PENGENALAN KEPADA RANGKAIAN1.1 MEMAHAMI KONSEP RANGKAIAN1.2 MEMAHAMI KOMUNIKASI RANGKAIAN TEMPATAN BERWAYAR1.3 MEMAHAMI FUNGSI ACCESS LAYER DI

DALAM RANGKAIAN ETHERNET

BAB 1

1.2.1 Menentukan Protokol Komunikasi dalam RangkaianPENGENALAN Protokol komunikasi ialah satu set piawaian tatacara

komunikasi dalam sistem-sistem rangkaian komputer yang menentukan peraturan saling tindak antara pangkalan-pangkalan, komputer-komputer dan talian-talian.

Piawaian ini meliputi format dan penyerakan pertukaran data antara dua entiti yang berkomunikasi.

Rajah 1 menunjukkan gambaran hubungan antara komputer-komputer

Rajah 1: Penghantaran data yang melibatkan protokol

1.2.1 Menentukan Protokol Komunikasi dalam RangkaianPENGENALAN Protokol komunikasi telah menetapkan

fungsi-fungsi kawalan yang perlu dilaksanakan, format serta kod kawalan yang digunakan untuk menghantar fungsi-fungsi tersebut dan merupakan prosedur-prosedur yang perlu dipatuhi oleh kedua-dua entiti tersebut.

Protokol komunikasi juga memastikan bahawa penghantaran dan penerimaan maklumat dapat dilaksanakan dengan berdisiplin supaya kesemua ralat dapat dikesan dan dipulihkan.

1.2.1 RANGKAIAN KAWASAN

SETEMPAT BAS - ETHERNET

Ethernet pada mulanya berasaskan idea komputer boleh berhubung melalui perkongsian kabel sepaksi yang berfungsi sebagai medium penghantaran penyiaran.

Cara ini mempunyai beberapa persamaan dengan sistem radio (walaupun ada beberapa perbezaan besar, contohnya adalah lebih senang untuk mengesan perlanggaran dalam sistem penyiaran kabel daripada penyiaran radio).

Kabel saluran komunikasi yang dikongsi itu disamakan dengan eter dan dari situlah punca nama 'Ethernet' (jaring eter).

1.2.1 RANGKAIAN KAWASAN

SETEMPAT BAS - ETHERNET

Dibangunkan oleh Xerox pada pertengahan 70an - diurus oleh IEEE

Menggunakan topologi bas satu kabel sepaksi (ether) sambung pelbagai komputer

Di atas lapisan fizikal, stesen Ethernet berhubung antara satu sama lain dengan menghantar paket data (bingkisan), blok kecil data yang dihantar secara berasingan.

1.2.1 RANGKAIAN KAWASAN

SETEMPAT BAS - ETHERNET

Seperti LAN IEEE 802 lain, setiap stesen Ethernet mempunyai satu alamat MAC 48-bit, yang digunakan untuk menyatakan destinasi dan sumber setiap paket.

Kat antara muka rangkain (NIC) atau cip biasanya tidak menerima paket yang dialamatkan ke stesen Ethernet lain.

Penyesuai (adapter) biasanya telah diprogram alamat yang unik sejagat tetapi ia boleh diatasi sama ada untuk mengelakkan perubahan alamat apabila penyesuai diganti atau untuk menggunakan alamat setempat.

1.2.1 RANGKAIAN KAWASAN

SETEMPAT BAS - ETHERNET

Satu kabel Ethernet dipanggil segmen had sehingga 500m panjangnya

Kadar penghantaran data ialah 10Mbps, 100Mbps (Fast Ethernet) dan 1Gbps (Gigabit Ethernet)

Menggunakan pemodulatan isyarat Pengenkodan Manchester

1.2.1 OPERASI ETHERNETSatu komputer hantar pada

satu masaIsyarat ialah pembawa yang

dimodulasikan yang dibawa daripada penghantar pada dua arah sepanjang segmen

1.2.1 Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection CSMA/CD Protokol Ethernet merupakan protokol yang paling

digunakan dengan meluas.

Ethernet menggunakan cara kemasukan (access method) yang dikenali sebagai CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access / Collision Detection). 

Ia merupakan suatu sistem di mana setiap komputer menunggu arahan melalui kabel sebelum menghantar mesej melalui rangkaian. 

Jika rangkaian didapati tidak sibuk, barulah komputer tersebut menyampaikan maklumat atau mesejnya.

Jika satu nod lain terlebih dahulu telah menyiarkan mesejnya melalui kabel, komputer tersebut akan menunggu dan akan mencuba sekali lagi apabila laluan membenarkan. 

1.2.1 Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection CSMA/CDKadangkala terdapat dua komputer yang kebetulan menghantar

mesej pada waktu yang serentak.

 Apabila kejadian ini berlaku maka akan terjadilah perlanggaran. Kedua-dua komputer tersebut akan berundur buat sementara sebelum menghantar mesej semula. 

Dengan sistem penghantaran yang sebegini, pelanggaran merupakan sesuatu yang lumrah. Walau bagaimana pun, kelewatan yang terjadi akibat perlanggaran dan penghantaran semula data itu tadi, adalah kecil dan biasanya tidak mempengaruhi kepantasan penghantaran data di dalam rangkaian. 

Protokol Ethernet biasanya digunakan untuk topologi linear bas, bintang atau pepohon. 

Data boleh dihantar menggunakan kabel pasangan berpintal (twisted pair), kabel sipaksi (coaxial) atau kabel fiber optik pada kepantasan 10 Mbps. 

1.2.2 MENGENAL DESTINASI Data dihantar pada rangkaian

yang dikongsi sampai pada semua komputer yang dihubungkan kepadanya.

Perantaramuka perkakasan kesan penghantaran kerangka dan ekstrak kerangka daripada medium

Tapi kebanyakan aplikasi hanya mahu data dihantar kepada destinasi sahaja dan bukannya semua komputer

1.2.2 Pengalamatan Perkakasan Kebanyakan teknologi rangkaian

mempunyai satu skema pengalamatan perkakasan yang mengenalpasti sesuatu stesyen atau komputer.

Setiap stesen diumpukkan satu alamat perkakasan numerik atau alamat fizikal yang unik.

Penghantar akan masukkan alamat perkakasan pada setiap kerangka yang dihantar (sumber dan destinasi).

Hanya stesyen yang dikenal dari kerangka akan terima salinan kerangka tersebut.

1.2.2 Perkakasan LAN dan penapisan paket Organisasi perkakasan LAN dan

komputer

1.2.2 Format Alamat PerkakasanNilai numerik Saiz dipilih dari teknologi rangkaian tertentuPanjangnya dari satu sehingga enam bytesUnik dalam satu LAN - Statik, dinamik dan boleh konfigur

1.2.3 Format Kerangka dan Kepala Kerangka Piawaian Teknologi LAN takrifkan format kerangka untuk setiap teknologiformat am:

Kepala mempunyai alamat dan maklumat tambahan (dalam medan saiz tetap) Kawasan data boleh pelbagai saiz

1.2.3 Struktur Ethernet Frame

(Kerangka Ethernet) Format Kerangka Ethernet

1.2.3 Struktur Ethernet Frame

(Kerangka Ethernet) Sebuah Ethernet Frame terdiri daripada beberapa field: Preamble Destination Address Source Address EtherType Payload Frame Check Sequence (FCS)

1.2.3 Struktur Ethernet Frame Preamble• Sebuah field yang mempunyai panjang 8 byte.• 7 byte dari field ini merupakan susunan angka

0 dan 1 (setiap byte berisi urutan bit 10101010) yang digunakan untuk melakukan penyegerakan dengan pihak penerima.

• Sedangkan 1 byte yang terakhir yang berisi 10101011 menunjukkan bahawa frame tersebut adalah frame pertama.

• Sehingga field ini berfungsi untuk melakukan penyegerakan dengan pihak penerima dan menandai setiap frame Ethernet.

1.2.3 Struktur Ethernet Frame Destination Address• Sebuah field yang mempunyai panjang 6 byte

yang menandakan alamat tujuan ke mana frame yang bersangkutan akan dikirimkan.

• Alamat tujuan ini boleh berupa alamat unicast Ethernet, alamat multicast Ethernet, atau alamat broadcast Ethernet.

• Alamat unicast Ethernet merupakan alamat fizik Ethernet yang bersangkutan, yang berupa MAC address.

• Sedangkan alamar broadcast Ethernet merupakan sebuah alamat yang memiliki semua bitnya diset ke angka 1, sehingga membentuk alamat FF:FF:FF:FF:FF:FF.

1.2.3 Struktur Ethernet Frame Source Address• Sebuah field yang mempunyai panjang 6

byte dan menunjukkanalamat sumber dari mana frame yang bersangkutan berasal.

• Alamat ini umumnya adalah alamat unicast Ethernet.Source Address

1.2.3 Struktur Ethernet FrameEther Type• Sebuah field yang mempunyai panjang 2 byte yang

menandakan protokol lapisan tinggi yang terkandung di dalam frame Ethernet yang bersangkutan.

• Setelah sebuah kad rangkaian meneruskan frame yang bersangkutan kepada sistem operasi host tersebut. Nilai dari Field ini akan digunakan untuk meneruskan muatan Ethernet kapada protokol lapisan tinggi yang sesuai.

• Jika tidak ada protokol lapisan tinggi yang sesuai, maka nilai dari field ini akan diabaikan.

• Field ini bertindak sebagai tanda pengenal protokol dalam format frame Ethernet.

• Untuk sebuah datagram IP, nilai dari field ini disetkan ke nilai 0x0800, sementara untuk sebuah pesan ARP nilainya adalah 0x086.

1.2.3 Struktur Ethernet Frame Payload• Sebuah frame Ethernet berisi sebuah protokol

data unit (PDU) yang dimiliki oleh sebuah protokol lapisan yang lebih tinggi.

• Ethernet dapat mengirimkan data dengan ukuran maksimum 1500 byte kerana Ethernet memiliki kemudahan untuk mengesan adanya kolisi dalam rangkaian.

• Maka dalam frame-frame Ethernet perlu terdapat payload tidak kurang daripada 46 byte.

• Jika memang payload yang dimiliki oleh protokol lapisan yang lebih tinggi kurang daripada 46 byte, maka data tersebut harus diisi dengan beberapa bit kosong, agar tetap memiliki panjang 46 byte.

1.2.3 Struktur Ethernet Frame Frame Check Sequence (FCS)• Sebuah field yang ukurannya 4

byte yang menyediakan pengesahan integriti bit terhadap keseluruhan Ethernet Frame yang bersangkutan.

• Field ini juga disebut sebagai Cyclic Redundancy Check (CRC).

• Pihak pengirim akan mengira nilai dari FCS ini dan menempatkan hasilnya di dalam field ini.

1.2.3 Struktur Ethernet Frame Frame Check Sequence (FCS)• Ketika pihak penerima mendapatkan frame

yang bersangkutan, pihak penerima tersebut akan melakukan pengiraan ulang terhadap FCS dengan menggunakan algoritma yang sama dan membandingkannya dengan yang terdapat di dalam FCS.

• Jika kedua nilai tersebut sama, maka frame yang bersangkutan dianggap valid dan akan diproses oleh pihak penerima.

• Jika tidak sama, maka frame tersebut diabaikan, seolah-olah tidak ada frame yang dikirimkan.

1.2.3 Struktur Ethernet Frame Frame Check Sequence (FCS) Selain itu, field ini hanya menyediakan

pengesanan terhadap kesalahan pada level bit saja, dan tidak dilengkapi dengan ciri-ciri pemulihan dari kesalahan tersebut (error recovery).

Ketika nilai FCS yang dikira oleh pihak penerima tidak sama dengan nilai FCS yang disimpan di dalam frame, maka satu-satunya kesimpulan yang dapat diambil dari hal itu adalah bahawa sebuah bit atau beberapa bit telah berubah.

1.2.3 Struktur Ethernet Frame Frame Check Sequence (FCS) Pengiraan FCS juga tidak menyediakan

maklumat tentang di mana letak kesalahan tersebut atau bagaimana cara membetulkannya, tapi beberapa jenis mekanisme CRC lainnya (yang digunakan dalam teknologi framing lain) dapat melakukan hal ini.

Contoh dari hal ini adalah field 1-bait Header Checksum dalam header sebuah sel Asynchronous Transfer Mode (ATM), yang boleh menyediakan perkhidmatan pengesanan kesalahan seperti Ethernet serta juga mampu melakukan pemulihan terhadap kesalahan tersebut, meskipun terhad.

1.2.3 Struktur Ethernet Frame Contoh Frame Ethernet

Berikut ini merupakan contoh dari frame Ethernet yang diambil dengan menggunakan Microsoft Network Monitor untuk sebuah datagram IP:

1.2.4 MAC Address MAC Address (Media Access Control Address)

adalah sebuah alamat rangkaian yang dilaksanakan pada lapisan data-link dalam tujuh lapisan model OSI, yang mewakili sebuah nod tertentu dalam rangkaian.

Dalam sebuah rangkaian berasaskan Ethernet, MAC address merupakan alamat yang unik yang mempunyai panjang 48-bit (6 bait) yang mengenal pasti sebuah komputer, interface dalam sebuah router, atau nod lain dalam rangkaian.

MAC Address juga sering disebut sebagai Ethernet address, physical address, atau perkakasan address.

1.2.4 MAC Address MAC Address membenarkan peranti-peranti dalam rangkaian

agar dapat berkomunikasi antara satu dengan yang lain. Sebagai contoh, dalam sebuah rangkaian berasaskan

teknologi Ethernet, setiap header dalam frame Ethernet mengandungi maklumat mengenai MAC address dari komputer sumber (source) dan MAC address dari komputer tujuan (destination).

Beberapa peranti, seperti halnya bridge dan switch Layer-2 akan melihat pada maklumat MAC address dari komputer sumber dari setiap frame yang ia terima dan menggunakan maklumat MAC address ini untuk membuat "jadual routing" dalaman secara dinamik.

Peranti-peranti tersebut pun kemudian menggunakan jadual yang baru dibuat itu untuk meneruskan frame yang ia terima ke sebuah port atau segmen rangkaian tertentu di mana komputer atau nod yang mempunyai MAC address destinasi berada.

1.2.4 MAC Address Dalam sebuah komputer, MAC address ditetapkan ke

sebuah kad rangkaian (network interface card / NIC) yang digunakan untuk menyambung komputer yang bersangkutan ke rangkaian.

MAC Address umumnya tidak boleh diubah kerana telah dimasukkan ke dalam ROM.

Beberapa kad rangkaian menyediakan utiliti yang membenarkan pengguna untuk menukar MAC address, meski hal ini kurang disyorkan.

Jika dalam sebuah rangkaian terdapat dua kad rangkaian yang mempunyai MAC address yang sama, maka akan terjadi konflik alamat dan komputer pun tidak dapat saling berkomunikasi antara satu dengan lain.

Beberapa kad rangkaian, seperti halnya kad Token Ring memerlukan pengguna untuk menetapkan MAC address (tidak dimasukkan ke dalam ROM), sebelum boleh digunakan.

1.2.4 MAC Address MAC address memang harus unik, dan

untuk itulah, Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) memperuntukkan blok-blok dalam MAC address.

24 bit pertama dari MAC address mewakili siapa pembuat kad tersebut, dan 24 bit yang lain mewakili nombor kad tersebut.

Setiap kumpulan 24 bit tersebut boleh diwakili dengan menggunakan enam digit bilangan perenambelasan, sehingga menjadikan total 12 digit bilangan perenambelasan yang mewakili keseluruhan MAC Address.

1.2.4 MAC AddressBerikut merupakan jadual beberapa

pembuat kad rangkaian popular dan nombor pengenalan dalam MAC Address.

1.2.4 MAC Address Agar antara komputer dapat saling

berkomunikasi satu dengan lainnya, frame-frame rangkaian harus diberi alamat dengan menggunakan alamat Layer-2 atau MAC address.

Tetapi, untuk memudahkan komunikasi rangkaian, gunakanlah alamat Layer-3 yang merupakan alamat IP yang digunakan oleh rangkaian TCP / IP.

Protokol dalam TCP / IP yang disebut sebagai Address Resolution Protocol (ARP) boleh menterjemahkan alamat Layer-3 menjadi alamat Layer-2, sehingga komputer dapat saling berkomunikasi.

1.2.4 MAC Address Beberapa utiliti rangkaian boleh

memaparkan MAC Address, yakni sebagai berikut:

Ipconfig (dalam Windows NT, Windows 2000, Windows XP dan Windows Server 2003).

Winipcfg (dalam Windows 95, Windows 98, dan Windows Millennium Edition).

/ sbin / ifconfig (dalam keluarga sistem operasi UNIX)

1.2.4 MAC Address Berikut ini adalah contoh output dari

perintah ipconfig dalam Windows XP Professional:

1.2.4 MAC Address Berikut ini adalah contoh output dari

perintah ipconfig di Linux:

1.2.5 Lapisan Asas Rekabentuk Rangkaian Ethernet Cisco telah mentakrif model hierarki

dikenali sebagai model internetworking hierarki. Model ini memudahkan tugas membina yang boleh dipercayai, berskala, dan kurang mahal kerana bukannya memberi tumpuan kepada pembinaan paket, ia memberi tumpuan kepada tiga bidang fungsi, atau lapisan, rangkaian anda:1. Lapisan teras (Core Layer)2. Lapisan rata (Distribution Layer)3. Lapisan Akses (Access Layer)

1.2.5 Lapisan Asas Rekabentuk Rangkaian Ethernet Tiga lapisan hierarki model Cisco:

1.2.5 Lapisan Asas Rekabentuk Rangkaian Ethernet Tiga lapisan hierarki model Cisco: Lapisan teras: Lapisan ini dianggap tulang belakang rangkaian

dan termasuk suis mewah dan kabel kelajuan tinggi seperti kabel serat. Ini lapisan rangkaian tidak lalu lintas di laluan LAN. Di samping itu, tidak ada manipulasi paket dilakukan oleh alat-alat di dalam lapisan ini. Sebaliknya, lapisan ini adalah berkenaan dengan kelajuan dan memastikan penghantaran yang boleh dipercayai paket.

Lapisan rata: Lapisan ini termasuk router LAN berasaskan dan lapisan 3 suis. Lapisan ini memastikan bahawa paket betul dihalakan antara subnet dan VLAN dalam perusahaan anda. Lapisan ini juga dikenali sebagai lapisan Kerja itu.

Lapisan Akses: Lapisan ini termasuk hab dan suis. Lapisan ini juga dikenali sebagai lapisan desktop kerana ia memberi tumpuan kepada menghubungkan nod pelanggan, seperti stesen kerja kepada rangkaian. Lapisan ini memastikan bahawa paket dihantar untuk menamatkan komputer pengguna.