapat
berkomunikasi .
• Privasi atau keamanan , untuk setiap pesan yang
dikirim dalam line hanya station penerima yang dapat
membaca pesan tersebut.
• Memudahkan identifikasi fault dan isolasi fault
Kerugian dari Mesh :
• Instalasi dan proses reconnection setiap station
termasuk sulit.
• Jumlah kabel dan port I/O yang dibutuhkan melebihi
kapasitas ruangan yang ada.
• Hardware untuk menghubungkan semua link tergolong
mahal. (Forouzan, 2007: 10)
Gambar 2.1 Topologi Mesh
(sumber: Forouzan, 2007: 10)
2. Topologi Star
Topologi Star setiap device memiliki dedicated pointto-point link yang hanya tersambung ke hub. Setiap
station tidak terhubung ke station lain secara langsung.
Topologi star tidak mengijinkan transfer antara device
yang ada. Jika ada device yang ingin mengirimkan data
ke device lain, device tersebut harus mengirimkan data
ke controller yaitu hub. (Forouzan, 2007: 10)
10
Keuntungan :
• Setiap device hanya membutuhkan satu link dan satu
port I/O.
• Jumlah kabel dan hardware yang dibutuhkan tidak
sebanyak mesh.
• Instalasi dan konfigurasi ulang tidak sulit.
• Topologi star bersifat robust, apabila ada satu link
yang tidak bisa dipergunakan, link yang lain tidak
terpengaruh.
Kerugian :
•
Apabila hub atau konektor pusat mengalami kerusakan,
jaringan akan lumpuh total.
Gambar 2.2 Topologi Star
(sumber: Forouzan, 2007: 10)
3. Topologi Bus
Topologi Bus bersifat multipoint, dengan satu kabel
sebagai backbone yang menghubungkan semua device
yang ada dalam jaringan. Setiap node dihubungkan
dengan kabel utama dengan mengunakan drop lines
dan taps. Drop lines adalah koneksi yang berjalan
antara device dan kabel utama. Tap adalah konektor
yang disambungkan ke kabel utama atau mengupas
pelapis kabel agar terjadi kontak dengan inti logam.
(Forouzan, 2007: 11)
11
Keuntungan :
• Instalasi yang mudah.
• Kabel backbone dapat diletakkan dengan efisien dan
dihubungkan dengan panjang drop lines yang
bervariasi.
Kerugian :
• Sulitnya koneksi ulang dan isolasi fault.
• Apabila terjadi gangguan pada backbone maka
jaringan akan lumpuh sementara.
Gambar 2.3 Topologi Bus
(sumber : Forouzan, 2007: 11)
4. Topologi Ring
Setiap device memiliki koneksi dedicated point-topoint dengan 2 device di setiap sisinya (satu di sisi kiri
dan satu di sisi kanan). Sinyal yang ada akan
dikirimkan satu arah di dalam ring dari device ke
device yang lain, hingga mencapai tujuan. Setiap
device dipasang repeater, apabila sebuah device
menerima pesan yang tidak diperuntukan baginya,
maka repeater device tersebut akan mengoper pesan
tersebut ke device lainnya. (Forouzan, 2007: 12)
Keuntungan :
•
Relatif mudah untuk instalasi dan konfigurasi
•
Untuk menghapus atau menambahkan device, hanya 2
koneksi yang perlu diganti.
12
•
Fault isolation tergolong mudah.
Kerugian :
•
Kerusakan pada satu station, dapat menghambat
kinerja jaringan ring.
Gambar 2.4 Topologi Ring
(sumber: Forouzan, 2007: 12)
5. Topologi Hybrid
Topologi jaringan yang ada dapat menggunakan
gabungan dari beberapa topologi sekaligus. (Forouzan,
2007: 13)
Gambar 2.5 Topologi Hybrid
(sumber: Forouzan, 2007: 13)
13
2.1.3 Connecting Device
1. Bridge
Bridge bekerja pada physical layer dan data link layer.
Bridge bekerja pada physical layer dengan mengirim
kembali sinyal yang diterima, sementara bridge bekerja
pada data link layer dengan memeriksa MAC address
yang ada di dalam frame. Bridge memiliki kemampuan
filtering. (Forouzan, 2007 : 447)
2. Switch
Seperti bridge, switch bekerja pada physical layer dan
data link layer. Switch merupakan bridge dengan
banyak port dengan desain yang memiliki performa
yang lebih bagus. Bridge dengan port yang banyak
dapat mengalokasikan jumlah port unik lebih banyak
untuk setiap station. Switch dapat melakukan filtering
seperti bridge berdasarkan MAC address dari paket
yang diterima. Port pada switch bekerja pada layer 2
Model OSI. (Forouzan, 2007 : 454-455)
3. Router
Router merupakan perangkat keras layer 3 yang
digunakan untuk mengatur rute paket berdasarkan
logical address. Router memiliki tabel berisikan
informasi yang akan digunakan untuk pemilihan rute
pengiriman paket yang paling efisien. (Forouzan,
2007 : 455)
4. Hub
Hub
merupakan
sebuah
konektor
untuk
menghubungkan kabel dari berbagai cabang yang ada
dalam jaringan. (Forouzan, 2007 : 446)
5. Repeater
Repeater merupakan perangkat keras yang hanya
bekerja pada physical layer, kemudian repeater
menerima sinyal dan memperbaiki sinyal tersebut
14
seperti semula sebelum sinyal melemah atau terjadi
kerusakan. (Forouzan, 2007 : 446)
Kelima device ini memiliki ram buffer untuk
menyimpan data dan mengirim data kembali sesuai
tujuannya.
2.1.4 OSI Layer
OSI Layer atau dikenal sebagai Open System
Interconnection
–
seven
layer
model
sering
dipergunakan untuk menjelaskan cara kerja jaringan
komputer secara logika. Secara umum OSI Layer
membagi berbagai fungsi network menjadi 7 lapisan
sebagai berikut :
1. Physical Layer
Layer
ini
menentukan
kelistrikan/gelombang/medan
dan
masalah
berbagai
prosedur/fungsi yang berkaitan dengan link fisik,
seperti besar tegangan/arus listrik, panjang maksimal
media transmisi, penggantian jasa, jenis kabel dan
konektor. (Sofana, 2012: 98)
2. Data Link Layer
Menentukan pengalamatan fisik (hardware address),
error notification (pendeteksi kesalahan), frame flow
control (kendali aliran frame) dan topologi jaringan.
(Sofana, 2012: 97-98)
Ada dua sublayer pada data link yaitu :
•
Logical Link Control, bertugas untuk mengatur
komunikasi, seperti error notification dan flow
control.
•
Media Access Control, mengatur pengalamatan
fisik yang digunakan dalam proses komunikasi
antar adapter.
3. Network Layer
15
Bertugas menentukan rute yang dilalui oleh data. Layer
ini menyediakan logical addressing (pengalamatan
logika) dan path determination (penentuan rute tujuan)
(Sofana, 2012: 97)
4. Transport Layer
Bertugas menyediakan end-to-end communication
protocol. Layer ini bertanggung jawab terhadap
“keselamatan data” dan “segmentasi data”, seperti
mengatur flow control (kendali aliran data), error
detection (deteksi kesalahan), dan correction, data
sequencing (urutan data), dan size of the packet
(ukuran paket). (Sofana, 2012: 97)
5. Session Layer
Layer ini mengatur sesi (session) yang meliputi
establishing
(memulai
sesi),
maintaining
(mempertahankan sesi), dan terminating (mengakhiri
sesi) antar entitas yang dimiliki oleh presentation layer.
6. Presentation Layer
Layer ini mengatur konversi dan translasi berbagai
format data, seperti kompresi data dan enkripsi data.
7. Application Layer
Layer ini menyediakan servis bagi berbagai aplikasi
network.
Ketujuh layer ini jika dilihat secara fungsional dapat
dikelompokkan menjadi dua bagian saja, yaitu :
•
Layer
5
s.d.
7
dikelompokkan
sebagai
application layers atau uppers layers. Segala
sesuatu yang berkaitan dengan user interface,
data formatting, dan communication session
ditangani layer ini. Upper layer banyak
diimplementasikan
dalam
bentuk
software
(aplikasi)
•
Layer 1 s.d. 4 dikelompokkan sebagai data flow
layers atau lower layers. Bagaimana data
16
mengalir pada network ditangani oleh layer ini.
Lower layers dapat diimplementasikan dalam
bentuk hardware maupun software.
2.2 Teori Khusus
2.2.1 VLAN
VLAN (Virtual LAN) adalah Local Area Network
dikonfigurasi
konfigurasi
dengan
secara
menggunakan
fisik.
(Forouzan,
software
2007
:
yang
bukan
dengan
458).
VLAN
memudahkan network administrator untuk membuat grup komputer
secara logical berdasarkan fungsi, departemen, maupun tim proyek.
(Johnson, 2008: 108).
2.2.2 Tipe VLAN
VLAN memiliki beberapa tipe-tipe yang diklasifikasikan
menjadi beberapa bagian seperti berikut (Johnson, 2008:
108) :
1. Data VLAN
VLAN yang secara spesifik digunakan untuk mengirim
atau membawa traffic maupun data yang dihasilkan oleh
pengguna.
2. Default VLAN
Setiap port pada switch akan menjadi anggota dari
default VLAN sebelum dikonfigurasi ulang. Default VLAN
pada Cisco device adalah 1, dan default VLAN tidak bisa
dihapus atau dirubah namanya.
3. Native VLAN
Pada VLAN, Traffic yang belum ditandai akan
dikategorikan sebagai Native VLAN. Klasifikasi untagged
didapat dari penggunaan link trunk dari sisi pengirim.
4. Management VLAN
Management VLAN merupakan VLAN yang bisa
dikonfigurasi untuk mengakses fitur-fitur manajemen VLAN
yang
dimiliki
switch,
dapat
dikonfigurasi
dengan
17
menggunakan HTTP, Telnet, SSH, ataupun SNMP. Biasanya
default VLAN Cisco 1 dapat digunakan sebagai management
VLAN apabila belum terjadi perubahan.
5. Voice VLAN
Voice VLAN digunakan untuk memberikan prioritas
terhadap paket suara dalam Voice over IP dikarenakan paket
suara membutuhkan prioritas lebih, apabila terjadi gangguan
maka lawan bicara tidak dapat mendengar jelas suara yang
diterima.
2.2.3 Pembagian VLAN
Pembagian VLAN dibagi menjadi beberapa cara yaitu (Sofana,
2012: 180) :
1. Port Numbers
Beberapa vendor VLAN menggunakan port yang ada
pada switch, administrator dapat mengkategorikan bahwa
station yang terhubung dengan port 1,2,3 dan 7 merupakan
VLAN 1, dan station yang terhubung ke port 4, 10, dan 12
merupakan VLAN 2 dan seterusnya.
2. MAC Address
Beberapa vendor VLAN menggunakan MAC Address
untuk membedakan setiap VLAN, contoh station yang
memiliki
MAC
Address
E21342A12334
dan
F2A123BCD341 merupakan VLAN 1.
3. IP Address
Dengan menggunakan IP address, sebagai contoh IP
address 181.34.23.67, 181.34.23.72, 181.34.23.98, dan
181.34.23.112 termasuk dalam VLAN 1.
4. Multicast IP Address
Beberapa vendor menggunakan multicast IP address untuk
mengkategorikan VLAN.
5. Kombinasi
18
Dengan menggunakan software, dapat menggabungkan
karakteristik-karakteristik yang ada diatas.
2.2.4 Fungsi VLAN
Secara garis besar manfaat VLAN sebagai berikut
(Sofana, 2012: 177 ) :
•
Meningkatkan performa network
VLAN mampu meningkatkan performa network dengan cara memblok
paket/frame yang tidak perlu.
•
Desain jaringan yang fleksibel
VLAN memungkinkan anggota berpindah-pindah lokasi tanpa harus
merombak ulang perangkat jaringan. Cukup melakukan konfigurasi
secara software. VLAN dapat mengatasi persoalan lokasi.
•
Mengurangi biaya instalasi
Jika hendak diubah menjadi VLAN, maka tidak diperlukan biaya
instalasi maupun penambahan perangkat baru.
•
Keamanan
VLAN dapat membatasi user yang boleh mengakses suatu aplikasi/data
berdasarkan access list yang bisa ditentukan sendiri.
2.2.5 Keanggotaan VLAN
Jika dilihat dari keanggotaaan maka VLAN dapat dibagi menjadi dua,
yaitu (Sofana, 2012: 179) :
•
Static VLAN
Setiap anggota dari suatu VLAN ditentukan berdasarkan nomor port
switch. Keanggotaan akan tetap selamanya seperti itu hingga diubah.
Biasanya dilakukan dengan memindahkan kabel network ke port yang
lain, static VLAN disebut juga sebagai port based VLAN (Sofana,
2012: 179)
•
Dynamic VLAN
Pada dynamic VLAN, keanggotaan VLAN akan ditentukan secara
otomatis menggunakan software yang diinstal pada server pusat, yang
disebut
VLAN
menggunakan
Management
VPMS,
kita
Policy
Server
(VPMS).
dapat menentukan anggota
Dengan
VLAN
19
berdasarkan MAC address, protokol, dan aplikasi untuk membentuk
dynamic VLAN. (Sofana, 2012: 180)
2.2.6 Link VLAN
VLAN dibangun menggunakan berbagai perangkat, seperti :
switch, router dan sebagainya. Tentunya diperlukan hubungan atau link
diantara perangkat-perangkat tersebut. Link seringkali disebut sebagai
interface. Ada dua jenis link yang digunakan, yaitu (Sofana, 2012: 181):
•
Access Link
Access link merupakan tipe link yang umum dan dimiliki oleh hampir
semua jenis switch VLAN. Access link lazimnya digunakan untuk
menghubungkan komputer dengan switch. Access link merupakan port
switch yang sudah terkonfigurasi. Selama proses transfer data, switch
akan membuang informasi tentang VLAN. Anggota suatu VLAN tidak
bisa berkomunikasi dengan anggota VLAN yang lain, kecuali jika
dihubungkan dengan router. (Sofana, 2012: 181)
•
Trunk Link
Trunk link digunakan untuk menghubungkan switch dengan switch yang
lain, switch dengan router, atau switch dengan server, port yang ada
telah dikonfigurasi untuk dilalui berbagai VLAN. Trunk Link biasanya
dihubungkan dengan network backbone berkecepatan tinggi.
(Sofana, 2012: 182)
•
Frame Tagging
Frame tagging cara yang digunakan untuk mengidentifikasi frame.
Secara unik frame akan diberi ID user. Inilah yang disebut dengan
VLAN ID atau color. Cisco melakukan frame tagging ketika frame
(ethernet) memasuki Trunk Link. Setelah frame tersebut keluar dari
trunk link maka VLAN ID akan dihapus. Sehingga komputer tujuan
tidak akan ‘melihat’ VLAN ID tersebut. Setiap switch yang dilalui oleh
frame akan membaca VLAN ID, kemudian menentukan ‘nasib frame’
sesuai dengan daftar yang tersedia pada filter table.
Terdapat dua buah teknik identifikasi atau frame tagging, yaitu : ISL
dan 802.1q , yang akan dibahas adalah 802.1q
20
IEEE 802.1q merupakan alternatif yang ada selain Cisco ISL. 802.1q
mendukung hingga 4096 VLAN, menggunakan ukuran frame yang
lebih kecil dibandingkan dengan ISL, menambahkan 4 byte tag pada
frame tanpa memerlukan proses enkapsulasi. Tag ini disisipkan pada
header frame tepat setelah MAC source address. Akibat penambahan 4
byte tag, maka ukuran minimum frame Ethernet II bertambah dari 64
byte menjadi 68 byte. Sedangkan ukuran maksimum frame menjadi
1522 byte.