networking protocol & LAN architecture

a.Protocol jaringan / networking protocol

a.Protokol Suite
Protokol adalah sebuah aturan atau standar yang mengatur atau mengijinkan terjadinya hubungan, komunikasi, dan perpindahan data antara dua atau lebih titik komputer. Protokol dapat diterapkan pada perangkat keras, perangkat lunak atau kombinasi dari keduanya. Pada tingkatan yang terendah, protokol mendefinisikan koneksi perangkat keras.
Protokol perlu diutamakan pada penggunaan standar teknis, untuk menspesifikasi bagaimana membangun komputer atau menghubungkan peralatan perangkat keras. Protokol secara umum digunakan pada komunikasi real-time dimana standar digunakan untuk mengatur struktur dari informasi untuk penyimpanan jangka panjang.
Sangat susah untuk menggeneralisir protokol dikarenakan protokol memiliki banyak variasi di dalam tujuan penggunaanya. Kebanyakan protokol memiliki salah satu atau beberapa dari hal berikut:
• Melakukan deteksi adanya koneksi fisik atau ada tidaknya komputer atau mesin lainnya.
• Melakukan metode "jabat-tangan" (handshaking).
• Negosiasi berbagai macam karakteristik hubungan.
• Bagaimana mengawali dan mengakhiri suatu pesan.
• Bagaimana format pesan yang digunakan.
• Yang harus dilakukan saat terjadi kerusakan pesan atau pesan yang tidak sempurna.
• Mendeteksi rugi-rugi pada hubungan jaringan dan langkah-langkah yang dilakukan selanjutnya
• Mengakhiri suatu koneksi.
Untuk memudahkan memahami Protokol, kita mesti mengerti Model OSI. Dalam Model OSI terdapat 7 layer dimana masing-masing layer mempunyai jenis protokol sesuai dengan peruntukannya.
Prinsip-prinsip Desain Protokol
Dalam membuat protokol ada tiga hal yang harus dipertimbangkan, yaitu efektivitas, kehandalan, dan Kemampuan dalam kondisi gagal di network.
Standarisasi Protokol
Agar protokol dapat dipakai untuk komunikasi diberbagai pembuat perangkat maka dibutuhkan standarisasi protokol. Banyak lembaga dunia yang bekerja untuk standarisasi protokol. Yang saat ini banyak mengeluarkan standarisasi protokol yaitu IETF, ETSI, ITU, dan ANSI.
b.TCP/IP
TCP/IP (singkatan dari Transmission Control Protocol/Internet Protocol)
Adalah standar komunikasi data yang digunakan oleh komunitas internet dalam proses tukar-menukar data dari satu komputer ke komputer lain di dalam jaringan Internet. Protokol ini tidaklah dapat berdiri sendiri, karena memang protokol ini berupa kumpulan protokol (protocol suite). Protokol ini juga merupakan protokol yang paling banyak digunakan saat ini. Data tersebut diimplementasikan dalam bentuk perangkat lunak (software) di sistem operasi. Istilah yang diberikan kepada perangkat lunak ini adalah TCP/IP stack.

Protokol TCP/IP dikembangkan pada akhir dekade 1970-an hingga awal 1980-an sebagai sebuah protokol standar untuk menghubungkan komputer-komputer dan jaringan untuk membentuk sebuah jaringan yang luas (WAN). TCP/IP merupakan sebuah standar jaringan terbuka yang bersifat independen terhadap mekanisme transport jaringan fisik yang digunakan, sehingga dapat digunakan di mana saja. Protokol ini menggunakan skema pengalamatan yang sederhana yang disebut sebagai alamat IP (IP Address) yang mengizinkan hingga beberapa ratus juta komputer untuk dapat saling berhubungan satu sama lainnya di Internet. Protokol ini juga bersifat routable yang berarti protokol ini cocok untuk menghubungkan sistem-sistem berbeda (seperti Microsoft Windows dan keluarga UNIX) untuk membentuk jaringan yang heterogen.

Protokol TCP/IP selalu berevolusi seiring dengan waktu, mengingat semakin banyaknya kebutuhan terhadap jaringan komputer dan Internet. Pengembangan ini dilakukan oleh beberapa badan, seperti halnya Internet Society (ISOC), Internet Architecture Board (IAB), dan Internet Engineering Task Force (IETF). Macam-macam protokol yang berjalan di atas TCP/IP, skema pengalamatan, dan konsep TCP/IP didefinisikan dalam dokumen yang disebut sebagai Request for Comments (RFC) yang dikeluarkan oleh IETF.

Protokol Komunikasi TCP/IP
Pada TCP/IP terdapat beberapa protokol sub yang menangani masalah komunikasi antar komputer. TCP/IP merngimplemenasikan arsitektur berlapis yang terdiri atas empat lapis, diantaranya adalah :

1. Protokol lapisan aplikasi : bertanggung jawab untuk menyediakan akses kepada aplikasi terhadap layanan jaringan TCP/IP. Protokol ini mencakup protokol Dynamic Host Configuration Protocol (DHCP), Domain Name System (DNS), Hypertext Transfer Protocol (HTTP), File Transfer Protocol (FTP), Telnet, Simple Mail Transfer Protocol (SMTP), Simple Network Management Protocol (SNMP), dan masih banyak protokol lainnya. Dalam beberapa implementasi stack protokol, seperti halnya Microsoft TCP/IP, protokol-protokol lapisan aplikasi berinteraksi dengan menggunakan antarmuka Windows Sockets (Winsock) atau NetBIOS over TCP/IP (NetBT).

2. Protokol lapisan antar-host : berguna untuk membuat komunikasi menggunakan sesi koneksi yang bersifat connection-oriented atau broadcast yang bersifat connectionless. Protokol dalam lapisan ini adalah Transmission Control Protocol (TCP) dan User Datagram Protocol (UDP).

3. Protokol lapisan internetwork : bertanggung jawab untuk melakukan pemetaan (routing) dan enkapsulasi paket-paket data jaringan menjadi paket-paket IP. Protokol yang bekerja dalam lapisan ini adalah Internet Protocol (IP), Address Resolution Protocol (ARP), Internet Control Message Protocol (ICMP), dan Internet Group Management Protocol (IGMP).

4. Protokol lapisan antarmuka jaringan : bertanggung jawab untuk meletakkan frame-frame jaringan di atas media jaringan yang digunakan. TCP/IP dapat bekerja dengan banyak teknologi transport, mulai dari teknologi transport dalam LAN (seperti halnya Ethernet dan Token Ring), MAN dan WAN (seperti halnya dial-up modem yang berjalan di atas Public Switched Telephone Network (PSTN), Integrated Services Digital Network (ISDN), serta Asynchronous Transfer Mode (ATM))

c.Propritary Versus Standard Terbuka
Perangkat lunak tak bebas (bahasa Inggris: proprietary software) – kadang disebut perangkat lunak berbayar, perangkat lunak sumber tertutup, perangkat lunak proprieter atau perangkat lunak berpemilik adalah perangkat lunak dengan pembatasan terhadap penggunaan, penyalinan, dan modifikasi yang diterapkan oleh proprietor atau pemegang hak. Pembatasan-pembatasan ini dapat dilakukan secara teknis maupun hukum, atau pun keduanya. Cara teknis dilakukan misalnya dengan memberikan berkas biner terbaca-mesin kepada pengguna dan menyimpan kode sumber terbaca-manusia. Cara hukum dapat melalui lisensi perangkat lunak, hak cipta, dan hukum paten. Hak eksklusif secara hukum atas perangkat lunak tak dibutuhkan oleh seorang proprietor suatu perangkat lunak untuk menjadi perangkat lunak tersebut tak bebas, karena perangkat lunak domain publik dan perangkat lunak di bawah suatu lisensi permisif dapat menjadi perangkat lunak tak bebas dengan mendistribusikan versi kompilasi program tanpa menyediakan kode sumbernya.
Pembatasan perangkat lunak tak bebas membuatnya menjadi antonim dari perangkat lunak bebas. Oleh perangkat lunak bebas, hukum yang sama yang digunakan oleh perangkat lunak tak bebas digunakan untuk mempertahankan kebebasan untuk menggunakan, menyalin, dan memodifikasi perangkat lunak.1 Perangkat lunak tak bebas mencakup freeware dan shareware. Perangkat lunak ini dapat berupa perangkat lunak komersial, meskipun perangkat lunak domain publik dan perangkat lunak bebas lainnya juga dapat dijual untuk suatu harga tertentu dan digunakan untuk tujuan komersial.

b.Lan architecture

a.Definisi DSL
Ethernet adalah teknologi jaringan yang berbasiskan jaringan komputer untuk local area network (LAN). Penamaan Ethernet didefinisikan sebagai wiring dan signaling melalui physical layer, dan format utamanya adalah protocol untuk media access control (MAC)/data link layer dari OSI model. Ethernet distandarisasi sebagai IEEE 802.3. Ethernet telah menjadi teknologi LAN yang paling banyak digunakan sejak tahun 1990 sampai sekarang, dan telah menggantikan banyak teknologi jaringan LAN seperti, token ring, FDDI, dan ARCNET.
Ethernet merupakan jenis perkabelan dan pemrosesan sinyal untuk data jaringan komputer yang dikembangkan oleh Robert Metcalfe dan David Boggs di Xerox Palo Alto Research Center (PARC) pada tahun 1972.
Ethernet merupakan sebuah teknologi yang sudah dikenal oleh masyarakat luas sebagai interface yang digunakan untuk konektivitas perangkat komputer maupun laptop, hampir di setiap jaringan LAN (Local Area Network) di seluruh dunia.

Selain karena harganya terjangkau, teknologi Ethernet sangat mudah diadaptasi oleh perangkat seperti modem, printer, scanner, faksimile, VoIP phone, serta perangkat teknologi informasi lainnya. Sejalan dengan perkembangan teknologi dan senakin meningkatnya kebutuhan masyarakat akan layanan komunikasi data, teknologi Ethernet juga digunakan sebagai interface dari layanan broadband data comunication, yang lebih dikenal dengan nama Metro Ethernet.

3.2. Jenis-jenis Ethernet
Arsitektur Ethernet diperkenalkan pada tahun 1970 oleh Xerox, dimana terdapat tiga jenis Ethernet yang dibedakan berdasarkan kecepatan daya akses datanya, yaitu:
3.2.1. Ethernet
Memiliki kecepatan akses data 10 Mbit/detik. Standar yang digunakan adalah: 10BaseT, 10BaseF, 10Base2 dan 10Base5.
a. 10BaseT
Pada Ethernet 10BaseT menggunakan topologi Star. Ethernet dengan topologi star ini paling banyak digunakan, karena mudah pemasangannya serta melakukan pengecekan jika ada kerusakan pada jaringan. Pada 10BaseT kabel yang dipakai bukan coaxial tapi kabel UTP. Spesifikasi dari 10BaseT adalah sebagai berikut:
? Panjang kabel per-segmen maksimum 100 m
? Jumlah segmen maksimum adalah 1024
? Jumlah node perjaringan 1024
? Menggunakan Hub dengan jumlah maksimum 4 buah
? Kabel yang digunkan UTP kategori 3 atau lebih
b.Definisi DSL
DSLatau Digital Subscriber Line merupakan sebuah layanan Internet berkecepatan tinggi yang bersaing dengan Internet kabel (cable Internet) untuk menyediakan akses online kepada pelanggan lokal. DSL beroperasi melalui kabel telepon tembaga standar (standard copper telephone line) seperti layanan dial-up, namun beberapa kali lebih cepat dibandingkan dengan dial-up.
Selain lebih cepat dibandingkan dengan dial-up, DSL juga tidak mengikat saluran telepon. Kehadirannya dengan layanan telepon tetap memungkinkan pengguna untuk berselancar di dunia maya sementara juga dapat menggunakan layanan telepon pada waktu yang sama.
Layanan DSL membutuhkan sebuah modem DSL, di mana terhubung dengan jack telepon dan komputer. Perangkat tersebut bertindak sebagai sebuah modulator, menerjemahkan sinyal digital komputer ke dalam tegangan yang dikirimkan melalui kabel telepon ke dalam sebuah hub terpusat yang dikenal sebagai sebuah DSLAM (Digital Subscriber Line Access Multiplier).
Dalam istilah awam, DSLAM bertindak sebagai sebuah switchboard untuk client DSL lokal, mengarahkan permintaan (request) dan merespon antara setiap alamat komputer client dan Internet.
Sebuah modem DSL biasanya disertakan dengan layanan Internet sebagai sebuah perangkat yang disewakan, dan akan dikembalikan pada akhir kontrak. Biasanya modem DSL tersebut hanya bersifat modem standar, tanpa kemampuan router ataupun kemampuan wireless. Jika Anda menginginkan kemampuan wireless sharing pada koneksi Internet yang tersedia, maka Anda dapat melakukan upgrade.



C.Kabel Modem
DEFINISI
Kabel modem adalah alat yang memberikan akses berkecepatan tinggi ke internet melalui jaringan kabel televisi. Sama halnya dengan respon dari modem analog tradisional, kabel modem memiliki keunggulan mempunyai kekuatan yang lebih, mampu mengirimkan data lebih cepat kira-kira 500 kali.
CARA KERJA KABEL MODEM
Akses arus internet melalui modem 28.8-, 33.6-, atau 56-kbps dikenal sebagai tehnologi modem “voiceband”. Seperti modem voiceband, kabel modem modulasi dan demodulasi data signal. Akan tetapi, kabel modem gabungan lebih fungsional untuk jasa internet dengan kecepatan tinggi.
Pada jaringan kabel, data dari jaringan ke pengguna adalah sebagai “downstream”, dimana data pengguna ke jaringan adalah sebagai “upstream”. Dari pandangan pengguna, kabel modem adalah 64/256 QAM FM penerima mampu mengirimkan data lebih dari 30 s/d 40 Mbps dalam satu kabel 6 MHz. Hal ini lebih cepat 500 kali dari dari modem 56 Kbps. Data dari penguna ke jaringan dikirim secara fleksibel dan terprogram diawasi dari “headend”. Modulasi data menggunakan pemancar QPSK/16 QAM dengan tingkatan data dari 320 Kbps – 10 Mbps. Tingkatan data upstream dan downstream mungkin dapat dikonfigurasikan secara fleksibel dengan menggunakan kabel modem.
Para pelanggan dapat melanjutkan ke penerima televisi kabel ketika penerima data pada kabel modem diantar ke personal komputer (PC) dengan bantuan “simple one-to-two splitter”. Service data yang ditawarkan oleh kabel modem mungkin dapat dibagi lebih dari 16 pengguna pada konfigurasi jaringan wilayah lokal (LAN).

Karena beberapa jaringan kabel sangat baik untuk jasa siaran televisi lokal, kabel modem mungkin menggunakan jalur telepon standar atau QPSK/16QAM modem menawarkan sistem kabel dua arah untuk mentransmisikan data upstream dari lokasi pengguna ke jaringan. Ketika jalur telepon menggunakan gabungan dengan jaringan siaran satu arah, sistem kabel data digunakan seperti sistem telephony return interface (TRI). Dalam jenis ini, satelit atau jaringan televisi tanpa kabel dapat juga digunakan sebagai jaringan data. Pada ujung-ujung kabel, data dari pengguna disaring oleh demodulasi upstream (atau telephone-return system, sebagai layaknya) untuk diproses lebih lanjut oleh sistem akhir kabel modem (CMTS-Cable Modem Termination System). CMTS adalah switching sistem, biasanya didesain untuk rute data dari sebagian besar pengguna kabel modem melalui jaringan multiplexed interface. CMTS menerima data dari internet dan provider untuk rute data pada pengguna kabel modem. Data dari jaringan ke grup pengguna dikirim ke modulasi 64/256 QAM. Hasilnya adalah para pengguna modulasi data lebih dari 6 MHz perchannel, yang mana pengalokasian spektrum untuk channel televisi kabel seperti untuk siaran ABC, NBC atau TBS ke semua pengguna
Kombinasi ujung-ujung kabel antara kanal data downstream dengan video, pay per-view, audio, dan program pemasangan iklan lokal yang akan diterima oleh televisi. Lalu kombinasi sinyal akan ditransmisikan jaringan distribusi kabel. Di tempat pengguna, sinyal televisi diterima oleh “set-stop-box”, sementara data pengguna diterima secara terpisah oleh kotak kabel modem dan dikirimkan ke PC. CMTS adalah elemen baru yang sangat penting untuk mendukung penggabungan service data komunikasi upstream dan downstream melalui jaringan kabel data. Jumlah channel upstream dan downstream yang ada pada CMTS dapat diklasifikasikan berdasarkan wilayah service, jumlah dari konsumen, tingkatan data yang ditawarkan pada masing-masing pengguna dan spektrum yang berbeda. Elemen penting lainnya dalam pengoperasian dan managemen day-to-day dari sistem kabel data adalah “Element Management System” (EMS). EMS adalah sistem pengoperasian yang didesain secara khusus untuk menyusun dan mengendalikan CMTS serta menggabungkan pelangganan kabel modem. Tugas pengoperasian termasuk persyaratan, administrasi day-to-day, monitoring, alarm, dan mengetes dari bermacam-macam komponen dari CMTS. Dari pusat network operations center (NOC), sebuah EMS dapat mendukung beberapa sistem CMTS dalam satu bagian wilayah geografis

KEISTIMEWAAN DARI SISTEM DATA KABEL
Selain modulasi dan demodulasi, kabel modem Inc. memiliki beberapa kegunaan yaitu diantaranya untuk memperluas jaringan siaran komunikasi ke “Wide-Area Network” (WANs). Lapisan jaringan dipilih sebagai Internet Protokol (IP) untuk mendukung internet dan service lebar jaringan dunia. Hubungan (link) lapisan data dibagi menjadi 3 bagian : logical link control, link security, dan Media Akses Control (MAC) sangat baik untuk sistem operasional kabel. Sistem arus pada kabel modem menggunakan bentuk format internet untuk transmisi data upstream dan downstream saluran data. Masing-masing saluran data upstream dan penggabungan data upstream pada jaringan kabel untuk memperluas jaringan internet WAN. Jumlah penambahan operasional kabel dapat memperbanyak saluran data upstream dan downstream untuk mendukung permintaan bandwidth pada jaringan kabel data. Dari keterangan diatas, pertumbuhan jaringan kabel data yang baru dapat diterapkan dalam metode yang sama dalam pertumbuhan internet LANs yang mana adalah lingkungan yang berbadan hukum.
Link keamanan yang diperbolehkan dibagi menjadi 3 bagian : Baseline privacy interface (BPI), security system interface (SSI), dan removable security module interface (RSMI). BPI menyediakan kabel modem dimana kerahasiaan data yang melintasi jaringan kabel oleh lalulintas data diantara pengguna kabel modem dan CMTS. Pengoperasiannya dilakukan oleh EMS yang memperbolehkan CMTS untuk memetakan identitas kabel modem untuk membayar pelanggan dan memperbolehkan akses pelanggan untuk masuk kedalam jasa jaringan data. Kerahasiaan dan syarat keamanan melindungi pengguna data seperti halnya mencegah pencurian jasa kabel data.