Makalah

NETWORKING DAN INTERNETWORKING

\

Makalah ini dibuat untuk memenuhi tugas akhir mata kuliah

“Sistem Terdistribusi (TIF 304)”

Disusun oleh:

1) NARENDRA WIJAYANTO (32352)

2) IWAN SETYAWAN ADJI (32438)

3) ANINDITA SAKTIAJI (32554)

JURUSAN TEKNIK ELEKTRO

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS GADJAH MADA

2009

Networking dan Internetworking

Narendra Wijayanto, 32352-TE

Iwan Setyawan Adji, 32438-TE

Anindita Saktiaji, 32554-TE

Jurusan Teknik Elektro FT UGM,

Yogyakarta

3.1 Pendahuluan

Jaringan yang terbentuk di dalam sistem terdistrinbusi dibangun dari berbagai macam

media transmisi, termasuk kabel, transmisi fiber optis, maupun jaringan menggunakan sistem

wireless; hardware yang didalamnya termasuk routers, switch, bridge, hub, repeater, dan

network interface lainnya selain itu software yang termasuk di dalamnya protokol stack,

pengatur komunikasi, dan driver. Seluruh fungsi dan performa dari sistem terdistribusi

tergantung dari seluruh aspek yang ada pada ketiga unsur diatas. Kita harus menghubungkan

antara fungsionalitas hardware dan software yang menyediakan fasilitas komunikasi untuk

sistem terdistribusi, hal semacam ini disebut dengan communication subsystem. Komputer

dan semua peripheral lain yang menggunakan jaringan untuk tujuan komunikasi disebut

sebagai host. Sedangkankan istilah node digunakan untuk semua komputer dan switch yang

termasuk ke dalam sebuah jaringan.

Internet adalah sebuah subsystem komunikasi tunggal yang menyediakan komunikasi

antara semua host yang terkoneksi ke dalam jaringan tersebut. Internet dibangun dari

beberapa subnet yang di dalamnya menggunakan berbagai macam teknologi jaringan. Subnet

adalah serangkaian node yang saling terkoneksi, yang kesemuanya menggunakan teknologi

yang sama untuk terkoneksi satu sama lain. infrastruktur internet termasuk arsitektur,

hardware dan software yang secara efektive terintegrasi dalam berbagai subnet ke dalam

sebuah komunikasi data tunggal.

Desain komunikasi dari subsystem sangat tergantung dengan karkteristik dari sistem

operasi yang digunakan pada komputer, sistem terdistribusi memkomposisikan semua

jaringan tersebut dan membuat mereka mampu terhubung satu sama lain.

3.1.1 Permasalahan Jaringan untuk Sistem Terdistribusi

Komputer generasi awal sengaja dibentuk untuk bertemu dengan sedikit jaringan,

dengan aplikasi yang relative simple. Aplikasi jaringan seperti file transfer, remote login,

surat elektronik dan newsgroup masih mampu dijalankan. Kelanjutan dari pengembangan

sistem terdistribusi dengan dukungan untuk aplikasi program terdistribusi mampu melakukan

share file dan resource lain, selain itu mempunyai standar yang lebih tinggi dalam hal

performance untuk untuk bertemu dengan berbagai macam aplikasi lain yang lebih interaktif

dan kompleks.

Semakin kedepan, dengan semakin berkembangnya komunikasi serta komersialisasi

dari internet dan munculnya model-model baru yang digunakan, model-model tersebut

meningkatkan kebutuhan secara drastis dalam hal realibility, scalability, mobility, security

dan quality of service .

Performance, parameter performa jaringan yang paling diperhatikan adalah performa

yang mempengaruhi kecepatan sebuah pesan individu dapat disalurkan antara dua komputer

yang saling terhubung. Beberapa komponen parameter tersebut antara lain adalah latency dan

data transfer rate.

Latency, adalah jeda yang muncul setelah pengiriman dijalankan dan sebelum data

mulai tersedia pada tujuan. Hal tersebut dapat diukur sebagai waktu yang dibutuhkan

untuk mentransfer pesan yang kosong.

Data transfer rate, adalah kecepatan dimana data dapat dikirimkan antara dua

komputer di dalam jaringan seketika setelah transmisi dilaksanakan, biasanya diukur

dalam ukuran bits per second.

Mengikuti berbagai macam definisi di atas, maka waktu yang dibutuhkan suatu

jaringan untuk mengirimkan pesan yang di dalamnya terdapat beberapa bits data antara dua

komputer dapat dirumuskan sebagai:

Message transmission time = latency + length / data transtfer rate

Persamaan di ats valid untuk pesan yang panjangnya tidak melebihi maksimum,

ditentukan oleh teknologi network yang digunaan. Pesan yang lebih panjang disegmentasikan

dan waktu transmisi adalah penjumlahan dari waktu ditambah dengan waktu untuk

melakukan segmentasi.

Transfer rate dari jaringan ditentukan oleh karakteristik fisikm termasuk dengan

latency yang ditentukan oleh software, delay pada saat routing, dan load-dependent. Banyak

pesan yang dikirimkan antara proses dalam sistem terdistribusi sangat kecil dalam ukurannya.

Total system bandwidth, dari jaringan diukur dengan throughput – total volume dari

trafik yang dapt dikirimkan melalui jaringan pada suatu waktu yang dibutuhkan. Dalam

berbagai macam teknologi LAN Local Area Network, seperti ethernet, kapasitas transmisi

total dari sebuah jaringan digunakan oleh setiap transmisi dam sistem bandwidth sama

dengan data transfer rate. Tetapi pada WAN Wide Area Network pesan dapat ditransmisikan

pada banyak channel secara simultan. Dan bandwidth total dari sistem tidak memiliki

hubungan langsung dengan transfer data rate.

Scalability, jaringan komputer adalah bagian yang tidak tergantikan pada infrastruktur

peradaban modern. Perkembangan jumlah host komputer meningkat pesat dalam waktu dua

puluh tahun terakhir. Potensi ukuran internet ke depan bisa di bandingkan dengan jumlah

populasi total di muka bumi. Hal tersebut sama saja dengan beberapa juta node dan ratusan

juta host yang aktif.

Hal tersebut mengindikasikan perubahan besar dalam hal jumalah dan beban yang

ditanggung oleh internet harus segera diatasi. Teknologi jaringan yang ada walau

bagaimanapun tidak di desain untuk mampu mengatasi skala penggunaan bahkan untuk skala

penggunaan sekarang ini. Tetapi internet tetap harus mampu bekerja secara baik. Beberapa

substansi internet berubah, terutama pada hal pengalamatan addressing dan mekanisme

routing yang di rencanakan mampu mengatasi peningkatan skala pertumbuhan internet.

Tidak ada bentuk trafik yang tersedia untuk internet, tetapi dampak dari trafik pada

performa internet dapat diukur dari latency komunikasi. Hal menarik dari pengalaman dan

sejarah yang sudah ada dari lantency di dalam internet dapat ditemukan dalam

www.mids.org. Dalam sebuah referensi berjudul „the world wide wait‟, referensi tersebut

memperlihatkan bahwa latency telah menurun dalam beberapa tahun terakhir, dari waktu

rata-rata round sekitar 100ms menjadi 150ms. Tentu saja hal ini bervariasi antara satu tempat

dengan tempat lainnya, dengan peak latency sekitar 400ms, tetapi mungkin saja hal tersebut

bukanlah faktor utama yang menyebabkan delay muncul pada web user. Untuk mode aplikasi

client-server sederhana seperti web, kita dapat memperkirakan pertumbuhan trafik secara

proporsional dengan banyaknya pengguna yang aktif menggunakannya.

Reability, banyak aplikasi mampu untuk memperbaiki diri dari kesalahan komunikasi dan

oleh sebab itu tidak membutuhkan garansi error free communication. End to end mendukung

sudut pandang bahwa komunikasi subsystem membutuhkan tidak mempunyai error secara

total. Deteksi komunikasi yang error dan koreksinya biasanya dilakukan oleh software pada

level applikasi. Reliability dari kebanyakan transmisi fisik biasanya sangat tinggi.

Security, pertahanan level pertama yang diadopsi oleh banyak organisasi untuk

mengamankan jaringan dan komputer adalah dengan menggunakan firewall. Firewall

membuat batas pengamanan antara organisasi intranet dan jaringan lain yang ada dalam

internet. Tujuan dari firewall adalah untuk melindungi resource di dalam semua komputer di

dalam sebuah organisasi dari akses oleh pengguna dari luar yang dapat menggunakan,

memproses dan mengontrol resource diluar dari firewall.

Mobility, biasanya pengalamatan dan skema routing dari internet dan jaringan lain dibentuk

sebelum adanya mobil device, meskipun mekanisme yang ada dewasa ini telah mampu

digunakan dan diadopsikan untuk alat-alat tersebut, namun dengan semakin berkembangnya

mobile divice, mekanisme ini membutuhkan ekstensi yang lebih.

Quality of Service, applikasi yang mentransmisikan data multimedia membutuhkan

bandwidth yang dapat diandalkan dan batas latency untuk channel komunikasi yang mereka

gunakan. Beberapa aplikasi merubah kebutuhan mereka secara dinamis dan mengembangkan

sistem quality of service.

Multicasting, kebanyakan komunikasi dalam sistem terdistribusi antara bagian-bagian

pemroses, namun kadang-kadang juga membutuhkan model komunikasi one to many.

3.2 Tipe-Tipe Jaringan

Jaringan terdiri dari perpaduan dari banyak interconnected network „jaringan‟, mereka

saling terintegrasi untuk menyediakan sebuah media komunikasi data tunggal, disebut

sebagai internetworks. Internet adalah prototypical dari internetwork, biasanya terdiri dari

ratusan ribu dari local, metropolitan dan wide area networks.

Local Area Networks (LANs), LANs memuat pesan secara relatif dengan kecepatan yang

tinggi antara komputer yang terkoneksi dalam media komunikasi tunggal, seperti twisted

copper, atau kabel coaxial dan fiber optis. Segmen dalam LAN adalah bagian dari kabel

yang melayani sebuah departemen atau lantai dari sebuah bangunan dan mungkin

mempunyai banyak komputer yang terhubung. Tidak ada pesan routing yang dibuthkan

dalam segmen, karena media transmisi menghubungkan secara langsung antara komputer

yang terhubung di dalam segmen. Network lokal yang lebih besar, seperti yang ada pada

jaringan kampus dan perkantoran, terdiri dari banyak segmen yang terhubung dengan

menggunakan hub atau switch. Dalam local area network, total sistem bandwidth bernilai

besar sedangkan latency bernilai sangat rendah, kecuali jika trafik dari pesan sangat tinggi.

Beberapa teknologi local area network dikembangkan pada tahun 1970an, ethernet,

token ring dan slotted rings. Masing-masing menyediakan solusi yang efektif dan performa

yang tinggi, tapi ethernet menjadi sebuah teknologi yang paling banyak digunakan untuk

local area network. Ethernet pada awal tahun 1970an diproduksi dengan bandwidth pada

kecepatan 10Mbps dan dikembangkan hingga kecepatan lebih dari 100Mbps dan 1000Mbps.

Wide Area Networks (WANs), WAN memuat pesan pada kecepatan yang lebih rendah

antara node yang biasanya berada pada organisasi berlainan dan mungkin terpisah pada jarak

yang lebih besar. Mereka biasanya berada pada kota-kota yang berbeda, negara bahkan

benua. Media komunikasi di set dengan menggunakan circuit linking yang mempunyai unit

proses sendiri, circuit tersebut sering disebut dengan routers.

Metropolitan area network (MANs), tipe jaringan didasarkan pada highbandwidth

tembaga dan kabel serat optik, baru-baru ini dipasang di beberapa kota dan kota untuk

transmisi atau video, suara dan data lain di atas jarak hingga 50 kilometer.

Pengkabelan ini dapat memberikan kecepatan transfer data yang kompatibel dengan

persyaratan sistem terdistribusi. Berbagai teknologi telah digunakan untuk

menerapkan routing data dalam MANs, mulai dari Ethernet ke ATM. IEEE telah

diterbitkan spesifikasi 802,6 [IEEE 19.941, yang dirancang khusus untuk memenuhi

kebutuhan Mans, dan implementasi pembangunan itu berada di bawah.

Wireless Networks adalah jaringan yang paling baik bagi perangkat genggam dan portabel

yang memerlukan komunikasi wireless. Banyak teknologi komunikasi wireless digital telah

muncul baru-baru ini. Beberapa, seperti IEEE 802.11 (WaveLAN) menawarkan transmisi

data pada 2-11 Mhps lebih dari 150 meter, dan juga wireless jaringan area lokal (WLAN)

yang dirancang untuk digunakan sebagai pengganti kabel LAN. Jaringan lain dirancang untuk

menghubungkan ponsel ke ponsel lain atau perangkat tetap. "dalam satu langsung sekitar,

misalnya untuk menghubungkan mereka ke printer lokal, laptop atau komputer desktop, ini

Teknologi tersebut kadang-kadang disebut sebagai Wireless personal area network(WPANs):

contoh menyertakan link infra-merah yang sudah termasuk dalam banyak Palmtop dan laptop

dan BlucTooth radio berdaya rendah teknologi jaringan data menawarkan transmisi antara 1-

2 Mbps pada jarak 10 meter. Banyak jaringan ponsel didasarkan pada teknologi jaringan

wireless digital, termasuk Eropa GSM (Global System for Mobile communication) standar,

yang digunakan di sebagian besar negara di dunia. Di Amerika Serikat, kebanyakan ponsel

saat ini didasarkan pada radio selular analog AMPS jaringan, CDPD (Cellular Digital Packet

Data) yang merupakan fasilitas komunikasi digital yang berlapis. Jaringan ponsel

dirancang untuk beroperasi di daerah yang luas (biasanya seluruh negara atau benua) melalui

penggunaan sambungan radio selular; fasilitas transmisi data mereka menawarkan wide-area

mobile Koneksi ke Internet untuk perangkat portable. Jaringan selular disebutkan di atas

menawarkan kecepatan data yang relatif rendah 9,6-19,2 kbps, tapi pengganti jaringan

transmisi data yang direncanakan dengan ratcs dalam kisaran 128b kbps - 384 kbps untuk

radius beberapa kilometer dan sampai 2Mbps untuk sel-sel yang lebih kecil.

Internetwork, internetwork adalah subsistem komunikasi di mana beberapa

jaringan terhubung bersama-sama untuk menyediakan fasilitas komunikasi data umum serta

membungkus (menyembunyikan) teknologi dan protokol jaringan komponen individu dan

metode yang digunakan untuk interkoneksi mereka.

Berikut tipe-tipe jaringan secara umum :

Jaringan perbandingan dari tabel di atas menunjukkan rentang dan karakteristik dari

performance berbagai jenis jaringan yang telah kita bahas di atas. Titik tambahan

perbandingan yang relevan bagi sistem terdistribusi adalah frekuensi dan jenis kegagalan

yang dapat diharapkan pada berbagai jenis jaringan. Keandalan yang mendasarinya

mekanisme transmisi data sangat tinggi di semua jenis kecuali jaringan nirkabel, di mana

paket sering hilang karena gangguan eksternal. Dalam semua jenis paket jaringan

mungkin hilang akibat keterlambatan pemrosesan atau buffer overflow di tempat tujuan. Ini

jauh yang paling umum yang menyebabkan hilangnya paket.

3.3 Prinsip Jaringan

Dasar untuk jaringan komputer adalah teknik packet switching yang pertama kali

dikembangkan di 1960-an. Packet switching adalah langkah radikal dalam telekomunikasi

luar jaringan yang digunakan telepon dan telegraf komunikasi, mengeksploitasi kemampuan

komputer untuk menyimpan data ketika sedang dalam pengolahan data. Hal ini

memungkinkan paket yang ditujukan ke berbagai tujuan untuk berbagi satu link komunikasi.

Paket yang antri di buffer dan ditularkan ketika link tersedia. Komunikasi adalah asinkron -

pesan tiba di tempat tujuan setelah penundaan yang bervariasi tergantung pada waktu yang

paket diperlukan untuk perjalanan melalui jaringan.

3.3.1 Packet Transmission

Dalam sebagian besar aplikasi jaringan komputer kebutuhan yang terpenting adalah

transmisi

unit logis infonnation atau pesan – yang urutan dari item data panjang. Namun sebelum pesan

yang diteruskan itu dibagi ke dalam paket. Bentuk paling sederhana dari paket adalah urutan

data biner (sebuah array dari bit atau byte) yang terbatas panjangnya.

Bersama dengan informasi pengalamatan untuk mengidentifikasi resource dan tujuan

komputer. Pembatasan panjang paket yang digunakan:

sehingga setiap komputer di jaringan dapat mengalokasikan buffer penyimpanan yang

cukup untuk menahan kemungkinan terbesar masuk paket.

untuk menghindari penundaan yang tidak semestinya akan terjadi dalam menunggu

saluran komunikasi untuk menjadi bebas jika pesan panjang yang ditransmisikan

tanpa pembagian

3.3.2 Data Streaming

Ada pengecualian utama aturan bahwa komunikasi berbasis pesan paling memenuhi

kebutuhan aplikasi. Streaming audio dan video memerlukan bandwidth yang lebih tinggi

daripada kebanyakan bentuk komunikasi lainnya di dalam sistem terdistribusi.

Transmisi streaming video secara real-time untuk menampilkannya membutuhkan

bandwidth sekitar 1,5 Mbps jika data dikompresi atau 120 Mbps jika tidak dikompresi.

Waktu permainan „the play time‟ pada unsur multimedia adalah waktu di mana ia harus

ditampilkan (untuk video) atau diubah ke audio (untuk sampel suara). Misalnya, dalam suatu

aliran frame video yang memiliki frame rate 24 frame per detik, frame N memiliki waktu

bermain yang N/24 detik setelah sungai yang waktu mulai. Unsur yang tiba di tempat tujuan

paling lambat waktu bermain mereka tidak lagi berguna dan akan dikeluarkan oleh play time.

3.3.3 Switching Scheme

Sebuah jaringan terdiri dari satu set node dihubungkan bersama oleh sirkuit. Untuk

mengirimkan informasi antara dua node, sebuah sistem switching diperlukan. Kita

mendefinisikan empat jenis switching yang digunakan dalam jaringan komputer di sini.

Broadcast, adalah sebuah teknik transmisi yang tidak melibatkan switching.

Semuanya ditularkan pada setiap node, dan terserah kepada calon penerima untuk melihat

transmisi dialamatkan kepada mereka. Beberapa teknologi LAN. termasuk Ethernet, adalah

berdasarkan broadcast. Jaringan nirkabel kebanyakan didasarkan pada broadcast.

Circuit switching, pada waktu jaringan telepon adalah satu-satunya telekomunikasi

jaringan. Operasi mereka sederhana untuk dipahami: ketika memanggil sebuah nomor,

sepasang kabel dari telepon ke pertukaran lokal dihubungkan dengan otomatis

beralih pada pertukaran dengan sepasang kabel yang terhubung ke telepon pihak lain. Untuk

interlokal proses serupa tetapi sambungan ini akan diaktifkan melalui

campur tangan sejumlah pertukaran ke tujuannya. Sistem ini disebut somelimes

sebagai sistem telepon tua biasa, atau POTS. Ini adalah khas jaringan circuit switching.

Paket switching, Munculnya komputer dan teknologi digital membawa banyak perubahan

baru dalam kemungkinan untuk telekomunikasi. Pada tingkat paling dasar, perubahan itu

membawahi pengolahan dan penyimpanan. Ini memungkinkan untuk membangun jaringan

komunikasi dalam yang berbeda jalur. Jenis baru ini jaringan komunikasi disebut store and

forward network. Daripada membuat dan melanggar koneksi untuk membangun sirkuit, store

and forward network hanya melalui jaringan ke depan paket dari sumber ke tujuan. Terdapat

komputer pada setiap switching node (dimanapun beberapa sirkuit harus saling

berhubungan). Paket tiba pada satu simpul pertama kali disimpan dalam memori komputer

pada node dan kemudian diproses oleh program yang ke depan ke arah tujuan mereka dengan

memilih keluar sirkuit yang akan mentransfer paket ke node lain yang paling dekat dengan

yang terakhir tujuan.

Frame Relay store and forward network paket transmisi tidak dibuat seketika. Jaringan

tersebut biasanya mengambil dari beberapa puluh mikrodetik untuk beberapa milidetik untuk

beralih sebuah paket melalui jaringan cach node, tergantung pada ukuran packet, kecepatan

dan hardware jumlah lalu lintas lainnya. Paket dapat disalurkan melalui berbagai node

sebelum mereka mencapai tujuan mereka. Sebagian besar Internet didasarkan pada store and

forward switching, dan sebagai telah kita lihat, bahkan paket internet pendek biasanya

mengambil sekitar 200 milidetik untuk mencapai tujuan mereka.

Gambar Conceptual layering of protocol software

3.3.4 Protokol

Protokol digunakan untuk merujuk seperangkat aturan well-known dan format untuk

ia gunakan dalam komunikasi antara proses-proses pada perfoma tugas tertentu. Definisi dari

sebuah protokol memiliki dua bagian penting untuk itu:

• spesifikasi urutan pesan yang harus dipertukarkan;

• spesifikasi format data dalam pesan.

Keberadaan protokol well-known memungkinkan komponen-komponen perangkat

lunak terpisah sistem terdistribusi untuk dikembangkan secara mandiri dan dilaksanakan di

berbagai bahasa pemrograman komputer yang mungkin memiliki kode urutan yang berbeda

dan representasi data.

Gambar Encapsulation dalam in layered protocols

Protocol layers jaringan software diatur dalam hierarki lapisan. Setiap lapisan

menyajikan sebuah antarmuka untuk lapisan di atasnya yang memperpanjang sifat-sifat yang

mendasari sistem komunikasi. Sebuah lapisan diwakili oleh sebuah modul di setiap komputer

yang terhubung ke jaringan. Gambar diatas menggambarkan struktur dan aliran data ketika

sebuah pesan ditularkan menggunakan protokol berlapis. Setiap modul muncul untuk

berkomunikasi secara langsung dengan modul pada tingkat yang sama di komputer lain di

jaringan, tetapi dalam kenyataannya data tidak ditransmisikan secara langsung antara modul

protokol pada tiap tingkat. Sebaliknya, masing-masing perangkat lunak jaringan lapisan

berkomunikasi dengan prosedur lokal panggilan dengan lapisan di atas dan di bawahnya.

Gambar Protokol dengan model ISO

Protokol suite, sebuah set lengkap lapisan protokol disebut sebagai sebuah protokol suite

atau protocol stack, tercermin dari struktur yang berlapis-lapis. Gambar diatas adalah

bagaimana sebuah protokol stack yang sesuai dengan tujuh-lapisan Model Referensi Open

System Interconnection (0SI) diadopsi oleh Organisasi Standar Internasional (ISO) LISA

1992]. OSI Model diadopsi dalam rangka mendorong pengembangan protokol

standar yang akan memenuhi persyaratan dari sistem terbuka.

Gambar Kegunaan dari OSI

Packet asemmbly, bertugas membagi pesan ke dalam paket-paket sebelum transmisi dan

reassembling mereka di komputer penerima biasanya dilakukan pada lapisan transport.

Gambar Layer Internetwork

Walaupun protokol IP berdiri di posisi sebuah protokol lapisan jaringan dalam

Internet suite protokol. MTU-nya luar biasa besar pada 64 Kbytes, (8 Kbytes sering

digunakan dalam praktek karena beberapa node tidak dapat menangani packels besar seperti

itu). Apapun nilai MTU diadopsi untuk paket. Jika paket lebih besar dari Ethernet MTU

dapat muncul dan mereka harus dipecah dalam transmisi.

Port, transport layer bertugas untuk memberikan pesan independen service transportasi

antara port jaringan. Ports adalah software-didefinisikan poin tujuan untuk komunikasi dalam

sebuah host komputer. Ports di sertakan dalam proses, memungkinkan mereka untuk

berkomunikasi dalam pairs. Rincian spesifik abstraksi mungkin akan bervariasi untuk

memberikan tambahan properties yang berguna.

Addressing, transport layer bertanggung jawab untuk menyampaikan pesan ke tujuan

dengan alamat transport yang terdiri dari alamat nerwork host komputer

dan nomor port. Sebuah alamat jaringan adalah angka pengenal yang secara unik

mengidentifikasi sebuah komputer host dan memungkinkan pesan harus ditempatkan oleh

node yang bertanggung jawab untuk routing data itu. Dalam intemef setiap host computer

diberikan nomor IP.

Packet delivery, Ada dua pendekatan untuk pengiriman paket oleh jaringan lapisan:

Paket datagram delivery: The datagram merujuk pada kesamaan ini mode pengiriman dengan

cara di mana surat dan telegram yang disampaikan. Penting fitur jaringan datagram adalah

bahwa pengiriman setiap paket adalah 'one-shot' proses.

Virtual circuit packet delivery: Beberapa level Layanan jaringan paket mengimplementasikan

transmisi dengan cara yang analog dengan jaringan telepon. Virtual circuit harus ditetapkan

dengan paket-paket sebelum dapat lulus dari sumber tujuan host A ke host B.

Gambar Wide Area Network

3.3.5 Routing

Routing adalah sebuah fungsi yang dibutuhkan pada semua jaringan kecuali LAN

seperti Ethernet, yang menyediakan koneksi langsung antara host yang berpasangan. Dalam

jaringan yang besar, adaptive routing digunakan, jalur terbaik untuk komunikasi antara dua

titik dalam jaringan dievalusi kembali secara periodis, memgambil nilai traffic dalam jaringan

dan beberapa kesalahan seperti kerusakan koneksi atau router.

Algoritma routing terdiri dari 2 bagian:

1) Harus dapat mengambil keputusan yang mendeterminasikan jalur yang diambil oleh

masing-masing paket yang melewati jaringan. Dalam layer jaringan circuit-switched

seperti X.25 jaringan frame relay seperti ATM, jalurnya dideterminasikan kapanpun pada

sebuah sirkuit virtual atau koneksi yang dibentuk. Dalam layer jaringan packet-switched

seperti IP dideterminasikan secara terpisah untuk masing-masing paket, dan

algoritmanya harus sederhana dan efisien jika tidak akan mengurangi performa jaringan.

2) Harus dapat melakukan update informasi jaringan secara dinamis berdasarkan

pengamatan lalu lintas dan perubahan konfigurasi deteksi atau kegagalannya. Aktivitas

ini menggunakan waktu yang sedikit kritis, lebih lambat dan lebih menggunakan teknik

komputasi yang intensif.

Gambar 3.8 menunjukkan routing tabel yang ada pada masing-masing router untuk

jaringan pada gambar 3.7, mengasumsikan sebuah jaringan yang tidak mempunyai kegagalan

jalur atau router. Masing-masing arah menyedikan informasi routing untuk alamat paket

untuk diberikan informasi. Jalur dasar menspesifikasi jalur luar untuk paket alamat untuk

tujuan. Nilai field menggunakan perhitungan jarak vektor sederhana atau jumlah hops yang

diberikan tujuan. Untuk jaringan yang tersimpan dan dikirimkan dengan jalur dengan

bandwidth hampir sama diberikan estimasi alasam waktu untuk sebuah paket untuk melewti

tujuan. Harga informasi yang disimpan dalam routing table tidak digunakan selama aksi

paket routing diambil oleh bagian 1 algoritma routing, tetapi dibutuhkan routing table

konstruksi dan perawatan pada bagian 2.

Gambar 3.8 Routing Tabel gambar 3.7

Ketika paket alamat C dikirimkan ke router A, router memeriksa masukan C dalam

routing table. Ini menunjukkan paket seharusnya disalurkan keluar dari A pada jalur berlabel

1. Paket datang pada B dan prosedur yang sama diikuti menggunakan routing tabel B, dimana

menunjukkan route dikirimkan ke C lewat jalur berlabel 2. Ketika paket datang ke masukan

roting tabel C menunjukkan “local” sebagai pengganti nomer jalur. Indikasi paket ini

seharusnya dikirimkan ke local host.

Perubahan informasi jaringan pada router dengan node tetangganya dengan

mengirimkan kesimpulan routing tabelnya digunakan sebuah Routing Information Protocol

(RIP). RIP menunjukkan router didiskripsikan secara informal mengikuti:

1) Secara periodis dan kapanpun perubahan local routing tabel, mengirimkan table (dalam

summary) untuk semua tetangga yang diakses. Untuk itu, pengiriman paket RIP berisi

sebuah salinan tabel untuk masing-masing jalur keluar yang tidak salah.

2) Ketika sebuah tabel diterima dari router tetangga, jika penerimaan tabel menunjukkan

sebuah route ke tujuan yang baru, atau jalur yang lebih baik (nilai rendah) ke tujuan yang

telah ada, kemudian update local tabel dengan route baru. Jika tabel diterima pada jalur n

dan memberika nilai berbeda daripada local tabel untuk sebuah route yang dimulai

dengan jalur n kemudian menggantikan nilai local tabel pada harga yang baru. Ini

dilakukan sebab tabel baru menerimadari sebuah router yang lebih dekat ke tujuan yang

relevan dan oleh karena itu selalu berwenang untuk route yang melewatinya.

Algoritma ini lebih presisi digambarkan oleh pseudocode program yang ditunjukkan

gambar 3.9, diman Tr adalah tabel yang diterima dari router lain dak Tl adalah local tabel.

Ford dan Fulkerson menunjukkan bahwa langkah yang diganbarkan di atas cukup menjamin

routing tabel akan tercakup pada jalur terbaik untuk masing-masing tujuan kapanpun ada

perubahan dalam jaringan. Frekuensi f dimana roting tabel dipropagasi ketika tidak ada

perubahan terjadi, didesain untuk memastikan stablilitas perawatan, contohnya, dalam paket

RIP yang hilang. Harga t diambil dari Internet sebesar 30 detik.

Send: Each t seconds or when Tl changes, send Tl on each non-faulty outgoing link.

Receive: Whenever a routing table Tr is received on link n:

for all rows Rr in Tr {

if (Rr.link | n) {

Rr.cost = Rr.cost + 1;

Rr.link = n;

if (Rr.destination is not in Tl) add Rr to Tl;

// add new destination to Tl

else for all rows Rl in Tl {

if (Rr.destination = Rl.destination and

(Rr.cost < Rl.cost or Rl.link = n)) Rl = Rr;

// Rr.cost < Rl.cost : remote node has better route

// Rl.link = n : remote node is more authoritative

}

}

}

Gambar 3.9 Pseudo-code Algoritma RIP routing

3.3.6 Congestion Control

Kapasitas jaringan dibatasi oleh performa jalur komunikasi dam node switching.

Ketika menunggu keterangan jalur atau node mendekatio kapasitasnya, antrian akan dibentuk

pada host, mencoba mengirimkan paket dan pertengahan node menghandel paket dimana

dimiliki transmisi diblok oleh traffic lain. Jika proses menunggu berlanjut pada level yang

sama tinggi, antrian akan melanjutkan proses sampai mencapai batas alokasi buffer.

Sebagai pengganti pengijinan paket untuk melewati jalur jaringan sampai mencapai

node over-congested, dimana mereka akan melepaskan, akan lebih baik untuk menangani

node lebih awal sampai tumbukan (congestion) berkurang. Hasil ini akan meningkatkan delay

paket tapi tidak signifikan mengurngi total keluaran jaringan. Congestion Control adalah

nama yang diberikan untuk teknik yang didesain untuk mencapai ini.

Secara umum congestion control dicapai olehnode informasi sepanjang jalur yang

terjadi tabrakan dan rata-rata transmisi paket seharusnya berkurang. Untuk node

pertengahan, ini akan menghasilkan buffering ketika paket datang untuk periode lama. Untuk

host yang sumbernya paket, hasilnya mungkin antrian paket sebelum transmisi atau

menghalangi proses aplikasi yang generating jaringan dapat menghandelnya.

3.3.7 Internetworking

Ada banyak teknologi jaringan dengan jaringan, yang berbeda, jalur, dan protokol

layer fisik. Jaringan lokal dibentuk dari Ethernet dan teknologi ATM, WAN dibangun

jaringan telepon analog dan digital berbagai tipe, jalur satelit dan jaringan wide-area ATM.

Komputer personal jaringan lokal dihubungkan ke Internet atau intranet dengan modem,

ISDN dan koneksi DSL.

Untuk membangun network yang terintegrasi (internetwork) kita harus

mengintegrasikan beberapa subnet, masing-masing berbasis satu teknologi jaringan. Untuk

membuat kemungkinan ini, dibutuhkan:

1) Mempersatukan skema alamat network yang mendukung paket untuk dialamatkan ke

host yang terhubung ke Internet.

2) Protokol mendefinisikan format paket internetwork dan memberikan aturan menurut

yang dihandel.

3) Komponen Internetworking yang paket route ke tujuannya menggunakan aturan

pengalamatan Internetwork, transmisi paket menggunakan subnet dengan variasi

teknologi jaringan.

Gambar 3.10 menunjukkan sebagian kecil intranet yang berlokasi di Queen Mary dan

Westfield College (QMW), Universitas London. Disini catatannya porsi yang menunjukkan

gambar terdiri dari beberapa subnet yang interkoneksi oleh router. Subnet berwarna abu-abu

diantaranya ada lima, tiga mengeshare IP network 138.37.95 (menggunakan kelas

interdomain routing scheme pada sesi 3.4.3). Pengalamatan numeris adalah pengalamatan IP.

Router tanpa multiple subnet dan mereka mempunyai alamat IP untuk masing-masing subnet

dimana saling berhubungan (alamat ditunjukkan melawan jalur).

Gambar 3.10 Tampilan sederhana QMW Computer Science Network

Router

Kita mempunyai catatan bahwa routing dibutuhkan oleh semua jaringan kecuali

Ethernet dan jaringan wireless, yang mana semua host dihubungkan satu media

transmisi. Router bentanggung jawab untuk mengirim paket internetwork yang datang

dari beberapa koneksi ke luar koneksi yang benar seperti yang telah dipelajari dan router

menjaga routing tabel sesuai tujuannya.

Bridge

Jaringan jalur Bridge berbeda tipe. Beberapa bridge pada jaringan, dan dimaksud sebagai

bridge/router sebab mereka juga menunjukkan fungsi routing.

Hubs

Hubs adalah alat sederhana untuk menghubungkan antar host dan memperpanjang

segmen Ethernet dan siaran lain melalui teknologi jaringan lokal. Mereka mempunyai

sejumlah soket yang masing-masinghost komputer terhubung. Mereka dapat juga

digunakan untuk mengatasi batas jarak pada satu segmen dan menyediakan tambahan

host.

Switches

Switch mempunyai fungsi mirip router tetapi hanaya untuk jaringan lokal. Mereka

menginterkoneksikan beberapa Ethernet, routing paket yang datang untuk mengorganisir

jaringan. Mereka menunjukkan tugasnya pada level Ethernet protokol jaringan. Mereka

memulai tanpa pengetahuan lebih luas internetwork dan membuat routing tabel untuk

pengamatan lalu lintas. Keuntungan switch dibandingkan hub adalah mereka

memisahkan traffic yang datang dan transmisinya hanya relevant ke network yang dituju,

mengurangi tabrakandengan jaringan lain yang terhubung.

Tunneling

Bridge dan router mentransmisikan paket internetwork dalam beberapa jaringan, tetapi

ada salah satu situasi mendasari protokol jaringan yang disembunyikan tanpa

menggunakan Intenetwork protocol khusus. Ketika sepasang node terhubung dua

jaringan yang terpisah membutuhkan komunikasi dengan tipe jaringan lain atau disebut

protokol alien. Mereka juga dapat melakukan konstruksi protokol tunnel. Gambar 3.11

mengilustrasikan tujuan penggunaan tunelling untuk mendukung migrasi Internet ke

protokol IPv6. IPv6 dimaksudkan untuk menggantikan versi IP yang sebelumnya yaitu

IPv4 dan tidak kompatibel dengan itu. Selama waktu transisi ke IPv6 akan menjadi pulau

IPv6 pada lautan IPv4.Ilustrasi A dan B seperti pulau. Pulau yg bundar paket IPv6

dienkapsulasi dalam IPv4 dan disalurkan dengan campur tangan IPv4.

Gambar 3.11 Tunneling untuk migrasi IPv6

3.4 Internet Protocol

Internet muncul dua dekade yang lalu melalui proses penelitian dan pengembangan

jaringan lingkup luas di USA, mulai tahun 1970 muncul ARPANET, merupakan komputer

raksasa pertama yang dikemnbangkan. Bagian penelitian yang dikembangkan adalah protokol

TCP/IP (Transmission Control Protocol/ Internet Protokol). Setelah beberapa tahun konsep

TCP/IP ini semakin berkembang dan meluas penggunaannya di berbagaia negara. Aplikasi

servis dan protokol level aplikasi bermunculan berbasis TCP/IP seperti Web (HTTP), email

(SMTP, POP), netnewas (NNTP), file transfer (FTP) dan Telnet.

TCP adalah protokol transport yang digunakan untuk mendukung aplikasi secara

langsung atau tambahan protokol sehingga mennyediakan fitur tambahan. Internet protokol

dikembangkan untuk mendukung aplikasi wide-area sederhana seperti file transfer dan

elekronik mail, menyertakan komunikasi dengan latensi yang relatif tinggi secara geografis.

Hasil standarisasi protokol komunikasi membawa keuntungan besar. Hanya pengecualian

signifikan yang diadopsi dari komunikasi TCP/IP yaitu:

1) Penggunaan WAP untuk aplikasi wireless pada alat portabel.

2) Protokol khusus untuk mendukung aplikasi multimedia streaming

Gambar 3.1 mengilustrasikan enkapsulasi paket yang mengakibatkan transmisi pesan

via TCP dengan Ethernet. Tanda pada header adalah tipe protokol untuk layer di atasnya,

dibutuhkan untuk menerima tumpukan protokol secara benar pada paket. Dalam layer TCP

nomer port receiver melayani tujuan sama, menggunakan komponen software TCP

menerima host melewatkan pesan untuk level proses aplikasi khusus.

Gambar 3.13 Enkapsulasi ketika pesan ditransmisikan via TCP sebuah Ethernet

Gambar 3.14 menunjukkan program user dan aplikasi berada pada satu jaringan virtual

mendukung TCP dan UDP dan pengimplementasi TCP dan UDP pada jaringan IP virtual

tunggal, menghilangkan perbedaan yang mendasari transmisi media.

IP

Applicat ion Applicat ion

TCP UDP

Gambar 3.14 Konsep programmer terhadap Internet TCP/IP

3.4.1 Pengalamatan IP

Aspek yang mungkin menjadi tntangan terbesar dalam desain IP yaitu skema

konstruksi nama dan pengalamatan host untuk routing paket IP untuk tujuannya. Skema

digunakan untuk menandai alamat host ke jaringan dan komputer terhubung harus mencakup

ketentuan beikut:

1) Harus universal, host banyak harus dapat mengirim paket ke host lain dalam Internet.

2) Harus efisien dalam penggunaan alokasi alamat, kemungkinannya dapat diprediksi

ukuran Internet dalam sejumlah jaringan dan alamat host seperti yang dibutuhkan.

Alokasi alamat harus dipartisi secara hati-hati untuk menjamin alamat tersebut berfungsi.

3) Skema alamat harus dipinjamkan sendiri untuk mengembangkan skema routing yang

efisien dan fleksibel, tetapi alamatnya tidak berisi informasi yang banyak dibutuhkan

untuk route sebuah paket ke tujuannya.

Desain yang diambil dari alokasi alamat Internet ditunjukkan gambar 3.15. Ada 4

alokasi kelas alamat Internet, A, B, C, dan D. Kelas D dipesan untuk komunikasi Internet

multicast, yang diimplementasikan hanya pada beberapa router Internet. Kelas E berisi range

alamat yang belum dialokasikan, yang disiapkan untuk kebutuhan masa depan.

7 24

Class A: 0 Network ID Host ID

14 16

Class B: 1 0 Network ID Host ID

21 8

Class C: 1 1 0 Network ID Host ID

28

Class D (mult icast): 1 1 1 0 Mult icast address

27

Class E (reserved): 1 1 1 1 unused0

Gambar 3.15 Struktur alamat Internet ditunjukkan dalam ukuran bit.

Alamat Internet 32 bit berisi identitas jaringan dan identitas host yang biasanya ditulis

sebagai sequence 4 angka desimal dipisahkan oleh titik. Masing-masing angka desimal

merepresentasikan sati dari 4 byte, atau oktet alamat IP. Nilai yang dijinkan untuk masing-

masing kelas alamat jaringan ditunjukkan oleh gambar 3.16.

Gambar 3.16 Reperesentasi desimal alamat Internet

3.4.2 IP Protocol

IP Protocol mentransmisikan datagram dari satu host ke host lainnya, biasanya

melewati router pertengahan. Format IP paket secara penuh sangat kompleks , tetapi gambar

3.17 menunjukkan komponen utamanya. Ada beberapa header field, tidak ditunjukkan dalam

diagram, itu digunakan oleh transmisi dan algoritma routing.

dataIP address of destinationIP address of source

header

up to 64 kilobytes

Gambar 3.17 Layout paket IP

1) Address Resolution

Modul resolusi alamat berkewajiban untuk konversi alamat Internet untuk alamat

jaringan spesifik tertentu (alamat fisik). Contohnya, jika jaringan dasar adalah Ethernet,

resolusi alamat mengkonversi alamat Internet 32 bit ke alamat Ethernet 48 bit.

2) IP Spoofing

Kita telah melihat paket IP berisi alamat sumber, alamat IP pada pengiriman

komputer. Bersama dengan alamat yang terenkapsulasi dalam data field (untuk paket UDP

dan TCP) sering digunakan oleh server untuk menggenerate alamat kembalian. Tidak ada

jaminan alamat sumber memberi kenyataan alamat pengirim. Pengirim jahat dapat dengan

mudah mengganti alamat yang berbeda dari yang sebenarnya dimiliki. Metode yang

digunakan untuk menyebarkan layanan permintaan ping dalam jumlah yang besar pada

komputer. Ping jahat meminta semua isi alamat IP sebagai target komputer dalam pengirim

field alamat. Ping merespon target secara langsung dengan memasukkan buffer, mencegah

legitimasi paket IP berjalan.

3.4.3 IP Routing

Paket layer IP route dari sumbernya ke tujuannya. Masing-masing router pada Internet

mengimplementasikan software layer IP untuk menyediakan algoritma routing.

1) Backbone

Backbone merupakan suatu media transmisi utama yang biasanya menyebar ke berbagai

arah suatu daerah tertentu san biasanya dipetakan. Router yang terhubung dari area non-

backbone ke backbone, jalurnya disebut jaringan backbone. Jalur pada backbone

biasanya mempunyai bandwidth tinggi dan replikasi untuk reabilitas.

2) Routing protocol

RIP versi 1 merupakan algoritma pertama yang digunakan dalam Internet dan merupakan

algoritma distance vektor. RIPv2 dikembangkan mengakomodasi tambahan kebutuhan

baru, termasuk classless interdomain routing., multicast yang lebih baik dan dibutuhkan

autentikasi pekt RIP untuk mencegah serangan pada router.

3) Default route

Sampai sekatrang, diskusi kita tentang algoritma routing telah menyarankan agar setiap

router menjaga routing tabel secara penuh, menunjukkan jalur ke setiap tujuan dalam

Internet. Skala Internet sekarang jelas tidak mungkin (nomer tujuan mencapai 1 juta dan

masih terus berkembang dengan cepat. Solusi pertama mengadopsi beberapa form grup

topologi alamat IP. Contoh aplikasi berdasarkan regional sebagai berikut:

Alamat 194.0.0.0 sampai 195.255.255.255 untuk Eropa

Alamat 198.0.0.0 sampai 199.255.255.255 untuk Amerika Utara

Alamat 200.0.0.0 sampai 201.255.255.255 untuk Amerika Tengah dan Selatan

Alamat 202.0.0.0 sampai 195.203.255.255 untuk Asia dan Pasifik

Solusi kedua membuat ukuran routing tabel sesederhana dan se efektif mungkin.

Dasarnya pengamatan akurasi routing informasi dapat disederhanakan dari sejumlah

besar router ke beberapa router saja yang menutup jalur backbone.

4) Routing pada subnet lokal

Alamat paket host pada jaringan yang sama sebagai pengirim ditransmisikan ke host

tujuan pada hop tunggal, menggunakan identifier host alamat untuk mendapatkan alamat

tujuan host pada dasar jaringan. Secara sederhana layer IP menggunakan ARP untuk

mendapatkan alamat jaringan tujuan dan kemudian menggunakan jaringan dasar untuk

trasnsmisi paket.

5) Classless Interdomain Routing (CIDR)

Masalah utama adalah kekurangan alamat kelas B untuk subnet lebih dari 255 host.

Alokasi kelas C tersedia. Solusi CIDR untuk masalah ini untuk mengalokasikan

sekumpulan alamat kelas C yang berkelanjutan untuk sebuah subnet dibutuhkan lebih

dari 255 alamat. Skema CIDR juga membuat kemungkinan membagi sub alokasi alamat

kelas B untuk alokasi multiple subnet.

3.4.4 IP version 6

IPv6 muncul sebagai inovasi baru untuk menambah alokasi alamat IP dari IPv4 yang

masih kurang untuk mencakup kebutuhan sekarang dan masa depan. Platform baru yang

dibuat akan mendukung IPv4 dan IPv6 sehingga memudahkan proses migrasi dari IPv4 ke

IPv5. Berikut ini bagian utama IPv6:

1) Alokasi alamat

Panjangnya 128 bit (16 byte)

2) Kecepatan routing

Menggunakan header yang lebih baik sehingga kecepatannya routing bertambah.

3) Layanan real-time dan khusus

Menggunakan label aliran dan prioritas.

4) Evolusi masa depan

Sebagai generasi header berikutnya.

5) Multicast dan anycast

Baik IPv4 maupun IPv6 mendukung transmisi multiole host dengan satu alamat saja.

6) Keamanan

Menggunakan ransmisi private data.

Source address(128 bits)

Destinat ion address(128 bits)

Version (4 bits) Priority (4 bits) Flow label (24 bits)

Payload length (16 bits) Hop limit (8 bits)Next header (8 bits)

Gambar 3.18 Layout header IPv6

3.4.5 Mobile IP

Komputer mobile seperti laptop dan palmlaptop dihubungkan ke Internet di lokasi yang

berbeda-beda dan berpindah-pindah tempat. Laptop di kantor mungkin terhubung dengan

Ethernet, terhubung ke Internet dengan router dan dapat terhubung lewat mobile phone.

Semua koneksi tersebut menggunakan IP dinamis (DHCP) dimana IPnya dapat berubah-

rubah sesuain waktu, lokasi dan keadaan.

Berikut ini mekanisme mobile IP:

Gambar 3.19 Mekanisme Mobile IP

3.4.6 TCP dan UDP

TCP dan UDP menyediakan kemampuan Internet dalam bentuk yang berguna untuk program

aplikasi. Developer aplikasi mungkin menginginkan layanan lain dari servis transfer,

contohnya untuk menyediakan jaminan dan keamanan, akan tetapi servis tersebut akan

membutuhkan lebih banyak dukungan daripada yang disediakan oleh IPv4. Saat ini akan

dijelaskan fungsi-fungsi kegunaan yang diberikan oleh TCP dan UDP kepada IP.

Kegunaan Port Karakteristik pertama yang harus diperhatikan adalah IP mensupport

komunikasi antara 2 atau lebih komputer (diidentifikasi berdasarkan alamat IP-nya), TCP dan

UDP, sebagai protokol transfer, harus menyediakan komunikasi antar prosesnya. Hal ini

diselesaikan dengan menggunakan port. Nomor-nomor port digunakan untuk mengalamatkan

suatu pesan ke dalam suatu proses di dalam suatu komputer dan hanya valid untuk komputer

tersebut. Sebuah nomor port terdiri dari 16-bit integer. Saat IP paket diterima oleh host

tujuan, TCP dan UDP layer software akan membaginya ke dalam proses-proses berdasarkan

port-port yang spesifik dalam host tersebut.

Fitur UDP UDP hampir seperti replika transfer-level dari IP. Sebuah UDP datagram di

enkapsulasi di dalam IP paket. UDP datagram mempunyai header yang mengikutsertakan

sumber dan alamat port tujuan (alamat host yang sesuai telah berada pada IP header), sebuah

length field dan checksum. Kita telah mengetahui bahwa IP paket dapat di-drop akibat

kemacetan atau network error. UDP tidak menyediakan mekanisme yang reliabel kecuali

checksum-nya, yang mana merupakan optional. Apabila field checksum tidak nol maka

komputer host yang menerima akan mengecek angka dari paket tersebut dan

membandingkannya dengan checksum yang telah diterima; apabila paket tersebut tidak

sesuai maka akan di-drop.

Fitur TCP TCP menyediakan fitur-fitur yang lebih canggih. Ia menyediakan pengantaran

yang lebih reliabel untuk byte yang panjang via abstraksi programming yang stream-based.

Mensyaratkan adanya jaminan keandalan pengiriman ke proses penerimaan semua

dari data yang disajikan kepada perangkat lunak TCP dengan proses pengiriman, dalam

urutan yang sama. TCP merupakan connection-oriented. Sebelum data yang ditransfer,

pengirim dan penerima proses harus bekerja sama dalam pembentukan bi-directional sebuah

saluran komunikasi. Sambungan hanya end-to-end perjanjian untuk melakukan transmisi data

yang dapat diandalkan; intermediate node seperti router tidak memiliki pengetahuan tentang

koneksi TCP, dan paket IP yang mentransfer data dalam transmisi TCP tidak harus semua

mengikuti rute yang sama.

TCP layer menyediakan mekanisme tambahan untuk menjamin reliabilitasnya.

Berikut keunggulan-keunggulannya :

Sequencing: Sebuah Proses pengiriman TCP membagi sungai menjadi urutan segmen

data dan mengirimkannya sebagai paket IP. Sebuah nomor urut dilampirkan ke setiap segmen

TCP. Ini memberikan jumlah byte dalam sungai untuk byte pertama dari segmen. Penerima

menggunakan nomor urut untuk memesan segmen yang diterima sebelum menempatkan

mereka di sungai input pada proses penerimaan. Tidak ada segmen dapat ditempatkan pada

input sungai sampai semua segmen bernomor lebih rendah telah diterima dan ditempatkan di

sungai, sehingga segmen yang tiba keluar oforder harus diadakan di sebuah penyangga

sampai tiba para pendahulu mereka.

Flow control: Pengirim memastikan untuk tidak membanjiri receiver atau

mengintervensi nodenya. Hal ini dicapai dengan sistem acknowledgements segmen. Setiap

kali berhasil penerima menerima catatan yang segmen itu nomor urut. Dari waktu ke waktu

mengirimkan penerima pengakuan ke pengirim memberikan nomor urutan tertinggi nomor-

segmen dalam aliran input bersama-sama dengan ukuran jendela. Jika ada aliran balik data,

penghargaan yang dibawa dalam segmen data normal, kalau mereka bepergian di segmen

pengakuan. Lapangan ukuran jendela dalam segmen pengakuan menentukan jumlah data

bahwa pengirim diperbolehkan untuk dikirim sebelum pengakuan berikutnya.

Retransmission: Pengirim mencatat nomor urutan segmen yang mengirimkan. Ketika

menerima pengakuan itu mencatat bahwa segmen telah berhasil diterima dan mungkin

kemudian menghapusnya dari buffer outgoing. Jika salah satu segmen tidak diakui dalam

batas waktu tertentu, pengirim mentransmisikan kembali itu.

Buffering: Penyangga yang masuk pada penerima digunakan untuk keseimbangan

aliran antara pengirim dan penerima. Jika masalah proses penerimaan operasi menerima lebih

lambat dari isu-isu pengirim mengirim operasi, jumlah data dalam buffer akan tumbuh.

Biasanya diekstrak dari buffer sebelum menjadi penuh, tetapi pada akhirnya mungkin buffer

overflow dan ketika itu terjadi masuk segmen tersebut hanya menjatuhkan tanpa merekam

kedatangan mereka. Oleh karena itu, kedatangan mereka tidak diakui dan pengirim wajib

untuk mentransmit ulang.

Checksum: Setiap segmen membawa checksum yang meliputi header dan data dalam

segmen. Jika segmen yang diterima tidak sesuai dengan checksum maka segmen dijatuhkan.

3.4.7 Domain names

Desain dan pelaksanaan dari Domain Name System CDNS) dijelaskan secara rinci dalam

Bab 9; kami memberikan ikhtisar singkat di sini untuk melengkapi diskusi kita mengenai

protokol Internet. Internet mendukung skema untuk penggunaan nama simbolik untuk host

"dan jaringan, seperti binklev.cs.mcgill.ca atau essex.ac.uk. Entitas yang bernama disusun

menjadi sebuah hirarki penamaan. Entitas yang bernama disebut domain dan nama-nama

simbolik disebut nama domain. Domains diorganisasikan secara hirarki yang dimaksudkan

untuk mencerminkan struktur organisasi mereka. hirarki penamaan sepenuhnya tergantung

pada tata letak fisik jaringan yang membentuk Internet. Nama Domain nyaman selama

pengguna manusia, tetapi mereka harus diterjemahkan ke Internet (IP) alamat sebelum

mereka dapat digunakan sebagai pengidentifikasi komunikasi. Ini adalah tanggung jawab

layanan tertentu, DNS. lulus program Aplikasi permintaan ke DNS untuk mengubah nama

domain yang pengguna menentukan ke alamat Internet.

DNS diimplementasikan sebagai proses server yang dapat dijalankan pada komputer host

mana saja di Internet. Setidaknya ada dua DNS server di setiap domain dan sering lebih.

Server di setiap domain memegang sebuah peta parsial dari pohon nama domain di bawah

domain. Mereka harus memegang setidaknya porsi yang terdiri dari semua domain dan nama

host di dalam domain, tetapi mereka sering mengandung porsi yang lebih besar dari pohon.

Menangani permintaan DNS server untuk menerjemahkan nama domain di luar bagian dari

pohon dengan mengeluarkan permintaan ke server DNS di domain yang relevan, melanjutkan

rekursif dari kanan ke kiri menyelesaikan nama segmen. Terjemahan yang dihasilkan

kemudian di-cache di server yang menangani permintaan yang asli sehingga permintaan masa

depan bagi penyelesaian mengacu pada nama-nama domain yang sama akan dapat

diselesaikan tanpa merujuk ke server lain. DNS tidak akan dapat dilaksanakan tanpa banyak

menggunakan caching, karena 'root' nama server akan berkonsultasi dalam hampir setiap

kasus, menciptakan akses pelayanan kemacetan.

3.4.8 Firewalls

Hampir semua organisasi membutuhkan konektivitas internet untuk memberikan layanan

kepada pelanggan mereka dan eksternal lainnya pengguna dan untuk memungkinkan

pengguna internal mereka untuk mengakses informasi dan layanan. Komputer di kebanyakan

organisasi cukup beragam, menjalankan berbagai sistem operasi dan aplikasi perangkat

lunak. Keamanan perangkat lunak mereka bahkan lebih beragam, beberapa di antaranya

dapat mencakup negara-of-the-art keamanan, tetapi sebagian besar akan memiliki sedikit atau

tidak memiliki kemampuan untuk memastikan bahwa komunikasi masuk dapat dipercaya dan

komunikasi keluar swasta jika diperlukan. Ringkasnya, dalam sebuah intranet dengan banyak

komputer dan berbagai perangkat lunak itu tidak dapat dihindari bahwa beberapa bagian dari

sistem akan memiliki kelemahan yang memaparkannya pada serangan keamanan. Bentuk

serangan yang lebih rinci dalam Bab 7.

Tujuan dari firewall adalah untuk memantau dan mengendalikan semua komunikasi

masuk dan keluar dari intranet. Firewall ini diterapkan oleh serangkaian proses yang

bertindak sebagai pintu gerbang ke intranet, menerapkan kebijakan keamanan ditentukan oleh

organisasi.

Tujuan dari kebijakan keamanan firewall dapat mencakup salah satu atau semua hal

berikut :

Service control : Untuk menentukan layanan yang host internal dapat diakses untuk akses

eksternal dan untuk menolak semua permintaan layanan yang masuk lainnya. Outgoing

servicerequests dan tanggapan kepada mereka mungkin juga dikendalikan. Tindakan

penyaringan ini dapat didasarkan pada isi dari paket IP dan TCP dan UDP permintaan yang

mengandung. Misalnya, masuk permintaan HTTP dapat ditolak kecuali mereka akan

diarahkan ke server web resmi host.

Behaviour control : Untuk mencegah perilaku yang melanggar kebijakan organisasi, adalah

anti-sosial atau tidak memiliki tujuan yang jelas dan sah sehingga dicurigai membentuk

bagian dari sebuah serangan. Beberapa tindakan penyaringan ini mungkin dapat diterapkan

pada tingkat LP atau TCP, tetapi yang lain mungkin memerlukan pesan penafsiran di tingkat

yang lebih tinggi. Sebagai contoh, penyaringan email 'spam' serangan mungkin memerlukan

pemeriksaan alamat email pengirim di header pesan atau bahkan isi pesan.

User control : Organisasi mungkin ingin membedakan antara para penggunanya, yang

memungkinkan beberapa akses ke layanan eksternal tetapi menghambat orang lain dari

berbuat demikian. Contoh pengguna kontrol yang mungkin lebih dapat diterima secara sosial

daripada beberapa adalah untuk mencegah perangkat lunak mengakui kecuali untuk

pengguna yang merupakan anggota tim administrasi sistem, dalam rangka untuk mencegah

infeksi virus atau perangkat lunak untuk mempertahankan standar. Contoh khusus ini

sebenarnya sulit untuk menerapkan tanpa menghambat penggunaan Web oleh pengguna

biasa.

Kebijakan harus dinyatakan dalam operasi penyaringan yang dilakukan oleh

proses penyaringan yang beroperasi pada beberapa tingkatan yang berbeda:

IP packet filtering : Ini adalah proses penyaring memeriksa paket IP individu. Mungkin

membuat keputusan berdasarkan alamat tujuan dan sumber. Mungkin juga memeriksa jenis

layanan bidang paket IP dan menafsirkan isi pengepakan berdasarkan jenis. Misalnya. itu

mungkin filter paket-paket TCP berdasarkan nomor port yang mereka ditangani. dan karena

jasa umumnya terletak di pelabuhan terkenal. ini memungkinkan paket data dapat disaring

berdasarkan layanan yang diminta. Misalnya. banyak pejantan melarang penggunaan NFS

server oleh klien eksternal.

TCP gateway : Sebuah proses gateway TCP cek semua koneksi TCP permintaan dan segmen

transmisi. Ketika proses gateway TCP terinstal, setting-up koneksi TCP dapat dikontrol dan

segmen TCP dapat diperiksa kebenaran (beberapa denial of service serangan menggunakan

TCP kelainan bentuk segmen untuk mengganggu sistem operasi klien). Bila dikehendaki,

mereka dapat disalurkan melalui tingkat-aplikasi gateway untuk memeriksa konten.

Application-level gateway : Aplikasi tingkat proses gateway bertindak sebagai proxy untuk

proses aplikasi. Sebagai contoh, kebijakan yang diinginkan internal tertentu yang

memungkinkan pengguna untuk melakukan koneksi Telnet ke host eksternal tertentu. Ketika

seorang pengguna menjalankan program Telnet di komputer lokal, ia mencoba untuk

membangun sebuah koneksi TCP dengan remote host. Permintaan ini dicegat oleh TCP

gateway. TCP gateway Telnet proxy memulai proses dan koneksi TCP yang asli adalah

diarahkan untuk itu. Jika proxy Telnet menyetujui operasi (pengguna berwenang untuk

menggunakan host yang diminta) itu membentuk hubungan lain yang diminta tuan rumah dan

kemudian relay semua paket-paket TCP di kedua arah. Proses proxy serupa akan dijalankan

di Telnet nama masing-masing klien, dan proxy yang sama bisa digunakan untuk FTP dan

layanan lainnya.

Keamanan dapat ditingkatkan dengan menggunakan dua router / filter secara seri, dengan

benteng dan server publik yang terletak di subnot terpisah yang menghubungkan router /

filter. Konfigurasi ini memiliki beberapa keuntungan keamanan:

Jika kebijakan benteng ketat, alamat IP dari host di dalam intranet bahkan tidak perlu

dipublikasikan ke dunia luar, dan alamat di dunia luar tidak perlu diketahui komputer

internal, karena semua komunikasi eksternal melewati proxy presesi di benteng, yang

tidak memiliki akses ke kedua.

Jika router pertama / filter ditembus atau terganggu, yang kedua, yang tidak terlihat

dari luar intranet dan karenanya kurang rentan. tetap untuk mengambil dan menolak

paket IP tidak dapat diterima.

Virtual private networks Virtual private network (VPN) memperpanjang batas

perlindungan firewall di luar intranet lokal dengan menggunakan saluran aman

cryptographically dilindungi di tingkat IP. Pada Subbab 3.4.4, kita diuraikan keamanan IP

ekstensi yang tersedia di IPv6 dan IPv4 dengan IPSec tunnelling [Thayer 1998]. Ini adalah

dasar bagi pelaksanaan VPN. Mereka mungkin dapat digunakan untuk setiap pengguna

eksternal atau untuk melaksanakan koneksi aman antara intranet yang terletak di lokasi yang

berbeda menggunakan link Internet publik.

3.5 Network case studies: Ethernet, wireless LAN and ATM

Pada awal 1980, US Institute of Electrical and Electronic Engineers (IEEE)

membentuk suatu komite untuk menentukan serangkaian standar untuk jaringan area lokal

(yang 802 Komite [IEEE 1990]), dan subkomite telah menghasilkan serangkaian spesifikasi

yang telah standar menjadi kunci untuk LAN. Dalam kebanyakan kasus, standar didasarkan

pada pra-standar industri yang sudah ada yang muncul dari penelitian yang dilakukan pada

1970-an.

Mereka berbeda dalam kinerja. efisiensi. kehandalan dan biaya, tetapi mereka semua

memberikan bandwidth relatif tinggi kemampuan jaringan lebih pendek dan menengah

distances.The standar IEEE 802.3 Ethernet umumnya telah memenangkan pertempuran untuk

Wired LAN pasar. dan kita menggambarkannya dalam Subbab 3.5.1 sebagai perwakilan kami

teknologi LAN dengan kabel. Meskipun implementasi Ethernet busur tersedia selama

beberapa bandwidth, prinsip-prinsip operasi adalah identik dalam semua mereka.

IEEE 802.5 yang standar Token Ring pesaing yang signifikan bagi banyak pada 1990-

an, menawarkan keuntungan over Ethernet, efisiensi dan bandwidth dukungan untuk jaminan,

tetapi sekarang sudah menghilang dari pasar.

802,4 IEEE Token Bus standar ini dikembangkan untuk aplikasi industri real-time

dengan persyaratan dan masih digunakan dalam domain tersebut. 802,6 IEEE Metropolitan

Area meliputi standar jarak hingga 50 km dan dimaksudkan untuk digunakan dalam jaringan

yang tersebar kota-kota.

The IEEE 802.11 Wireless LAN standar muncul agak kemudian tetapi sekarang

memegang posisi yang signifikan di pasar dengan produk-produk dari Lucent (WaveLAN)

dan vendor lainnya, dan kemungkinan untuk menjadi lebih penting dengan munculnya ponsel

dan perangkat komputasi di mana-mana. IEEE 802.11 standar dirancang untuk mendukung

komunikasi dengan kecepatan hingga 11 Mbps melalui jarak hingga 150 m antara perangkat

nirkabel yang dilengkapi dengan sederhana pemancar / penerima. Kami menguraikan prinsip-

prinsip operasi di Subbab 3.5.2.

The ATM technology emerged from major research and standardization efforts in the

telecommunications and computer industries in the late 1980s and early 1990s [CC1TI 1990].

Its purpose is to provide a high-bandwidth wide-area digital networking technology suitable

for telephone, dara and multimedia (high-quality audio and video) applications. Although the

uptake has been slower than expected, ATM is now the dominant technology for very high-

speed wide-area networking. It was also seen in some quarters as a replacement for Ethernet

in LAN applications, but it has been less successful in that marketplace due to competition

from 100 Mbps and 1000 Mbps Ethernets which are available at much lower cost. We outline

the principles of operation of ATM in Section 3.5.3.

3.5.1 Ethernet

Ethernet dikembangkan di Xerox Palo Alto Research Center pada tahun 1973 [Metcalfe dan

Boggs 1976; Shoch dkk. 1982: 1985] sebagai bagian dari program riset yang dilakukan di

sana pada workstation pribadi dan sistem terdistribusi. Ethernet pilot pertama berkecepatan

tinggi jaringan lokal, menunjukkan kelayakan dan kegunaan dari jaringan lokal berkecepatan

tinggi yang menghubungkan komputer di satu situs, yang memungkinkan mereka untuk

berkomunikasi pada kecepatan transmisi yang tinggi dengan tingkat kesalahan rendah dan

tanpa menonaktifkan penundaan. Prototipe asli Ethernet berlari pada 3 Mbps. Sistem ethernet

sekarang tersedia dengan bandwidth mulai dari 10 Mbps sampai dengan 1000 Mbps. Banyak

jaringan kepemilikan, telah dilaksanakan dengan menggunakan metode dasar yang sama

dengan biaya operasi / kinerja karakteristik yang cocok untuk berbagai aplikasi. Pada tingkat

biaya terendah, prinsip-prinsip yang sama operasi yang digunakan untuk menghubungkan

komputer mikro berbiaya rendah dengan kecepatan transmisi 100-200 kbps.

Ethernet tunggal sederhana atau bercabang bus-seperti garis sambungan

menggunakan media transmisi terdiri dari satu atau lebih segmen kabel terus dihubungkan

oleh hub atau repeater. Hub dan repeater adalah alat sederhana yang menghubungkan

potongan-potongan kawat, sehingga sinyal yang sama melewati mereka semua. Beberapa

Etherncts dapat dikaitkan pada tingkat protokol jaringan Ethernet dengan Ethernet switch

atau jembatan. Switch dan jembatan beroperasi pada tingkat frame Ethernet, forwarding

mereka untuk berdekatan Ethernets ketika tujuan mereka ada di sana. Erhemets terhubung

muncul sebagai jaringan tunggal lapisan protokol yang lebih tinggi, seperti IP (lihat Gambar

3.10, di mana IP subnet 138.37.88 dan 138.37.94 masing-masing terdiri dari beberapa

komponen Ethernets ditandai dihubungkan oleh Eswitch). Secara khusus, protokol ARP

(Subbab 3.4.2) dapat menyelesaikan alamat IP ke alamat Ethernet yang terhubung di set

Ethernets; masing-masing permintaan ARP disiarkan pada semua jaringan terkait lain dalam

subnet.

Metode operasi Ethernets didefinisikan oleh frase 'carrier sensing, multiple akses

dengan deteksi tabrakan' (disingkat: CSMA / CD) dan mereka termasuk dalam kelas jaringan

bus pertengkaran. Contention bus menggunakan satu medium transmisi untuk

menghubungkan semua host. Protokol yang mengelola akses ke media disebut kontrol akses

medium (MAC) protokol. Karena link satu menghubungkan semua host. Protokol MAC

menggabungkan fungsi sebuah protokol lapisan data-link (bertanggung jawab untuk transmisi

paket pada link komunikasi) dan protokol jaringan (bertanggung jawab untuk pengiriman

paket ke host) dalam satu lapisan protokol.

Packet broadcasting Metode komunikasi dalam jaringan adalah dengan CSMAJCD

broadcast paket-paket data pada media transmisi. Semua stasiun secara terus menerus

'mendengarkan' untuk medium untuk paket-paket yang dialamatkan kepada mereka. Setiap

stasiun berharap untuk mengirimkan pesan siaran satu atau lebih paket (disebut frame dalam

spesifikasi Ethernet) pada media. Setiap paket berisi alamat stasiun tujuan. alamat stasiun

pengiriman dan variabel-panjang urutan bit yang mewakili pesan yang akan dikirim. Hasil

pengiriman data pada 10 Mbps (atau pada kecepatan yang lebih tinggi ditentukan untuk 100

dan 1000 Mbps Ethernets) dan paket bervariasi panjang antara 64 dan 1518 byte, sehingga

waktu untuk mengirimkan sebuah paket di atas 10 Mbps. Ethernet adalah 5 ~ 1200

mikrodetik, tergantung pada panjangnya. Yang ditentukan sebagai MTU 1518 byte dalam

standar IEEE, meskipun tidak ada alasan teknis tertentu kecuali batas tetap harus membatasi

penundaan yang disebabkan oleh pertengkaran.

Ethernet packet layout Paket yang ditransmisikan oleh stasiun pada Ethernet memiliki

layout sebagai berikut :

Terlepas dari tujuan dan alamat sumber yang telah disebutkan, termasuk bingkai

tetap 8-byte awalan, lapangan panjang, data lapangan dan sebuah checksum. Awalan.

perangkat keras digunakan untuk tujuan dan waktu pembukaan ofa terdiri dari tujuh byte,

masing-masing berisi pola bit 10101010 diikuti oleh single-byte mulai frame pemisah (8

dalam diagram) dengan pola 10101011.

Terlepas dari kenyataan bahwa spesifikasi tidak memungkinkan lebih dari 1024

stasiun pada satu Ethernet, menempati alamat enam byte, menyediakan 248 alamat yang

berbeda. Hal ini memungkinkan setiap perangkat keras antarmuka Ethernet diberi alamat

unik oleh produsen, memastikan bahwa semua stasiun dalam rangkaian yang saling

berhubungan Ethernets akan memiliki alamat unik. The US Institute of Electrical and

Electronic Engineers (IEEE) bertindak sebagai otoritas alokasi alamat Ethernet. terpisah

mengalokasikan 48bit kisaran alamat produsen hardware interface Ethernet.

Lapangan data berisi semua atau sebagian (jika panjang pesan melebihi 1500 bytes)

dari pesan yang sedang dikirim. Terikat yang lebih rendah dari 46 byte di lapangan data yang

menjamin paket minimal panjang 64 bytes, yang diperlukan dalam rangka menjamin bahwa

tabrakan akan terdeteksi oleh semua stasiun pada jaringan, seperti yang dijelaskan di bawah

ini.

Frame check sequence adalah checksum yang dihasilkan dan disisipkan oleh pengirim

dan digunakan untuk memvalidasi paket oleh penerima. Paket dengan checksum salah

hanyalah dijatuhkan oleh lapisan datalink di stasiun penerima. Ini adalah contoh lain

penerapan end-to-end argumen: untuk menjamin pengiriman pesan. Sebuah protokol lapisan

transport seperti TCP, yang mengakui penerimaan dari masing-masing paket dan

mentransmisikan kembali paket-paket apa pun diakui, harus digunakan. Insiden korupsi data

dalam jaringan lokal sangat kecil sehingga penggunaan metode ini dijamin pengiriman

pemulihan ketika dibutuhkan adalah sepenuhnya memuaskan dan itu memungkinkan kurang,

protokol transport mahal seperti UDP untuk dipekerjakan bila tidak perlu untuk menjamin

pengiriman .

Packet collisions Bahkan dalam waktu yang relatif singkat yang diperlukan untuk

mengirimkan paket-paket yang terbatas ada probabilitas bahwa dua stasiun pada jaringan

akan mencoba untuk menyampaikan pesan secara bersamaan. Jika sebuah stasiun mencoba

untuk mengirimkan paket tanpa memeriksa apakah media sedang digunakan oleh stasiun lain,

tabrakan dapat terjadi.

Ethernet memiliki tiga mekanisme untuk menangani hal ini, kemungkinan. Yang

pertama disebut carrier sensing; antarmuka hardware di setiap stasiun mendengarkan

kehadiran sinyal (yang dikenal sebagai pembawa oleh analogi dengan radio siaran) dalam

medium. Bila stasiun ingin mengirimkan sebuah paket. Maka harus menunggu sampai tidak

ada sinyal hadir dalam medium dan kemudian mulai transmisi.

Sayangnya, operator tidak merasakan mencegah semua tabrakan. Kemungkinan

tabrakan tetap karena waktu yang terbatas 1: memperbaiki sebuah sinyal dimasukkan pada

suatu titik dalam medium (bepergian di kecepatan elektronik: sekitar 2 x 10 ^ 8 meter per

detik) untuk mencapai semua poin lainnya. Pertimbangkan dua stasiun A dan B yang sudah

siap untuk mengirimkan paket-paket pada waktu yang hampir bersamaan. Jika A mulai

mengirimkan terlebih dahulu. B dapat memeriksa dan tidak menemukan sinyal dalam

medium pada setiap waktu t < setelah A telah mulai mengirimkan. B kemudian mulai

mengirimkan data, mengganggu transmisi A. Kedua paket A dan paket B akan rusak oleh

gangguan.

Teknik yang digunakan untuk pulih dari gangguan tersebut disebut tabrakan Setiap

kali sebuah stasiun memancarkan paket perangkat keras melalui port output, tetapi juga

mendengarkan pada port input dan busur dibandingkan dua sinyal. Jika mereka berbeda,

maka tabrakan telah terjadi. Ketika ini terjadi berhenti stasiun transmisi dan menghasilkan

sinyal jamming untuk memastikan bahwa semua stasiun mengakui tabrakan. Sebagaimana

telah kita ketahui, ukuran paket minimum yang diperlukan untuk memastikan bahwa tabrakan

selalu terdeteksi. Jika kira-kira dua stasiun mentransmisikan secara bersamaan dari ujung-

ujung jaringan, mereka tidak akan menjadi sadar akan tabrakan selama 21: detik (karena

pengirim pertama harus tetap transmisi ketika menerima sinyal kedua). Jika mengirimkan

paket yang mereka memakan waktu kurang dari 1: untuk menjadi siaran, tumbukan tidak

akan melihat, karena masing-masing stasiun pengiriman tidak akan melihat paket lain sampai

selesai setelah itu transmisi-nya sendiri, sedangkan stasiun di antara kedua titik akan

menerima paket secara bersamaan, sehingga data korupsi.

Setelah jamming sinyal, transmisi dan mendengarkan semua stasiun membatalkan

paket saat ini. Stasiun transmisi kemudian harus mencoba untuk mengirimkan paket lagi

mereka kesulitan lebih lanjut sekarang muncul. Jika stasiun yang terlibat dalam tabrakan

semua upaya untuk Retransmit paket mereka segera setelah jamming sinyal, yang lain

mungkin akan terjadi tabrakan. Untuk menghindari hal ini, teknik yang dikenal sebagai back-

off digunakan. Masing-masing dari stasiun yang terlibat dalam sebuah tabrakan memilih

untuk menunggu waktu nt sebelum retransmitting. Nilai n adalah sebuah integer randall

dipilih secara terpisah di setiap stasiun dan dibatasi oleh L konstan yang didefinisikan dalam

perangkat lunak jaringan. Jika terjadi tabrakan lebih lanjut, nilai saya, adalah dua kali lipat

dan proses ini diulang jika perlu sampai dengan sepuluh usaha.

Akhirnya, perangkat keras antarmuka di stasiun penerima cek menghitung urutan, dan

membandingkannya dengan checksum yang ditransmisikan dalam paket. Menggunakan

semua teknik ini, stasiun terhubung ke Ethernet mampu mengelola penggunaan media

terpusat tanpa kontrol atau sinkronisasi.

Ethernet efficiency Efisiensi Ethernet adalah rasio jumlah paket ditransmisikan berhasil

sebagai proporsi dari jumlah maksimum teoritis yang dapat ditransmisikan tanpa tabrakan.

Hal ini dipengaruhi oleh nilai 1 ", karena interval 21" detik setelah transmisi paket dimulai

adalah 'jendela peluang' untuk tabrakan - tidak tabrakan dapat terjadi selambat-lambatnya 2't

detik setelah paket mulai ditransmisikan. Hal ini juga dipengaruhi oleh jumlah stasiun pada

jaringan dan tingkat aktivitas mereka.

Physical implementations Uraian di atas mendefinisikan MAC-layer protokol untuk semua

Ethernet. Diadopsi secara luas di seberang, sebuah pasar besar telah mengakibatkan

ketersediaan biaya yang sangat rendah controller hardware untuk menjalankan algoritma

yang diperlukan untuk pelaksanaannya, dan ini dimasukkan sebagai bagian standar dari

banyak komputer desktop dan konsumen.

Kami tabulasi bandwidth dan jangkauan maksimum saat ini tersedia berbagai konfigurasi

standar dan jenis kabel di bawah ini:

Konfigurasi diakhiri dengan penunjukan T diimplementasikan dengan kabel UTP unshielded

twisted kabel (telepon kabel), dan ini diselenggarakan sebagai hierarki hub dengan komputer

seperti daun pohon. Dalam hal ini, panjang segmen yang diberikan dalam meja kami adalah

dua kali jarak maksimum yang dibolehkan dari komputer ke sebuah hub.

3.5.2 IEEE 802.11 wireless LAN

Dalam bagian ini, kita meringkas karakteristik khusus jaringan nirkabel yang harus diatasi

oleh teknologi LAN nirkabel dan menjelaskan bagaimana IEEE 802.11 alamat mereka. IEEE

802.1 yang standar saya memperpanjang carrier-sensing Multiple Access (CSMA) prinsip

yang digunakan oleh Ethernet (IEEE 802.3) teknologi sesuai dengan karakteristik komunikasi

nirkabel. H yang standar 802.11 dimaksudkan untuk mendukung komunikasi antara komputer

yang terletak di dalam sekitar 150 meter dari satu sama lain dengan kecepatan hingga 11

Mbps.

Angka itu menggambarkan sebagian dari intranet termasuk LAN nirkabel. Beberapa

perangkat nirkabel bergerak berkomunikasi dengan sisa intranet melalui stasiun basis yang

merupakan jalur akses ke LAN dengan kabel, jaringan nirkabel yang terhubung ke dunia

melalui jalur akses untuk LAN konvensional dikenal sebagai jaringan infrastruktur.

Konfigurasi alternatif untuk jaringan nirkabel ini dikenal sebagai jaringan ad hoc.

Jaringan ad hoc tidak termasuk jalur akses atau base station. Mereka dibangun 'on the fly'

sebagai akibat dari saling deteksi dua atau lebih perangkat mobile dengan antarmuka nirkabel

di sekitar tempat yang sama. Jaringan ad hoc dapat terjadi, misalnya, ketika dua atau lebih

pengguna laptop di sebuah ruangan memulai sambungan ke stasiun yang tersedia. Mereka

mungkin kemudian berbagi file dengan meluncurkan sebuah file server proses di salah satu

mesin.

Stasiun dalam jaringan IEEE 802.11 menggunakan sinyal frekuensi radio (di band 2,4

GHz) atau infra-merah sinyal sebagai medium transmisi. Versi radio standar telah menerima

perhatian yang paling komersial dan kami akan menjelaskan itu. Menggunakan berbagai

frekuensi-frekuensi-seleksi dan teknik melompat untuk menghindari campur tangan eksternal

dan saling interferensi antara LAN nirkabel independen, yang tidak akan kita rinci di sini.

Kami berfokus pada perubahan pada CSMA / CD mekanisme yang diperlukan untuk

memungkinkan transmisi siaran untuk digunakan dengan transmisi radio.

Seperti Ethernet, MAC protokol 802.11 menawarkan kesempatan yang sama untuk

semua stasiun untuk menggunakan saluran transmisi, dan setiap stasiun dapat mengirimkan

langsung ke yang lain. Sebuah protokol MAC mengontrol penggunaan saluran oleh berbagai

stasiun. Adapun Ethernet, lapisan MAC juga melakukan (dia fungsi baik datalink layer dan

lapisan jaringan. Mengantarkan paket data ke host di jaringan.

Kita ingat bahwa tujuan pembawa penginderaan adalah untuk menentukan apakah

media gratis pada semua titik antara pengirim dan penerima stasiun dan dari tabrakan adalah

untuk menentukan apakah medium di sekitar penerima bebas dari gangguan selama proses

transmisi. Karena kekuatan sinyal yang tidak seragam di seluruh ruang di mana LAN nirkabel

beroperasi, pembawa deteksi dan tabrakan mungkin gagal dalam cara berikut:

Hidden stations : Carrier sensing mungkin gagal untuk mendeteksi bahwa stasiun lain

pada jaringan transmisi. Hal ini diilustrasikan pada Gambar 3.22. Jika Palmtop D adalah

transmisi ke base station E, laptop A mungkin tidak dapat merasakan sinyal D's karena

obstruksi radio ditampilkan. A mungkin kemudian mulai transmisi, menyebabkan tabrakan di

E kecuali jika langkah-langkah yang diambil untuk mencegah hal ini.

Fading : Karena hukum kuadrat terbalik dari propagasi gelombang elektromagnetik,

kekuatan sinyal radio berkurang secara cepat dengan jarak dari pemancar. Stasiun dalam

LAN nirkabel mungkin akan keluar dari jangkauan stasiun lain dalam LAN yang sama. Jadi

pada Gambar 3.22, laptop A mungkin tidak dapat mendeteksi transmisi oleh C, walaupun

masing-masing dapat menularkan sukses ke B atau E. Fading kekalahan kedua carrier sensing

dan deteksi tabrakan.

Collision masking : Sayangnya, 'mendengarkan' teknik yang digunakan dalam

Ethernet untuk mendeteksi tumbukan tidak terlalu efektif dalam jaringan radio. Karena

hukum kuadrat terbalik dimaksud di atas, sinyal yang dihasilkan secara lokal akan selalu

menjadi jauh lebih kuat daripada yang berasal sinyal di tempat lain, secara efektif

menenggelamkan transmisi remote. Jadi laptop A dan C mungkin keduanya secara bersamaan

mengirimkan kepada E. Tidak akan mendeteksi bahwa tabrakan, tapi E hanya akan menerima

transmisi kacau.

Meskipun falibilitas, pembawa merasakan tidak ditiadakan dengan IEEE 802.11

dalam jaringan; itu ditambah dengan penambahan slot reservasi mekanisme untuk protokol

MAC. Skema yang dihasilkan disebut pembawa penginderaan Multiple Access dengan

menghindari tumbukan (CSMA / CA).

Bila stasiun sudah siap untuk mengirimkan itu indra medium. Jika mendeteksi, no

carrier sinyal ini boleh berasumsi bahwa salah satu kondisi berikut benar:

1. Medianya tersedia.

2. Stasiun yang di luar jangkauan dalam proses untuk merequest sebuah slot.

3. Stasiun yang berada di luar jangkauan sedang menggunakan slot yang telah terlebih

dahulu dipesannya.

Slot-reservasi meliputi protokol pertukaran sepasang pesan singkat (frame) antara

bermaksud pengirim dan penerima. Yang pertama adalah permintaan untuk mengirim (RTS)

frame dari pengirim ke penerima pesan yang RTS menetapkan durasi untuk slotrequested.

Penerima menjawab dengan jelas untuk mengirim (CTS) frame, mengulangi durasi slot. Efek

dari pertukaran ini adalah sebagai berikut:

1. Stasiun yang dalam jangkauan pengirim akan mengambil frame RTS dan mencatat

durasinya.

2. Stasiun yang dalam jangkauan penerima akan mengambil frame CTS dan mencatat

durasinya.

Security Privasi dan integritas komunikasi keprihatinan yang jelas untuk jaringan nirkabel.

Setiap stasiun yang berada dalam jangkauan dan dilengkapi dengan penerima / pemancar

mungkin berusaha untuk bergabung dengan jaringan, atau gagal itu, mungkin menguping

transmisi antara stasiun lain. IEEE alamat standar 802.11 masalah ini. Hal ini membutuhkan

pertukaran otentikasi untuk setiap stasiun bergabung dengan jaringan di mana pengetahuan

tentang kunci terjerat ditunjukkan. Hal ini didasarkan pada sebuah shared-mekanisme

otentikasi kunci tu serupa yang dijelaskan dalam Bab 7. Hal ini efektif dalam mencegah

setiap stasiun yang tidak memiliki akses ke kunci bersama bergabung dalam jaringan.

3.5.3 Asynchronous Transfer Mode networks

ATM telah dirancang untuk membawa berbagai macam data termasuk data

multimedia seperti suara dan video. Ini adalah packet switching yang cepat jaringan

berdasarkan metode routing paket yang dikenal sebagai sel relay, yang dapat beroperasi lebih

cepat daripada packet switching konvensional. Itu mencapai kecepatan aliran dengan

menghindari DNS dan pengecekan error pada node intermediate dalam transmisi. Link

transmisi dan node harus memiliki kemungkinan yang rendah merusak data. Faktor lain yang

mempengaruhi kinerja adalah kecil, berukuran tetap unit-unit data dikirim, yang mengurangi

ukuran dan kompleksitas buffer dan delay antrian di antara node. ATM beroperasi dalam

modus terhubung, tetapi hanya dapat aconnection mengatur jika sumber daya yang cukup

tersedia. Setelah sambungan dibuat. kualitas (yaitu, dengan bandwidth dan latensi

karakteristik) dapat dijamin.

ATM adalah data-switching teknologi yang dapat diimplementasikan melalui jaringan

telepon digital yang ada, yang sampai sekarang sinkron. Ketika ATM berlapis melalui

jaringan berkecepatan tinggi sinkron link digital seperti yang ditetapkan untuk SONET

Synchronous Optical Network [Omidyar dan Aldridge 1993], ia menghasilkan lebih fleksibel

digital kecepatan tinggi jaringan paket dengan banyak virtual koneksi. Setiap koneksi virtual

ATM menyediakan bandwidth dan latensi jaminan. Virtual circuit yang dihasilkan dapat

digunakan untuk mendukung berbagai layanan dengan berbagai kecepatan. Ini meliputi suara

(32 kbps), faks, layanan sistem terdistribusi, video dan televisi definisi tinggi (100-150

Mbps). ATM [CCITT 1990] standar merekomendasikan penyediaan virtual circuit dengan

kecepatan transfer data hingga 155 Mbps atau 622 Mbps.

ATM layer menyediakan berorientasi sambungan layanan yang mentransmisikan

paket-paket dengan panjang tetap yang disebut sel. Sambungan terdiri dari urutan saluran

virtual dalam jalur virtual. Sebuah virtual channel (VC) adalah searah logis hubungan antara

dua endpoint dari link dalam jalur fisik dari source ke destination. Virtual path (VP) adalah

bundel saluran virtual yang berhubungan dengan jalur fisik antara dua switching node. Jalan

virtual dimaksudkan untuk digunakan untuk mendukung semi-permanen pasang sambungan

antara end-point. Saluran virtual dialokasikan secara dinamis ketika koneksi terbentuk.

Node di dalam ATM dapat memiliki 3 peran yang berbeda:

1. host yang menerima dan mengirim pesan.

2. VP switches yang memiliki tabel yang menggambarkan incomin dan outgoin virtual

path.

3. VP/VC switches yang memiliki tabel yang serupa untuk virtual path dan virtual

channel.

Sel ATM memiliki 5-byte header dan 48 byte data lapangan (Gambar 3.24). Data lengkap

lapangan selalu dikirim. bahkan ketika itu hanya sebagian diisi dengan data. 'Header berisi

pengidentifikasi untuk virtual mimbar dan pengidentifikasi untuk jalur virtual. yang bersama-

sama memberikan informasi yang diperlukan untuk rute sel di seluruh jaringan. Jalan virtual

pengidentifikasi mengacu pada jalur virtual tertentu pada link fisik di mana sel

ditransmisikan. Pengidentifikasi saluran virtual merujuk ke salah satu saluran virtual yang

spesifik di dalam jalan virtual. Field header lainnya digunakan untuk menunjukkan jenis ce ll,

dengan hilangnya sel prioritas dan batas sel.

ATM menyediakan layanan dengan latency rendah - switching penundaan adalah sekitar 25

mikrodetik per switch, memberikan, misalnya, latency dari 250 pesan mikrodetik ketika

melewati sepuluh switch. Ini membandingkan perkiraan kami baik dengan persyaratan

kinerja untuk sistem terdistribusi (Bab 3.2), menyatakan bahwa jaringan ATM interprocess

akan mendukung komunikasi dan interaksi client-server dengan kinerja yang serupa dengan,

atau lebih baik dari, yang sekarang tersedia dari jaringan area lokal. Sangat saluran

bandwidth tinggi dengan kualitas terjamin ofservice, cocok untuk transmisi aliran data

multimedia dengan kecepatan hingga 6 (X) Mbps, juga akan tersedia. Gigabits per detik

dapat dicapai dalam jaringan ATM murni.

3.6 Kesimpulan

Kami telah berfokus pada konsep jaringan dan teknik yang diperlukan sebagai dasar

untuk sistem terdistribusi dan telah mendekati mereka dari sudut pandang perancang suatu

sistem terdistribusi. Berlapis paket protokol jaringan dan menyediakan dasar untuk

komunikasi dalam sistem terdistribusi. Jaringan area lokal didasarkan pada penyiaran paket

pada medium bersama; Ethernet-teknologi yang dominan. Wide area network didasarkan

pada paket switching untuk rute paket ke tujuan mereka melalui jaringan yang terhubung.

Routing adalah mekanisme kunci dan berbagai algoritma routing yang digunakan, yang

vektor jarak-metode yang paling dasar tetapi efektif. Kontrol kemacetan diperlukan untuk

mencegah limpahan buffer di telepon dan di antara node.

Intemerworks yang dibangun oleh lapisan yang 'virtual' internetwork protokol di atas

koleksi jaringan dihubungkan oleh router. Internet protokol TCP / IP memungkinkan

komputer di Internet untuk berkomunikasi dengan satu sama lain dalam cara seragam terlepas

dari apakah mereka berada pada jaringan area lokal yang sama atau di berbagai negara:

Internet standar meliputi banyak protokol level aplikasi yang cocok untuk digunakan dalam

aplikasi terdistribusi luas. IPv6 memiliki ruang alamat yang jauh lebih besar dibutuhkan

untuk evolusi masa depan Internet dan penyediaan untuk persyaratan aplikasi baru seperti

kualitas layanan dan keamanan.

Mobile user yang didukung oleh MobileIP untuk wide-area roaming dan dengan

didasarkan pada LAN nirkabel IEEE 802.11 untuk konektivitas lokal. ATM menawarkan

bandwidth yang sangat tinggi berdasarkan komunikasi asynchronous virtual circuit dengan

jaminan kualitas layanan.