A. Pengertian data link layer
Lapisan data-link (data link layer) adalah lapisan
kedua dari bawah dalam model OSI, yang dapat melakukan konversi frame-frame jaringan yang berisi
data yang dikirimkan menjadi bit-bit mentah agar dapat diproses oleh lapisan
fisik. Lapisan ini merupakan lapisan yang akan
melakukan transmisi data antara perangkat-perangkat jaringan yang saling
berdekatan di dalam sebuah wide area network (WAN), atau antara node di dalam
sebuah segmen local area network (LAN) yang sama. Lapisan ini bertanggung jawab
dalam membuat frame, flow control, koreksi kesalahan dan pentransmisian ulang
terhadap frame yang dianggap gagal. MAC address juga di implementasikan di
dalam lapisan ini. Selain itu, beberapa perangkat seperti Network Interface
Card (NIC), switch layer serta bridge jaringan juga beroperasi di sini.
B. Tujuan
utama dari Data Link Layer adalah:
1. Format
data kedalam frames untuk transmission
2.
Memberikan error notifications
3.
Memberikan control aliran
4. Specifykasi topology jaringan logical dan
metoda-metoda media access
Layer Data Link dibagi kedalam 2 sub-layer berikut ini
:
C. Media
Access Control (MAC) Sublayer
Sublayer Media Access Control adalah sublayer pertama
atau sublayer bawah dari layer Data Link. Sublayer ini akan memecah data
manjadi frame sebelum ditransmisikan, dan memegang address fisikal (MAC
address) untuk address jaringan.
D.
Logical Link Control (LLC) Sublayer
Sublayer Logical Link Control (LLC) adalah sublayer
Data Link kedua. Hal ini meliputi rulerule (aturan-aturan) yang mengendalikan
bagaimana beberapa piranti dan protocol berbagi satu link tunggal dalam suatu
jaringan.
Multiple Access Protokol
4.3 Multiple Access Protokol
• Multiple Access Protocol ini
diperlukan pada kasus dimana terdapat medium transmisi yang digunakan bersama
• pola akses bersifat broadcast,
sebuah frame yang dikirimkan akan diterima oleh semua stasiun
• jika 2 buah frame dikirimkan pada
saat bersamaan, akan terjadi konflik/kolisi
• Medium transmisi dapat dialokasikan
ke setiap stasiun secara statik, misalnya dengan multiplexing -> tidak
efisien
Sejarah pure
and slotted aloha
1. Protokol yang pertama ada : Protokol
ALOHA Murni (pure) Berslot (slotted) Dikembangkan pertama kali di Univesity of
Hawaii tahun 1970-an oleh Norman Abramson berupa Jaringan paket radio ALOHA
murni Ide dasar : membiarkan pengguna untuk melakukan transmisi kapan saja bila
memiliki data pengirim akan mengetahui frame yang dikirimkan rusak atau tidak
setelah 270 mdetik No Sense system.
2. Pure ALOHA dikembangkan dengan
memberikan slot/batas pengiriman yang dapat dilakukan oleh sebuah stasiun,
sehingga setiap stasiun selalu memulai mengirimkan data pada awal sebuah slot.
Hal ini menyebabkan kemungkinan waktu yang terbuang hanya t (waktu transmisi
sebuah frame), sehingga efisiensi meningkat
Pada pure
ALOHA, kolisi dapat terjadi pada awal, tengah ataupun akhir frame, sehingga
waktu yang terbuang adalah 2xwaktu transmisi sebuah frame
ALOHA
Sebuah konsep yang menggunakan
broadcasting radio permukaan, ide dasarnya dapat diterapkan bagi beberapa
sistem pengguna-pengguna yang tidak dapat terkoordinasi berkompetisi untuk
memakai sebuah saluran tunggal yang dipakai bersama.
PURE ALOHA :
adalah protokol sederhana, tapi elegan .
Idenya adalah bahwa setiap stasiun mengirimkan frame setiap kali ia memiliki
bingkai untuk mengirim . Namun, karena hanya ada satu saluran untuk berbagi ,
ada kemungkinan tabrakan antara frame dari stations.The berbeda protocol ALOHA
murni bergantung pada pengakuan dari penerima . Ketika stasiun mengirim frame ,
mereka mengharapkan penerima untuk mengirim sebuah pengakuan . Jika pengakuan
tidak tiba setelah batas waktu , stasiun berasumsi bahwa frame ( atau pengakuan
) telah dihancurkan dan mengirim ulang frame . Sebuah tabrakan melibatkan dua
atau lebih stasiun . Jika semua stasiun ini mencoba untuk mengirim frame mereka
setelah time-out , frame akan bertabrakan lagi. Pure ALOHA menyatakan bahwa
ketika batas waktu berlalu , setiap stasiun menunggu jumlah acak waktu sebelum
mengirim ulang frame . Keacakan akan membantu menghindari tabrakan . Kami
menyebutnya kali ini back- off waktu TB.Pure ALOHA memiliki metode kedua untuk
mencegah congesting saluran dengan frame dikirim ulang . Setelah jumlah
maksimum retransmisi mencoba Kmax ' stasiun harus menyerah dan mencoba lagi
nanti .
Pure Aloha tidak memerlukan sinkronisasi waktu global.
Ide dasar dari sistem aloha murni yang memungkinkan penggunanya untuk
mengirimkan setiap kali mereka memiliki data A, pengirim seperti pengguna lain
dapat mendengarkan apa yang transmisi, dan karena sistem penyiaran umpan balik
ini mampu mendeteksi tabrakan jika ada. Jika tabrakan terdeteksi pengirim akan
menunggu dan mencoba tranmisi lagi. Waktu tunggu harus tidak sama atau frame
yang sama akan bertabrakan dan hancur berulang. Sistem dimana beberapa pengguna
berbagi saluran umum dengan cara menyebabkan beberapa konflik secara luas
dikenal sebagai sistem contention.
Ide dasar :
1.
membiarkan pengguna untuk melakukan transmisi kapan saja bila memiliki
data
2. pengirim
akan mengetahui frame yang dikirimkan rusak atau tidak setelah 270 detik
3. No Sense
system
4.
Menggunakan sistem contention (persaingan)
Rata-rata frame terkirim per satuan waktu:
S = G e-2G
dimana :
S : mean new frame sent per frame time, menurut
poisson
G : mean old (retrans) and new frames combined per
frame time (poisson)
frametime :
Jumlah waktu yang diperlukan untuk mentransmisikan
frame standard dengan panjang yang tetap = Yaitu panjang frame dibagi bit rate
Bila S > 1 :
Pengguna menghasilkan frame pada kecepatan yang lebih
tinggi dari yang dapat ditangani saluran
Akibatnya :
hampir seluruh frame mengalami tabrakan
Ø Besar
throughput yang layak :O < S < 1
Ø G pada
umumnya S
Ø Pada beban
rendah : no collision = G S
Ø Pada beban
tinggi = G > S
SLOTTED ALOHA :
Pure ALOHA memiliki rentan waktu 2 x TFR. Hal
ini terjadi karena tidak ada aturan yang mendefinisikan ketika
stasiun dapat mengirim. Stasiun A dapat
mengirimkan segera setelah stasiun laintelah dimulai atau
segera sebelum stasiun
lain telah selesai. Slotted ALOHA diciptakan untuk meningkatkan
efisiensi murni ALOHA. Dalam slotted ALOHA kita membagi
waktu menjadi slot dariTFR dan memaksa stasiun
untuk mengirim hanya pada
awal waktu slot.Because stasiun diperbolehkan untuk
mengirim hanya pada awal slot waktu disinkronkan, jika
suatu stasiun merindukanmomen ini , harus menunggu sampai
awal slot waktu berikutnya. Ini berarti
bahwa stasiun yang dimulai pada
awal slot ini sudah selesai mengirim frame. Tentu
saja, masih ada kemungkinantabrakan jika dua
stasiun mencoba untuk mengirim pada awal slot waktu yang
sama. Namun, waktu yang rentan sekarang dikurangi
menjadi satu-setengah, sama dengan TFR
Topologi
jaringan adalah
hal yang menjelaskan hubungan geometris antara unsur-unsur dasar
penyusun jaringan, yaitu node, link, dan station.
Untuk mendevelop Local Area Network (LAN) dibutuhkan suatu perencanaan atau
bisa kita kenal sebagai topology. Topologi adalah suatu cara menghubungkan
komputer yang satu dengan komputer lainnya sehingga membentuk jaringan. Cara
yang saat ini banyak digunakan adalah bus, token-ring, star dan peer-to-peer
network. Masing-masing topologi ini mempunyai ciri khas, dengan kelebihan dan
kekurangannya sendiri.
Topologi ini mengacu dan mengadaptasi kepada keadaan jaringan yang ada
di-lapangan (memungkinkan atau tidaknya digunakan salah satu topologi). Tapi
keseluruhan grand design jaringan (pemilihan alat-alat, aksesoris, aktif /
pasif device) dan kebijakan / policy yang akan diaplikasikan setelah selesainya
suatu project, akan berdasarkan dari pemilihan bentukan Topologi Jaringan ini.
Jenis Topologi
Topologi BUS
Topologi Star
Topologi Ring
Topologi Mesh
Topologi Tree
Topologi Extended Star
Setiap jenis topologi di atas
masing-masing memiliki kelebihan dan kekurangan. Pemilihan topologi jaringan
didasarkan pada skala jaringan, biaya, tujuan, dan pengguna. Topologi-topologi
ini sering kita temui di kehidupan sehari-hari, namun kita tak menyadarinya.
Topologi pertama yang digunakan adalah topologi bus. Semua Topologi memiliki
kelebihan dan kekurangan tersendiri.
1. Topologi BUS
Karakteristik Topologi BUS
Node – node dihubungkan secara serial
sepanjang kabel, dan pada kedua ujung kabel ditutup dengan terminator.
Sangat sederhana dalam instalasi
Sangat ekonomis dalam biaya.
Paket‐paket data saling bersimpangan pada suatu kabel
Tidak diperlukan hub, yang banyak
diperlukan adalah Tconnector pada setiap ethernet card.
Problem yang sering terjadi adalah
jika salah satu node rusak, maka jaringan keseluruhan dapat down, sehingga
seluruh node tidak bisa berkomunikasi dalam jaringan tersebut.
Keuntungan Topologi BUS Topologi yang
sederhana Kabel yang digunakan sedikit untuk menghubungkan komputer‐komputer atau peralatan‐peralatan yang lain Biayanya lebih murah dibandingkan
dengan susunan pengkabelan yang lain. Cukup mudah apabila kita ingin memperluas
jaringan pada topologi bus. Kerugian Topologi BUS Traffic (lalu lintas) yang
padat akan sangat memperlambat bus. Setiap barrel connector yang digunakan
sebagai penghubung memperlemah sinyal elektrik yang dikirimkan, dan
kebanyakan akan menghalangi sinyal untuk dapat diterima dengan benar. Sangat
sulit untuk melakukan troubleshoot pada bus. Lebih lambat dibandingkan dengan
topologi yang lain.
2. Topologi STAR
Karakteristik Topologi STAR
Setiap node berkomunikasi langsung
dengan konsentrator (HUB)
Bila setiap paket data yang masuk ke
consentrator (HUB) kemudian di broadcast keseluruh node yang terhubung
sangat banyak (misalnya memakai hub 32 port), maka kinerja jaringan akan
semakin turun.
Sangat mudah dikembangkan
Jika salah satu ethernet card rusak,
atau salah satu kabel pada terminal putus, maka keseluruhhan jaringan
masih tetap bisa berkomunikasi atau tidak terjadi down pada jaringan
keseluruhan tersebut.
Tipe kabel yang digunakan biasanya
jenis UTP.
Keuntungan Topologi STAR
Cukup mudah untuk mengubah dan
menambah komputer ke dalam jaringan yang menggunakan topologi star tanpa
mengganggu aktvitas jaringan yang sedang berlangsung.
Apabila satu komputer yang mengalami
kerusakan dalam jaringan maka computer tersebut tidak akan membuat mati
seluruh jaringan star.
Kita dapat menggunakan beberapa tipe
kabel di dalam jaringan yang sama dengan hub yang dapat mengakomodasi tipe
kabel yang berbeda.
Kerugian Topologi STAR
Memiliki satu titik kesalahan,
terletak pada hub. Jika hub pusat mengalami kegagalan, maka seluruh
jaringan akan gagal untuk beroperasi.
Membutuhkan lebih banyak kabel karena
semua kabel jaringan harus ditarik ke satu central point, jadi lebih
banyak membutuhkan lebih banyak kabel daripada topologi jaringan yang
lain.
Jumlah terminal terbatas, tergantung
dari port yang ada pada hub.
Lalulintas data yang padat dapat
menyebabkan jaringan bekerja lebih lambat.
3. Topologi RING
Karaktristik Topologi RING
Node‐node dihubungkan secara serial di sepanjang kabel,
dengan bentuk jaringan seperti lingkaran.
Sangat sederhana dalam layout seperti
jenis topologi bus.
Paket‐paket data dapat mengalir dalam satu arah (kekiri atau
kekanan) sehingga collision dapat dihindarkan.
Problem yang dihadapi sama dengan
topologi bus, yaitu: jika salah satu node rusak maka seluruh node tidak
bisa berkomunikasi dalam jaringan tersebut.
Tipe kabel yang digunakan biasanya
kabel UTP atau Patch Cable (IBM tipe 6).
Keuntungan Topologi RING
Data mengalir dalam satu arah
sehingga terjadinya collision dapat dihindarkan.
Aliran data mengalir lebih cepat
karena dapat melayani data dari kiri atau kanan dari server.
Dapat melayani aliran lalulintas data
yang padat, karena data dapat bergerak kekiri atau kekanan.
Waktu untuk mengakses data lebih
optimal.
Kerugian Topologi RING
Apabila ada satu komputer dalam ring
yang gagal berfungsi, maka akan mempengaruhi
keseluruhan jaringan.
Menambah atau mengurangi computer
akan mengacaukan jaringan.
Sulit untuk melakukan konfigurasi
ulang.
4. Topologi MESH
Karakteristik Topologi MESH
Topologi mesh memiliki hubungan yang
berlebihan antara peralatan‐peralatan yang ada.
Susunannya pada setiap peralatan yang
ada didalam jaringan saling terhubung satu sama lain.
Jika jumlah peralatan yang terhubung
sangat banyak, tentunya ini akan sangat sulit sekali untuk dikendalikan
dibandingkan hanya sedikit peralatan saja yang terhubung.
Keuntungan Topologi MESH
Keuntungan utama dari penggunaan
topologi mesh adalah fault tolerance.
Terjaminnya kapasitas channel
komunikasi, karena memiliki hubungan yang berlebih.
Relatif lebih mudah untuk dilakukan
troubleshoot.
Kerugian Topologi MESH
Sulitnya pada saat melakukan
instalasi dan melakukan konfigurasi ulang saat jumlah komputer dan
peralatan‐peralatan yang terhubung
semakin meningkat jumlahnya.
Biaya yang besar untuk memelihara
hubungan yang berlebih.
5. Topologi Tree
Kelebihan Topologi Tree
Seperti topologi star perangkat
terhubung pada pusat pengendali /HUB.
Tetapi HUB dibagi menjadi dua,central
HUB,dan secondary HUB
Topologi tree ini memiliki keunggulan
lebih mampu menjangkau jarak yang lebih jauh dengan mengaktifkan fungsi
Repeater yang dimiliki oleh HUB.
Kelemahan Topologi Tree
Kabel yang digunakan menjadi lebih
banyak sehingga diperlukan perencanaan yang matang dalam pengaturannya ,
termasuk di dalamnya adalah tata letak ruangan.
6. Topologi Extended
Star
Topologi Extended Star merupakan perkembangan lanjutan dari topologi star,
karakteristiknya tidak jauh berbeda dengan topologi star.
Kelebihan Topologi Extended Star
Jika satu kabel sub node
terputus maka sub node yang lainnya tidak terganggu, tetapi apabila central
node terputus maka semua node disetiap sub node akan terputus
Kekurangan Topologi Extended Star
Tidak dapat digunakan kabel yang
“lower grade” karena hanya menghandel satu traffic node, karena untuk
berkomunikasi antara satu node ke node lainnya membutuhkan beberapa kali hops.
KESIMPULAN
Lapisan
data-link (data link layer) adalah lapisan kedua dari bawah dalam model OSI,
yang dapat melakukan konversi frame-frame jaringan yang berisi
data yang dikirimkan menjadi bit-bit mentah agar dapat diproses oleh
lapisan fisik.
ALOHAnet, juga
dikenal sebagai Sistem ALOHA atau hanya ALOHA, adalah sistem jaringan komputer
perintis yang dikembangkan di University of Hawaii. ALOHAnet mulai beroperasi
pada bulan Juni 1971, memberikan demonstrasi publik pertama dari jaringan paket
data wireless. ALOHA awalnya berdiri untuk Aditif Links On-line Hawaii Area.
ALOHAnet
menggunakan metode baru akses media (ALOHA akses random) dan eksperimental
frekuensi ultra tinggi (UHF) untuk operasi, karena penetapan frekuensi untuk
komunikasi ke dan dari komputer tidak tersedia untuk aplikasi komersial pada
1970-an. Tapi bahkan sebelum frekuensi seperti ditugaskan ada dua media lain
yang tersedia untuk aplikasi saluran ALOHA - kabel dan satelit. Pada 1970-an
ALOHA akses acak dipekerjakan di baru lahir Ethernet jaringan berbasis kabel
dan kemudian di Marisat (sekarang Inmarsat) jaringan satelit.
Pada awal
1980-an frekuensi untuk jaringan mobile menjadi tersedia, dan pada tahun 1985
frekuensi cocok untuk apa yang dikenal sebagai Wi-Fi dialokasikan di Amerika Serikat.
Ini perkembangan peraturan memungkinkan untuk menggunakan ALOHA teknik
random-access di kedua Wi-Fi dan jaringan telepon seluler.