topik15-rangkaian komputer

202 OUM

TOPIK 15RANGKAIAN KOMPUTER

TOPIK 15 RANGKAIAN KOMPUTER

PENGENALAN

Dalam topik ini, kita akan memberi penumpuan terhadap rangkaian komputer. Rangkaianialah gabungan atau koleksi komputer yang dihubungkan antara satu sama lainmenggunakan berbagai media komunikasi dan peranti komunikasi yang membolehkanpengguna berkongsi data, maklumat, perkakasan dan perisian. Satu rangkaian bolehdisusun atau dikongfigurasikan dalam berlainan cara. Tiga topologi rangkaian yangutama yang akan dibincangkan dalam ini ialah bintang, bas dan gelang. Selain itu, kitajuga akan membincangkan 3 kaedah capaian rangkaian beserta perbandingannya. Diakhir topik ini, kita akan menyentuh satu lagi topik yang menarik iaitu jenis rangkaian.Antara jenis rangkaian ialah LAN, MAN dan WAN.

OBJEKTIF

Di akhir topik ini, anda seharusnya dapat:

1. mengenal pasti 3 topologi utama rangkaian komputer;

2. mengetahui 3 kaedah capaian rangkaian serta perbandingannya; dan

3. menamakan 3 jenis rangkaian komputer beserta ciri-cirinya.

15.1 RANGKAIAN KOMPUTER

Dapatkah anda fikirkan bagaimana susunan fizikal satu komputer dengankomputer yang lain dalam sesuatu rangkaian.

Setiap komputer dalam rangkaian boleh mencapai dan menggunakan perkakasan danperanti yang mungkin mahal ataupun tidak ekonomik untuk sebilangan kecil pengguna.Contohnya pencetak laser boleh dikongsi jika disambung ke rangkaian oleh penggunarangkaian yang dibenarkan.

Perisian yang mahal juga boleh dikongsi penggunaannya dengan menyimpan dalamsatu komputer yang boleh dicapai oleh semua pengguna. Perisian yang sedemikianadalah perisian versi rangkaian ataupun perisian yang perlu dibayar lesennya secaralesen tapak (site license).

Data atau maklumat yang disimpan dalam komputer yang dihubungkan ke rangkaianakan boleh dicapai dan dikongsi oleh pengguna rangkaian yang dibenarkan.

Rangkaian wujud dalam berbagai saiz, bilangan dan susunan. Rangkaian bolehdiwujudkan dengan merangkaikan dua buah komputer sehinggalah komputer seluruhsemesta atau dunia, yang lebih dikenali sebagai Internet.

OUM 203


15.2 TOPOLOGI RANGKAIAN

Topologi rangkaian, iaitu bagaimana susunan atau konfigurasi fizikal komputer dengankomputer yang lain dalam sesuatu rangkaian. Topologi rangkaian merujuk kepadabagaimana kaitan antara titik hujung atau stesyen, atau komputer yang disambungkankepada rangkaian. Topologi juga ialah bentangan fizikal rangkaian. Pandangan laintentang topologi ialah bagaimana media dipasang dan disambung ke nod (iaitukomputer atau peranti). Secara umumnya, topologi berkaitan dengan lapisan fizikal OSI.Tiga topologi yang lazim ialah bintang, bas dan gelang.

15.3 TOPOLOGI GELANG

Rajah 15.1 menunjukkan tatarajah topologi bintang iaitu semua nod atau komputerdihubungkan dengan membentuk satu gelung tertutup dan tiada komputer atau nod pusatwujud.

Rajah 15.1: Topologi gelang

204 OUM


Data atau mesej akan dihantar dalam satu arah. Jika nod A ingin menghantar mesejke nod C, token mesej itu akan dihantar dari nod A ke nod B. B akan mengabaikanmesej ini kerana bukan untuknya seperti yang ditunjukkan di dalam Rajah 15.2a. Bkemudiannya menghantar token mesej itu ke C. Nod C akan menerima mesej tersebutseperti yang ditunjukkan dalam Rajah 15.2b (lihat Rajah 15.2b) dan menghantar tokenperakuan terima ke nod A melalui nod D seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 15.2c.

Rajah 15.2: Penghantaran token mesej dalam rangkaian gelang

Dalam topologi gelang ini, token yang mengandungi mesej akan dihantar dari satu nodke nod bersebelahan hinggalah token itu sampai ke nod destinasi. Setiap nod tidak bolehmenyimpan token tanpa had masa. Token yang tidak berkenaan akan terus dihantarke nod bersebelahan. Token yang sampai ke nod berkenaan, akan segera dihantar kenod bersebelahan selepas isinya diambil/dibaca. Justeru itu, tiada satu pun nod yangakan menguasai atau memonopoli token tersebut.

Rangkaian gelang lazimnya menggunakan wayar pasangan terpiuh dan kabel gentianoptik dengan kelajuan lazim 4, 15, dan 100Mbps.

Dalam rangkain gelang, nod akan disambung ke peranti yang disebutunit capaian berbilang stesyen (multistation access unit, MAU) yangmembentuk gelang secara wayar dalaman.

Ada beberapa piawaian yang berkaitan dengan rangkaian gelang seperti yangdipiawaikan oleh ANSI seperti di dalam Jadual 15.1.

OUM 205


15.4 TOPOLOGI BAS

Dalam topologi bas sepertimana ditunjukkan dalam Rajah 15.3, media penghantaranterdiri dari wayar atau kabel tunggal yang setiap nod akan disambungkan. Kedua-duahujung kabel tidak akan dicantum seperti topologi gelang. Setiap hujung kabel akandipasang terminator untuk mengelak isyarat hilang atau isyarat suap balik.

Jadual 15.1: Piawaian ANSI bagi Rangkaian Gelang

Latihan 15.1

Bandingkan FDDI dengan CDDI.

Rajah 15.3: Topologi bas

206 OUM


Setiap nod mempunyai pengecam atau alamat tersendiri. Misalkan stesyen A hendakmenghantar bingkai-bingkai mesej (message frames) ke stesyen D. Bingkai mesej ituakan memasukkan alamat stesyen D dalam kepala bingkai. Bingkai itu akan berjalandalam bas dan melalui stesyen B (lihat Rajah 15.3). B membaca alamat danmengabaikan bingkai itu kerana bukan dialamatkan kepadanya. D mendapati bingkaiitu untuknya dan seterusnya menyalin kandungan bingkai tersebut. Setiap stesen akanmenghantar bingkai secara bergilir-gilir dalam satu bentuk kerjasama antara satu samalain.

Rangkaian bas juga ada beberapa piawaian. Piawaian yang paling terkenal ialahethernet atau IEEE802.3. Kelajuan lazim rangkaian bas ialah 10,100, dan 1000 MBps,menggunakan media wayar pasangan terpiuh dan kabel gentian optik.

15.5 TOPOLOGI BINTANG

Dalam topologi bintang, semua stesyen atau nod akan dihubungkan dengan satu nodatau stesyen pusat seperti dalam Rajah 15.4.

Rajah 15.4: Topologi bintang

Stesen atau nod pusat boleh dilaksanakan dalam dua pendekatan. Pendekatan pertamaialah nod ini akan menyiar bingkai mesej ke semua nod yang disambungkan dan hanyaada satu stesen sahaja yang boleh menghantar mesej. Konsep nod pusat seperti inidisebut hab (lihat seksyen 15.8). Pendekatan kedua ialah nod pusat hanya menghantarke stesyen destinasi sahaja dan lebih dari satu penghantaran boleh dilakukan padasetiap masa. Konsep kedua ini disebut konsep suis (lihat seksyen 15.9).

OUM 207


15.6 KAEDAH CAPAIAN RANGKAIAN

Kita mengamalkan kaedah capaian dalam kehidupan seharian iaitu kaedah bagaimanakita bersopan santun ingin memulakan perbualan, menarik perhatian, supaya mesej kitasampai ke sasaran. Begitu juga dalam rangkaian yang menentukan kaedah mencapaikemudahan rangkaian dalam menghantar dan menerima mesej.

Terdapat tiga kaedah capaian untuk stesyen/nod mencapai dan berkongsi rangkaianuntuk menghantar dan menerima data iaitu; kaedah undian, kaedah rebutan dan kaedahtoken seperti di dalam Rajah 15.5. Kaedah capaian ini mencerminkan topologi rangkaian.Kaedah capaian media atau rangkaian ini adalah sebahagian dari peraturan dalamprotokol lapisan pautan data.

Latihan 15.2

1. Apakah topologi?2. Apakah yang anda faham dengan konsep suis Topologi Bintang?

Rajah 15.5: Kaedah capaian

15.6.1 Kaedah Undian (Polling)

Dalam kaedah undian, peranti pemproses pusat atau nod pusat akan menjalankanpanggilan kepada setiap stesyen dalam rangkaian untuk menentukan jika stesyentersebut hendak menghantar mesej. Kemudian, setiap stesyen akan ditentukan gilirandalam menghantar mesej. Kaedah ini digunakan dalam topologi bintang. Kaedah iniakan mengurangkan perlanggaran data.

208 OUM


15.6.2 Kaedah Rebutan (Contention)

Setiap stesyen/nod mempunyai peluang capaian yang sama. Dalam kaedah rebutan,stesyen/nod menghantar mesej kepada rangkaian atas dasar siapa dulu layan dahulu.

Kaedah rebutan ini berfungsi dengan setiap stesyen memantau rangkaian jika ada mesejsedang dihantar. Jika tiada, sebarang stesyen/nod mula menghantar mesej. Kaedahmengesan sama ada mesej sedang dihantar dalam rangkaian disebut penderiaanpembawa (carrier sensing). Kebolehan setiap nod/stesyen mencapai media rangkaianuntuk menghantar mesej disebut capaian berbilang (multiple access). Penghantaranmesej yang banyak dan serentak akan menyetopikkan mesej tersebut bertembung ataumengganggu antara satu sama lain. Pertembungan ini disebut pelanggaran (collision).

Keseluruhan ketiga-tiga kaedah ini disebut kaedah penderiaan-pembawa capaian-berbilang dengan pengesanan ralat (carrier-sense multiple-access with collisiondetection, CSMA/CD). Dengan cara CSMA/CD, stesyen/nod akan menghantar mesejjika rangkaian dirasakan tidak digunakan. Jika berlaku pelanggaran data, kaedah CSMA/DA akan menghantar satu isyarat kepada semua stesyen/nod untuk memaklumkanbahawa pelanggaran telah berlaku. Setiap stesyen/nod akan berhenti menghantar dataapabila menerima isyarat ini. Kemudian, setiap stesyen/nod akan menentukan secararawak untuk memulakan kembali proses menghantar data. Semua ini berlaku dalamtempoh masa milisaat sahaja!

Kaedah ini digunakan dalam topologi bas. Piawaian berbagai senibina CSMA/CD diliputioleh piawaian IEEE802.3. Protokol untuk kaedah ini juga dikenali sebagai protokolEthernet.

15.6.3 Kaedah Penghantaran Token (Token-Passing)

Token ialah satu corak bit yang telah tertakrif iaitu dari segi saiz dan corak.

Dalam kaedah token, stesyen/nod akan menggunakan token untuk menghantar mesej(token boleh diibaratkan sebagai satu bekas kosong). Hanya terdapat satu token dalamrangkaian. Token ini akan sentiasa bergerak dalam rangkaian. Stesyen/nod akanmengambil token jika ia ingin menghantar data. Jika token itu kosong, stesyen/nod akanmemasukkan data ke dalam token dan melepaskan token kembali ke dalam rangkaian.Jika token tidak kosong, stesyen/nod akan melepaskan token kembali ke dalamrangkaian tanpa sebarang tindakan. Token yang berisi data ini akan dihantar ke seluruhrangkaian.Semua stesyen/nod lain akan melihat token ini, jika data pada token untukdirinya, data itu akan diambil dan token yang kosong dikembalikan kepada rangkaian.Proses ini akan berterusan.

Dalam kaedah ini, pelanggaran data dapat dielakkan. Ada kemungkinan yang token akanhilang jika nod yang menyimpan token itu rosak atau berlaku ralat penghantaran. Satunod akan dilantik sebagai monitor aktif dan nod lain dilantik sebagai monitor tunggu-sedia (standby) untuk memulihkan token yang hilang. Monitor aktif akan sentiasamenghantar mesej yang ia aktif. Jika monitor aktif gagal menghantar mesej, nod tunggu-sedia akan mengambilalih tugas monitor aktif. Kaedah ini menjamin tiada berlakukehilangan nod.

OUM 209


Kaedah token digunakan dalam topologi gelang dan bas. Dalam topologi bas, tertibgerakan token akan mengikut alamat setiap nod. Piawaian berkaitan token gelangialah IEEE802.5.

15.6.4 Perbandingan

Dua kaedah kawalan capaian media atau rangkaian yang lazim ialah kaedahpenghantaran token dan CSMA/CD. Jadual 15.2 menunjukkan perbandingan kedua-duakaedah atau protokol tersebut.

Jadual 15.2: Perbandingan Penghantaran Token dan CSMA/CD

Latihan 15.3

1. Apakah maksud piawaian IEEE802.3, 802.4 dan 802.5?2. Nyatakan kebaikan menggunakan kaedah penghantaran token.

15.7 JENIS RANGKAIAN

Antara jenis rangkaian ialah rangkaian kawasan setempat(local area network, LAN),rangkaian luas (wide area network, WAN), dan rangkaian metropolitan (metropolitanarea network, MAN) seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 15.6.

210 OUM


Untuk memahami jenis-jenis rangkaian, beberapa istilah penting diperkenalkan;

(i) Nod: Satu nod merujuk kepada satu peranti yang dihubungkan pada rangkaian. Contohsatu nod adalah satu komputer atau peranti storan.

(ii) Pelayan: Satu nod pelayan yang boleh berkongsi sumber dengan nod lain. Ia menyimpandata yang dicapai oleh nod pelanggan. Ia disebut juga sebagai pelayan fail, pelayanpencetak, pelayan web atau pelayan pangkalan data. Komputer pelayan juga berfungsimenguruskan rangkaian. Lazimnya ia merupakan sebuah komputer berkuasa tinggiyang menggunakan sistem pengendalian Unix atau Linux.

(iii) Pelanggan/stesyen kerja: Satu komputer yang boleh digunakan untuk mendapatkanperkhidmatan seperti data dan pemprosesan dari komputer pelayan, mencapai Internetdan sebagainya. Mungkin terdiri dari komputer peribadi atau stesyen kerja.

(iv) Komputer hos: komputer kerangka besar, mini komputer atau komputer pelayan.

15.7.1 Rangkaian Kawasan Setempat (LAN)

Rangkaian setempat (LAN) adalah satu rangkaian setempat yang digunakan untukberkongsi perisian, storan dan data. Ia biasanya bersaiz kecil dan tidak melibatkantalian telefon. Rangkaian LAN menghubungkan komputer dalam kawasan geografi yang

Rajah 15.6: Jenis-jenis rangkaian

OUM 211


terhad, seperti pejabat, sekolah dan lain-lain. LAN memerlukan saluran komunikasi,komputer dan peranti rangkaian, kad antaramuka rangkaian dan sistem pengendalianrangkaian.

Media yang digunakan terdiri dari kabel terpiuh, kabel sepaksi atau gentian optik. Perantiyang digunakan termasuk hab, pencetak dan komputer peribadi. Setiap komputer perlumempunyai NIC (Network Interface Card) untuk di sambungkan pada rangkaian. Duateknologi yang biasa digunakan pada LAN adalah Ethernet dan gelang token. Untukmenyambungkan dua LAN yang berbeza, peranti get laluan digunakan. Peranti titi ataupenghala boleh digunakan untuk menghubungkan rangkaian dengan dunia luar.

15.7.2 Rangkaian Kawasan Luas (WAN)

Rangkaian kawasan luas (WAN) adalah rangkaian komputer yang melibatkan jarak yangjauh atau kawasan geografi yang luas seperti negeri. Rangkaian ini memerlukangabungan talian telefon, mikrogelombang, satelit dan media penghantaran lain. WANboleh dianggap sebagai gabungan dua atau lebih LAN. Komputer dalam WAN biasanyadihubungkan melalui rangkaian awam. Sebagai contoh, UKM menggunakan talian suwauntuk menghubungkan rangkaian komputer di kampus utama Bangi dengan rangkaiankomputer di HUKM, Cheras. Rajah 15.7 menunjukkan contoh WAN.

Rajah 15.7: Rangkaian kawasan luas (WAN)

15.7.3 Rangkaian Kawasan Metropolitan (MAN)

Rangkaian kawasan metropolitan (MAN) terletak di antaran LAN dan WAN. MANmenyediakan khidmat yang lebih dari LAN termasuk gabungan suara, data, imej danvideo. MAN selalunya mengoptimumkan penghantaran suara dan data. MAN tidakberoperasi menggunakan talian telefon awam. MAN menggunakan media penghantaranberprestasi tinggi (lazimnya gentian optik) dan menjangkau seluruh bandar. Di Malaysia,MAN ini boleh dikaitkan dengan bandar bestari yang menyediakan rangkaian khas untuksesuatu bandar, misalnya Putrajaya.

212 OUM


15.8 PROTOKOL RANGKAIAN

Protokol adalah satu piawai untuk pertukaran data di antara satu komputerdengan komputer yang lain. Ia digunakan untuk mengawal komunikasidalam rangkaian.

Protokol terdapat dalam perisian rangkaian yang digunakan dan perkakasankomunikasi. Protokol menetapkan bagaimana penerima dan penghantar berkomunikasi.Dengan adanya protokol, dua peranti boleh berkomunikasi antara satu sama lain. Iamemastikan agar data dapat dihantar, kelajuan data yang dihantar adalah optimal,penetapan kaedah dupleks dan sebagainya. Dengan adanya protokol, peranti daripengilang yang berbeza boleh digunakan dengan peranti dari pengilang yang lain.Rangkaian yang mempunyai protokol berbeza tidak boleh berkongsi data antara satusama lain. Terdapat banyak protokol telah dibangunkan untuk tujuan penghantaran datadalam rangkaian. Selain protokol TCP/IP yang telah dibincangkan sebelum ini, adaprotokol lain yang terdapat di pasaran. Antaranya ialah seperti di dalam Jadual 15.3.

Jadual 15.3: Protokol yang Terdapat di Pasaran

Protokol Keterangan

SNA Protokol ini digunakan dalam rangkaian yang melibatkan(System Network komputer kerangkabesar dan minikomputer.Architecture) dari IBM

NetBEUI dari Microsoft Protokol ini digunakan untuk menghubungkan komputer dalamsatu rangkaian setempat. Sebagai contoh, kaedah perkongsiannetwork neighbourhood yang terdapat pada Windows 95/98adalah berasaskan protokol ini.

AppleTalk dati Apple Protokol ini digunakan untuk komputer jenis Macintosh.

IPX/SPX dari Novell Protokol ini digunakan untuk rangkaian komputer peribadi. Satuketika dahulu, protokol ini merupakan satu protokol yang palingbanyak digunakan dalam rangkaian komputer PC. Kini,protokol ini telah semakin kurang digunakan. (IPX =internetwork packet exchange, SPX = sequenced packetexchanged).

NetBIOS dari IBM Protokol ini digunakan dalam rangkaian komputer peribadi. Iajuga terdapat dalam Windows 95/98.

X.25 Protokol untuk rangkaian data awam.

X.400 Protokol untuk penghantaran mel elektronik antara komputer.

OUM 213


RUMUSAN

Dalam topik ini kita telah menyentuh satu topik yang menarik iaitu rangkaian. Sepertiyang dipelajari, rangkaian komputer ialah sistem komunikasi yang menyambung duaatau lebih komputer yang bekerjasama untuk bertukar maklumat dan berkongsi sumber.Rangkaian mungkin mudah atau kompleks, setempat atau tersebar di kawasan bumiyang luas. Perbezaan utama antara LAN, MAN dan WAN ialah keluasan kawasanliputannya. Setiapnya mungkin mempunyai berbagai kombinasi perkakasan sepertimikrokomputer, minikomputer, kerangka utama dan pelbagai peranti perisian. Sepertibiasa sebelum ke topik seterusnya, cuba dahulu latihan-latihan yang disediakan.

Latihan 15.4

1. Apakah perbezaan di antara WAN dan LAN?2. Apakah Topologi LAN?3. Nyatakan 2 jenis protokol yang terdapat di pasaran.

topik15-rangkaian komputer

Documents