BAB 1: NETWORKING

FUNDAMENTALS

Cisco Certified Network Associate R&SReza Aditya Firdaus

Dasar Jaringan

Teknologi jaringan sudah berkembang secara

eksponensial 15 tahun terakhir

Berawal dari kebutuhan pengguna agar bisa saling

berbagi data dan perangkat (seperti printer,

scanner, dll). Dan lebih maju lagi telnologi

videoconference sudah ditemukan dan teknologi

tersebut dapat di transportasikan melalui jaringan

data

Dasar Jaringan

Dengan adanya perangkat jaringan memungkinkanperangkat (PC) dapat saling membagi informasi denganmenggunakan bahasa komputer tertentu berupa kode-kode biner 0 atau 1

Dasar Jaringan

Pada gambar diatas adalah topology sebuah router

dalam membangun sebuah jaringan

Protokol Routing

Ketika anda mememiliki lebih dari satu Router, maka

akan lebih mudah jika anda menggunakan protokol

routing untuk melakukan pembagian informasi rute

jaringan atar Router.

Terminologi Jaringan

Collision Domain

Segmen jaringan yang memiliki banyak host dan saling

membagi bandwith yang sama. Jika dua host

melakukan pengiriman secara bersamaan maka akan

terjadi Collision, kondisi seperti ini biasa terjadi di Hub

Broadcast Domain

Domain dimana semua perangkat dapat menerima

dan berpartisipasi pada broadcast yang dikirim ke

sebuah host atau server. Router dapat memisahkan

broadsact domain ini.

Perangkat Jaringan

Perangkat yang digunakan dalam sebuah jaringan:

Hub: Multiple port repeater

Bridge: Melakukan segmentasi jaringan menggunakan

alamat hardware (MAC Address)

Switch: Disebut juga multiple bridge dengan

kemampuan intelegensi lebih tinggi

Router: Melakukan segmentasi jaringan dengan alamat

logika (IP address)

Hub (Multi-Port Repeater)

Memiliki satu Collision Domain dan satu Broadcast

Domain

Transparent Bridges

Bridge memisahkan Collision Domain tetapi masih

memiliki satu Broadcast Domain

Bisa dikatakan Bridge mengurangi Collision dalam

satu Broadcast Domin. Semakin banyak PC yang

terhubung ke Bridge, Broadcast Domainnya akan

semakin besar pula.

Switch (Multi-Port Brigde)

Setiap port pada Switch adalah sebuah Collision Domain yang terpisah tetapi Switch tetap masihmemiliki satu Broadcast Domain

Sifatnya sama seperti Bridge. Hanya saja Switch memiliki port yang lebih banyak dan kemampuanintelegensi lebih tinggi.

Router

Setiap interface pada router adalah Collision

Domain dan Broadcast Domain yang terpisah

Alamat Hardware dan Logika

Referensi Model OSI

OSI (Open System Interconnection) adalah sebuah standard yang di ciptakan oleh

ISO (International Organization for

Standardization)

ISO

ISO adalah istilah dalam bahasa Yunani yang artinya “sama”

Kenapa dibutuhkan OSI?

Menyediakan standar proses komunikasi di jaringan kedalam bentukyang lebih kecil dan sederhana

Penggantian Model OSI pada sebuah lapisan (layer) tidak akanmempengaruhi lapisan lain.

Mendorong standarisasi industri untuk men”sama”kan standarkomunikasi agar perangkat yang berbeda merek dapat berkomunikasisatu sama lain.

Lapisan OSI dan Fungsinya

7 Application File, print, message, database, dan application services

6 Presentaion Translasi (format) data

5 Session Kontrol dialog (memelihara, melacak, dan mengakhiri

sesi antar aplikasi)

Konsen untuk komunikasi host-to-host

4 Transport Komunikasi End-to-End

3 Network Routing, alamat logika

Konsen untuk jaringan lokal dan fisik (physical)

2 Datalink Framing, alamat fisik (MAC Address)

1 Physical Topologi fisik

Contoh Lapisan Application

Application Telnet, File Transfer Protocol (FTP), Simple Mail Transfer

Protocol (SMTP), Trivial File Transfer Protocol (TFTP), HTTP,

HTTPS, SNMP, DNSPresentation

Session

Lapisan aplikasi: mengidentifikasi dan

menetapkan ketersediaan mitra komunikasi

yang dibutuhkan oleh user (protokol komunikasi

di lapisan aplikasi)

Transport

Network

Datalink

Physical

Contoh Lapisan Presentation

Application Rich Text Format, Musical Instrument, Digital Inteface, Quick

Time Movies, MPEG filesPresentation

Session

Lapisan ini menjamin bahwa informasi (format

data) yang dikirim oleh lapisan aplikasi dari

satu sistem akan bisa dibaca oleh lapisan

aplikasi lainnya di tujuan.

Transport

Network

Datalink

Physical

Contoh Lapisan Session

Application Xwindow, Network File System (NFS), Stuctured Query

Language (SQL), Remote Procedure Call (RPC)Presentation

Session

Lapisan ini bertanggung jawab untuk

(menjaga, memelihara, dan memutuskan) agar

setiap aplikasi dapat berjalan secara terpisah.

Transport

Network

Datalink

Physical

Contoh Lapisan Transport

Application

• Menyediakan mekanisme penetapan, pemeliharaan

dan pemutusan hubungan sirkuit virtual (virtual

circuit)

• Bertanggung jawab memberikan komunikasi yang

handal (Reliable Network Communication) antar

end-to-end sebuah node di jaringan

Presentation

Session

Transport

Network

Datalink

Physical

Contoh Lapisan Transport

TCP/IP Suite Transport Layer Protocols

TCP – Transmission Control Protocol

Connection Oriented (berbasi koneksi)

UDP – User Datagram Protocol

Connectionless (tidak berbasis koneksi)

PDU (Protocol Data Unit) SEGMENT

TCP Reliable (handal) Sesion

Tidak ada koneksi yang bergaransi, tetapi hal

tersebut dapat menjadi handal jika TCP digunakan

Sebuah sesi Reliable (handal) maksudnya:

Sebuah Sirkuit Vitual akan di bentuk menggunakan

Nomor PORT.

Setiap segment akan terjadi pengurutan (sequence number)

Jika media penyimpan (buffer) berlebih (overflow) maka

akan dilakukan kontrol aliran data (Flow Control)

Penggunaan Acknowledgments

Pembentukan Reliable Session

Dibawah ini gambaran proses pembentukan (hand-

shaking) Reliable Session (Virtual Circuit)

Nomor Port (Port Number)

Pada Lapisan Transport

menggunakan nomor untuk

mendefinisikan Sirkuit

Virtual (Virtual Circuit)

dan proses layer teratas

(Upper Layer).

Three-Way Handshake

Flow Control

Mengontrol aliran data (Flow Control) dapat

dilakukan pada Lapisan Transport. Berikut ini

adalah tipe dari Flow Control:

Buffer

Source-Quench Messages (Stop & Go): Meminta

pengirim untuk memberhentikan trafik data.

Congestion Avoidance (Random Early Detection):

Mendeteksi terjadinya congestion (kemacetan) dan

meminta pengirim untuk mengurangi kecepatan.

Windowing (TCP)

Buffers

1 2 3

Transmit

Sender Receiver

1 2 3 4

Transmit

Sender Receiver

Jika kapasitas Buffer

dapat memenuhi kebutuhan

Maka itu bekerja baik

Jika kapasitas Buffer kurang

Maka paket ke-5 dan ke-6

Akan di drop jika

menggunakan

UDP dan akan di lakukan

re-transmit jika

menggunakan TCP

Stop and Go

Buffer Full

Buffer OK

Transmit

Sender Receiver

Resume Transmit

Not Ready

Ready

STOP

GO

Process

Segments

Windowing & Acknowledgements

1 2 3 4 5 6

Transmit

Sender Receiver

1 2 3 4 5 6

Send-1

Send-2

Send-3

X

Ack-4

Send-4

Send-5

Send-6

Ack-5

Send-5

Ack-7

Lapisan Network

TCP/IP Suite

IP – Internet Protocol

ICMP – Internet Control Message Potocol

Pada lapisan ini adalah lapisan dimanaproses Routing terjadi

Perangkat Router bekerja di Lapisan ini

Application

Presentation

Session

Transport

Network

Datalink

Physical

PDU (Protocol Data Unit) PACKET

Fungsi Router

Router dapat menyediakan fungsi internetworking,

Packet Switching, Packet Filtering, dan Route Selection.

Tabel Routing pada Router

Pada sebuah Router akan menggunakan protokolRouting pada Lapisan Network untuk menentukan route terbaik dan rute terbaik tersebut akan disimpan kedalam Routing Table (tabel rute).

Lapisan Data Link

Physical Addressing (pengalamatansecara fisik)

Network Topology (inisial topology seperti: star,bus,mesh,ring,dll)

Flow Control

Error Notification (detection), not correction

Menyediakan transmisi fisik dari data

Perangkat Bridge dan Switch bekerjadi lapisan ini

Application

Presentation

Session

Transport

Network

Datalink

Physical

IEEE Data Link Sub-Layers

IEEE telah membagi lapisan Data Link kedalam duasub-lapisan (sub-layer):

LLC Sub-Layer: mengidentifikasi protokol pada LapisanNetwork dan meng-enkapsulasinya

MAC Sub-Layer: mendefinisikan bagaimana paketditempatkan pada media transmisi

PDU (Protocol Data Unit) FRAME

Logical Link Control (LLC)

Media Access Control (MAC)

802.11

Wireless

802.3

Ethernet

802.2

LLC

Switch dan Bridge

Switch dan Bridge pada Lapisan Data Link:

Proses Switching pada Lapisan ke-2 berdasarkan

Hardware-Based. Tabel MAC tersebut akan disimpan

dalam sebuah hardware spesialis yang disebut dengan

Application-Specific Integrated Circuit (ASIC)

Bridge dan Switch membaca setiap frame dan

melewatkannya melalui jaringan

Ketika interface Switch menerima sebuah frame

dengan alamat tujuan tidak ditemukan pada Tabel

MAC maka Switch tesebut akan mem-forward frame

tersebut ke semua Segment yang terhubung

Konversi Bilangan

Konversi Biner ke Desimal

Biner Desimal

10000000

11000000

11100000

11110000

11111000

11111100

11111110

11111111

128

192

224

240

248

252

254

255

BINARY 128 64 32 16 8 4 2 1 DECIMAL

10000100 1 0 0 0 0 1 0 0 132

11010010 1 1 0 1 0 0 1 0 210

10111000 1 0 1 1 1 0 0 0 184

10100110 1 0 1 0 0 1 1 0 166

Konversi Bilangan

Konversi Biner ke HexadesimalNilai Hex Nilai Biner Nilai Desimal

0 0000 0

1 0001 1

2 0010 2

3 0011 3

4 0100 4

5 0101 5

6 0110 6

7 0111 7

8 1000 8

9 1001 9

Konversi Bilangan

Konversi Biner ke Hexadesimal (LANJUTAN)Nilai Hex Nilai Biner Nilai Desimal

A 1010 10

B 1011 11

C 1100 12

D 1101 13

E 1110 14

F 1111 15

MAC Address

24 bits 24 bits

I/G G/LThe organizationally unique

identifier (OUI) assigned by IEEE

Vendor

Assign

0080.0c45.6789

MAC Address di tulis ke dalam ROM pada Network

Interface Card

MAC terdiri dari 48-bit (6-byte) yang ditulis dalam hexa

Lapisan Physical

Mengirim dan menerima Bit (1 atau 0)

Lapisan Fisik (Physical Layer)

mendefinisikan electrical, mechanical,

procedural dan spesifikasi fungsional

untuk:

Activating

Maintaining (pemeliharaan)

Deactivating link fisik antar end-system

Perangkat Hub dan Repeater bekerja

di lapisan ini

Application

Presentation

Session

Transport

Network

Datalink

Physical

Hub

Hub pada Lapisan Fisik

Merupakan multiport repeater

Menerima sinyal digital dan menguatkannya kemudian

mengirimkan ke semua port yang aktif tanpa melihat isi

dari data

Memiliki Collision dan Broadcast Domain yang sama

Perangkat ini membagi Bandwith yang sama

Enkapsulasi Data

Application

Upper Layer Data Presentation Data

Session

TCP or UDP Header Upper Layer Data Transport Segment

IP Header Data Network Packet

LLC Header Data Datalink Frame

MAC Heder Data FCS

01110101101010101001010101 Physical Bits

Komunikasi Peer-to-Peer

Komponen LAN

Computers

PC

Server

Interconnection:

NIC

Media (UTP, Optic, dll)

Perangkat Network:

Hub

Switch

Router

Protocols

Ethernet

IP

ARP

DHCP

Ethernet

Teknologi Ethernet dapat menciptakan topologi fisik

seperti Topologi Bintang (Star) dan Topologi Bus

Topologi Bintang (Star) berarti setiap end-system akan

terhubung (terkonsentrasi) pada sebuah perangkat

pusat. Perangkat pusat bisa berupa hub atau switch

Komunikasi pada LAN

Komunikasi UNICAST:

komunikasi one-to-one

Komunikasi BROADCAST:

Komunikasi one-to-all

dalam satu segment

Komunikasi MULTICAST:

Komunikasi one-to-many

dalam satu group

Client Group

Cabling the Campus

core_sw_a

ISDN Cloud Leased Line/

Frame Relay

Legend

FastEthernet/

Ethernet

ISDN

Dedicated

Core_

Server

UTP Implementation (Straight-Through)

Cable 10BASE-T/

100BASE-TX Straight-Through

Pin Label Pin Label

1

2

3

4

5

6

7

8

TX+

TX-

RX+

NC

NC

RX-

NC

NC

1

2

3

4

5

6

7

8

TX+

TX-

RX+

NC

NC

RX-

NC

NC

Straight-Through Cable

Wires on cable ends

are in same order.

UTP Implementation (Crossover)

Cable 10BASE-T or

100BASE-TX Crossover Crossover Cable

Some wires on cable

ends are crossed.

Pin Label Pin Label

1

2

3

4

5

6

7

8

TX+

TX-

RX+

NC

NC

RX-

NC

NC

1

2

3

4

5

6

7

8

TX+

TX-

RX+

NC

NC

RX-

NC

NC

EIA/TIA T568A EIA/TIA T568B

Console/Rolled Cables

Digunakan untuk menghubungkan antar terminal PC

dengan Router untuk kebutuhan management

Signal PIN PIN Signal

- 1 8 -

- 2 7 -

- 3 6 -

- 4 5 -

- 5 4 -

- 6 3 -

- 7 2 -

- 8 1 -

UTP Implementation: Straight-Through

vs. Crossover

Contoh Penggunakan Kabel UTP

Serial Point-to-Point Connections

CSMA/CD

Carrier Sense Multiple Access With Collision Detect

Digunakan hanya pada perangkat Half-Duplex (contoh: Hub)

Secara statistik akan mengurangi jumlah troughput dalam segment

Dalam sebuah Collision Domain CSMA/CD, Station (PC) harusmenunggu media transmisi benar-benar kosong sebelum mentransmitdata

Setelah terjadi Collision, semua Station (PC) akan melakukanalgoritma acak (Random Backoff Algoritm). Ketika periode waktutunggu sudah habis, maka semua Station (PC) memiliki prioritasyang sama untuk mentrasmit data kembali

Jika perangkat semakin banyak, maka:

• Collision meningkat

• Bandwith efektif (throughput) semakin menurun

• Delay meningkat

• Congestion meningkat

CSMA/CD

Half & Full Duplex

802.3 Half Duplex (CSMA/CD)

Aliran data Unidirectional

Potensi terjadinya Collision besar

Biasanya menggunakan perangkat Hub

Transmit dan receive menggunakan satu pair

Memiliki Collision Domain bersama

Bandwith efektif kecil

Full Duplex

Koneksi Point-to-Point

Biasanya terhubung ke Switch

Kedua port harus Full Duplex

Tidak ada Collision

Pendeteksi Collision di sirkuit tidak aktif

Menggunakan dua pair, yang mana satusebagai transmit satu sebagai receive

Cisco’s Three-Layer Model

Dibawah ini

adalah tiga

lapisan dan

fungsi-

fungsinya:

Lapisan Core

Lapisan

Distribusi

Lapisan Akses

Distribution

Layer

Core Layer

Access

Layer

TERIMA KASIH