Download - 2012-1-00619-IF Bab2001
-
7
BAB 2
LANDASAN TEORI
2.1 Jaringan Komputer
2.1.1. Pengertian Jaringan Komputer
Syafrizal (2005 : 2) mengatakan bahwa, Jaringan Komputer yaitu
himpunan "interkoneksi" antara 2 komputer autonomous atau lebih yang
terhubung dengan media transmisi kabel atau tanpa kabel (wireless). Tujuan
dari penggunaan jaringan komputer adalah:
File Sharing : Praktek mendistribusikan atau menyediakan akses untuk
berbagi sumber daya data. Jaringan komputer membuat para pengguna
dalam jaringan tersebut dapat berbagi data file secara mudah. Data file
pada pengguna komputer dapat dibagi dalam jaringan atau ditempatkan
pada sebuah file server, yang menyediakan tempat utama untuk semua
data yang dibutuhkan oleh para pengguna di dalam jaringan.
Hardware Sharing : Berbagi sumber daya alat, seperti printer, CD-ROM
drive dan hard drive. Di dalam jaringan local, user dapat mengakses alat
alat seperti printer, CD-ROM drive dan hard drive, atau alat alat yang
disediakan oleh server. Hal ini dapat membantu user dalam hal efisiensi.
Program Sharing : Berbagi sumber daya aplikasi. Dengan jaringan, user
dapat berbagi aplikasi seperti aplikasi spreadsheet (program aplikasi
tabulasi dan pengolahan data pada komputer) seperti Google Spreadsheet,
goffice, dll. Dengan program sharing, kita dapat menyimpan sebagian
-
8
besar file pada server aplikasi khusus di dalam jaringan. Hal ini
memudahkan user karena tidak perlu lagi menginstal aplikasi di
komputer dan membuat proses upgrade software lebih mudah karena
dilakukan oleh server itu sendiri.
User Communication : Jaringan memungkinkan user untuk berinteraksi
dengan sesama user lainnya melalui media media seperti email,
newsgroup, chatting, dan video conference.
2.1.2. Jenis Jenis Jaringan
Berdasarkan lingkungan area geografis dan beberapa hal lainnya, jaringan
dibagi menjadi beberapa jenis.
2.1.2.1. LAN (Local Area Network)
M. Kozierok (2005:26) mengatakan bahwa, LAN(Local Area
Network) adalah jaringan yang menghubungkan komputer yang relatif
dekat satu sama lain yang pada umumnya di dalam satu ruangan atau satu
gedung.
Acharya (2006:10) mengatakan bahwa, LAN menawarkan
computer users banyak keuntungan, meliputi shared access ke devices
dan aplikasi, file exchange antara users yang berhubungan, dan
komunikasi antara users via email dan aplikasi lainnya. LAN adalah
komunikasi network yang menghubungkan beberapa device dan
menyediakan information exchange antara device tersebut.
-
9
Oppenheimer (2011:15) mengatakan bahwa, LAN adalah suatu
set segment yang diaktifkan berdasarkan pada protokol layer 2 tertentu
seperti Fast Ethernet dan interswitch trunking protokol seperti IEEE
802.1Q standard. Segment sendiri menurut Oppenheimer (2011:15)
adalah sebuah jaringan tunggal yang dibatasi oleh sebuah switch atau
router, dan didasarkan pada Layer 1 dan Layer 2 protokol tertentu seperti
Fast Ethernet.
Dengan jangkauannya yang kecil membuat kecepatan proses
transmisi datanya kecil, dan sebuah LAN bisa terkoneksi dengan LAN
lain secara jarak jauh melalui media, seperti jalur telepon atau gelombang
radio.
Gambar 2.1. Local Area Network
(Sumber: Solekan, 2009:92)
Biasanya LAN menghubungkan beberapa workstation, printer,
dan beberapa device yang lain. LAN memberikan beberapa keuntungan
kepada penggunanya, diantaranya pembagian hak akses device dan
aplikasinya, pertukaran file antar pengguna, dan komunikasi antar
pengguna.
-
10
Suatu Local Area Network digunakan untuk :
a. Beroperasi pada wilayah geografis yang terbatas.
b. Memperbolehkan beberapa user untuk mengakses high-
bandwidth.
c. Menyediakan koneksi pada service lokal secara full-time.
d. Menghubungkan device device yang berdekatan secara fisik.
2.1.2.2. VLAN (Virtual Local Area Network)
2.1.2.2.1 Pengertian VLAN(Virtual Local Area Network)
Hartpence (2011:85) mengatakan bahwa, VLAN adalah
pengelompokan logis dari port yang memiliki lokasi yang
independen. Sebuah VLAN akan berjalan seperti yang berada pada
layer network 3 yang terpisah.
Anderson (1996) mengatakan bahwa, VLAN
memungkinkan sekelompok user yang berada di sebuah jaringan,
dimanapun user tersebut berada dapat berkomunikasi seolah olah
mereka berada di dalam segmen LAN yang sama. Hal ini
memungkinkan sebuah organisasi untuk mengelompokkan user ke
dalam hal yang mereka senangi daripada melalui kedekatan fisik
seperti bertemu langsung dan mendekatkan mereka dengan
menggunakan teknologi single switching. Pada akhirnya hal ini
membantu menekan harga untuk jaringan tersebut.
-
11
Menurut Anderson (1996), ada dua cara untuk mendefinisi
VLAN, yaitu secara port-based dan address-based. Dalam port-
based, masing - masing VLAN adalah kumpulan port dalam
physical network. Misalnya, apabila physical network terdiri atas
dua hub(lihat gambar 2.2), VLAN 1 dapat didefinisikan sebagai
port 1 dan 3 pada hub A dan port 3 pada hub B, VLAN 2 akan
ditetapkan sebagai port 4 pada hub A, port 2 dan 4 pada hub B,
VLAN 3 yaitu port 2 pada hub A dan port 1 pada hub B. semua
Gambar 2.2. Contoh VLAN
(Sumber : Anderson, 1996)
komputer yang terhubung pada port tersebut terlihat sama oleh user
dalam physical LAN, tapi broadcast messages pada VLAN ini akan
-
12
dikirim hanya untuk port tersebut. Sedangkan pesan untuk port
lainnya meskipun mereka pada hub yang sama, mereka tidak akan
mendapatkan pesan tersebut.
Sedangkan berdasarkan address-based VLAN adalah
sekumpulan user yang diidentifikasi oleh network address. Hal ini
memberikan fleksibilitas yang lebih dari port-based VLAN karena
user dapat berpindah tempat tetapi masih menjadi bagian dari
VLAN tersebut.
2.1.2.2.2 Perbedaan VLAN dengan LAN
Perbedaan yang sangat jelas dari LAN dan VLAN adalah
bahwa bentuk jaringan dengan model LAN sangat bergantung pada
letak atau fisik dari workstation serta penggunaan hub dan repeater
sebagai perangkat jaringan yang memiliki beberapa kelemahan.
Sedangkan yang menjadi salah satu kelebihan dari model jaringan
dengan VLAN adalah bahwa tiap tiap workstation atau user yang
tergabung dalam satu VLAN atau bagian dapat saling terhubung
walaupun saling terpisah secara fisik.
2.1.2.2.3 Keuntungan Menggunakan VLAN
a. Security
Keamanan data dari setiap difisi dapat dibuat tersendiri,
karena segmennya bisa terpisah secara logika. Lalu lintas
data dapat dibatasi juga segmennya.
-
13
b. Cost Reduction
Penghematan dari penggunaan bandwidth yang ada dan
dari upgrade perluasan network yang bisa jadi mahal.
c. Higher Performance
Pembagian jaringan layer 2 ke dalam beberapa kelompok
broadcast domain yang lebih kecil, yang tentunya akan
mengurangi lalu lintas paket yang tidak dibutuhkan dalam
jaringan.
d. Broadcast Storm
Menurut Nassar (2000 : 195), Broadcast storm adalah
rentetan dari broadcast operation dari spesifik device atau
sekelompok device yang terjadi secara cepat frame-per-
second rate-nya sehingga mengakibatkan masalah pada
jaringan. Masalah yang terjadi bisa berupa menurunnya
kinerja jaringan akibat penuh dengan broadcast.
Pembagian jaringan ke dalam beberapa kelompok VLAN
akan mengurangi banyaknya device yang berpatisipasi
dalam pembuatan broadcast storm. Hal ini terjadi karena
adanya pembatasan broadcast domain.
e. Improved IT Staff Efficiency
VLAN memudahkan manajemen jaringan karena pengguna
yang membutuhkan sumber daya yang dibutuhkan berbagi
dalam segmen yang sama.
-
14
f. Simpler Project or Apllication Management
VLAN menggabungkan para pengguna jaringan dan
perlatan jaringan untuk mendukung perusahaan dan
menangani permasalahan kondisi geografis.
2.1.2.3. WAN (Wide Area Network)
Menurut M. Kozierok (2005:26), WAN adalah jaringan yang
menghubungkan device atau jaringan dan memiliki jarak yang lebih jauh
dari LAN. Kalau jarak antara device bisa diitung dalam mil, maka yang
akan digunakan adalah WAN dan bukan teknologi LAN untuk
menghubungkannya.
Biasanya, suatu WAN terdiri dari sejumlah node penghubung.
Suatu transmisi dari suatu perangkat diarahkan melalui node atau
persimpangan persimpangan internal ini menuju perangkat tujuan yang
dituju. Node ini tidak berkaitan dengan isi data, melainkan untuk
menyediakan fasilitas switching yang akan memindah data dari satu node
ke node yang lain sampai mencapai tujuan.
-
15
Gambar 2.3. Wide Area Network
(Sumber: Solekan, 2009: 98)
2.1.3 Topologi Jaringan
Para ahli telah mengembangkan model jaringan hierarchical untuk
membantu mengembangkan topologi dalam layer. Setiap layer dapat difokuskan
pada bagian tertentu yang memungkinkan untuk memilih sistem dan fitur yang
tepat untuk layer tersebut. Menurut Oppenheimer (2011:120), Hierarchical
topology adalah sebuah lapisan inti dari high-end router dan switch yang
dioptimalkan untuk availability dan performance yang merupakan distribution
layer dari router dan switch yang menghubungkan users melalui lower-end
switch dan wireless access point.
Dalam topologi jaringan terdapat backbone. Menurut Oppenheimer
(2011:120), Backbone adalah sebuah jaringan yang menghubungkan banyak
lainnya jaringan dan bertindak sebagai jalan utama untuk lalu lintas antara
jaringan. Jenis kabel untuk sebuah backbone haruslah dipertimbangkan dengan
-
16
baik dalam perancangannya sehingga dapat menunjang kinerja jaringan secara
baik.
Gambar 2.4. Hierarchical topology
(Sumber : CISCO, 2008:1)
Topologi hierarchical digunakan karena jaringan yang tumbuh tapi tidak
terencana dan terabaikan cenderung akan berkembang dalam pola yang tidak
terstruktur. Ketika network devices berkomunikasi dengan device lainnya,
workload yang didapat CPU dari device tersebut menjadi beban. Misalnya, dalam
sebuah flat(switched)network yang besar paket-paket broadcast adalah
beban.Paket broadcast disini akan mengganggu kerja CPU pada setiap device
yang berada pada broadcast domain tersebut dan waktu proses pada setiap
device(termasuk router, workstations dan server).
-
17
Masalah lain yang potensial dengan jaringan nonhierarchical selain
paket-paket broadcast adalah beban kerja CPU yang diperlukan router untuk
berkomunikasi dengan router lain dan banyak proses rute lainnya. Metodologi
jaringan hierarchical desain memungkinkan anda untuk merancang topologi
modular yang membatasi jumlah router berkomunikasi dengan router lainnya.
Dengan menggunakan hierarchical model dapat membantu
meminimalkan biaya. Selain itu hanya perlu untuk membeli perangkat yang
sesuai internetworking untuk setiap lapisan hirarki, sehingga menghindari uang
belanja pada fitur-fitur yang tidak perlu untuk jaringan. Juga, sifat modular dari
desain hirarki memungkinkan perencanaan kapasitas yang akurat dalam setiap
lapisan hirarki, sehingga mengurangi terbuangnya bandwidth. Network
management responsibility dan network management systems dapat
didistribusikan ke berbagai lapisan arsitektur jaringan modular untuk
mengendalikan biaya manajemen.
Modularitas memungkinkan menyimpan setiap elemen desain yang
sederhana dan mudah dimengerti. Kesederhanaan meminimalkan kebutuhan
untuk pelatihan bagi personil jaringan operasi dan mempercepat pelaksanaan
desain. Pengujian desain jaringan dibuat mudah karena ada fungsi yang jelas
pada setiap lapisan. Isolasi kesalahan ditingkatkan karena jaringan teknisi dapat
dengan mudah mengenali titik transisi dalam jaringan untuk membantu mereka
mengisolasi poin kegagalan lainnya.
Fasilitas hierarchical design mulai berubah. Sebagai elemen dalam
jaringan yang memerlukan perubahan, biaya pembuatan upgrade terkandung
untuk subset kecil dari jaringan secara keseluruhan. Di dalam large flat or
-
18
meshed network architectures, perubahan cenderung berdampak besar kepada
sistem. Mengganti satu perangkat dapat mempengaruhi jaringan banyak karena
kompleks interconnections.
2.1.4 Standarisasi Arsitektur Jaringan
Standarisasi arsitektur jaringan dapat menyelesaikan berbagai masalah,
pembangunan suatu jaringan komputer yang baik, harus memiliki kemampuan
untuk mendukung berbagai jenis komponen jaringan. Agar dapat terbentuk
jaringan, maka dibutuhkan komponen jaringan yang memenuhi suatu persyaratan
spesifikasi tertentu.
Ada beberapa arsitektur jaringan yang dikembangkan oleh manufaktur
jaringan dan organisasi standarisasi jaringan. Arsitektur ini sebagai standart
dalam membuat sebuah jaringan. Menurut Gusta (2006 : 193), beberapa standart
arsitektur yang penting adalah :
a. IBMs System Network Architecture (SNA).
b. Digitals Digital Network Architectur (DNA).
c. Open System Interconnection (OSI) dikembangkan oleh ISO
(International Organization for Standardziation) dan ITU-T.
d. Internet architectur.
2.1.4.1. Open System Interconnection (OSI)
Model OSI adalah sebuah model arsitektural jaringan yang
dikembangkan oleh ISO (International Organization for Standardization) di
Eropa pada tahun 1977. Model OSI dibuat untuk mengatasi berbagai
kendala internetworking akibat perbedaan arsitektur dan protokol jaringan.
-
19
Model ini diterima oleh international standart IS 7498 pada tahun 1983 dan
direkomendasikan oleh ITU-T X.200.
Gambar 2.5. Open System Interconnection Layer
(Sumber: Solekan, 2009:105)
a) Lapis 7 OSI : Application Layer
Lapis ini berfungsi untuk menyediakan pelayanan langsung yang
mendukung pemakai, misalnya : e-mail, file dan akses ke data base.
b) Lapis 6 OSI : Presentation Layer
Lapis ini berfungsi menterjemahkan, kompresi, dan enkripsi data.
Pada lapisan inilah berbagai ragam data diproses atau diubah ke
format lain yang dibutuhkan oleh lapisan di bawahnya, misalnya :
ASCII, JPEG, MPEG.
c) Lapis 5 OSI : Session Layer
Lapis ini berfungsi untuk mengkoordinasi komunikasi antar system
yaitu membuka ,memproses dan menutup sessi.
-
20
d) Lapis 4 OSI : Transport Layer
Lapis ini memungkinkan paket data terkirim tanpa kesalahan dan
tanpa duplikat. Protokol yang digunakan antara lain TCP, UDP, SPX.
e) Lapis 3 OSI : Network Layer
Lapis network menentukan jalur pengiriman dan meneruskan data ke
alamat peralatan lain yang berjauhan. Alamat logika yang digunakan
oleh lapisan ini adalah IP Address dimana dengan alamat logika
inilah data dapat dikirim ke tujuan yang berada pada jaringan yang
berbeda dan berjauhan dengan bantuan peralatan yang disebut
Router. Protokol yang digunakan misalnya IP, ARP, IPX.
f) Lapis 2 OSI : Datalink Layer
Lapis ini mengatur binary data menjadi logical group. Pada lapisan
ini data dikirim dalam bentuk frame. Semua peralatan yang
berhubungan dengan jaringan diberikan tanda pengenal atau alamat
hardware yang diatur oleh lapisan bawah yang dinamakan Media
Access Control (MAC). Protokol yang digunakan oleh lapisan ini
misalnya : Ethernet, token, dan FDDI.
g) Lapis 1 OSI : Physical Layer
Pada lapisan ini semua spesifikasi yang berkaitan dengan cara
menghubungkan kabel jaringan ditentukan dan diterapkan.Protokol
yang digunakan misalnya : TbaseT, 100BaseTX, dll.
-
21
2.1.5. Metode Transmisi Data
2.1.5.1. Broadcast
Menurut Syafrizal (2005 : 50), Broadcast merupakan metode
transmisi one to all (satu ke semua). Karena broadcast digunakan untuk
mengirim paket ke semua host pada jaringan, paket tersebut
menggunakan sebuah alamat broadcast khusus. Saat sebuah host
menerima sebuah paket dengan alamat broadcast sebagai tujuan, maka
dia akan memproses paket itu layaknya sebuah paket ke alamat unicast-
nya. Transmisi broadcast digunakan untuk lokasi layanan/perangkat
khusus yang alamatnya tidak diketahui atau saat sebuah host
memerlukan untuk menyediakan informasi kepada seluruh host yang
ada di jaringan.
Saat sebuah host memerlukan informasi, host tersebut
mengirimkan sebuah permintaan, memanggil (request) sebuah query, ke
alamat broadcast. Semua host yang ada pada jaringan menerima dan
memproses query ini. Satu atau beberapa host dengan informasi yang
diminta akan me-respond, biasanya menggunakan unicast. Demikian
pula, ketika sebuah host ingin mengirim informasi ke host host pada
jaringan, dia akan membuat dan mengirim sebuah paket broadcast
bersama informasi tersebut. Tidak seperti unicast, dimana paket paket
dapat dialihkan melalui internetwork. Paket paket broadcast biasanya
terbatas untuk jaringan lokal. Pembatasan ini bergantung pada
konfigurasi router yang berbatasan dengan jaringan dan jenis siaran.
-
22
Biasanya paket broadcast menggunakan alamat IPv4
255.255.255.255 sebagai tujuan. Contoh sebuah host pada
jaringan dengan alamat 123.123.123.123 ingin broadcast ke seluruh
host di jaringan menggunakan sebuah paket dengan alamat tujuan
255.255.255.255.
Gambar 2.6 Model Broadcast
(Sumber :
http://www.cisco.com/en/US/tech/tk828/tech_brief09186a00800e9952.ht
ml akses tanggal 8 Oktober 2012)
2.1.5.2. Unicast
Menurut Syafrizal (2005 : 46), Unicast merupakan transmisi
jaringan point to point (one to one). Komunikasi unicast digunakan
untuk komunikasi dari host ke host dalam sebuah jaringan client
server atau peer-to-peer. Paket unicast menggunakan alamat host yang
dituju sebagai alamat tujuan dan bisa dialihkan melalui internetwork.
Beda halnya dengan broadcast dan multicast, yang menggunakan alamat
yang khusus sebagai alamat tujuan. Menggunakan alamat khusus ini,
-
23
broadcast secara umum terbatas untuk jaringan lokal saja. Cakupan
dari multicast juga dibatasi pada jaringan lokal atau dialihkan
melalui internetwork.
Gambar 2.7. Model Unicast
(Sumber : http://www.cisco.com/en/US/docs/ios-
xml/ios/sec_conn_getvpn/configuration/xe-3s/sec-get-vpn.html akses
tanggal 8 Oktober 2012)
2.1.5.3. Multicast
Menurut Syafrizal (2005 : 48), Multicast merupakan transmisi
yang dimaksudkan untuk banyak tujuan, tetapi tidak semua host. Oleh
karena itu multicast dikenal sebagai metode transmisi one to many (satu
kebanyak) atau jaringan point to multipoint. Transmisi multicast
dirancang untuk menghemat bandwidth dari jaringan IPv4 bisa
mengurangi traffic dengan memperbolehkan sebuah host untuk mengirim
sebuah paket tunggal ke sekumpulan host yang sudah dipilih. Untuk
-
24
mencapai tujuan host yang lebih dari satu menggunakan komunikasi
unicast, host sumber nantinya perlu mengirim sebuah paket individu
yang ditujukan kepada masing - masing host. Dengan multicast,
sumber host data mengirim satu paket yang dapat mencapai ribuan
host (yang sudah dipilih/ditentukan).
Host yang ingin menerima data multicast tertentu disebut client
multicast. Client multicast menggunakan layanan yang diinisiasi oleh
sebuah client program untuk bergabung ke multicast grup. Setiap
multicast grup direpresentasikan dengan sebuah alamat tujuan multicast
IPv4. Saat sebuah host IPv4 bergabung ke sebuah grup multicast, host
akan memproses paket yang dialamatkan ke alamat multicast ini
layaknya paket yang dialamatkan ke alamat unicast yang dialokasikan
secara unik. IPv4 sudah mengatur sebuah block alamat khusus dari
224.0.0.0 sampai 239.255.255.255.
-
25
Gambar 2.8. Model Multicast
(Sumber :
http://www.cisco.com/en/US/docs/switches/datacenter/nexus5000/sw/mu
lticast/521_N1_1/overview.html akses tanggal 8 Oktober 2012)
2.1.6. Fiber Optik
2.1.6.1. Pengenalan Fiber Optik
Kabel adalah bagian yang tidak terpisahkan dalam teknologi
transimisi jaringan. Kecepatan data yang lebih besar sepanjang jarak yang
jauh dengan harga yang lebih rendah daripada sistem kawat tembaga
adalah hal yang selalu diinginkan oleh semua orang. Lebih dari 30 tahun
kebelakang telah dikembangkan sebuah teknologi yang menawarkan hal
ini yaitu teknologi fiber optik.
Menurut Agrawal (2002 : 2) Fiber optik adalah adalah untaian
tipis dari kaca atau plastik yang menghubungkan sumber cahaya ke
tujuannya (dalam sistem komunikasi fiber optik menghubungkan
-
26
transmitter ke receiver). Sumber cahaya yang digunakan biasanya adalah
laser atau LED.
2.1.6.2. Sistem Kinerja Fiber Optik
Fiber optik berbentuk silinder dan menyalurkan energi gelombang
elektromagnetik dalam bentuk cahaya di dalam permukaannya dan
mengarahkan cahaya pada sumbu axisnya. Cahaya inilah yang digunakan
untuk mengirimkan informasi (data). Cahaya yang membawa informasi
dapat dipandu melalui fiber optik berdasarkan fenomena fisika yang
disebut total internal reflection (pemantulan sempurna).
Kinerja dari fiber optik sebagai media transmisi pada suatu
sistem komunikasi didasarkan pada hukum Snellius untuk perambatan
cahaya pada media transparan seperti pada kaca yang terbuat dari quartz
kualitas tinggi dan dibentuk dari dua lapisan utama yaitu lapisan inti
yang biasanya disebut core yang terletak pada lapisan yang paling dalam
dengan indeks bias n1 dan dilapisi oleh cladding dengan indeks bias n2
yang lebih kecil dari n1.
-
27
Gambar 2.9. Hukum Snellius
(Sumber : http://maulanakafaby.blogspot.com/2012/05/fiber-optik-
part-2.html akses 8 Oktober 2012)
Menurut hukum Snellius jika seberkas sinar masuk pada suatu
ujung fiber optik atau media yang transparan, dengan sudut kritis dan
sinar itu datang dari medium yang mempunyai indeks bias lebih kecil dari
udara menuju fiber optik core yang berupa kuarsa murni yang
mempunyai indeks bias yang lebih besar maka seluruh sinar akan
merambat sepanjang inti fiber optik core menuju ujung lainnya.
-
28
2.1.6.3. Jenis Fiber Optik
Berikut ini adalah jenis-jenis kabel fiber optik yang umum digunakan
saat ini :
a. Fiber optik Single-mode Index
Pada single-mode fiber, terlihat pada gambar bahwa index bias
akan berubah dengan segera pada batas antara core dan cladding (step
index). Bahannya terbuat dari silica glass baik untuk cladding
maupun corenya. Diameter core jauh lebih kecil, sekitar 9 m
(CISCO, 2008:12), dibandingkan dengan diameter cladding,
konstruksi demikian dibuat untuk mengurangi atenuasi akibat adanya
fading. Single-mode fiber sangat baik digunakan untuk menyalurkan
informasi jarak jauh karena di samping atenuasi yang kecil juga
mempunyai jangakauan frekuensi yang lebar. Single mode fiber juga
dapat dibuat dengan index bias yang berubah secara perlahan- lahan
atau graded index.
Gambar 2.10. Singlemode fiber
(Sumber : http://maulanakafaby.blogspot.com/2012/05/fiber-optik-part-
2.html akses 8 Oktober 2012)
-
29
b. Fiber optik Multi-mode Index
Multi-mode fiber optik merupakan yang pertama kali
diproduksi dan dikomersialisasikan (CISCO, 2008:6). Jenis fiber
optik ini memiliki ukuran diameter core yang lebih besar,
dibandingkan dengan single-mode fiber, hal ini memungkinkan agar
dapat memiliki jumlah mode yang lebih banyak dibandingkan dengan
single-mode fiber.
Fiber optik multi-mode merambatkan lebih dari satu mode,
dapat merambatkan lebih dari 100 mode. Jumlah mode yang
merambat bergantung pada ukuran inti dan numerical aperture (NA).
Jika ukuran inti dan NA bertambah maka jumlah mode bertambah.
Ukuran inti dan NA biasanya sekitar 50 100 m dan 0,20 0,229
(Endra, S. Kom.,MT , p14).
Multi-mode fiber dapat dikategorikan dalam dua jenis yaitu:
a) Fiber optik Multi-mode Step Index
Sama halnya dengan single-mode fiber, pada fiber optik
ini terjadi perubahan index bias dengan segera atau lazim disebut
step index, pada batas antara core dan cladding. Fiber optik
multi-mode step index merupakan desain kabel fiber yang pertama
tetapi terlalu lambat untuk kebanyakan user, hal ini disebabkan
dispersi yang terjadi karena perbedaan modes path. Sehingga jenis
fiber optik ini tidak populer karena atenuasi yang disebabkan
dispersi sewaktu transmisi tetap besar, sehingga hanya baik
-
30
digunakan untuk menyalurkan data dengan kecepatan rendah dan
jarak dekat.
Gambar 2.11 Graded Index Fiber
(Sumber : http://jofania.wordpress.com/2010/02/14 /dasar-
serat-optik-2/ akses 8 Oktober 2012)
b) Fiber optik Multi-mode Graded Index
Multi-mode graded index dibuat dengan menggunakan bahan
multi component glass atau dapat juga dengan silica glass baik
untuk core maupun claddingnya. Pada fiber optik tipe ini, indeks
bias berubah secara perlahan-lahan (graded index multimode).
Indeks bias inti berubah mengecil perlahan mulai dari pusat core
sampai batas antara core dengan cladding. Makin mengecilnya
indeks bias ini menyebabkan kecepatan rambat cahaya akan
semakin tinggi dan akan berakibat dispersi waktu antara
berbagai mode cahaya yang merambat akan berkurang dan pada
akhirnya semua mode cahaya akan tiba pada waktu yang
bersamaan di penerima. Kabel ini menawarkan 100 kali lipat lebih
bandwidth dibandingkan multi-mode step index fiber (CISCO,
-
31
2008:5). Biaya pembuatan jenis fiber optik ini sangat tinggi bila
dibandingkan dengan jenis Single-mode.
Gambar 2.12. Step Index Fiber
(Sumber : http://jofania.wordpress.com/2010/02/14 /dasar-serat-
optik-2/ akses 8 Oktober 2012)
2.1.6.4. Kelebihan dan Kekurangan Fiber Optik
2.1.6.4.1. Kelebihan Fiber Optik
Fiber optik memiliki berbagai kelebihan dibandingkan dengan
kabel system kawat tembaga yaitu (Endra, 2007:15-16):
1) Less expensive Beberapa mil kabel optik dapat dibuat lebih
murah dari kabel tembaga dengan panjang yang sama.
2) Thinner Fiber optik dapat dibuat dengan diameter lebih
kecil (ukuran diameter kulit dari fiber sekitar 100 m dan total
diameter ditambah dengan jaket pelindung sekitar 1 2 mm)
daripada kabel tembaga, dan juga karena fiber optik membawa
light (cahaya) maka tentunya memiliki light weight (berat yang
-
32
ringan). Maka kabel fiber optik mengambil tempat yang lebih
kecil di dalam tanah.
3) Higher carrying capacity Karena fiber optik lebih tipis dari
kabel tembaga maka kebanyakan fiber optik dapat dibundel ke
dalam sebuah kabel dengan diameter tertentu maka beberapa
jalur telepon dapat berada pada kabel yang sama atau lebih
banyak saluran televisi pada TV cable dapat melalui kabel.
Fiber optik juga memiliki bandwidth yang besar ( 1 dan 100
GHz, untuk multimode dan single-mode sepanjang 1 Km).
4) Less signal degradation Sinyal yang loss pada fiber optik
lebih kecil (kurang dari 1 dB/km pada rentang panjang
gelombang yang lebar) dibandingkan dengan kabel tembaga.
5) Light signals Tidak seperti sinyal listrik pada kabel tembaga,
sinyal cahaya dari satu fiber optik tidak berinterferensi dengan
sinyal cahaya pada fiber optik yang lainnya di dalam kabel
yang sama, juga tidak ada interferensi elektromagnetik. Ini
berarti meningkatkan kualitas percakapan telepon atau
penerimaan TV.
6) Low Power Karena sinyal pada fiber optik mengalami loss
yang rendah, transmitter dengan daya yang rendah dapat
digunakan dibandingkan dengan sistem kabel tembaga yang
membutuhkan tegangan listrik yang tinggi, hal ini jelas dapat
mengurangi biaya yang dibutuhkan.
-
33
7) Digital signals Fiber optik secara ideal cocok untuk
membawa informasi digital dimana berguna secara khusus
pada jaringan komputer.
8) Non-flammable Karena tidak ada arus listrik yang melalui
fiber optik, maka tidak ada resiko bahaya api.
9) Flexibile Karena fiber optik sangat fleksibel dan dapat
mengirim dan menerima cahaya, maka digunakan pada
kebanyakan kamera digital fleksibel untuk tujuan :
a) Medical Imaging pada bronchoscopes,
endoscopes, laparoscope, colonofiberscope (dapat
dimasukkan ke dalam tubuh manusia (misal usus)
sehingga citranya dapat dilihat langsung dari luar
tubuh).
b) Mechanical imaging memeriksa pengelasan
didalam pipa mesin
c) Plumbing memeriksa sewer lines.
2.1.6.4.2 Kekurangan Fiber Optik
1) Konstruksi fiber optik lemah sehingga dalam pemakaiannya
diperlukan lapisan penguat sebagai proteksi.
2) Karakteristik transmisi dapat berubah bila terjadi tekanan
dari luar yang berlebihan
3) Tidak dapat dialiri arus listrik, sehingga tidak dapat
-
34
memberikan catuan pada pemasangan repeater.
4) Adanya sifat Atenuasi adalah besaran pelemahan energi
sinyal informasi dari fiber optik y ang dinyatakan dalam
dB. Atenuasi disebabkan 3 hal yaitu :
a) Absorbsi Absorpsi merupakan sifat alami suatu gelas.
Pada daerah-daerah tertentu gelas dapat mengabsorpsi
sebagian besar cahaya seperti pada daerah ultraviolet. Hal
ini disebabkan oleh adanya gerakan elektron yang kuat.
Demikian pula untuk daerah inframerah, terjadi absorpsi
yang besar. Ini disebabkan adanya getaran ikatan kimia.
Oleh karena itu sebaiknya penggunaan fiber optik harus
menjauhi daerah ultraviolet dan inframerah. Penyebab
absorpsi lain adanya transmisi ion-ion logam dan ion OH.
Ion OH ini ternyata memberikan sumbangan absorpsi
yang cukup besar. Semakin lama usia suatu fiber maka
bisa diduga akan semakin banyak ion OH di dalamnya
yang menyebabkan kualitas fiber menurun.
b) Hamburan Dalam pembuatan fiber optik, sering kali
terjadi ketidaksempurnaan pada bahan,seperti tidak
homogennya indeks bias, tidak sempurnanya atom
pembentuk, dan terbawanya atom-atom lain dalam fiber
optik. Ketidakhomogenan indeks bias dalam fiber optik
akan menimbulkan hamburan sinar (berpencarnya sinar)
yang dinamakan dengan hamburan Rayleigh.
-
35
c) Bending - Terdapat 2 jenis bending (pembengkokan)
yaitu macro-bending dan micro-bending. Micro-bending
adalah suatu pembengkokan mikroskopis dari inti fiber
yang disebabkan oleh laju penyusutan (contraction)
thermal yang sedikit berbeda antara bahan inti dan bahan
pelapis. Sedangkan macro-bending adalah pembengkokan
fiber optik yang terjadi secara sekala besar semisal
pembengkokan karena mengikuti bentuk ruangan
pemasangan kabel. Namun pembengkokan dapat pula
terjadi secara tidak sengaja seperti misalnya fiber optik
yang mendapat tekanan cukup keras sehingga cahaya yang
merambat di dalamnya akan berbelok dari arah transmisi
dan hilang.
5) Adanya sifat Dispersi, dalam komunikasi serat optik Dispersi
adalah proses penyebaran pulsa optik ketika mereka berjalan
melewati serat optik. Penyebaran ini terjadi karena kecepatan
pulsa optik tidak sama. Ketidaksamaan ini disebabkan oleh
indeks bias yang berbeda.
2.1.7. Parameter QOS
Solekan (2009:64) mengatakan bahwa, Quality of Service (QoS) adalah
kemampuan suatu jaringan untuk menyediakan layanan yang baik dengan
menyediakan bandwith, mengatasi jitter dan delay. Parameter QoS adalah latency,
-
36
jitter, packet loss, throughput, MOS, echo cancellation dan PDD. QoS sangat
ditentukan oleh kualitas jaringan yang digunakan. Terdapat beberapa factor yang dapat
menurunkan nilai QoS, seperti : Redaman, Distorsi, dan Noise.
2.1.7.1. Throughput
Menurut Oppenheimer (2011:33), Bandwidth adalah
kemampuan sebuah jaringan untuk membawa data, biasanya diukur
dalam bit per detik (bps). Konsep bandwidth tidak cukup untuk
menjelaskan kecepatan jaringan dan apa yang terjadi di jaringan. Untuk
itulah konsep Throughput muncul. Throughput, yaitu kecepatan (rate)
transfer data efektif, yang diukur dalam bps. Troughput merupakan
jumlah total kedatangan paket yang sukses yang diamati pada destination
selama interval waktu tertentu dibagi oleh durasi interval waktu tersebut
(Solekan, 2009:67) . Hal ini sama dengan, jumlah pengiriman paket IP
sukses per service-second. Berikut adalah perhitungan rumus dalam
mencari nilai throughput:
Throughtput = Paket diterima / Time between fist paket and last packet
2.1.7.2. Latency
Delay (latency), adalah waktu yang dibutuhkan data untuk
menempuh jarak dari asal ke tujuan (Solekan, 2009:69). Delay dapat
dipengaruhi oleh jarak, media fisik, kongesti atau juga waktu proses yang
lama. Adapun komponen delay adalah sebagai berikut:
-
37
Tabel Tabel 2.1. One-Way Delay/Latensi
(Sumber: Solekan, 2009:69)
2.1.7.3. Packet Loss atau Error
Packet Loss, merupakan suatu parameter yang menggambarkan
suatu kondisi yang menunjukkan jumlah total paket yang hilang, dapat
terjadi karena collision dan congestion pada jaringan dan hal ini
berpengaruh pada semua aplikasi karena retransmisi akan mengurangi
efisiensi jaringan secara keseluruhan meskipun jumlah bandwidth cukup
tersedia untuk aplikasi-aplikasi tersebut (Solekan, 2009:67) . Salah satu
penyebab packet loss adalah antrian yang melebihi kapasitas buffer pada
setiap node. Beberapa penyebab terjadinya packet loss yaitu:
a. Congestion, disebabkan terjadinya antrian yang berlebihan
dalam jaringan
b. Node yang bekerja melebihi kapasitas buffer
KATEGORI LATENSI
BESAR DELAY
Excellent < 150 ms
Good 150 s/d 300 ms
Poor 300 s/d 450 ms
Unacceptable > 450 ms
-
38
c. Memory yang terbatas pada node
d. Policing atau kontrol terhadap jaringan untuk memastikan
bahwa jumlah trafik yang mengalir sesuai dengan besarnya
bandwidth. Jika besarnya trafik yang mengalir didalam jaringan
melebihi dari kapasitas bandwidth yang ada maka policing control
akan membuang kelebihan trafik yang ada.
Tabel 2.2. Packet loss
(Sumber: Solekan, 2009:68)
2.1.7.4. Jitter
Jitter, didefinisikan sebagai variasi dari delay atau variasi waktu
kedatangan paket (Solekan, 2009:69) . Banyak hal yang dapat
menyebabkan jitter, diantaranya adalah peningkatan trafik secara tiba-
tiba sehingga menyebabkan penyempitan bandwith dan menimbulkan
KATEGORI DEGREDASI
PACKET LOSS
Sangat bagus 0
Bagus 3 %
Sedang 15 %
Jelek 25 %
-
39
antrian. Selain itu, kecepatan terima dan kirim paket dari setiap node juga
dapat menyebabkan jitter.
Tabel 2.3. Jitter
(Sumber: Solekan, 2009:69)
2.1.7.5. MOS (Mean Opinion Score)
Kualitas sinyal yang diterima biasanya diukur secara subjektif dan
objektif. Metoda pengukuran subyektif yang umum dipergunakan dalam
pengukuran kualitas speech coder adalah ACR (Absolute Category
Rating) yang akan menghasilkan nilai MOS (Mean Opinion Score)
(Solekan, 2009:70). Tes subyektif ACR meminta pengamat untuk
menentukan kualitas suatu speech coder tanpa membandingkannya
dengan sebuah referensi.
KATEGORI DEGRADASI
PEAK JITTER
Sangat bagus 0 ms
Bagus 0 s/d 75 ms
Sedang 76 s/d 125 ms
Jelek 125 s/d 225 ms
-
40
Tabel 2.4. Rekomendasi Nilai ITU-T P.800 untuk Nilai MOS
(Sumber: Solekan, 2009:69)
NILAI MOS OPINI
5 Sangat baik
4 Baik
3 Cukup baik
2 Tidak baik
1 Buruk
2.1.7.6. Echo Cancelation
Untuk menjamin kualitas layanan voice over packet terutama
disebabkan oleh echo karena delay yang terjadi pada jaringan paket maka
perangkat harus menggunakan teknik echo cancelation. Persyaratan
performansi yang diperlukan untuk echo canceller harus mengacu standar
internasional ITU G.165 atau G.168.
2.1.7.7. Post Dial Delay
PDD (Post-Dial Delay) yang diijinkan kurang dari 10 detik dari
saat digit terakhir yang dimasukkan sampai mendapatkan ringing back
(Solekan, 2009:70) .
2.1.7.8. Penyebab QOS yang Buruk
Terdapat beberapa faktor pengganggu dalam jaringan yang
menyebabkan turunya nilai QoS, yaitu :
-
41
1) Redaman, yaitu jatuhnya kuat sinyal karena pertambahan jarak pada
media transmisi. Setiap media transmisi memiliki redaman yang
berbeda-beda, tergantung dari bahan yang digunakan. Untuk
mengatasi hal ini, perlu digunakan repeater sebagai penguat sinyal.
Pada daerah frekuensi tinggi biasanya mengalami redaman lebih
tinggi dibandingkan pada daerah frekuensi rendah.
2) Distorsi, yaitu fenomena yang disebabkan bervariasinya kecepatan
propagasi karena perbedaan bandwidth. Untuk itu, dalam komunikasi
dibutuhkan transmisi bandwidth yang memadai dalam
mengakomodasi adanya spektrum sinyal. Dianjurkan digunakan
pemakaian bandwidth yang seragam, sehingga distorsi dapat
dikurangi.
3) Noise, yaitu suatu sinyal gangguan yang bersifat akustik (elektris ,
maupun elektronis) yang hadir dalam suatu sistem (rangkaian listrik
atau elektronika) dalam bentuk gangguan yang bukan merupakan
sinyal yang diinginkan. Noise ini sangat berbahaya, karena jika terlalu
besar akan dapat mengubah data asli yang dikirimkan.
Jenis-jenis noise dalam jaringan :
a. Thermal Noise
Terjadi pada media transmisi bila suhunya diatas suhu mutlak
(0K)
Akibat pergerakan elektron secara random dan memiliki
karakteristik energi terdistribusi seragam
-
42
Menjadi faktor yang menentukan batas bawah sensitifitas sistem
penerima
b. Intermodulation Noise
Terjadi karena ketidak-linieran komponen transmitter dan receiver
Sinyal output merupakan penjumlahan dan perbedaan dari sinyal
input
Sistem diharapkan linear sehingga sinyal output sama dengan
sinyal input
c. Impulse Noise
Pulsa-pulsa iregular atau spikes
Durasi pendek
Amplitudo tinggi
Pengaruh kecil pada komunikasi telepon analog
Pengaruh besar pada komunikasi data
4) Crosstalk, yaitu gandengan yang tidak diinginkan antar lintasan
sinyal media metal (twisted pair & koaksial). Penyebabnya adalah
gandengan elektris dan pengendalian respon frekuensi yang buruk.
Contohnya adalah saat kita bertelepon, kita mendengarkan
percakapan lain.
5) Echo yaitu, suatu kejadian dimana sinyal yang dikirim oleh
transmitter kembali (feedback) kepadanya.