Networking dan Internetworking Lukito Edi Nugroho

Motivasi Networking Resource sharing: berbagi resource komputasi karena alasan demand >> supply Efisiensi pemanfaatan resources Mobilitas resources, mis: SETI@home Ekstensibilitas komputasi: komponen komputasi tidak harus terletak pada satu mesin  dasar bagi pembentukan sistem komputer terdistribusi Komunikasi: dua atau lebih komputer yang saling terhubung memungkinkan para pemakainya saling berkomunikasi Peningkatan kinerja (performance) Reliabilitas sistem secara keseluruhan Skalabilitas Kemudahan pemanfaatan komputer Ketidaktergantungan pada lokasi pemakai Transparansi

Komponen Network Komponen-komponen network: Hardware  resource komputasi Pada dasarnya bisa berupa komponen elektronis dengan apapun yang dilengkapi pengolah (processor): home consumer electronics, smart dust (wireless sensors), … Software (system-level)  support agar tujuan network bisa tercapai Pengelolaan resource sharing, mis: load balancing, mekanisme transparansi Komunikasi, mis: fungsi addressing & routing Protokol  kesepakatan-kesepakatan untuk mengatasi problem heterogenitas

Komponen Hardware Wireless sensor Internet-ready refrigerator Car computer Wrist watch with Personal-Area-Network capability

Komponen Software Hosts Links or local networks A D E B C 1 2 5 4 3 6 Routers

Jenis-Jenis Network Menurut luasan distribusi Menurut topologi Personal area network, dengan teknologi: Bluetooth, IrDa, ultra wide band (UWB) Local area network, dengan teknologi Ethernet, FDDI, token ring Wide area network, dengan teknologi ISDN, ATM Menurut topologi Star Bus Ring Mesh Tree Menurut media Wired Wireless

Personal Area Network (PAN) Network untuk komunikasi antar device dalam konteks seputaran individu (intra-personal communication) “Unconscious communication”  devices secara otomatis bisa saling terhubung dan berkomunikasi Bisa digunakan untuk personalisasi aktivitas  memrogram devices sesuai kebutuhan personal Teknologi utama: Bluetooth

Local Area Network Network dengan area cakupan yang sempit (rumah, kantor, sekumpulan bangunan) Teknologi utama: Ethernet Prinsip-prinsip kerja: Paket data dikirim ke semua host yang ada Menggunakan saluran secara bersama (sharing) Hanya ada satu pengirim pd satu saat Interface berfungsi sbg pengirim dan penerima Benturan antar paket (collision) hrs ditangani dng baik krn berpengaruh langsung thdp performance jaringan Ethernet controller

Ethernet Dikembangkan di Xerox PARC, menuruti standar IEEE 802.3, beroperasi pd laju 10 Mbps (Fast Ethernet memiliki laju 100 Mbps) Menggunakan metode broadcasting Semua host mendengarkan kiriman paket (frame) scr terus-menerus Tiap host menerima paket kiriman, tapi hanya host tujuan yg akan mempro-sesnya lebih lanjut

Ethernet: Metode CSMA/CD Carrier sense  pengirim mendeteksi “sinyal” carrier sbl mengirim. Collision detect  semua pengiriman dibatalkan bila terjadi benturan Di host tujuan dilakukan pemeriksaan integritas paket. Jika gagal, pengiriman dianggap gagal dan proses diulangi lagi

Wide Area Network Network dengan area cakupan yang luas, melibatkan packet switching exchanges (PSE) dan jaringan komunikasi publik Mode kerja: store-and-forward Teknologi: Asynchronous Transfer Mode (ATM)

Asynchronous Transfer Mode (ATM) Teknologi packet switching melalui cell relay Performance tinggi, karena Menghindari kontrol aliran dan pemeriksaan error di host perantara Ukuran paket (cell) tetap (fixed) Bisa beroperasi bila ada koneksi ATM. Koneksi ATM bisa terbentuk bila resource tersedia. Sekali koneksi terbentuk, performance dapat dijamin Bisa digunakan untuk data multimedia

Internetworking Sekumpulan network yang dihubungkan oleh peralatan-peralatan penghubung, yang berlaku seperti sebuah network besar

Tantangan dalam Internetworking Konektivitas  bagaimana menghubungkan dua atau lebih network ? Reliabilitas  ukuran internetwork sebanding dengan nilai (value) yang dikandungnya dan resiko gangguan yang mungkin menimpanya Manajemen network: konfigurasi, kinerja, keamanan, …

Model Referensi Open System Interconnection (OSI) Menjelaskan bagaimana informasi dari satu aplikasi mengalir melalui network dari satu komputer ke komputer lain Model OSI menggambarkan aktivitas transfer informasi ke dalam 7 kelompok aktivitas  tiap aktivitas diasosiasikan dengan satu lapisan Tiap lapisan bersifat self-contained  implementasi secara independen

Lapisan-Lapisan OSI Lapisan-lapisan tingkat atas: berurusan dengan aplikasi dan diimplementasikan dengan software Lapisan-lapisan tingkat bawah: berurusan dengan transport data. Lapisan fisis dan data link diimplementasikan dengan hardware & software

OSI dan Internetworking Node Router Router Node

TCP/IP Tumpukan protokol (protocol stack) yang secara de-facto mengimplementasikan Internet TCP/IP muncul sebelum model OSI, juga menggunakan konsep layering

Lapisan-Lapisan TCP/IP Lapisan Aplikasi Digunakan oleh aplikasi untuk berkomunikasi Data dalam format aplikasi dienkapsulasi ke dalam paket-paket protokol lapisan transport Lapisan Transport Transport paket secara end-to-end, tanpa tergantung jenis networknya Protokol TCP  connection-oriented dan UDP  connectionless Mulai membicarakan tentang reliabilitas transport

Lapisan-Lapisan TCP/IP Lapisan Network Pada mulanya, dirancang untuk mengirimkan paket data dalam satu network Dengan perkembangan internetworking  ditambah fungsionalitas pengiriman antar network (routing) Lapisan Data Link Mengirimkan paket dari lapisan network pada dua node (host) Interoperabilitas  bisa bekerja dengan lapisan data link yang berbeda. Contoh: Ethernet-PPP-PPPoE-WiFi (IEEE 802.11)

Contoh: Interoperabilitas Wired-Wireless Network fixed terminal mobile terminal server infrastructure network access point application application TCP TCP IP IP LLC LLC LLC 802.11 MAC 802.11 MAC 802.3 MAC 802.3 MAC 802.11 PHY 802.11 PHY 802.3 PHY 802.3 PHY

TCP/IP dan OSI

Protokol Sekumpulan aturan dan konvensi formal yang mengatur bagaimana komputer saling berkirim informasi melalui media network Sebuah protokol mengimplementasikan satu atau lebih lapisan Protokol LAN: bekerja di lapisan fisis dan data link, mengatur komunikasi di berbagai media LAN Protokol WAN: bekerja di lapisan fisis, data link, dan network dan mengatur komunikasi di berbagai media WAN Protokol routing: protokol pada lapisan network yang mengatur pertukaran informasi antar router  router bisa meneruskan informasi melalui jalur yang tepat Protokol network: berbagai protokol pada lapisan masing-masing

Aspek Desain Protokol Keefektifan: bagaimana pemakai atau software aplikasi dapat memanfaatannya Tantangan: kompleksitas  pendekatan layering Tiap layer mengimplementasikan satu fungsionalitas tertentu Reliabilitas: menangani error dalam transmisi (saluran transmisi selalu berpotensi gagal) Mekanisme deteksi dan koreksi error Contoh: mekanisme checksum (error detection) dan packet resend (error correction) dalam TCP