Membangun
Jaringan Komputer:
Mengenal Hardware dan Topologi Jaringan
1. Pendahuluan
Sejak memasyarakatnya
Internet dan dipasarkannya sistem operasi Windows95 oleh Microsoft,
menghubungkan beberapa komputer baik komputer pribadi (PC) maupun
server dengan sebuah jaringan dari jenis LAN (Local Area Network)
sampai WAN (Wide Area Network) menjadi sebuah hal yang biasa.
Demikian pula dengan konsep "downsizing" maupun
"lightsizing" yang bertujuan menekan anggaran belanja
khususnya peralatan komputer, maka sebuah jaringan merupakan satu hal
yang sangat diperlukan. Dalam makalah ini akan dibahas sebagian
komponen yang diperlukan untuk membuat sebuah jaringan komputer.
2. Sejarah Jaringan
Konsep jaringan komputer
lahir pada tahun 1940-an di Amerika dari sebuah proyek pengembangan
komputer MODEL I di laboratorium Bell dan group riset Harvard
University yang dipimpin profesor H. Aiken. Pada mulanya proyek
tersebut hanyalah ingin memanfaatkan sebuah perangkat komputer yang
harus dipakai bersama. Untuk mengerjakan beberapa proses tanpa banyak
membuang waktu kosong dibuatlah proses beruntun (Batch Processing),
sehingga beberapa program bisa dijalankan dalam sebuah komputer dengan
dengan kaidah antrian.
Ditahun 1950-an ketika jenis
komputer mulai membesar sampai terciptanya super komputer, maka sebuah
komputer mesti melayani beberapa terminal. (Lihat Gambar 1.) Untuk itu
ditemukan konsep distribusi proses berdasarkan waktu yang dikenal
dengan nama TSS (Time Sharing System), maka untuk pertama kali
bentuk jaringan (network) komputer diaplikasikan. Pada sistem TSS
beberapa terminal terhubung secara seri ke sebuah host komputer. Dalam
proses TSS mulai nampak perpaduan teknologi komputer dan teknologi
telekomunikasi yang pada awalnya berkembang sendiri-sendiri.
Gambar 1. Jaringan komputer model TSS.
Memasuki tahun 1970-an,
setelah beban pekerjaan bertambah banyak dan harga perangkat komputer
besar mulai terasa sangat mahal, maka mulailah digunakan konsep proses
distribusi (Distributed Processing). Seperti pada Gambar 2.,
dalam proses ini beberapa host komputer mengerjakan sebuah pekerjaan
besar secara paralel untuk melayani beberapa terminal yang tersambung
secara seri disetiap host komputer. Dala proses distribusi sudah mutlak
diperlukan perpaduan yang mendalam antara teknologi komputer dan
telekomunikasi, karena selain proses yang harus didistribusikan, semua
host komputer wajib melayani terminal-terminalnya dalam satu perintah
dari komputer pusat.
Gambar 2. Jaringan komputer model distributed processing.
Selanjutnya ketika
harga-harga komputer kecil sudah mulai menurun dan konsep proses
distribusi sudah matang, maka penggunaan komputer dan jaringannya sudah
mulai beragam dari mulai menangani proses bersama maupun komunikasi
antar komputer (Peer to Peer System) saja tanpa melalui komputer
pusat. Untuk itu mulailah berkembang teknologi jaringan lokal yang
dikenal dengan sebutan LAN. Demikian pula ketika Internet mulai
diperkenalkan, maka sebagian besar LAN yang berdiri sendiri mulai
berhubungan dan terbentuklah jaringan raksasa WAN.
3. Model referensi OSI dan Standarisasi
Untuk menyelenggarakan
komunikasi berbagai macam vendor komputer diperlukan sebuah aturan baku
yang standar dan disetejui berbagai fihak. Seperti halnya dua orang
yang berlainan bangsa, maka untuk berkomunikasi memerlukan
penerjemah/interpreter atau satu bahasa yang dimengerti kedua belah
fihak. Dalam dunia komputer dan telekomunikasi interpreter identik
dengan protokol. Untuk itu maka badan dunia yang menangani masalah
standarisasi ISO (International Standardization Organization)
membuat aturan baku yang dikenal dengan nama model referensi OSI (Open
System Interconnection). Dengan demikian diharapkan semua vendor
perangkat telekomunikasi haruslah berpedoman dengan model referensi ini
dalam mengembangkan protokolnya.
Model referensi OSI terdiri
dari 7 lapisan, mulai dari lapisan fisik sampai dengan aplikasi. Model
referensi ini tidak hanya berguna untuk produk-produk LAN saja, tetapi
dalam membangung jaringan Internet sekalipun sangat diperlukan.
Hubungan antara model referensi OSI dengan protokol Internet bisa
dilihat dalam Tabel 1.
Table 1. Hubungan referensi model OSI dengan protokol
Internet.
Model
OSI
|
TCP/IP
|
Protokol
TCP/IP
|
|
No
|
Lapisan
|
|
Nama
Protokol
|
Kegunaan
|
7
|
Aplikasi
|
Aplikasi
|
DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol)
|
Protokol untuk distribusi IP pada jaringan dengan jumlah
IP yang terbatas
|
DNS (Domain Name Server)
|
Data base nama domain mesin dan nomer IP
|
FTP (File Transfer Protocol)
|
Protokol untuk transfer file
|
HTTP (HyperText Transfer Protocol)
|
Protokol untuk transfer file HTML dan Web
|
MIME (Multipurpose Internet Mail Extention)
|
Protokol untuk mengirim file binary dalam bentuk teks
|
NNTP (Networ News Transfer Protocol)
|
Protokol untuk menerima dan mengirim newsgroup
|
POP (Post Office
Protocol)
|
Protokol untuk
mengambil mail dari server
|
SMB (Server Message Block)
|
Protokol untuk transfer berbagai server file DOS dan
Windows
|
6
|
Presentasi
|
SMTP (Simple Mail Transfer Protocol)
|
Protokol untuk pertukaran mail
|
SNMP (Simple Network Management Protocol)
|
Protokol untuk manejemen jaringan
|
Telnet
|
Protokol untuk akses dari jarak jauh
|
TFTP (Trivial FTP)
|
Protokol untuk transfer file
|
5
|
Sessi
|
NETBIOS (Network Basic Input Output System)
|
BIOS jaringan standar
|
RPC (Remote Procedure Call)
|
Prosedur pemanggilan jarak jauh
|
SOCKET
|
Input Output untuk network jenis BSD-UNIX
|
4
|
Transport
|
Transport
|
TCP (Transmission Control Protocol)
|
Protokol pertukaran data beroriantasi (connection
oriented)
|
UDP (User Datagram Protocol)
|
Protokol pertukaran data non-oriantasi (connectionless)
|
3
|
Network
|
Internet
|
IP (Internet Protocol)
|
Protokol untuk menetapkan routing
|
RIP (Routing Information Protocol)
|
Protokol untuk memilih routing
|
ARP (Address Resolution Protocol)
|
Protokol untuk mendapatkan informasi hardware dari nomer
IP
|
RARP (Reverse ARP)
|
Protokol untuk mendapatkan informasi nomer IP dari
hardware
|
2
|
Datalink
|
LLC
|
Network
Interface
|
PPP (Point to Point Protocol)
|
Protokol untuk point ke point
|
SLIP (Serial Line Internet Protocol)
|
Protokol dengan menggunakan sambungan serial
|
MAC
|
Ethernet, FDDI, ISDN, ATM
|
1
|
Fisik
|
|
|
|
|
|
|
|
Standarisasi masalah
jaringan tidak hanya dilakukan oleh ISO saja, tetapi juga
diselenggarakan oleh badan dunia lainnya seperti ITU (International
Telecommunication Union), ANSI (American National Standard
Institute), NCITS (National Committee for Information Technology
Standardization), bahkan juga oleh lembaga asosiasi profesi IEEE (Institute
of Electrical and Electronics Engineers) dan ATM-Forum di Amerika.
Pada prakteknya bahkan vendor-vendor produk LAN bahkan memakai standar
yang dihasilkan IEEE. Kita bisa lihat misalnya badan pekerja yang
dibentuk oleh IEEE yang banyak membuat standarisasi peralatan
telekomunikasi seperti yang tertera pada Tabel 2.
Tabel 2. Badan pekerja di IEEE
Working Group
|
Bentuk Kegiatan
|
IEEE802.1
|
Standarisasi interface
lapisan atas HILI (High Level Interface) dan Data Link termasuk MAC
(Medium Access Control) dan LLC (Logical Link Control).
|
IEEE802.2
|
Standarisasi lapisan LLC.
|
IEEE802.3
|
Standarisasi lapisan MAC
untuk CSMA/CD (10Base5, 10Base2, 10BaseT, dll.)
|
IEEE802.4
|
Standarisasi lapisan MAC
untuk Token Bus.
|
IEEE802.5
|
Standarisasi lapisan MAC
untuk Token Ring.
|
IEEE802.6
|
Standarisasi lapisan MAC
untuk MAN-DQDB (Metropolitan Area Network-Distributed Queue Dual
Bus.)
|
IEEE802.7
|
Grup pendukung BTAG
(Broadband Technical Advisory Group) pada LAN.
|
IEEE802.8
|
Grup pendukung FOTAG
(Fiber Optic Technical Advisory Group.)
|
IEEE802.9
|
Standarisasi ISDN
(Integrated Services Digital Network) dan IS (Integrated Services )
LAN.
|
IEEE802.10
|
Standarisasi masalah
pengamanan jaringan (LAN Security.)
|
IEEE802.11
|
Standarisasi masalah
wireless LAN dan CSMA/CD bersama IEEE802.3.
|
IEEE802.12
|
Standarisasi masalah
100VG-AnyLAN
|
IEEE802.14
|
Standarisasi masalah
protocol CATV
|
4. Ethernet
Ethernet adalah sistem
jaringan yang dibuat dan dipatenkan perusahaan Xerox. Ethernet adalah
implementasi metoda CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access with
Collision Detection) yang dikembangkan tahun 1960 pada proyek
wireless ALOHA di Hawaii University diatas kabel coaxial. Standarisasi
sistem ethernet dilakukan sejak tahun 1978 oleh IEEE. (lihat Tabel 2.)
Kecepatan transmisi data di ethernet sampai saat ini adalah 10 sampai
100 Mbps. Saat in yang umum ada dipasaran adalah ethernet berkecepatan
10 Mbps yang biasa disebut seri 10Base. Ada bermacam-macam jenis 10Base
diantaranya adalah: 10Base5, 10Base2, 10BaseT, dan 10BaseF yang akan
diterangkan lebih lanjut kemudian.
Pada metoda CSMA/CD, sebuah
host komputer yang akan mengirim data ke jaringan pertama-tama
memastikan bahwa jaringan sedang tidak dipakai untuk transfer dari dan
oleh host komputer lainnya. Jika pada tahap pengecekan ditemukan
transmisi data lain dan terjadi tabrakan (collision), maka host
komputer tersebut diharuskan mengulang permohonan (request)
pengiriman pada selang waktu berikutnya yang dilakukan secara acak (random).
Dengan demikian maka jaringan efektif bisa digunakan secara bergantian.
Untuk menentukan pada posisi
mana sebuah host komputer berada, maka tiap-tiap perangkat ethernet
diberikan alamat (address) sepanjang 48 bit yang unik (hanya
satu di dunia). Informasi alamat disimpan dalam chip yang biasanya
nampak pada saat komputer di start dalam urutan angka berbasis 16,
seperti pada Gambar 3.
Gambar 3. Contoh ethernet address.
48 bit angka agar mudah
dimengerti dikelompokkan masing-masing 8 bit untuk menyetakan bilangan
berbasis 16 seperti contoh di atas (00 40 05 61 20 e6), 3 angka didepan
adalah kode perusahaan pembuat chip tersebut. Chip diatas dibuat oleh
ANI Communications Inc. Contoh vendor terkenal bisa dilihat di Tabel 3,
dan informasi lebih lengkap lainnya dapat diperoleh di http://standards.ieee.org/regauth/oui/index.html
Tabel 3. Daftar vendor terkenal chip ethernet
Nomer kode
|
Nama vendor
|
00:00:0C
|
Sisco System
|
00:00:1B
|
Novell
|
00:00:AA
|
Xerox
|
00:00:4C
|
NEC
|
00:00:74
|
Ricoh
|
08:08:08
|
3COM
|
08:00:07
|
Apple Computer
|
08:00:09
|
Hewlett Packard
|
08:00:20
|
Sun Microsystems
|
08:00:2B
|
DEC
|
08:00:5A
|
IBM
|
Dengan berdasarkan address
ehternet, maka setiap protokol komunikasi (TCP/IP, IPX, AppleTalk,
dll.) berusaha memanfaatkan untuk informasi masing-masing host komputer
dijaringan.
A. 10Base5
Sistem 10Base5 menggunakan
kabel coaxial berdiameter 0,5 inch (10 mm) sebagai media penghubung
berbentuk bus seperti pad Gambar 4. Biasanya kabelnya berwarna kuning
dan pada kedua ujung kebelnya diberi konsentrator sehingga mempunyai
resistansi sebesar 50 ohm. Jika menggunakan 10Base5, satu segmen
jaringan bisa sepanjang maksimal 500 m, bahkan jika dipasang penghubung
(repeater) sebuah jaringan bisa mencapai panjang maksimum 2,5
km.
Seperti pada Gambar 5,
antara NIC (Network Interface Card) yang ada di komputer (DTE, Data
Terminal Equipment) dengan media transmisi bus (kabel coaxial)-nya
diperlukan sebuah transceiver (MAU, Medium Attachment Unit).
Antar MAU dibuat jarak minimal 2,5 m, dan setiap segment hanya mampu
menampung sebanyak 100 unit. Konektor yang dipakai adalah konektor 15
pin.
Gambar 4. Jaringan dengan media 10Base5.
Gambar 5. Struktur 10Base5.
B. 10Base2
Seperti pada jaringan
10Base5, 10Base2 mempunyai struktur jaringan berbentuk bus. (Gambar 6).
Hanya saja kabel yang digunakan lebih kecil, berdiameter 5 mm dengan
jenis twisted pair. Tidak diperlukan MAU kerena MAU telah ada didalam
NIC-nya sehingga bisa menjadi lebih ekonomis. Karenanya jaringan ini
dikenal juga dengan sebutan CheaperNet. Dibandingkan dengan
jaringan 10Base5, panjang maksimal sebuah segmennya menjadi lebih
pendek, sekitar 185 m, dan bisa disambbung sampai 5 segmen menjadi
sekitar 925 m. Sebuah segmen hanya mampu menampung tidak lebih dari 30
unit komputer saja. Pada jaringan ini pun diperlukan konsentrator yang
membuat ujung-ujung media transmisi busnya menjadi beresistansi 50 ohm.
Untuk jenis konektor dipakai jenis BNC.
Gambar 6. Jaringan dengan media 10Base2.
Gambar 7. Struktur 10Base2.
C. 10BaseT
Berbeda dengan 2 jenis
jaringan diatas, 10BaseT berstruktur bintang (star) seperti terlihat di
Gambar 8. Tidak diperlukan MAU kerena sudah termasuk didalam NIC-nya.
Sebagai pengganti konsentrator dan repeater diperlukan hub karena
jaringan berbentuk star. Panjang sebuah segmen jaringan maksimal 100 m,
dan setiap hub bisa dihubungkan untuk memperpanjang jaringan sampai 4
unit sehingga maksimal komputer tersambung bisa mencapai 1024 unit.
Menggunakan konektor modular
jack RJ-45 dan kabel jenis UTP (Unshielded Twisted Pair) seperti kabel
telepon di rumah-rumah. Saat ini kabel UTP yang banyak digunakan adalah
jenis kategori 5 karena bisa mencapai kecepatan transmisi 100 Mbps.
Masing-masing jenis kabel UTP dan kegunaanya bisa dilihat di Table 4.
Tabel 4. Jenis kabel UTP dan aplikasinya.
Kategori
|
Aplikasi
|
Category 1
|
Dipakai untuk komunikasi
suara (voice), dan digunakan untuk kabel telepon di rumah-rumah.
|
Category 2
|
Terdiri dari 4 pasang
kabel twisted pair dan bisa digunakan untuk komunikasi data sampai
kecepatan 4 Mbps.
|
Category 3
|
Bisa digunakan untuk
transmisi data dengan kecepatan sampai 10 Mbps dan digunakan untuk
Ethernet dan TokenRing.
|
Category 4
|
Sama dengan category 3
tetapi dengan kecepatan transmisi sampai 16 Mbps.
|
Category 5
|
Bisa digunakan pada
kecepatan transmisi sampai 100 Mbps, biasanya digunakan untuk
FastEthernet (100Base) atau network ATM.
|
D. 10BaseF
Bentuk jaringan 10BaseF sama
dengan 10BaseT yakni berbentuk star. Karena menggunakan serat optik
(fiber optic) untuk media transmisinya, maka panjang jarak antara NIC
dan konsentratornya menjadi lebih panjang sampai 20 kali (2000 m).
Demikian pula dengan panjang total jaringannya. Pada 10BaseF, untuk
transmisi output (TX) dan input (RX) menggunakan kabel/media yang
berbeda.
E. Fast Ethernet (100BaseT series)
Selai jenis NIC yang telah
diterangkan di atas, jenis ethernet chip lainnya adalah seri 100Base.
Seri 100Base mempunyai beragam jenis berdasarkan metode akses datanya
diantaranya adalah: 100Base-T4, 100Base-TX, dan 100Base-FX. Kecepatan
transmisi seri 100Base bisa melebihi kecepatan chip pendahulunya (seri
10Base) antara 2-20 kali (20-200 Mbps). Ini dibuat untuk menyaingi
jenis LAN berkecepatan tinggi lainnya seperti: FDDI, 100VG-AnyLAN dan
lain sebagainya.
5. Desain Jaringan
Pada saat kita telah
mengetahui perangkat pendukung untuk membangun sebuah jaringan, maka
langkah selanjutnya adalah mendesain jaringan sesuai yang kita
perlukan. Apakah jaringan yang akan kita bangun akan berbentuk garis
lurus (bus), bintang (star), lingkaran (ring),
ataukah jaring (mesh) yang paling rumit? Juga apakah kecepatan
transmisi jaringan kita merupakan jaringan rendah sampai menengah
(beberapa M s/d 20Mbps), jaringan berkecepatan tinggi (ratusan Mbps)
atau berkecepatan ultra tinggi (lebih dari 1Gbps)? Demikian pula media
apa yang akan kita gunakan, apakai berbentuk jaringan kabel (wireline)
atau memanfaatkan gelombang radio (wireless)? Yang terakhir,
apakah jaringan kita untuk jaringan utama (backbone LAN) ataukah
jaringan biasa (floor LAN) yang tentu saja memerlukan prasarana yang
berbeda. Mungkin Tabel 5 bisa dibuat sebagai referensinya.
Tabel 5. Faktor-faktor mendesain LAN
Jenis LAN
|
Topologi
|
Bus
|
Star
|
Ring
|
Token Ring
|
Token Bus
|
Mesh
|
Kecepatan
|
Menengah (beberapa s/d 20
Mbps)
|
Tinggi (100 s/d ratusan
Mbps)
|
Ultra (lebih dari 1 Gbps)
|
Media transmisi
|
Kabel (wireline)
|
Gelombang radio (wireless)
|
Tingkatan LAN
|
Utama (backbone LAN)
|
Biasa (floor LAN)
|
6. Penutup
Demikianlah setelah kita
membicarakan dan mengenal beberapa alat dan sarana untuk sebuah
jaringan, diharapkan akan lebih membuka wahana dan pengetahuan kita
dalam merencanakan pembuatan sebuah jaringan. Setelah itu kita akan
berusaha menelusuri lagi pembicaraan dari segi software, bentuk
jaringan dan beberapa pemanfaatannya dalam tulisan selanjutnya dibagian
ke-dua.
Referensi:
1. UNIX User Japan, Ed. 7, Vol. 5, No. 70, Mei 1998.
2. O. Koizumi, "Zukaide wakaru LAN nosubete," Nihon
Jitsugyo Shuppan, Tokyo Agustus 1998.
3. Linux Japan, Ed. 2, Vol. 1, No. 4, Januari 1999.
4. H. Koyama, et.al, "Linux nyuumon,"
Toppan-shuppan, Tokyo, Oktober 1996.
5. Maebara, "Linux de Internet," Fuki-shuppan,
Tokyo, April 1996.
|
