Slide 1

Datalink LayerComputer NetworksEko PrasetyoTeknik InformatikaUniversitas Muhammadiyah Gresik2012

Datalink LayerTerminologi:host dan router adalah simpulSaluran komunikasi yang menghubungkan simpul yang berdekatan adalah linkwired linkwireless linkLANData di encapsulate menjadi frame

2

linkdata-link layer berfungsi mentransfer data dari satu simpul (node) ke simpul yang berdekatan melalui saluran (link)Posisi datalink dalam stack model OSI3

Tugas Utama Datalink LayerServices Provided to the Network LayerFramingError ControlFlow Control

4Services Provided to the Network Layer5(a) Virtual communication.(b) Actual communication.

Prinsip dasar (1)Masalah utama dalam komunikasi data ialah realibility atau keandalan. Sinyal yang dikirim melalui medium tertentu dapat mengalami pelemahan, distorsi, keterbatasan bandwidthData yang dikirim dapat menjadi rusak, hilang, berubahTugas data link layer adalah menangani kerusakan dan hilangnya data antar 2 titik komunikasi yang terhubung oleh satu medium transmisi fisik

6Prinsip dasar (2)A mengirim data ke B. Jalur antara A dan B tidak reliable, sehingga mungkin ada data yang rusak/hilang. Bagaimana menjamin transmisi data A ke B tetap reliable?

7Prinsip dasar (3)A tidak mengirim data yang panjang ke B. Data dibagi menjadi frame, sehingga kerusakan sebuah frame tidak merusak keseluruhan data. Bagaimana B dapat mendeteksi bahwa frame yang dikirim A mengalami kerusakan? A menambahkan error check bits ke frame, sehingga B dapat memeriksa frame dan menentukan apakah telah terjadi perubahan

8Prinsip dasar (4)Bagaimana A mengetahui data yang dikirimnya telah diterima B? B dapat mengirimkan ack/pemberitahuan jika data diterima dengan benar, dan nak/pemberitahuan data salah jika data rusak A dapat mengirimkan ulang frame yang rusakMengapa frame dapat hilang? Bagian alamat/id/header mengalami kerusakan, sehingga frame tidak dikenali Temporer disconnection Apa yang terjadi jika frame dapat hilang? B tidak mengetahui ada pengiriman dari A, sehingga tentunya juga tidak mengirimkan ack ke A. B mengirimkan ack namun hilang di jalan.

9Prinsip dasar (5)A harus memiliki timer, yang akan mengirim ulang jika tidak menerima kabar dari BJangka waktu timeout harus diatur.Jika timeout terlalu cepat, A akan mengirimkan ulang sebelum ack dari B tiba. Jika timeout terlalu lama, A akan menunggu terlalu lama jika ada frame yang hilang

10Prinsip dasar (6)A mengirim frame 1 A mengalami timeout, dan mengirimkan ulang frame 1 A menerima ack, melanjutkan mengirim frame 2 A menerima ack kedua untuk frame 1, namun dianggap sebagai ack untuk frame 2 (error) Untuk mencegah hal tersebut maka A harus memberikan frame number, sehingga B dapat memberikan ack spesifik untuk frame number tertentu

11Peran data link layerPhysical layer: mengkodekan data menjadi sinyal yang dikirim melalui medium transmisiData Link layer berfungsi menangani kesalahan transmisi, serta memberikan layanan ke network layer.Untuk itu beberapa hal yang dilakukan oleh Data Link Layer adalah:FramingFlow control Error control (error detection, error correction)

12FramingTujuan:Mengurangi kemungkinan error Menyesuaikan dengan kapasitas buffer penerima yang terbatas

13Hubungan antara packets and frames.

Teknik FramingCharacter count Protokol : EthernetFlag byte byte stuffing Protokol : PPPFlag bits bit stuffingProtokol : HDLC

14Framing : character count15A character stream. (a) Without errors. (b) With one error.

Setiap frame diawali dengan field yang menyatakan panjang frame Jika field ini rusak, maka frame tidak dapat dikenali lagi

Framing : flag byteAwal dan akhir frame ditandai dengan byte(s) khusus Byte penanda dapat merupakan simbol yang sama atau berbeda Masalah: kode byte(s) yang digunakan dapat muncul di dalam data yang terkirim, sehingga dapat mengakibatkan kesalahan penentuan frame Solusi: byte stuffing, mengganti byte serupa pada data dengan simbol lain 16Framing : flag byte17(a) A frame delimited by flag bytes. (b) Four examples of byte sequences before and after stuffing.

Framing : flag bitsSerupa dengan flag bytes, namun menggunakan bit Lebih cocok untuk data biner Misalnya ditentukan flag adalah: 01111110

Pada pengirim: setiap muncul 5 bit 1 berurutan, tambahkan bit 0 Pada penerima: jika menerima 5 bit 1 berurutan, maka: Jika bit berikutnya 0: hapus Jika bit berikutnya: 10: end-of-frame Jika bit berikutnya: 11: error 18Framing : flag bits 19Bit stuffing (a) The original data. (b) The data as they appear on the line. (c) The data as they are stored in receivers memory after destuffing.

Pengaruh noise pada sinyal digital20

Error ControlMenangani error jaringan yang disebabkan masalah transmisiNetwork errorsmis, perubahan nilai suatu bit saat transmisiDikendalikan oleh network hardware dan softwareHuman errors: mis., kesalahan dlm pengetikan angkaDikendalikan oleh program aplikasiKategori dari error jaringanData terkorupsi (perubahan data)Data hilang2121Error Control (Cont.)Laju Error (Error Rate)Bit error rate (BER) menunjukan probabilitas bit terkena error. Harga tipikal BER = 10-9 untuk link electrik, dan 10-12 untuk link optik 1 bit error dalam n bit yang ditransmisikan. mis., 1 dalam 100,000 Bit Error rate (BER) = 10-5Burst errorBanyak bit yang terkorupsi pada saat bersamaanError-error tidak terdistribusi secara uniformFungsi-fungsi utamaMencegah errorMendeteksi errorMengkoreksi errorsDimana pemeriksaan error yang baik ?Low error rate (e.g. fiber): Melakukan pemeriksaan error pada layer yang lebih tinggi, pada kumpulan data yang besar (multi-frame objects). High error rate (e.g. wireless): Melakukan pemeriksaan error dalam data link layer, pada setiap frame tunggal.

22Error rate :Phone lines - moderate Coaxial cable - low Fiber optic - very low Wireless - very high

22Sumber-Sumber ErrorNoise saluran dan distorsi penyebab utamaLebih mungkin pd media elektrikSinyal elektrik yang tidak diinginkanDisebabkan gangguan peralatan dan alamMenurunkan performansi suatu circuitTanda-tandaBit-bit extraBit-bit berubah (flipped bits)Bit-bit hilang

2323Sumber Error dan Pencegahan24Source of ErrorWhat causes itHow to prevent it

Line Outages

Faulty equipment, Storms, Accidents (circuit fails)

White Noise (Gaussian Noise)Movement of electrons (thermal energy)Increase signal strength (increase SNR)Impulse Noise (Spikes)

Sudden increases in electricity (e.g., lightning, power surges)

Shield or move the wires

Cross-talk

Multiplexer guard bands are too small or wires too close together

Increase the guard bands, ormove or shield the wires

Echo

Poor connections (causing signal to be reflected back to the source)Fix the connections, ortune equipment

Attenuation

Gradual decrease in signal over distance (weakening of a signal)

Use repeaters or amplifiers

Intermodulation Noise

Signals from several circuits combine

Move or shield the wires

Jitter

Analog signals change (small changes in amp., freq., and phase)

Tune equipment

Harmonic Distortion

Amplifier changes phase (does not correctly amplify its input signal)Tune equipment

mostly on analogMore importantDeteksi ErrorMathematical calculations?=Mathematical calculationsData yg akan ditransmisikanPengirim mengkalkulasi Error Detection Value (EDV) dan mentransmisikan bersama dataPenerima kalkulasi ulang EDV dan bandingkan dengan EDV yang diterimaJika sama tidak ada error saat transmisiJika berbeda Terjadi error saat transmisiEDVMakin besar ukuran, makin baik deteksi error (tetapi efisiensi lebih rendah)2525Error Detection and Correction Umumnya penanganan error transmisi dilakukan pada data link layer. Error control dapat pula dilakukan pada layer lain (biasanya higher layer) Error dapat dideteksi dan dikoreksi dengan menggunakan data tambahan / redundant pada setiap pengiriman data Jenis error: Single bit error: hanya sebuah bit yang berubah. Disebabkan oleh white noise Misal : data yang dikirim : 1111001010111Data yang diterima :1111101010111Burst error: sederetan bit-bit mengalami error. Disebabkan oleh impulse noise Misal : data yang dikirim : 1111001010111Data yang diterima :1111110101011Makin tinggi data rate, makin besar efeknya

26Teknik Deteksi dan Koreksi ErrorParity checksProtokol : Asynchronous XmissionLongitudinal Redundancy Checking (LRC)Hamming CodeProtokol : wireless (802.11), broadband (802.16)Polynomial checkingChecksumCyclic Redundancy Check (CRC)Protokol : Ethernet, PPP, HDLC, SDLC2727Error Detection and CorrectionAda 2 teknik yang digunakan:Error - Detecting CodesError - Correcting CodesError correcting codes memerlukan data redundant lebih besar dibandingkan dengan error detecting codesBegitu terdeteksi, error harus dikoreksiTeknik Koreksi ErrorRetransmisi (Backward error correction)Sederhana, efektif, murah, umum digunakanDikoreksi dengan retransmisi dataPenerima, jika mendeteksi error, meminta pengirim untuk retransmit message Sering disebut Automatic Repeat Request (ARQ)Forward Error CorrectionPeralatan penerima dapat mengkoreksi sendiri messages yang datang

28Forward Error Correction (FEC)Peralatan penerima dapat mengkoreksi sendiri message yang datang (tanpa retransmisi)Perlu informasi ekstra untuk koreksiKirim bersama dengan dataMemungkinkan data untuk di-check dan dikoreksi oleh penerimaJumlah informasi extra : biasanya 50-100% dari dataBerguna untuk transmisi satelitTransmisi satu arah (retransmisi tidak dimungkinkan)Waktu transmisi sangat panjang (retransmisi akan memakan waktu lama)Biaya FEC tdk signifikan (dibandingkan biaya total peralatan)2929Contoh Penggunaan Parity Bitsenderreceiver01101010EVEN parityparityOperator : XORUntuk dikirimkan: huruf V pd 7-bit ASCII: 0110101senderreceiver01101011ODD parityparityOperator : ~XOR3030Hamming CodeDibuat oleh Richard Hamming (1915-1998)Hamming code dapat digunakan untuk melakukan error correction.Codeword (berukuran n-bit) merupakan gabungan data berukuran m-bit dan redundant check bits berukuran r-bit, (n=m+r).Hamming distance:Jumlah bit yang berbeda antara dua buah codeword (gunakan XOR):1110 dan 1111 memiliki 1 bit yang berbeda: d=11010 dan 1100 memiliki 2 bit yang berbeda: d=2

31Hamming distance

32KODE HAMMING (deteksi dan koreksi kesalahan)Data: 0 1 1 0 (6) d3d2d1d0Posisi : 1 2 3 4 5 6 7 p1 p2 d3 p4 d2 d1 d0 p1 p2 0 p4 1 1 0p1 bertanggung jawab pada posisi: 1,3,5,7p2 bertanggung jawab pada posisi: 2,3,6,7p4 bertanggung jawab pada posisi: 4,5,6,7p1 : p1 0 1 0 = genap p1 = 1p2 : p2 0 1 0 = genap p2 = 1p4 : p4 1 1 0 = genap p4 = 0Kode Hamming:1 1 0 0 1 1 0Menggunakan paritas genap : saat pendeteksian, hasil operasi XOR harus 0 (genap)33MISAL KODE HAMMING PARITAS GENAP DARI BCD ADALAH 1 1 1 0 1 1 0 , BERAPA NILAI BCD TSB?Posisi : 1 2 3 4 5 6 7 p1 p2 d3 p4 d2 d1 d0 1 1 1 0 1 1 0p1 : 1 + 1 + 1 + 0 = ganjil salahp2 : 1 + 1 + 1 + 0 = ganjil salahp4 : 0 + 1 + 1 + 0 = genap benarYang benar: 1 1 0 0 1 1 0Data : 0110 (6)Bit yang salah adalah posisi: 3 ????34Penggunaan kode Hamming untuk mengoreksi burst errors.

35Normal : mengirimkan data blok per barisTrik :mengirimkan data blok pada tiap kolom

Penggunaan kode Hamming untuk mengoreksi burst errors.Normal : mengirimkan data blok per barisTrik :mengirimkan data blok pada tiap kolomKetika terjadi burst error, error hanya terjadi pada sederet bit kolom (satu bit tiap baris36

Warna kuning : burst errorPolynomial CheckingTambahkan 1 atau lebih karakter pada akhir pesan (berdasarkan algoritma matematik)Dua tipe: Checksum dan CRCChecksumKalkulasi dengan menambahkan nilai desimal dari tiap karakter pada pesan Bagi total dengan 255 dan Simpan sisanya (nilai 1 byte) dan gunakan ini sbg checksum95% efektifCyclic Redundancy Check (CRC)Dihitung dengan kalkukasi sisa ke problem pembagian 3737Error detection: CRCCyclic redundancy check (CRC) merupakan method yang umum digunakan untuk mendeteksi error CRC beroperasi pada sebuah frame/block. Setiap block data (berukuran m bit m=M(x)+R(x)) yang akan dikirim akan terlebih dahulu dihitung CRC checksumnya (berukuran R bit dari standart).M(x) = pesan yang dikirim. G(x) = generator polynomial. R=jumlah bit CRC yang digunakan (mengikuti standart)Kalikan M(x) dengan 2R Lakukan pembagian modulo 2 dengan G(x) untuk mendapatkan sisa R(x)Kemudian M(x)+R(x) sumnya akan dikirim sebagai frame (dengan ukuran m bit). Pada sisi penerima, CRC checksum akan dihitung kembali berdasarkan pada frame yang diterima, dan dibandingkan dengan checksum yang dikirimkan. Jika hasil baginya tidak 0, berarti frame telah rusak. CRC menggunakan prinsip modulo bilangan 2.

38Aritmrtika moduloOperasi penambahan dan pengurangan = XOR39

Standart CRC InternasionalName Polynomial Representations: normal / reversed / reverse of reciprocalCRC-1 x + 1 (most hardware; also known as parity bit) 0x1 / 0x1 / 0x1CRC-4-ITU x4 + x + 1 (ITU-T G.704, p. 12) 0x3 / 0xC / 0x9CRC-5-EPC x5 + x3 + 1 (Gen 2 RFID) 0x09 / 0x12 / 0x14CRC-5-ITU x5 + x4 + x2 + 1 (ITU-T G.704, p. 9) 0x15 / 0x15 / 0x1ACRC-5-USB x5 + x2 + 1 (USB token packets) 0x05 / 0x14 / 0x12CRC-6-ITU x6 + x + 1 (ITU-T G.704, p. 3) 0x03 / 0x30 / 0x21CRC-7 x7 + x3 + 1 (telecom systems, ITU-T G.707, ITU-T G.832, MMC, SD) 0x09 / 0x48 / 0x44CRC-8-CCITT x8 + x2 + x + 1 (ATM HEC), ISDN Header Error Control and Cell Delineation ITU-T I.432.1 (02/99) 0x07 / 0xE0 / 0x83CRC-8-Dallas/Maxim x8 + x5 + x4 + 1 (1-Wire bus) 0x31 / 0x8C / 0x98CRC-8 x8 + x7 + x6 + x4 + x2 + 1 0xD5 / 0xAB / 0xEACRC-8-SAE J1850 x8 + x4 + x3 + x2 + 1 0x1D / 0xB8 / 0x8ECRC-8-WCDMA x8 + x7 + x4 + x3 + x + 10x9B / 0xD9 / 0xCDCRC-10 x10 + x9 + x5 + x4 + x + 1 (ATM; ITU-T I.610) 0x233 / 0x331 / 0x319CRC-11 x11 + x9 + x8 + x7 + x2 + 1 (FlexRay) 0x385 / 0x50E / 0x5C2CRC-12 x12 + x11 + x3 + x2 + x + 1 (telecom systems) 0x80F / 0xF01 / 0xC07CRC-15-CAN x15 + x14 + x10 + x8 + x7 + x4 + x3 + 1 0x4599 / 0x4CD1 / 0x62CC40Standart CRC InternasionalName Polynomial Representations: normal / reversed / reverse of reciprocalCRC-16-IBM x16 + x15 + x2 + 1 (Bisync, Modbus, USB, ANSI X3.28, many others; also known as CRC-16 and CRC-16-ANSI) 0x8005 / 0xA001 / 0xC002CRC-16-CCITT x16 + x12 + x5 + 1 (X.25, V.41, HDLC, XMODEM, Bluetooth, SD, many others; known as CRC-CCITT) 0x1021 / 0x8408 / 0x8810[8]CRC-16-T10-DIF x16 + x15 + x11 + x9 + x8 + x7 + x5 + x4 + x2 + x + 1 (SCSI DIF) 0x8BB7[20] / 0xEDD1 / 0xC5DBCRC-16-DNP x16 + x13 + x12 + x11 + x10 + x8 + x6 + x5 + x2 + 1 (DNP, IEC 870, M-Bus) 0x3D65 / 0xA6BC / 0x9EB2CRC-16-DECT x16 + x10 + x8 + x7 + x3 + 1 (cordless telephones)0x0589 / 0x91A0 / 0x82C4CRC-16-Fletcher Not a CRC; see Fletcher's checksum Used in Adler-32 A & B CRCsCRC-24 x24 + x22 + x20 + x19 + x18 + x16 + x14 + x13 + x11 + x10 + x8 + x7 + x6 + x3 + x + 1 (FlexRay) 0x5D6DCB / 0xD3B6BA / 0xAEB6E5CRC-24-Radix-64 x24 + x23 + x18 + x17 + x14 + x11 + x10 + x7 + x6 + x5 + x4 + x3 + x + 1 (OpenPGP) 0x864CFB / 0xDF3261 / 0xC3267DCRC-30 x30 + x29 + x21 + x20 + x15 + x13 + x12 + x11 + x8 + x7 + x6 + x2 + x + 1 (CDMA) 0x2030B9C7 / 0x38E74301 / 0x30185CE3CRC-32-Adler Not a CRC; see Adler-32 See Adler-32CRC-32-IEEE 802.3 x32 + x26 + x23 + x22 + x16 + x12 + x11 + x10 + x8 + x7 + x5 + x4 + x2 + x + 1 (V.42, Ethernet, SATA, MPEG-2, PNG,[22] POSIX cksum) 0x04C11DB7 / 0xEDB88320 / 0x82608EDBCRC-32C (Castagnoli) x32 + x28 + x27 + x26 + x25 + x23 + x22 + x20 + x19 + x18 + x14 + x13 + x11 + x10 + x9 + x8 + x6 + 1 (iSCSI & SCTP, G.hn payload, SSE4.2) 0x1EDC6F41 / 0x82F63B78 / 0x8F6E37A0CRC-32K (Koopman) x32 + x30 + x29 + x28 + x26 + x20 + x19 + x17 + x16 + x15 + x11 + x10 + x7 + x6 + x4 + x2 + x + 1 0x741B8CD7 / 0xEB31D82E / 0xBA0DC66B[11]CRC-32Q x32 + x31 + x24 + x22 + x16 + x14 + x8 + x7 + x5 + x3 + x + 1 (aviation; AIXM) 0x814141AB / 0xD5828281 / 0xC0A0A0D5CRC-40-GSM x40 + x26 + x23 + x17 + x3 + 1 (GSM control channel) 0x0004820009 / 0x9000412000 / 0x8002410004CRC-64-ISO x64 + x4 + x3 + x + 1 (HDLC ISO 3309, Swiss-Prot/TrEMBL; considered weak for hashing) 0x000000000000001B / 0xD800000000000000 / 0x800000000000000DCRC-64-ECMA-182 x64 + x62 + x57 + x55 + x54 + x53 + x52 + x47 + x46 + x45 + x40 + x39 + x38 + x37 + x35 + x33 + x32 + x31 + x29 + x27 + x24 + x23 + x22 + x21 + x19 + x17 + x13 + x12 + x10 + x9 + x7 + x4 + x + 1 (as described in ECMA-182 p. 51) 0x42F0E1EBA9EA3693 / 0xC96C5795D7870F42 / 0xA17870F5D4F51B4941Contoh deteksi error dengan CRCContoh: Akan mengirim karakter W Dalam desimal 8710Biner : M(x) = x6 + x4 + x2 + x + 1 = 1010111Generator menggunakan standart CRC-4-ITU, polynomial x4 + x + 1 Maka G(x) = 5-bit string 10011".R=4 (CRC 4-bit)Kalikan M(x) dengan 2R M(x) * 24 = 10101110000Menentukan checksum:Bagi M(x) dengan generator G(x)Sisanya adalah checksum (1011) Tambahkan checksum ke data asal: 1011 ke M(x)Menjadi : 10101111011

42

Contoh deteksi error dengan CRC ContdData dan checksum dikirimkan.Pada sisi penerima, data dan checksum yang diterima dibagi dengan generator.Jika sisanya 0, berarti tidak terjadi kesalahan Jika sisanya bukan 0, berarti terjadi kesalahanMisalnya M(x) yang diterima : 10101111011, Sisa yang dihasilkan : 0000 (valid)10100111011, Sisa yang dihasilkan : 1100 (error)

43

Paling powerful dan paling umumDeteksi 100% error, jika jum error ukuran R CRC-16 (99.998%) dan CRC-32 (99.9999%)Flow controlMengendalikan aliran transmisi data, sehingga pengirim tidak membanjiri penerima Proses utk meminta data transmisi dikirim ulang (Automatic Repeat Request / ARQ)Dapat dilakukan pada layer data link maupun layer di atasnya Stop and wait protocol (Stop and wait ARQ) Sender mengirimkan sebuah message dan menunggu acknowledgment, lalu kjrim message berikutnyaReceiver menerima message dan mengirimkan acknowledgement, dan menunggu message berikutnyaProtokol : Stop and wait ARQSliding window (Continuous ARQ)Sender secara kontinyu mengirimkan paket tanpa menunggu acknowledge dari penerimaReceiver secara kontinyu menerima messages tanpa harus memberikan acknowledment dg segeraProtokol : Go Back N, Selective Repeat

44Stop and Wait ARQKirim negative acknowledgement

Kirim paket, lalu tunggu kabar dari receiverKirim acknowledgementKirim ulang paket Kirim paket berikutnyaSenderReceiver4545Stop and Wait ProtocolDengan stop and wait protocol utilisasi kanal akan rendah.bit rate: jumlah bit yang dikirim setiap satuan waktu transmission time: waktu yang digunakan untuk mengirim sebuah frame. Untuk frame dengan ukuran L, maka transmission time (ttrans) = L / bit ratetransmission delay/latency/propagation (tprop): waktu yang diperlukan sebuah bit untuk mencapai tujuan Utilisasi channel :

46

Stop and Wait ProtocolJika latency jauh lebih besar dari transmission time, maka utilisasinya akan sangat rendah. Contoh: Pada link antara stasiun bumi dan satelit dengan jarak 36000 km dengan data rate 1 Mbps. Cepat rambat gelombang elektromagnetik menurut Maxwell adalah 3x108 m/sec. Ukuran frame 1000 byte(=8000 bit). Berapa utilisasi channel ?t trans untuk frame berukuran 8000 bit : 8000/106 = 8ms Tprop (latency) = 36000km/3X108=120ms U = 8 / (8 + 2*120) = 0,03247Very Bad !!!Continuous ARQ

Perhatikan bahwa acknowledgments sekarang mengidentifikasi paket yang di- acknowledged pengirim dapat mengirim hingga w (ukuran window) buah frame tanpa harus menerima konfirmasi terlebih dahulu penerima harus memiliki buffer yang mampu menampung n buah frame frame memiliki nomor identitas (sequence number) ack menyatakan frame terakhir yang diterima sesuai urutan4848Sliding Window Protocolutilisasi saluran:

jika w x t trans > 2 x tprop, maka dapat dicapai utilisasi 100% (pengirim dapat melakukan pengiriman frame secara kontinu)

49

Go-Back-NAllow up to N unACKed pkts in the networkN is the Window sizeSender Operation:If window not full, transmitACKs are cumulative On timeout, send all packets previously sent but not yet ACKed.Uses a single timer represents the oldest transmitted, but not yet ACKed pkt

50Go Back N & Selective RepeatPipelining and error recovery. Effect on an error when(a) Receivers window size is 1 (Go Back N).(b) Receivers window size is large (Selective Repeat.

51Selective RepeatPenerima memberitahu secara individu semua paket yang diterima dengan benarBuffer paket, dibutuhkan untuk kejadian penerimaan paket layer diatasnyaPengirim hanya mengirimkan paket yang belum ada ACKSender windowN memutus urutan #sBatas urutan #s yang terkirim, paket yang belum ACK

52Selective Repeat Example0123 456789PKT0PKT1PKT2PKT3ACK0ACK1ACK2ACK30 1234 56789PKT40 1234 56789PKT1ACK1ACK401234 5678 90 1234 5678901 2345 678901234 5678 9Time-OutSenderReceiver53Pembandingan : Menggunakan GBN atau SR ?Jika error rate rendah, gunakan GBNJika error rate tinggi, gunakan SRJika bandwidth murah, gunakan GBNJika bandwidth mahal, gunakan SRJika memori mahal di B, gunakan GBNJika memori murah di B, gunakan SR

Protokol Data LinkKlasifikasiAsynchronous transmissionSynchronous transmission Berbeda olehMessage delineation Frame lengthFrame field structure

frame kframe k+1frame k-15454Asynchronous Transmission

Tiap karakter dikirim secara independenKadang disebut start-stop transmissionKirim antara transmisi (deretan stop bits)Digunakan oleh receiver utk memisahkan karakter dan utk synch.Digunakan pada point-to-point full duplex circuits(digunakan oleh Telnet saat menghubungkan ke komputer Unix/Linux)5555Asynchronous File TransferDigunakan padaPoint-to-point asynchronous circuitsBiasanya melalui saluran telepon via modemKomputer ke komputer untuk transfer file dataKarakteristik dari file transfer protocolsDirancang untuk transmit error-free dataKelompokkan data kedalam blocks untuk ditransmisikan (tidak dikirimkan character by character)File transfer Protocols yang populerXmodem, Zmodem, dan Kermit5656File Transfer Protocols

SOHPacket #Packet # compl. (128 bytes)Checksum Start of Header satu dari async file transfer protocol paling tua menggunakan stop-and-wait ARQ.Xmodem-CRC: menggunakan 1 byte CRC (drpd checksum) Xmodem-1K: Xmodem-CRC + message field 1024 byte XmodemZmodemKermit Menggunakan CRC-32 dg continuous ARQ Pengaturan dinamis dari ukuran paket (tergantung circuit) Sangat fleksibel, powerful dan popular Biasanya menggunakan CRC-24 dan ukuran 1K, tetapi adjustable5757Synchronous TransmissionData dikirim dalam satu blok yg besardisebut frame atau paketBiasanya sekitar seribu karakter (bytes)Mencakup informasi addressingTerutama berguna dalam multipoint circuits Mencakup satu serie dari karakter-karakter synchronization (SYN)Digunakan utk membantu receiver mengenali data yg datangKategori Synchronous transmission protocolsBit-oriented protocols: SDLC, HDLCByte-count protocols: EthernetByte-oriented protocols: PPP5858Byte-Oriented ProtocolSTX - start of textETX - end of textMasalah: bagaimana jika ETX muncul pada bagian data dari frameSolusi:Gunakan karakter khusus DLE (Data Link Escape) sebelumnyaJika DLE muncul dalam text, gunakan DLE lainnya sebelumnyaContoh-contoh protocol:Bisync, PPP, DDCMPText (Data)STXETX8859Byte-Count ProtocolSender: Menyisipkan panjang data (dalam byte) pada awal frameReceiver: mengekstrak panjang ini dan menguranginya setiap satu byte dibaca, jika counter menjadi nol satu frame lengkap diprosesContoh: Ethernet6060Bit-Oriented ProtocolDigunakan suatu flag: deretan bit tetap (pola tetap) untuk indikasi awal dan akhir suatu paketPola start sequence dan end sequence dapat sama, mis pd HDLC 01111110Secara prinsip, sembarang deretan dp digunakan, tetapi kemunculan flag harus dicegah di dalam data Protokol standard menggunakan deretan 8-bit 01111110 sbg satu flag INVENTED ~ 1970 oleh IBM utk SDLC (synchronous data link protocol) Data transparanKrnnya 0111111 yang tidak boleh muncul di didalam data Untuk mencegah pola start dan end sequence pada data digunakan bit stuffingText (Data)Startsequence88Endsequence61SDLC Synchronous Data Link ControlAddress tujuan(8 atau 16 bit)Identifikasi tipe frame:- Informasi (utk transfer data user)- Supervisory (utk error dan flow control)dataCRC-32Akhir(01111110)Awal(01111110) Bit-oriented protocol dikembangkan IBM Menggunakan controlled media access protocol

6262Ethernet (IEEE 802.3)Protokol LAN paling luas digunakan, dikembangkan bersama oleh Digital, Intel, dan Xerox, sekarang sebagai standar IEEE formal standard: IEEE 802.3acMenggunakan contention based media access controlByte-count data link layer protocolTidak ada masalah transparencyMenggunakan sebuah field berisi jumlah bytes (bukan flags) untuk membatasi framesKoreksi error: optional6363Frame Ethernet (IEEE 802.3)(jumlah byte pada field message)Pengulangan pola dari (1010101010) Digunakan pd Virtual LANs; (jika tidak field ini diabaikan Jika digunakan, 2 byte pertama di-set ke: 24.832 (8100H)Digunakan untuk pertukaran info kontrol (mis., tipe protokol network layer yang digunakan)Digunakan untuk no urut/sequence number, ACK/NAK, dll, (1 atau 2 byte)

00011011

6464Point-to-Point Protocol (PPP)Byte-oriented protocol dikembangkan awal 90anUmum digunakan pada saluran dial-up dari PC di rumahDirancang terutama untuk saluran. telepon point-to-point (dapat digunakan juga untuk saluran multipoint) (s/d 1500 byte)Menspesifikasikan protokol network layer yang digunakan (mis. IP, IPX)

6565ADSL (Asymetric Digital Subscriber Line)Suatu teknologi modem yang bekerja pada frekuensi antara 34 kHz (ada yang 25 kHz) sampai 1104 kHz. Modem konvensional (voiceband modem) 0.3 - 4 kHz. Band suara berfrekuensi : 0 20 kHz)Keuntungan ADSL adalah memberikan kemampuan akses internet berkecepatan tinggi dan suara/fax secara simultan (di sisi pelanggan dengan menggunakan splitter untuk memisahkan saluran telepon dan saluran modem).66

1.1 MHz spectrum available: Typically divided into 256 channels, some for upstream, some for downstream, one (0 to 4000 Hz) for old phone calls: Perbandingan ADSL dengan voiceband modemBerada di luar komputer atau eksternal dan dihubungkan melalui kabel jaringan Ethernet, USB, atau internal PCI (jarang ditemui).MS Windows dan SO lainnya tidak mengenali modem ADSL eksternal, harus menggunakan jaringan untuk mensetting (web based).Modem ADSL menggunakan frekuensi modulasi dari 25 - 1104 kHz, saluran suara pada spektrum 0-4 kHz. Modem voiceband menggunakan frekuensi 0.3-4 kHz. Suara berfrekuensi 0 20 kHz.Modem ADSL kecepatan transfer data, upstream sekitar 64 kbps 128 kbps, downstream 384 kbps 512 kbps (ada upstream 3.5 Mbps dan downstream 24 Mbps). Voiceband modem terbatas pada kisaran 50-56 kbps.Modem ADSL hanya dapat dihubungkan dengan line DSLAM (Digital Subscriber Line Access Multiplexer) yang telah dipasangkan kepadanya, sedangkan modem konvensional dapat dihubungkan secara langsung di seluruh dunia.

67USB MODEM CDMAVenus VT-12 adalah sebuah modem CDMA 2000 1xRTT dengan frekuensi 800 MHzMendukung akses internet dengan kecepatan tinggi, Voice, SMSData Speeds : Up to 153.6 Kbps (averaging 60 to 100 Kbps)68

EVDO (Evolution Data Only) Mobile BroadbandEVDO, EV-DO, 1xEvDO dan 1xEV-DO merupakan sebuah standart pada wireless broadband berkecepatan tinggi. EVDO - "Evolution, Data Only" atau "Evolution, Data optimized". Istilah resminya dikeluarkan oleh Assosiasi Industri Telekomunikasi yaitu CDMA2000, merupakan interface data berkecepatan tinggi pada media udara. EVDO satu dari dua macam standar utama wireless Generasi ke-3 atau 3G. adapun standart yang lainnya adalah W-CDMA.Menggunakan teknik multiplexing seperti CDMA atau Code-Division Multiple Access dan TDMA atau Time Division Multiple Access untuk meningkatkan dan memaksimalkan thoroughput pengguna individu dan sistem secara keseluruhan. EVDO berada pada jaringan CDMA, mirip dengan ponsel.Koneksi data yang handal karena terpisah dari koneksi suara, kecepatan download mencapai 3.1 Mbps dan uploadnya hingga 1.8 Mbps. Ini adalah teknologi maju CDMA yang dikembangkan oleh QUALCOMM.

69EVDO (Evolution Data Only) Mobile BroadbandCara kerja :CDMA, Coded Division Multiple Access, menggunakan metode matematis untuk dapat melewatkan multiple wireless devices untuk mengirim data secara bersamaan pada frekuensi yang sama. Setiap perangkat, seperti telepon seluler, ditandai dengan tanda unik matematis. Tanda Unik tersebut diterapkan pada sinyal asli dan dikirim sebagai sinyal modified. Penerima juga menerapkan invers tanda matematika dari sinyal kirim untuk mendapatkan sinyal asli.EvDO menggunakan teknologi relay dari BTS (Base Transceiver Station) terdekat yang telah di-install card EvDO. Syaratnya, BTS tersebut harus punya back up koneksi hingga 6 Mbps per BTS-nya. Jika melihat spesifikasi standar dari teknologi EvDO, maka anda mendapat kecepatan sebesar 3,1 Mbps untuk download dan 1,8 Mbps untuk uploadSecara teori EVDO mampu melewatkan 2.4 Mbps. Lebih cepat dari DSL dan broadband cable yang ada. Pada sebuah video conference di Amerika, yang digunakan oleh seseorang yang berada didalam kendaraan pada kecepatan 60 mil/jam (90km/jam), sedangkan pada demo yang lain sebuah telepon dicoba dari sebuah bullet train yang bergerak melebihi 150 mil/jam (240 km/jam).Lebih mengirit spektrum frekuensi dari regulator dan amat mahalEVDO banyak digunakan di Amerika, Korea. Tidak banyak pengaruh di Eropa dan sebagian Asia (sudah menggunakan 3G).70EVDO di IndonesiaDiluncurkan di Balikpapan menjelang pertandingan FIFA final Piala Dunia antara Italia vs Perancis (tahun 2006).Sampai pertandingan berakhir, video streaming seolah adalah tayangan TV biasa tanpa ada gangguan proses buffering atau delay. Proses download file sebesar 150 MB dari server yang ada di Amerika dalam waktu hanya 25 menit !Beberapa teknologi koneksi yang dapat digeser dengan kehadiran EvDO ini. Seperti WIMAX, WiFi, ADSL, dan dial up.Koneksi real time capture saat trial langsung di kota Balikpapan. Hasilnya berkisar antara 350 Kbps hingga 800 Kbps. Dilakukan dengan cara bergerak dari tengah kota menuju ke bandara. Gerak mobil hampir tidak memberi pengaruh berarti pada saat perpindahan antar BTS.Kenapa tidak semua operator CDMA 1X mengimplementasi EvDO ? Kesediaan dari provider tersebut untuk melakukan investasi besar pada BTS mereka dengan menambah ruang untuk transmisi data daripada voice. Di Indonesia masih banyak provider telekomunikasi yang bermasalah dalam jalur voice mereka. 71Efisiensi TransmisiTujuan suatu jaringan:Memindahkan sebanyak mungkin bit dengan error minimum efisiensi lebih tinggi biaya lebih rendahFaktor yg mempengaruhi efisiensi jaringan:Karakteristik dari circuit (laju error/error rate, kecepatan/speed)Kecepatan dari peralatan, Teknik Error controlProtocol yang digunakanBit-bit informasi (memuat informasi user)Bit-bit Overhead (digunakan untuk error checking, pembatas frame, dll.)Total jumlah bit info ditransmisikanTotal jumlah bit ditransmisikan=7272Efisiensi Transmisi dari ProtocolAsync Transmission: 7-bit ASCII (info bits), 1 parity bit, 1 stop bit, 1 start bit Efisiensi transmisi = 7 / 10 70%mis., V.92 modem dg 56 Kbps laju efektif 39.2 Kbps

SDLC TransmissionAsumsi 100 karakter info (800 bit), 2 flag (16 bit) Address (8 bits), Control (8 bits), CRC (32 bits) Efisiensi transmisi = 800 / 864 92.6%mis., V.92 modem with 56 Kbps 51.9 Kbps effective rateLebih besar panjang message, efisiensi lebih baiknamun, paket yang lebih besar kemungkinan mendapatkan error lebih besar (kemungkinan lebih banyak memerlukan retransmisi) kapasitas terbuang7373ANY QUESTIONS ?74