2012-1-00237-IF Bab 2xax
-
Upload
lee-soo-young -
Category
Documents
-
view
227 -
download
1
description
Transcript of 2012-1-00237-IF Bab 2xax
BAB 2
LANDASAN TEORI
2.1 Teori Umum
2.1.1 Pengertian Jaringan (Network)
Menurut Tanenbaum, (2003, p2), Jaringan komputer adalah
sebuah sistem yang terdiri atas kumpulan beberapa autonomous komputer
yang saling terhubung dan dapat saling bertukar informasi satu sama lain.
Tiap komputer, printer, atau peripheral yang terhubung dengan
jaringan disebut dengan node. Sebuah jaringan komputer sekurang-
kurangnya memiliki 2 unit komputer atau lebih, dapat berjumlah puluhan
komputer, ribuan atau bahkan jutaan node yang saling terhubung satu
dengan yang lain. Hubungan antar komputer tersebut tidak terbatas hanya
berupa kabel tembaga saja, namun juga bisa melalui fiber optic,
gelombang microwave, infrared, bahkan melalui satelit. Jaringan
komputer ini dapat dibagi tiga berdasarkan jangkauan ruang lingkupnya
(Forouzan, 2003, p1), yaitu :
• LAN (Local Area Network)
• MAN (Metropolitan Area Network)
• WAN (Wide Area Network).
2.1.2 Jenis-Jenis Jaringan Komputer
Menurut Tanenbeum (2003, p16-19), berdasarkan ukuran jarak
yang dapat dijangkau jaringan dapat di bagi menjadi tiga kategori umum
yaitu LAN, MAN, dan WAN.
1. Local Area Network
Menurut Tanenbaum (2003, p16), Local Area Network atau
biasa disebut LAN adalah sebuah jaringan private yang terdapat
dalam suatu bangunan atau kampus. Biasanya di gunakan untuk
menghubungkan PC (Personal Computer) dan Workstations pada
suatu kantor atau pabrik untuk dapat saling melakukan pertukaran
informasi dan berbagi resources (contoh : Printer).
Gambar 2.1 Jaringan LAN
3 Karakteristik yang membedakan jaringan LAN dengan
jaringan lainnya adalah :
1. Ukurannya
2. Teknologi Transmisi yang digunakan
3. Topologi
Menurut Tanenbaum (2003, p16-17), LAN terbatas dalam
ukurannya, ini berarti kasus terburuk pada waktu transmisi menjadi
terbatas dan dapat diketahui lebih awal. Selain itu network
management akan semakin simpel. LAN menggunakan teknologi
transmisi kabel yang mempunyai speed 10 Mbps sampai 100 Mbps,
mempunyai delay yang rendah dan sangat kecil kesalahan atau error
terjadi. Baru-baru ini LAN dapat beroperasi sampai kecepatan 10
Gbps. Beberapa Variasi topologi memungkinkan untuk broadcast
LAN diantaranya Bus Topology dan Ring Topology.
Gambar 2.2 Jaringan Bus
Gambar 2.3 Jaringan Ring
2. Metropolitan Area Network
Menurut Forouzan ( 2003, p21), Metropolitan Area Network
(MAN) adalah jaringan komunikasi data yang dirancang untuk
menghubungkan beberapa LAN yang berada dalam satu kota.
MAN juga dapat menghubungkan beberapa LAN menjadi
suatu bagian jaringan yang lebih besar lagi. Cakupan geografis dari
MAN itu sendiri tidak menghubungkan area geografis yang
berbeda. Alasan utamanya memisahkan MAN sebagai kategori
khusus adalah telah ditentukannya standart untuk MAN, dan
standar ini sekarang sedang diimplementasikan.
Gambar 2.4 Jaringan Metropolitan Area Network
3. Wide Area Network
Menurut Tanenbaum (2003, p.9), Wide Area Network
(WAN) mencakup daerah geografis luas, sering kali mencakup
sebuah negara atau benua. WAN terdiri dari kumpulan mesin yang
bertujuan untuk menjalankan program-program aplikasi.
WAN didesain untuk beroperasi pada wilayah geografis
yang sangat luas, memungkinkan akses melalui interface serial,
menyediakan konektivitas full time dan part time, menghubungkan
peralatan yang dipisahkan oleh wilayah yang luas, bahkan secara
global.
Kebanyakan WAN (Wide Area Network) mencakup jaringan
yang memiliki jumlah jalur transmisi yang sangat banyak, masing-
masing terhubung oleh beberapa pasang router. Jika dua router
tidak bisa saling membagi jalur transmisi untuk berkomunikasi
mereka harus melakukannya secara tidak langsung (indirect)
melalui router lainnya. WAN digunakan untuk menghubungkan
jaringan lokal yang satu dengan jaringan lokal yang lain, sehingga
pengguna atau komputer di lokasi yang satu dapat berkomunikasi
dengan pengguna dan komputer di lokasi yang lain.
Gambar 2.5 Contoh Wide Area Network
2.1.3 Arsitektur Protokol Jaringan
Pada jaringan komputer ada 2 arsitektur penting yang dipakai
sebagai standar, yaitu OSI model dan TCP/IP model.
1. Model Referensi OSI
Menurut Tanenbaum (2003, p37) model OSI (Open Systems
Interconnection) didasari atas usulan yang dikembangkan oleh
International Standarts Organization (ISO) sebagai langkah pertama
menuju international standardization protokol yang digunakan dalam
berbagai lapisan dan telah direvisi pada tahun 1995.
Model OSI terdiri atas tujuh layer (sehingga disebut 7 OSI Layer).
Model OSI bukanlah arsitektur jaringan karena tidak menentukan layanan
yang tepat dan protokol yang akan digunakan dalam setiap layer. Model
OSI hanya memberitahu apa saja yang harus dilakukan setiap layer.
Gambar 2.6 Model Referensi OSI Layer
Setiap layer menangani fungsi yang ada di dalamnya dan
bergantung pada layer dibawahnya untuk menangani fungsi komunikasi
yang lebih primitive, serta menyediakan fungsi layanan untuk layer
diatasnya. Tujuh model OSI layer adalah sebagai berikut:
a. Application Layer (Layer 7)
Application layer menurut Tanenbaum (2003, p39)
Layer ini berada paling atas pada arsitektur OSI Layer. Layer
ini berfungsi sebagai alat bagi aplikasi untuk mendapatkan
akses ke lingkungan OSI. Layer ini berisi fungsi-fungsi
manajemen dan mekanisme yang mendukung aplikasi
terdistribusi. Protocol Telnet, HTTP (Hyper Text Transfer
Protocol), FTP, browser WWW, dan SMTP berada pada
layer ini.
b. Presentation Layer (Layer 6)
Presentation layer menurut Tanenbaum (2003, p39),
Layer ini menentukan data yang akan dipertukarkan oleh
aplikasi (misalnya teks ASCII, data biner, MPEG, GIF, dan
JPEG) dan menyediakan layanan transformasi data bagi layer
aplikasi. Presentation layer menentukan syntax yang
digunakan antar aplikasi dan menyediakan pemilihan dan
modifikasi representasi data yang digunakan. Contoh layanan
yang tersedia pada layer ini antara lain enkripsi dan kompresi
data.
c. Session Layer (Layer 5)
Session layer menurut Tanenbaum (2003, p39), Layer
ini menyediakan mekanisme pengendalian dialog antara
aplikasi di end-user device. Conversation atau Session
dimulai, dikontrol, dan diakhiri dilayer ini.
d. Transport Layer (Layer 4)
Transport layer menurut Tanenbaum (2003, p38),
Layer ini menyediakan mekanisme untuk bertukar data antara
host. Layanan transportasi data ini memastikan bahwa data
terkirim tanpa error, sekuensial (termasuk mengatur kembali
urutan data stream jika paket yang tiba tidak beraturan), tanpa
loss maupun duplikasi. Layer ini juga bertanggung-jawab atas
optimisasi penggunaan layanan jaringan dan menjaga kualitas
layanan untuk aplikasi session (menjaga error-rate, delay
maksimum, prioritas, dan keamanan). Protocol yang bekerja
pada layer ini antara lain yaitu TCP.
e. Network Layer (Layer 3)
Network layer menurut Tanenbaum (2003, p38), Layer
ini menyediakan jaringan komunikasi untuk mengirimkan
informasi antar host. Layer ini memberikan layanan bagi
layer diatasnya dalam hal menangani transmisi data dan
teknologi switching yang digunakan untuk menghubungkan
host. Pada layer ini sistem komputer berkomunikasi dengan
jaringan untuk menentukan alamat tujuan (logical
addressing). Pada layer ini juga ditentukan bagaimana proses
routing bekerja dan bagaimana cara untuk transmisi data
(route) dipelajari. Protocol yang bekerja pada layer ini
misalnya IP. Network device yang bekerja pada layer ini
antara lain adalah router.
f. Data Link Layer (Layer 2)
Tugas utama data link layer menurut Tanenbaum
(2003, p38), Layer ini bertugas mengaktifkan, menjaga dan
memutuskan link, serta memastikan link tersebut tetap
reliable pada media transmisi (memastikan bahwa data dapat
terkirim pada suatu media tertentu), melakukan physical
addressing, melakukan pengiriman frame yang teratur, dan
flow control. Layer ini memberikan fasilitas error detection
dan error control bagi layer diatasnya. Protocol yang bekerja
pada layer ini antara lain HDLC, Frame Relay, PPP, ATM.
Network device yang bekerja pada layer ini antara lain switch
dan bridge.
g. Physical Layer (Layer 1)
Physical Layer menurut Tanenbaum (2003, p38),
Layer ini berada paling bawah pada arsitektur OSI Layer.
Layer ini mencakupi semua physical interface antar device
dan aturan pengiriman bit, serta menjelaskan karakteristik
masing-masing media transmisi. Network device yang bekerja
pada layer ini antara lain hub dan access point.
2. Model Referensi Transmission Control Protocol/Internet Protocol
(TCP/IP) Layer
Menurut Tanenbaum (2003, p41), Model TCP/IP
(Transmission Control Protocol/Internet Protocol) merupakan hasil
eksperimen dan pengembangan terhadap ARPANET. ARPANET
adalah sebuah research network yang disponsori oleh DoD
(Departemen Pertahanan Amerika Serikat).
Gambar 2.7 Model Referensi TCP/IP Layer
Seperti pada arsitektur OSI, arsitektur TCP/IP menggunakan
prinsip layering, dimana fungsi-fungsi komunikasi dibagi atas
beberapa layer. Tiap layer bertanggung-jawab atas sebagian fungsi,
ini melayani layer diatasnya dan bertanggung pada layer di
bawahnya untuk melakukan fungsi yang lebih primitive. Layer-
layer pada arsitektur TCP/IP terbagi atas:
a. Application Layer
Application Layer menurut Tanenbaum (2003, p41),
Layer ini berada paling atas dalam arsitektur TCP/IP. Layer
ini melingkupi representasi data, encoding, dan dialog
control. Protocol yang bekerja pada layer ini, antara lain:
- Virtual terminal (TELNET)
- File Transfer Protocol (FTP)
- Simple Mail Transfer Protocol (SMTP)
- Domain Name System (DNS)
- HyperText Transfer Protocol (HTTP)
b. Transport Layer
Transport Layer menurut Tanenbaum (2003, p40),
Layer ini bertanggung-jawab atas masalah reliabilitas, flow
control, dan error correction, membuat logical connection
antara source dan destination. Protocol yang mengatur layer
ini adalah Transmission Control Protocol (TCP). TCP
membagi informasi dari layer aplikasi menjadi segmen. Selain
TCP, protocol yang bekerja pada layer ini adalah User
Datagram protocol (UDP).
c. Internet Layer
Internet Layer menurut Tanenbaum (2003, p40), Layer
ini bertugas membagi segmen TCP menjadi paket dan
mengirimnya ke network tujuan. Paket mencapai network
tujuan secara bebas, tidak terikat oleh jalur yang diambil.
Proses pemilihan jalur terbaik dan paket switching terjadi
pada layer ini. Protocol yang mengatur layer ini adalah
Internet Protocol (IP).
d. Host-to-Network Layer
Network Access Layer menurut Tanenbaum (2003,
p41), Layer ini berada paling bawah dalam arsitektur TCP/IP.
Layer ini bertanggung-jawab atas semua komponen physical
dan logical yang diperlukan untuk membuat link, mencakup
physical interface antar device, menentukan karakteristik
media transmisi, sifat-sifat sinyal, dan data rate.
2.1.4 Jenis-Jenis Kabel Jaringan
Menurut Sopandi (2010, p20), Kabel merupakan salah satu bagian
yang terpenting dalam media koneksi antara komputer dengan komputer
lainnya, setiap jenis kabel mempunyai kemampuan dan spesifikasi yang
berbeda. Jenis kabel tersebut yaitu :
1. Twisted Pair Ethernet
Kabel Twisted Pair ini terbagi menjadi dua jenis yaitu STP
(shielded twisted pair) dan UTP (unshielded twisted pair). Shielded
adalah jenis kabel yang memiliki selubung pembungkus. Untuk
koneksinya kabel jenis ini menggunakan konektor RJ-11 atau RJ-
45. Pada twisted pair (10 BaseT) network, komputer disusun
membentuk suatu pola star. Setiap PC memiliki satu kabel twisted
pair yang tersentral pada HUB.
Gambar 2.8 Kabel Twisted Pair Ethernet
2. Coaxial Cable
1. Thin coaxial cable (Kabel Coaxial “Kurus”)
Thin Ethernet atau Thinnet memiliki keunggulan dalam
hal biaya yang relatif lebih murah dibandingkan dengan tipe
pengabelan lain, serta pemasangan komponennya lebih mudah.
Panjang kabel thincoaxial/RG-58 antara 0.5-185 m dan
maksimum 30 komputer terhubung.
2. Thick coaxial cable (Kabel Coaxial “gemuk”)
Pada Thick Ethernet digunakan transceiver untuk
menghubungkan setiap komputer dengan sistem jaringan dan
konektor yang digunakan adalah konektor tipe DIX. Panjang kabel
transceiver maksimum 50 m, panjang kabel Thick Ethernet
maksimum 500 m dengan maksimum 100 transceiver terhubung.
Gambar 2.9 Kabel Coaxial
3. Fiber Optic
Jaringan Fiber Optic mempunyai kecepatan transfer data
lebih dari 100 Mbps dan dari segi kehandalan tidak diragukan.
Berbeda dengan media transmisi lainnya, pada serat optik,
gelombang pembawanya bukan gelombang electromagnet atau
listrik, akan tetapi sinar/cahaya laser, sehingga tidak ada intervensi.
Gambar 2.10 Kabel Fiber optic
2.1.5 Peralatan Jaringan
Ada beberapa peralatan yang digunakan dalam jaringan, peralatan
ini sering digunakan didalam perkantoran atau perusahaan besar.
Peralatan-peralatan jaringan adalah sebagai berikut:
1. Hub
Menurut Wijaya (2004, p27), Hub dan repeater dapat
dikatakan hampir sama, hanya meneruskan data tanpa memiliki
kecerdasan mengenai alamat-alamat yang dituju. Hub tidak
memiliki kemampuan untuk meneruskan data ke komputer lain
yang berbeda network ID.
Hub digunakan untuk sebuah bentuk jaringan yang
sederhana (misal hanya untuk menyambungkan beberapa komputer
disatu group IP lokal) ketika ada satu paket yang masuk ke satu
port di hub, maka akan tersalin ke port lainnya di hub yang sama
dan semua komputer yang tersambung di hub yang sama dapat
membaca paket tersebut. Saat ini hub sudah banyak ditinggalkan
dan diganti dengan switch. Alasan penggantian ini biasanya adalah
karena hub mempunyai kecepatan transfer data yang lebih lambat
daripada switch. Hub dan switch mempunyai kecepatan transfer
data sampai dengan 100 Mbps bahkan switch sudah dikembangkan
sampai kecepatan 1 Gbps.
Gambar 2.11 Hub
2. Switch
Menurut Raifudin (2004, p34) Switch adalah device
sederhana yang juga berfungsi menghubungkan beberapa komputer
pada layer protokol jaringan level dasar. Switch beroperasi pada
layer 2 (Data Link Layer) dari model OSI. Switch memang identik
dengan hub, tetapi switch umumnya lebih cerdas dan memiliki
performa tinggi dibanding hub (harganya pun relatif lebih mahal).
Karena switch memiliki kelebihan dimana pada saat switch
menerima paket, alat tersebut langsung mem-forward paket tersebut
dengan tepat.
Seperti halnya hub, switch memiliki jumlah port yang
beragam. Mulai dari empat atau lima port sampai puluhan port.
Switch juga mendukung Ethernet kecepatan 10 Mbps, 100 Mbps,
atau keduanya. Switch sanggup menangani dua port atau lebih dari
dua komunikasi dalam waktu bersamaan. Dimana ketika sebuah
transmisi data pada salah satu port, switch mencari pada MAC
address untuk menentukan port mana yang harus dikirim. Dengan
demikian sebuah jaringan besar dapat menangani multi transmisi
secara simultan.
Gambar 2.12 Switch
3. Router
Router alat yang bertugas untuk mengantarkan paket data
dalam jaringan. Router dapat digunakan jika tersambung paling
tidak dengan dua jaringan yang berbeda sehingga pengaturan
tersebut membutuhkan sebuah router. Router berada di sisi gateway
sebuah tempat dimana dua jaringan LAN atau lebih untuk
disambungkan. Router menggunakan HEADERS dan daftar tabel
pengantar (Forwarding Table) untuk menentukan posisi yang
terbaik untuk mengantarkan sebuah paket jaringan dan juga
menggunakan protokol seperti ICMP, HTTP untuk berkomunikasi
dengan LAN lainnya dengan konfigurasi terbaik untuk jalur antar
dua host manapun.
Gambar 2.13 Router
4. Bridge
Pengertian dari sebuah bridge adalah bekerja pada data link
layer pada OSI. bridge adalah alat yang digunakan pada suatu
jaringan yang berfungsi untuk memisahkan sebuah jaringan yang
luas menjadi segment yang lebih kecil. bridge membaca alamat
MAC (media access control) dari setiap paket data yang diterima
yang kemudian akan mempelajari bridging table untuk memutuskan
apa yang akan dikerjakan bridge selanjutnya pada paket data
tersebut, apakah diteruskan atau diabaikan. Jika switch mempunyai
domain collision sendiri-sendiri disetiap port-nya, begitu juga
dengan bridge memiliki domain collision tetapi ini juga dapat
membaginya dari sebuah domain collision yang besar menjadi yang
lebih kecil, dah bridge hanya akan melewatkan paket data antar
segment - segment jika hanya segment itu sangat diperlukan.
2.1.6 Protokol Transmission Control Protocol (TCP) / Internet Protocol (IP)
Transmission Control Protocol/Internet Protocol (TCP/IP)
merupakan kombinasi dari dua protokol terpisah. IP adalah protokol layer
3 suatu service connectionless yang menyediakan layanan pengantar data
terbaik dalam jaringan. TCP adalah protokol layer 4 suatu service
connection-oriented yang menyediakan pengontrolan aliran data yang
sering disebut sebagai reliability. Penggabungan kedua protokol ini
memungkinkan disediakan layanan yang meluas. TCP/IP adalah protokol
layer 3 dan layer 4 dimana internet dibangun.
1. Protokol TCP
TCP (Transport Control Protocol) merupakan protokol yang
berada pada layer transport dari layer TCP/IP. TCP adalah protokol
yang bersifat byte stream, connection-oriented dan reliable dalam
pengiriman data. TCP menggunakan komunikasi byte-stream, yang
berarti bahwa data dinyatakan sebagai suatu urutan-urutan byte.
Connection-oriented berarti sebelum terjadi proses pertukaran data
antar komputer terlebih dahulu harus dibentuk suatu hubungan. Hal
ini dapat dianalogikan dengan proses pendialan nomor telepon dan
akhirnya terbentuk suatu hubungan.
TCP memiliki karakteristik sebagai berikut:
• Berorientasi pada koneksi jaringan (connection-oriented) :
Sebelum data dapat ditransmisikan antara dua host, dua
proses yang berjalan pada lapisan aplikasi harus
melakukan negosiasi untuk membuat sesi koneksi terlebih
dahulu. Koneksi TCP ditutup dengan menggunakan proses
terminasi koneksi TCP (TCP connection termination).
• Full-duplex : Untuk setiap host TCP, koneksi yang terjadi
antara dua host terdiri atas dua buah jalur, yakni jalur
keluar dan jalur masuk. Dengan menggunakan teknologi
lapisan yang lebih rendah yang mendukung full-duplex,
maka data pun dapat secara simultan diterima dan dikirim.
Header TCP berisi nomor urut (TCP sequence number)
dari data yang ditransmisikan dan sebuah
acknowledgment dari data yang masuk.
• Dapat diandalkan (reliable) yaitu data yang dikirimkan ke
sebuah koneksi TCP akan diurutkan dengan sebuah nomor
urut paket dan akan mengharapkan paket positive
acknowledgment dari penerima. Jika tidak ada paket
acknowledgment dari penerima, maka segmen TCP
(protocol data unit dalam protokol TCP) akan
ditransmisikan ulang. Pada pihak penerima, segmen-
segmen duplikat akan diabaikan dan segmen-segmen yang
datang tidak sesuai dengan urutannya akan diletakkan di
belakang untuk mengurutkan segmen-segmen TCP. Untuk
menjamin integritas setiap segmen TCP, TCP
mengimplementasikan penghitungan TCP Checksum.
• Byte stream : TCP melihat data yang dikirimkan dan
diterima melalui dua jalur masuk dan jalur keluar TCP
sebagai sebuah byte stream yang berdekatan (kontinyu).
Nomor urut TCP dan nomor acknowlegment dalam setiap
header TCP didefinisikan juga dalam bentuk byte. Meski
demikian, TCP tidak mengetahui batasan pesan-pesan di
dalam byte stream TCP tersebut. Untuk melakukannya, hal
ini diserahkan kepada protokol lapisan aplikasi (dalam
DARPA Reference Model), yang harus menerjemahkan
byte stream TCP ke dalam "bahasa" yang dipahami.
• Memiliki layanan flow control: Untuk mencegah data
terlalu banyak dikirimkan pada satu waktu, yang akhirnya
membuat "macet" jaringan internetwork IP, TCP
mengimplementasikan layanan flow control yang dimiliki
oleh pihak pengirim yang secara terus menerus memantau
dan membatasi jumlah data yang dikirimkan pada satu
waktu. TCP juga akan mengimplementasikan flow
control dalam pihak penerima, yang mengindikasikan
jumlah buffer yang masih tersedia dalam pihak penerima.
• Melakukan segmentasi terhadap data yang datang dari
lapisan aplikasi (dalam DARPA Reference Model)
• Mengirimkan paket secara "one-to-one": hal ini karena
memang TCP harus membuat sebuah sirkuit logis antara
dua buah protokol lapisan aplikasi agar saling dapat
berkomunikasi. TCP tidak menyediakan layanan
pengiriman data secara one-to-many.
(http://www.omnisecu.com/tcpip/transmission-control-
protocol-tcp.htm, 10 november 2011)
Gambar 2.14 Format header TCP
2. Internet Protocol
Menurut Sopandi (2010, p63), Internet Protocol adalah
metode atau protocol untuk melakukan pengalamatan dan routing
paket data antar host-host di jaringan komputer berbasis TCP/IP.
Setiap komputer dalam internet setidaknya harus mempunyai
sebuah alamat IP yang unik yang mengidentifikasikan komputer
tersebut terhadap komputer yang lainnya. Saat ini terdapat standar
pengalamatan yang sudah digunakan yaitu IPv4 dengan alamat
terdiri dari 32 bit. Internet Protocol (IP) juga merupakan building
block (fondasi) dari internet.
• Pengalamatan IP
IP (Internet Protocol) address merupakan bilangan
biner 32 bit yang dipisahkan oleh tanda pemisah berupa tanda
titik pada setiap 8 bitnya. IP Address terdiri dari 2 bagian yaitu
network ID dan host ID, dimana network ID menentukan
alamat jaringan, sedangkan host ID menentukan alamat host
atau komputer. Dalam menentukan alamat kelas IP adalah
dengan memeriksa 4 bit pertama (bit yang paling kiri) alamat
IP.
Untuk memudahkan distribusinya, IP address dibagi
dalam kelas-kelas. Pembagian kelas dalam IP address
diperlihatkan pada table 2.1.
Tabel 2.1. Pembagian IP address dalam format bilangan desimal
Kelas Alokasi
A 0.0.0.0 - 127.255.255.255
B 128.0.0.0 - 191.255.255.255
C 192.0.0.0 - 223.255.255.255
D 224.0.0.0 - 239.255.255.255
E 240.0.0.0 - 247.255.255.255
Pembagian tersebut diatas didasarkan pada dua hal,
yakni : Network ID dan Host ID dari suatu IP address. Network
ID adalah bagian dari IP address yang digunakan untuk
menunjukkan jaringan tempat komputer itu berada. Host ID
adalah bagian dari IP address yang digunakan untuk
menunjukkan host atau komputer itu sendiri. Pada satu
jaringan, host ID ini harus unik (tidak boleh ada yang sama).
Format IP address yang dinyatakan dalam bentuk binary
kemudian ditulis sebagai 4 bilangan desimal yang masing-
masing dipisahkan tanda titik. Format seperti ini disebut dotted-
decimal notation. Setiap bilangan desimal tersebut merupakan
nilai dari 8 bit IP address seperti terlihat pada gambar 2.19.
Gambar 2.15 Notasi desimal bertitik dari IP address
• Private dan Public IP Address
1. Private IP Address
IANA (International Assigned Numbers Authority),
mengelompokkan alamat IP address yang dinyatakan private,
artinya hanya untuk digunakan dikalangan sendiri dan tidak
berlaku di-internet. Alamat IP yang berada di dalam ruangan
alamat pribadi dikenal juga dengan alamat pribadi atau Private
Address. Karena diantara ruangan alamat publik dan ruangan
alamat pribadi tidak saling melakukan overlapping, maka
alamat pribadi tidak akan menduplikasi alamat publik, dan
tidak pula sebaliknya.
2. Public IP Address
Alamat publik adalah alamat-alamat yang telah
ditetapkan oleh Inter NIC dan berisi beberapa buah network
identifier yang telah dijamin unik. Ketika beberapa alamat
publik telah ditetapkan, maka beberapa rute dapat diprogram ke
dalam sebuah router sehingga traffic data yang menuju alamat
publik tersebut dapat mencapai lokasinya. Di-internet, lalu
lintas ke sebuah alamat publik tujuan dapat dicapai, selama
masih terkoneksi dengan internet.
• IP Subnetting
Sebuah subnet memungkinkan arus traffic jaringan
antara host yang akan dipisahkan berdasarkan konfigurasi
jaringan. Dengan mengorganisir host ke dalam kelompok logis,
subnetting dapat meningkatkan keamanan jaringan dan kinerja.
• Subnet Mask
Subnet mask adalah istilah teknologi informasi dalam
bahasa Inggris yang mengacu kepada angka biner 32 bit yang
digunakan untuk membedakan network ID dengan host ID,
menunjukkan letak suatu host, apakah berada di jaringan local
atau jaringan luar. Subnet Mask (Extended Netwok Prefix)
bukan sebuah alamat, tetapi menentukan bagian mana dari
alamat IP yang merupakan field Network dan bagian mana yang
merupakan field Host.
2.2 Teori Khusus
2.2.1 VLAN (Virtual Local Area Network)
1. Definisi VLAN (Virtual Local Area Network)
Menurut Downes et al (1998, p171), Virtual LAN (VLAN)
merupakan suatu kumpulan logical device dan host ke dalam suatu
broadcast domain yang diciptakan oleh satu atau beberapa switch.
Broadcast domain yang lebih kecil akan membatasi device yang
terlibat dalam aktivitas broadcast dan membagi device ke dalam
beberapa grup berdasarkan fungsinya, seperti layanan database
untuk unit akuntansi, dan data transfer yang cepat untuk unit
teknik.
Teknologi VLAN (Virtual Local Area Network) bekerja
dengan cara melakukan pembagian network secara logika ke dalam
beberapa subnet. VLAN adalah kelompok device dalam sebuah
LAN yang dikonfigurasi (menggunakan software manajemen)
sehingga mereka dapat saling berkomunikasi asalkan dihubungkan
dengan jaringan yang sama walaupun secara fisikal mereka berada
pada segmen LAN yang berbeda. Jadi VLAN dibuat bukan
berdasarkan koneksi fisikal namun lebih pada koneksi logikal, yang
tentunya lebih fleksibel. Secara logika, VLAN membagi jaringan ke
dalam beberapa subnetwork. VLAN mengijinkan banyak subnet
dalam jaringan yang menggunakan switch yang sama.
Dengan menggunakan VLAN dapat dilakukan segmentasi
jaringan switch berbasis pada fungsi, departemen atau pun tim
proyek. Selain itu juga dapat mengelola jaringan yang sesuai
dengan kebutuhan pertumbuhan perusahaan sehingga para pekerja
dapat mengakses segmen jaringan yang sama walaupun berada
dalam lokasi yang berbeda. Contoh penerapan teknologi VLAN
diberikan dalam gambar dibawah ini.
Gambar 2.16 Virtual Local Area Network
2. Keuntungan VLAN (Virtual Local Area Network)
Menurut Odom (2000, p177), secara keseluruhan VLAN
mendatangkan keuntungan antara lain:
• Pemindahan, penambahan dan perubahan host menjadi lebih
mudah
• Dengan menggunakan device Layer 3 di antara VLAN,
pengendalian administratif menjadi lebih mudah.
• Konsumsi bandwidth LAN lebih efisien jika dibandingkan
konsumsi bandwidth dalam satu broadcast domain yang
besar.
• Penggunaan CPU lebih efisien karena lebih sedikit mem-
forward paket broadcast.
3. Terminologi di Dalam VLAN
Berikut ini diberikan beberapa terminologi di dalam VLAN.
a. VLAN Data
VLAN Data adalah VLAN yang dikonfigurasi
hanya untuk membawa data-data yang digunakan oleh
user. Dipisahkan dengan lalu lintas data suara atau pun
manajemen switch. Sering kali disebut dengan VLAN
pengguna, User VLAN.
b. VLAN Default
Semua port switch pada awalnya menjadi anggota
VLAN Default. VLAN Default untuk Switch Cisco adalah
VLAN 1. VLAN 1 tidak dapat diberi nama dan tidak dapat
dihapus.
c. Native VLAN
Native VLAN dikeluarkan untuk port trunking
802.1Q, port trunking 802.1Q mendukung lalu lintas
jaringan yang datang dari banyak VLAN (tagged traffic)
begitu juga dengan yang datang dari sebuah VLAN
(untagged traffic). Port trunking 802.1Q menempatkan
untagged traffic pada Native VLAN.
d. VLAN Manajemen
VLAN Manajemen adalah VLAN yang
dikonfigurasi untuk memanajemen switch. VLAN 1 akan
bekerja sebagai Management VLAN jika kita tidak
mendefinisikan VLAN khusus sebagai VLAN
Manajemen. Kita dapat memberi IP address dan
subnetmask pada VLAN Manajemen, sehingga switch
dapat dikelola melalui HTTP, Telnet, SSH, atau SNMP.
e. VLAN Voice
VLAN yang dapat mendukung Voice over IP
(VoIP). VLAN yang dikhusukan untuk komunikasi data
suara.
4. VLAN Trunk Protocol (VTP)
VLAN Trunk Protocol (VTP) adalah protokol yang
digunakan untuk mengurangi administrasi dalam mengelola semua
VLAN yang berskala besar dan telah dikonfigurasikan pada sebuah
internetwork switch. Dimana network administrator bila
menggunakan fasilitas VTP, memungkinkan untuk menambah,
mengurangi, dan mengganti VLAN, dimana informasi VLAN
tersimpan pada satu VTP server, kemudian informasi tersebut
didistribusikan pada semua switch dalam domain VTP tersebut.
Keuntungan VTP adalah sebagai berikut :
1. Konfigurasi VLAN yang lebih stabil di semua switch pada
jaringan
2. Pengiriman VLAN-advertisement terjadi hanya di trunk-
port
3. Menambahkan VLAN secara plug and play
4. Tracking dan monitoring VLAN-VLAN yang akurat.
2.2.2 Ethernet
Menurut Prihanto (2009, Jaringan), Ethernet adalah sebuah
metode akses jaringan, dimana semua host di jaringan tersebut berbagi
bandwith yang sama dari sebuah link Ethernet Ethernet menggunakan
metode kontrol akses media Carrier Sense Multiple Access with Collision
Detection (CSMA/CD) untuk menentukan station mana yang dapat
mentransmisikan data pada waktu tertentu melalui media yang digunakan.
(Nicolas Guerin and Alexandre Villoing, 2006, p3).
Dalam jaringan yang menggunakan teknologi Ethernet, setiap
komputer akan mendengar terlebih dahulu sebelum berbicara, artinya
mereka akan melihat kondisi jaringan apakah tidak ada komputer lain
yang sedang mentransmisikan data. Jika tidak ada komputer yang sedang
mentransmisikan data, maka setiap komputer yang mau mengirimkan
data dapat mencoba untuk mengambil alih jaringan untuk
mentransmisikan sinyal. Standarisasi sistem ethernet dilakukan sejak
tahun 1978 oleh IEEE. Kecepatan transmisi data di ethernet sampai saat
ini adalah 10 sampai 100 Mbps. Saat ini yang umum ada dipasaran adalah
ethernet berkecepatan 10 Mbps yang biasa disebut seri 10Base. Ada
bermacam-macam jenis 10Base diantaranya adalah:
• 10Base5
Sistem 10Base5 menggunakan kabel coaxial berdiameter
0,5 inch (10 mm) sebagai media penghubung berbentuk bus.
Biasanya kabelnya berwarna kuning dan pada kedua ujung
kebelnya diberi konsentrator sehingga mempunyai resistansi
sebesar 50 ohm. Jika menggunakan 10Base5, satu segmen
jaringan bisa sepanjang maksimal 500 m, bahkan jika dipasang
penghubung (repeater) sebuah jaringan bisa mencapai panjang
maksimum 2,5 km.
• 10Base2
Seperti pada jaringan 10Base5, 10Base2 mempunyai
struktur jaringan berbentuk bus. Hanya saja kabel yang
digunakan lebih kecil, berdiameter 5 mm dengan jenis twisted
pair. Karenanya jaringan ini dikenal juga dengan sebutan
Cheaper Net. Dibandingkan dengan jaringan 10Base5, panjang
maksimal sebuah segmennya menjadi lebih pendek, sekitar 185
m, dan bisa disambbung sampai 5 segmen menjadi sekitar 925
m. Sebuah segmen hanya mampu menampung tidak lebih dari
30 unit komputer saja. Pada jaringan ini pun diperlukan
konsentrator yang membuat ujung-ujung media transmisi busnya
menjadi beresistansi 50 ohm.
• 10BaseT
Berbeda dengan 2 jenis jaringan diatas, 10BaseT
berstruktur bintang (star). Sebagai pengganti konsentrator dan
repeater diperlukan hub karena jaringan berbentuk star. Panjang
sebuah segmen jaringan maksimal 100 m, dan setiap hub bisa
dihubungkan untuk memperpanjang jaringan sampai 4 unit
sehingga maksimal komputer tersambung bisa mencapai 1024
unit.
• 10BaseF
Bentuk jaringan 10BaseF sama dengan 10BaseT yakni
berbentuk star. Karena menggunakan serat optik (fiber optic)
untuk media transmisinya, maka panjang jarak antara NIC dan
konsentratornya menjadi lebih panjang sampai 20 kali (2000 m).
Demikian pula dengan panjang total jaringannya.
• Fast Ethernet (100BaseT series)
Selain jenis NIC yang telah diterangkan diatas, jenis
Ethernet chip lainnya adalah seri 100Base. Seri 100Base
mempunyai beragam jenis berdasarkan metode akses datanya
diantaranya adalah 100Base-T4, 100Base-TX, dan 100Base-FX.
Kecepatan transmisi seri 100Base bisa melebihi kecepatan chip
pendahulunya (seri 10Base) antara 2-20 kali (20-200 Mbps)
1. Metro Ethernet
Sebuah Metro Ethernet adalah jaringan komputer yang
mencakup area metropolitan dan yang didasarkan pada standar
Ethernet. Hal ini biasanya digunakan sebagai jaringan akses untuk
menghubungkan pelanggan metropolitan dan bisnis ke layanan
jaringan yang lebih besar atau Internet. Perusahaan juga dapat
menggunakan Metro Ethernet untuk menghubungkan kantor cabang
dengan pusat.
Ethernet telah menjadi teknologi yang terkenal selama
beberapa dekade. Ethernet juga mendukung bandwidth yang tinggi
sehingga memudahkan para pengguna dalam hal melakukan
pengiriman data maupun komunikasi.
Untuk menjawab kebutuhan akan aspek availability yang
terjamin, teknologi Metro Ethernet beserta perangkatnya pada
umumnya sudah menyiapkan fitur ini. Mungkin tidak akan mungkin
untuk dapat meniadakan downtime sampai seratus persen hilang,
namun dengan teknologi-teknologi berikut ini, jaringan Metro
Ethernet akan lebih terjaga dan terjamin ketersediaannya:
1. IEEE 802.1s (Multiple Spanning Tree)
Multiple Spanning Tree atau MST merupakan
pengembangan dari teknologi Spanning tree yang
memungkinkan fasilitas spanning tree dikembangkan
hingga ke masing-masing VLAN yang ada di dalam
jaringan. MST menjamin semua VLAN yang ada di dalam
jaringan tidak akan mengalami looping, meskipun jalur
komunikasi di dalam jaringannya terjadi loop. Keuntungan
dari diterapkannya teknologi ini adalah akan memiliki
jalur komunikasi yang redundant, yang akan menjaga
ketersediaan atau availability proses komunikasi data tetap
tinggi.
2. IEEE 802.1w (Rapid Configuration Spanning Tree)
Teknologi yang satu ini mengimplementasikan
algoritma fast-convergence pada teknologi MST, sehingga
membuat jaringan dengan topologi looping yang dijaga
oleh MST dapat segera konvergen jika terjadi downtime
atau problem pada salah satu link-nya. Waktu konvergensi
yang ditawarkan oleh teknologi ini biasanya adalah sekitar
1 detik.
3. IEEE 802.3ad (Link-Aggregation)
Standar ini mengatur segala teknis dan protokol
untuk membuat penggabungan link. Link-aggregation atau
penggabungan link biasanya menyediakan kemampuan
fail-over ketika terjadi masalah dalam hitungan di bawah
50 milidetik (sering disebut dengan istilah subdetik).
Biasanya fail-over ini dilakukan terhadap dua atau lebih
link yang berfungsi sebagai trunk link. Selain berfungsi
sebagai failover link, penggabungan link ini juga bias
berfungsi sebagai load-balance link.
4. IEEE 802.17 (Resilient Packet Ring, RPR)
Protokol yang satu ini mempunyai kemampuan
yang sangat handal dalam menjaga ketersediaan jaringan
dalam topologi ring. Kemampuan protokol ini adalah
untuk mendeteksi link yang putus dalam sebuah topologi
ring dan mengubah jalannya data ke arah yang
berlawanan. Seperti yang diketahui, topologi ring
memungkinkan seluruh perangkat yang tergabung di
dalamnya memiliki jalur yang redundan untuk meneruskan
data.
Jalur yang dibuat berputar atau menyerupai cincin
(ring) ini biasanya memiliki arah perputaran datanya. Data
berputar dalam satu arah saja. Ketika ada salah satu link
yang putus dalam ring ini, maka protocol IEEE 802.17 ini
akan segera mendeteksinya.
Setelah diketahui dimana titik putusnya, protokol ini
menyiapkan sistem perputaran baru untuk jalan data di
dalamnya. Pergantian arah putaran ini membuat seluruh
jaringan tidak akan menjadi down ketika ada salah satu
link yang mati. Protokol RPR ini memiliki kemampuan
melakukan recovery terhadap perubahan link dan arah
perputaran ini dalam waktu kurang lebih 50 milidetik.
Waktu recovery inilah yang kemudian dijadikan semacam
standar untuk teknologi Metro Ethernet.
5. IEEE 802.1Q
IEEE 802.1Q adalah standar jaringan yang
mendukung Virtual LAN (VLAN) pada jaringan Ethernet.
Standar ini mendefinisikan sistem VLAN tagging untuk
Ethernet frame dan prosedur untuk digunakan oleh bridge
dan switch dalam menangani frame.
6. IEEE 802.1D
IEEE 802.1D adalah standar IEEE MAC bridge
yang meliputi bridging, Spanning Tree dan lain-lain.
Standar ini mencakup rincian khusus untuk
menghubungkan project 802 lainnya termasuk 802,3 yang
digunakan pada ethernet, 802.11 pada WiFi dan 802.16
pada WiMAX.
7. IEEE 802.1p
IEEE 802.1p adalah standar yang bertanggung
jawab untuk menyediakan sebuah mekanisme untuk
penerapan Quality of Service (QoS) di tingkat Media
Access Control (MAC).
2. Keuntungan dari Teknologi Metro Ethernet Network
Banyak sekali keuntungan yang didapat dari teknologi
Metro Ethernet Network baik dari pihak penyedia jasa layanan atau
services provider ataupun para penggunanya. Berikut manfaat yang
diperoleh oleh penyedia jasa dan para pengguna jaringan Metro
Ethernet ini :
• Nilai ekonomis yang tinggi
Dalam implementasinya, teknologi Metro Ethernet
Network ini sudah lama dikenal oleh masyarakat luar
sebagai salah satu teknologi yang memilki nilai ekonomis
yang tinggi, bahkan dalam maintenance dan
pengembangannya. Dengan teknologi Metro Ethernet
Network para penyedia jasa layanan dan para pengguna
dapat mengurangi biaya investasi dan biaya operasional.
Berikut beberapa alasan mengapa teknologi Metro
Ethernet Network ini mempunyai nilai ekonomis tinggi :
a. penggunaannya yang luas, bahkan hampir semua
perangkat jaringan menggunakan teknologi ini,
sehingga harga perangkat berbasis teknologi MEA ini
sangat bersaing di pasaran. User dapat bebas memilih
perangkat yang sesuai dengan biaya yang terbatas dan
juga kebutuhan user
b. Pelayanan Metro Ethernet murah dan bahkan bisa
dikatakan lebih murah daripada service teknologi
WAN yang sekarang ada seperti harga perangkat
penyedia jasanya yang relatif murah dan juga
maintenance-nya yang tidak sulit dan memakan biaya
banyak. Biasanya untuk menyelenggarakan jasa
Ethernet service, user tidak membutuhkan sebuah
perangkat multiplexer yang mahal atau perangkat
router yang canggih.
c. Fleksibilitas juga merupakan salah satu faktor
mengapa Metro Ethernet sangat menguntungkan baik
untuk digunakan oleh end user maupun untuk dijual
kembali oleh penyedia jasa. Dengan menggunakan
pelayanan Ethernet yang disediakan oleh teknologi
jaringan Metro Ethernet, para penyedia jasa dapat
lebih leluasa membuat produk-produk service untuk
dijual ke pengguna. Dari sisi pengguna hal ini juga
sangat menguntungkan karena mereka disuguhkan
dengan banyak pilihan sehingga mereka bisa memilih
mana yang paling cocok dan efisien bagi mereka.
• Kepuasaan penggunanya
Mungkin sebagian besar user yang berkecimpung
di dunia jaringan komputer dan komunikasi data pasti
mengenal istilah Ethernet. Teknologi komunikasi data
jenis ini memang telah merambah ke mana-mana
penggunaannya, sehingga telah dikenal secara luas dan
banyak yang sudah familiar dengan sifat, kekurangan, dan
kelebihannya. Perangkat-perangkat pendukungnya pun
tidak perlu dipertanyakan lagi keberadaannya, sebab kini
hampir semua perangkat komunikasi data, khususnya
untuk keperluan LAN, MAN dan juga WAN yang
sederhana pasti menggunakan interface Ethernet. Bahkan
beberapa perangkat rumah tangga yang tergolong
perangkat canggih juga dilengkapi dengan interface ini
untuk dapat berinteraksi dengan komputer. Selain itu
kegiatan Operation, Administration, Maintenance, dan
Provisioning (OAM&P) dari teknologi ini juga sudah tidak
asing lagi bagi para penyedia jasanya, seperti halnya
melakukan OAM&P pada jaringan lokal saja.
2.2.3 Broadcast Storm
Menurut Andrew Tiade ST (2011, p1), broadcast storm adalah
dimana sebuah kejadian yang tidak diinginkan pada network yang
disebabkan oleh transmisi secara bersamaan dari sejumlah broadcast
yang melalui segmen network tersebut. Kejadian seperti ini dapat
membuat bandwidth network kewalahan dan dapat mengakibatkan
timeout.
Gambar 2.17Broadcast Storm
Analogi dari gambar 2.17 adalah sebuah paket dari router
mengirimkan paket broadcast ke seluruh jaringan, dimana paket yang
dikirim tidak dikenali MAC Address tujuan oleh switch A dan switch B.
Sebuah switch akan meneruskan frame jika destination MAC Address
diketahui, akan tetapi jika tidak diketahui maka akan dikirim ke semua
port switch yang ada kecuali port asal.
Berdasarkan gambar diatas dapat diambil kesimpulan ketika
router mengirimkan data/paket ke semua jaringan yang ada, dan switch A
menerima data tersebut, karena tidak diketahui MAC Address tujuan,
maka akan diteruskan kesemua port, kecuali port asal, maka akan
dikirimkan ke switch B, begitu pula dengan switch B tidak mengetahui
tempat tujuan MAC Address, maka yang akan dilakukan mengirim ke
semua port.
Switch A pun menerima data/frame yang sama, dan tidak
mengetahui port asal maka akan dikirimkan kembali ke switch B dan
seterusnya, sehingga terjadi penggabungan frame yang sama secara
berulang-ulang, dan terjadilah yang disebut dengan broadcast storm.
Suatu kondisi atau saat terjadi broadcast storm dapat ditandai
dengan jumlah paket yang meningkat dan rata-rata paket mencapai > 500
paket/detik saat dilakukan traffic monitoring (Daniel J.Nassar, 2000,
p197).
1. Broadcast Storm Pada Juniper
Menurut Junos Enterprise Switching, Pada perangkat
Juniper juga dapat mengalami broadcast storm dimana broadcast
storm pada Juniper dapat dilihat pada gambar dibawah ini.
Gambar 2.18 Broadcast Storm pada Juniper
Pada gambar tersebut dapat dilihat jumlah paket input mencapai
11759148 paket dan rata-rata paket mencapai 26425 paket per detik. Hal
tersebut sesuai dengan ciri-ciri broadcast storm yaitu terjadi duplikat
paket yang membuat paket menjadi banyak dan rata-rata paket per detik
lebih dari 500 paket.
2. Protokol ARP dan RARP
1. ARP (Address Resolution Protocol) adalah protokol yang
bertanggung jawab dalam melakukan resolusi (menterjemahkan)
alamat IP ke dalam alamat Media Access Control (MAC
Address)
2. RARP (Reverse Address Resolution Protocol) adalah protokol
yang bertanggung jawab dalam melakukan resolusi
(menterjemahkan) alamat Media Access Control (MAC Address)
ke dalam alamat IP
2.2.4 Spanning Tree Protokol
Menurut Andrew Tiade ST (2011, h2), Spanning Tree Protocol
adalah sebuah protocol bridge yang menggunakan STA (Spannning Tree
Algorithm) untuk menemukan link-link redundant (cadangan) secara
dinamis dan juga menciptakan sebuah topologi database spanning tree.
Bridge bertukar pesan-pesan BPDU (Bridge Protocol Data Unit) dengan
bridge lain untuk mendeteksi loop-loop dan kemudian menghilangkan
loop-loop itu dengan cara mematikan interface-interface bridge yang
dipilihnya.
Tugas utama STP adalah menghentikan terjadinya loop-loop
network pada network layer 2 ( Bridge dan Switch ). STP secara terus
menerus memonitor network untuk menemukan semua link, memastikan
bahwa tidak ada loop yang terjadi, dengan cara memastikan semua link
yang redundant. Dengan menjalankan STP, frame-frame hanya akan
diteruskan pada link –link utama yang dipilih oleh STP.
3. Keuntungan dari Spanning Tree Algoritma
Menurut sysneta.com (spanning tree protocol, 2009),
Spanning tree algoritma sangat penting dalam implementasi bridge
pada jaringan anda. Keuntungannya adalah sebagai berikut:
• Mengeliminir bridging loops
• Memberikan jalur redundansi antara dua piranti
• Recovery secara automatis dari suatu perubahan topologi
atau kegagalan bridge
• Mengidentifikasikan jalur optimal antara dua piranti
jaringan
2. Istilah-istilah dalam Spanning Tree Protocol
Menurut Andrew Tiade ST (2011, h2), berikut istilah-
istilah Spanning Tree Protocol :
a. Root Bridge
Adalah bridge dengan bridge ID terbaik. Dengan STP,
kuncinya adalah agar semua switch di network memilih
sebuah root bridge yang akan menjadi titik fokus didalam
network tersebut. Semua keputusan lain di network seperti
port mana yang akan diblok dan port mana yang akan
ditempatkan dalam mode forwarding keputusan-keputusan ini
dibuat dari perspektif root bridge ini.
b. Bridge ID
Bridge ID menentukan sebuah kombinasi ID dari apa
yang disebut bridge priority (yang bernilai 32.768 secara
default pada semua switch Cisco) dan MAC Address dasar.
Bridge dengan bridge ID terendah akan menjadi root bridge
dalam network
c. Nonroot bridge
Ini adalah semua bridge yang bukan root bridge.
Nonroot bridge bertukar BPDU dengan semua bridge dan
mengupdate topologi database STP pada semua switch,
mencegah loop-loop dan menyediakan sebuah cara bertahan
terhadap kegagalan link.
d. BPDU
Semua switch bertukar informasi yang digunakan
dalam pemilihan root switch, seperti halnya dalam konfigurasi
selanjutnya dari network. Setiap switch membandingkan
parameter-parameter dalam Bridge Protocol Data Unit
(BPDU) yang mereka kirim ke satu tetangga dengan yang
mereka peroleh dari tetangga lain.
e. Designated Port
Sebuah port yang telah ditentukan sebagai memiliki
cost yang terbaik (cost lebih rendah) dari pada port yang lain
sebuah designated port (port yang dipilih) akan ditandai
sebagai sebuah forwarding port (port yang akan men-forward
frame)
f. Port cost ( cost dari port )
Port cost menentukan kapan sebuah link dari beberapa
link yang tersedia digunakan diantara dua switch, dimana
kedua port ini bukan root port. Cost dari sebuah link
ditentukan oleh bandwidth dari link
g. Nondesignated port
Port dengan sebuah cost yang lebih tinggi dari pada
designated port, yang akan ditempatkan di mode blocking,
sebuah nondesignated port bukan sebuah forwading port.
h. Forwarding port
Sebuah forwarding meneruskan atau mem-forward
frame
i. Blocked port
Sebuah blocked port adalah port yang tidak
meneruskan frame-frame, untuk menghindari loop-loop.
Namun sebuah blocked port akan selalu mendengarkan frame.
3. Status –status port Spanning Tree
Menurut Andrew Tiade ST (2011, h5), port-port pada
sebuah bridge atau switch yang menjalankan STP dapat mengalami
transisi melewati lima status yang berbeda berikut :
• Blocking
Sebuah port yang di blok tidak akan meneruskan
frame, port hanya mendengarkan BPDU (Bridge Protocol
Data Unit). tujuan untuk mencegah penggunaan jalur yang
mengakibatkan loop. semua port secara default berada dalam
status blocking ketika switch dinyalakan.
• Listening
Port mendengar BPDU untuk memastikan tidak akan
ada loop yang terjadi pada network sebelum mengirimkan
frame-frame data. Port dalam keadaan status listening
mempersiapkan diri untuk forward frame dan tanpa mengisi
table alamat MAC Address.
• Learning
Port switch mendengarkan BPDU dan mempelajari
semua jalur di network switch, port dalam status learning
mengisi table alamat MAC Address tetapi tidak men-forward
frame data.
• Forwarding
Port mengirimkan dan menerima semua frame data
pada port bridge, jika port masih sebuah designated port/root
port yang berada pada akhir status learning, maka akan
masuk ke status ini.
• Disabled ( Tidak Aktif )
Sebuah port dalam status disabled (secara
administratif) tidak berpartsipasi dalam melakukan
forwarding terhadap frame atau pun dalam STP. Sebuah port
dalam status disabled berarti tidak bekerja secara virtual.
4. Nilai default Spanning Tree Protocol Timers
Bagian ini akan dijelaskan bagaimana bisa didapat Nilai
default untuk max age dan forward delay jika menggunakan nilai
rekomendasi dari IEEE untuk setiap parameter. Dengan
menggunakan Nilai rekomendasi 7 untuk diameter dan 2 detik
untuk hello time.
(http://www.Cisco.com/en/US/tech/tk389/tk621/technologies_tec
h_note09186a0080094954.shtml, 21 Desember 2011)
Beberapa parameter yang digunakan untuk menghitung nilai
default yang di rekomendasikan oleh IEEE adalah sebagai berikut :
Parameter yang digunakan dalam formula :
1. End to end BPDU propagation delay : Nilai ini merupakan
jumlah waktu yang diperlukan oleh BPDU untuk berjalan
dari suatu perangkat keperangkat lain dengan menggunakan
nilai rekomendasi IEEE untuk diameter, lost message dan
hello time.
2. Message age overestimate : Nilai ini merupakan jumlah
umur dari sebuah BPDU sejak BPDU itu di buat. Dengan
asumsi setiap bridge umur BPDU message akan
ditambahkan 1 detik.
3. BPDU Delay : Nilai ini merupakan delay antara saat BPDU
itu diterima pada suatu port dan saat BPDU tersebut
ditransmisikan ke port lain. IEEE merekomendasikan 1
detik untuk maximum BPDU transsimision delay.
4. Diameter of STP domain : Nilai ini merupakan nilai
maksimum jumlah bridges antara 2 perangkat yang saling
terhubung. IEEE merekomendasikan nilai diameter ini
berdasarkan nilai maksimum 7 bridges untuk nilai default
STP timers.
5. Lost Message : Nilai ini merupakan nilai jumlah BPDU
yang dapat hilang atau gagal saat mentransimiskan BPDU
antara satu perangkat keperangkat lainnya pada suatu
jaringan. IEEE merekomendasikan untuk menggunakan 3
sebagai nilai dari BPDU yang dapat hilang saat
ditransmisikan.
6. Maximum frame lifetime : Nilai ini adalah waktu
maksimum frame yang sebelumnya dikirim ke jaringan tetap
dalam jaringan sebelum frame mencapai tujuan.
7. Transmit halt delay : Nilai ini merupakan jumlah total
waktu yang diperlukan sebuah switch atau bridge untuk
secara efektif merubah port menjadi blocking state setelah
penetapan bahwa port tersebut perlu untuk di-block. IEEE
merekomendasikan untuk menggunakan nilai 1 detik
sebagai waktu maksimum.
8. Medium access delay : Nilai ini adalah waktu yang
diperlukan untuk perangkat untuk mendapatkan akses ke
media untuk melakukan transmisi awal. Ini adalah waktu
antara keputusan CPU untuk mengirim frame dan saat
ketika frame mulai meninggalkan perangkat. Rekomendasi
IEEE adalah dengan menggunakan 0,5 detik sebagai waktu
maksimum.
9. Bridge Transit delay : Nilai ini adalah waktu yang berlalu
antara penerimaan dan transmisi frame yang sama oleh
bridge atau switch. Rekomendasi IEEE adalah untuk
mempertimbangkan 1 detik sebagai delay transit pada
switch / bridge
Berikut perhitungan default value untuk max age dan
forward delay :
• Default value Max Age
Max age membuktikan bahwa sebuah perangkat network
seharusnya tidak mengalami timeout pada kondisi yang stabil. Nilai
max age memerlukan perhitungan dari Jumlah total BPDU
propagation delay yang merupakan jumlah waktu yang diperlukan
oleh BPDU untuk berjalan dari suatu perangkat ke perangkat
lainnya dengan asumsi 7 kali hops, dengan kemungkinan 3 BPDU
gagal sampai ke tujuan dan hello time 2 detik, pada kasus ini
formula nya adalah :
Formula perhitungan default value untuk max age :
max age
= End to end BPDU propagation delay + Message age
overestimate
= [ (lost message + 1) x hello time ) + ((BPDU Delay x (diameter -
1)) ] + [(diameter - 1) x Overestimate per bridge)]
= [ (3 + 1) x 2) + (1 x (7 - 1) ] + [ (7 - 1) x 1 ]
= [ 8 + 6 ] + [6 x 1]
= 14 + 6
= 20 second
Perhitungan diatas menunjukan bagaimana IEEE mendapatkan nilai
yang direkomendasikan untuk max age.
• Default value Forward Delay
Perubahan status port menjadi listening state
mengindikasikan bahwa terjadi perubahan pada Spanning Tree yang
sedang aktif.
Formula perhitungan default value untuk Forward delay :
2 x forward delay (listening time + learning time)
= End to end BPDU propagation delay + Message age
overestimate + maximum frame lifetime + maximum transmission
halt delay
= [ (lost message + 1) x hello time ) + ((BPDU Delay x (diameter -
1)) ] + [(diameter - 1) x Overestimate per bridge)] + [diameter x
transit delay + medium access delay] + 1
= [ (3 + 1) x 2) + (1 x (7 - 1) ] + [ (7 - 1) x 1 ] + [7 x 1 + 0.5] + 1
= 14 + 6 + 7.5 + 1
= 28.5 / 2
= 15 (sudah dibulatkan keatas)
5. RSTP (Rapid Spanning Tree Protocol)
RSTP merupakan pengembangan dari original STP IEEE 802.1D
protocol untuk menyediakan waktu konvergensi spanning-tree yang lebih
cepat. Dimana STP standard membutuhkan waktu up to 50 detik untuk
merespond perubahan topologi, RSTP merespon menggunakan time
frame dengan 3 hello BPDU atau sekitar 6 detik. Ini alasan utama
mengapa RSTP merupakan default configuration pada Juniper EX Series
Switch. Sebagai tambahan, EX Series switch dikonfigurasi untuk
menggunakan STP yang sebenarnya menjalankan RSTP force version 0,
dimana itu kompatibel dengan STP.
(http://www.Juniper.net/techpubs/en_US/junos9.6/topics/concept/spannin
g-trees-ex-series-rstp-understanding.html, 11 September 2011) dan
(http://www.phoenixcontact.com/automation/32119_32473.htm, 11
September 2011).
6. PVST + (Per VLAN Spanning Tree)
PVST+ menyediakan fungsi yang sama dengan PVST dengan
menggunakan 802.1Q trunking technology. PVST+ berjalan pada 802.1Q
trunk dimana IEEE 802.1Q mendukung interoperability antar perangkat
jaringan. Pada PVST+ Native VLAN 1 BPDU selalu dikirim sebagai
untagged BPDU ke IEEE Spanning Tree Multicast Address
01:80:C1:00:00:00, sedangkan BPDU VLAN lainnya dikirim melalui
trunk sebagai tagged BPDU yang dikirim ke Cisco Spanning Tree
Multicast Address 01:00:0C:CC:CC:CD ini memungkinakan Cisco untuk
melakukan utilisasi multiple redundant trunk dengan melakukan load
balancing pada VLAN nya.
(http://kb.Juniper.net/InfoCenter/index?page=content&id=KB15138&act
p=RSS, 12 September 2011)
dan (http://www.javvin.com/protocol/PVST+.html, 12 September 2011)
7. Jenis Trunking Protokol
a. Cisco ISL (Inter Switch Link)
Cisco ISL (Inter Switch Link) adalah protokol tagging
pada VLAN milik Cisco dan ini hanya mendukung untuk
beberapa perangkat Cisco yang memiliki kapabilitas untuk
bekerja pada Fast dan Gigabit Ethernet. Pada dasarnya trunk
digunakan untuk membawa traffic yang terdiri dari
beberapa vlan. ISL menyediakan kemampuan VLAN trunking
yang bekerja pada link full duplex maupun half duplex. ISL
mampu mendukung sampai up to 1000 VLAN. ISL
menggunakan Per VLAN Spanning Tree (PVST), dimana
setiap VLAN nya mempunyai Spanning Tree masing-masing.
(http://www.Cisco.com/en/US/tech/tk389/tk689/technologies_
tech_note09186a0080094665.shtml, 12 September 2011)
b. IEEE 802.1Q
802.1Q adalah IEEE standart untuk tagging frame
pada trunk dan mampu mendukung sampai up to 4096 VLAN.
Pada 802.1Q, perangkat yang di trunk akan memasukan 4 byte
tag kedalam frame aslinya dan mengkomputasi frame check
sequence (FCS) sebelum perangkat mengirimkan paket itu
melalui trunk. Saat diterima oleh perangkat, tag akan dibuang
dan frame akan diteruskan ke VLAN yang dituju. 802.1Q
tidak memberikan tag untuk Native VLAN. IEEE 802.1Q
mendefinisikan satu buah Spanning Tree yang berjalan pada
Native VLAN untuk semua VLAN didalam network.
(http://www.Cisco.com/en/US/tech/tk389/tk689/technologies_
tech_note09186a0080094665.shtml, 12 September 2011)
8. Ekuivalensi dan Interoperability RSTP pada Juniper EX Switch
dengan PVST+ Cisco proprietary dalam penanganan Broadcast
Storm
Juniper Networks EX Series Ethernet Switch
menggunakan Rapid Spanning Tree Protocol secara default untuk
memberikan fungsi lebih cepat dalam waktu konvergensi daripada
Spanning Tree dimana Spanning Tree menggunakan kurang lebih
50 detik waktu untuk konvergensi port, sedangkan pada RSTP
hanya memerlukan 3 hello time atau sekitar 6 detik waktu untuk
konvergensi port. RSTP mengidentifikasi suatu jalur point to
point yang gagal, jalur alternatif akan di pilih dan dijadikan
sebagai jalur yang akan mengirimkan data (forwarding state) dan
juga mengatur status port jika terdapat redundan link hal tersebut
dilakukan guna mencegah terjadinya looping pada jaringan yang
dapat mengakibatkan Broadcast storm sehingga terjadi kegagalan
pada perangkat jaringan.
Perangkat Cisco, PVST+ merupakan Cisco proprietary
protocol dimana PVST+ mempunyai fungsi untuk mencegah
looping pada link layer 2 suatu jaringan. Dalam hal ini PVST+
merupakan pengembangan dari Spanning Tree Protocol dan
PVST pada perangkat Cisco yang berjalan pada ISL. PVST+
berjalan pada trunk standart IEEE 802.1Q yang juga digunakan
oleh RSTP pada perangkat Juniper. Selain itu baik PVST+ pada
perangkat Cisco maupun RSTP pada perangkat Juniper
merupakan pengembangan berdasarkan standart IEEE 802.1d
dimana didalamnya mencakup standart tentang Bridging dan
Spanning Tree Protocol dengan tujuan yang sama yaitu untuk
penanganan dan mencegah looping pada jaringan yang redundan.
Suatu jaringan dimana didalamnya terdapat 2 perangkat
yang berbeda agar dapat bekerja dengan baik dibutuhkan
Interoperability antar 2 perangkat tersebut. Pada perangkat
Juniper RSTP memiliki Interoperability dengan PVST+ pada
perangkat Cisco. Interoperability RSTP pada Juniper dan PVST+
pada Cisco dapat diartikan yaitu suatu kondisi dimana kedua jenis
protokol yang berbeda yaitu RSTP pada Juniper dan PVST+ pada
Cisco digabungkan atau saling terhubung dapat melakukan suatu
kemampuan dalam melakukan proses yang sama, sebagai contoh
dalam penanganan broadcast storm. Interoperability antara RSTP
Juniper dengan PVST+ Cisco dalam penanganan broadcast storm
dapat dilakukan dikarenakan RSTP pada Juniper maupun PVST+
pada Cisco berjalan pada trunk IEEE 802.1Q. IEEE 802.1Q
berbeda dengan ISL trunk dimana BPDU pada ISL merupakan
tagged BPDU yang dapat digunakan untuk memisahkan VLAN
TAG pada masing-masing BPDU, lain halnya pada IEEE 802.1Q
dimana BPDU pada IEEE 802.1Q merupakan untagged BPDU
yang akan dikirim ke alamat standart IEEE 802.1Q mac address :
01-80-C2-00-00-00. Dalam hal ini PVST+ pada Cisco akan
mengirimkan tagged BPDU ke Cisco reserved mac address : 01-
00-0C-CC-CC-CD dan untagged BPDU yang dikirimkan melalui
native vlan Cisco switch ke standart IEEE 802.1Q mac address :
01-80-C2-00-00-00. Perangkat Juniper yang terkoneksi dengan
perangkat Cisco akan menggunakan untagged BPDU yang
dikirim ke standart IEEE 802.1Q mac address, sedangkan tagged
BPDU hanya akan diteruskan ke perangkat selanjutnya, untuk
selanjutnya diterima oleh perangkat Cisco yang akan
menggunakan tagged BPDU tersebut.
(http://kb.Juniper.net/InfoCenter/index?page=content&id=KB151
38&actp=RSS, 12 September 2011),
(http://standards.ieee.org/getieee802/download/802.1D-2004.pdf,
20 September 2011)
dan (http://www.Juniper.net/us/en/local/pdf/implementation-
guides/8010002-en.pdf, 20 September 2011)
2.2.5 Throughput dan Bandwitdh
Bandwidth sering digunakan sebagai suatu sinonim untuk
data transfer rate yaitu jumlah data yang dapat dibawa dari sebuah
titik ke titik lain dalam jangka waktu tertentu (pada umumnya dalam
detik). Jenis Bandwidth ini biasanya diukur dalam bps (bits per
second). Adakalanya juga dinyatakan dalam Bps (bytes per second).
Suatu modem yang bekerja pada 57,600 bps mempunyai Bandwidth
dua kali lebih besar dari modem yang bekerja pada 28,800 bps.
Secara umum, koneksi dengan Bandwidth yang besar/tinggi
memungkinkan pengiriman informasi yang besar seperti pengiriman
gambar/images dalam video presentation.
Throughput adalah bandwidth aktual yang terukur pada suatu
ukuran waktu tertentu dalam suatu hari menggunakan rute internet
yang spesifik ketika sedang men-download suatu file
Beberapa faktor yang menentukan bandwidth dan throughput adalah.
1. Piranti jaringan
2. Tipe data yang di-transfer
3. Topologi jaringan
4. Banyaknya pengguna jaringan
5. Spesifikasi komputer client/user
6. Spesifikasi komputer server
7. Induksi listrik dan cuaca