Packet Switching…

PACKET SWITCHING

Teknologi Packet Switching pertama sekali di perkenalkan oleh Paul Baran pada tahun 1960. Packet switch diciptakan untuk mengatasi beberapa kelemahan dari Circuit switching dimana pada Packet switch memanfaatkan jalur komunikasi digunakan secara bersamaan dan dimana setelah data dipecah-pecah menjadi paket-paket berukuran kecil, data tersebut dikirim melalui rute berbeda-beda sesuai dengan situasi dan kondisi saat itu.

Prinsip Packet Switching Dalam Packet Switching, data yang ditransmisikan

dibagi-bagi ke dalam paket-paket kecil (<1500byte). Jika source mempunyai message yang lebih panjang

untuk dikirim, message itu akan dipecah ke dalam barisan-barisan paket.

Tiap paket berisi data dari user (data informasi yang akan dikirimkan) dan header. Header berisi minimal adalah info agar bagaimana paket bisa melalui jaringan dan mencapai alamat tujuan. Umumnya header berisi :

Source (sender’s) address Destination (recipient’s) address Packet size Sequence number Error checking information

Mengapa perlu paketisasi (1/2)

Untuk komunikasi end-to-end yang terdiri atas banyak link, transmisi paket memungkinkan suatu paket yang menjadi bagian dari suatu pesan diterima, diproses, dan diteruskan oleh suatu node ketika paket lainnya masih dipersiapkan adanya efisiensi waktu pemrosesan.

Jumlah data yang harus di re-transmisi karena adanya error menjadi berkurang (tidak seluruh pesan perlu di re-transmisi).

Kapasitas memori internal network node dapat dikurangi. Waktu transmisi dapat dikurangi

Mengapa perlu paketisasi (2/2)

Masing-masing paket akan dikirimkan ke jaringan secara independen (tidak tergantung pada rute paket sebelum atau sesudahnya). Paket yang berbeda dari pesan yang sama dapat melalui rute yang berbeda. Istilah untuk karakteristik ini disebut Connectionless

Pada sisi penerima, header setiap paket akan dibuang kemudian paket diurutkan kembali menjadi sebuah informasi/pesan sesuai dengan yang dikirimkan

Paket dikirimkan hanya pada saat data siap untuk dikirim. Pada saat kondisi “silence”/idle maka link dapat digunakan oleh yang lainnya (jaringan digunakan bersama/shared bandwidth).

Tidak ada garansi Quality of service, ada kemungkinan paket hilang

delay antrian, jitter, loss packet Contoh Teknologi Layanan Packet Switched:

Public data network Frame relay Internet (connectionless) LAN (connectionless) Asyncronous Transfer Mode

Contoh Paketisasi

Packet-SwitchedNetwork

B

A

C

B3 B1B2

B1

B2

B3

C2

C3

C1

C3 C1C2

Packet-SwitchedNetwork

B

A

C

L3 L1L2

L1

L2

L3

22

23

21

23 2122

16

5

32

4A

C

B

16

5

32

4A

C

B

2

1

33

2 1

External Datagram

External Virtual Circuit

Internal Datagram

Internal Virtual Circuit

VC # 1

VC # 2

Contoh Paketisasi

Hello Bob

He ll o bBo

H He H H H Hll o Bo b

Message

Segmented Message

Packetized Message

H=Header

Paket 1 Paket 2 Paket 3 Paket 4 Paket 5

Contoh Paketisasi

Keuntungan Packet Switched

Efisiensi line sangat tinggi; hubungan single node-to-node dapat dishare secara dinamis oleh banyak paket. Paket-paket diqueue dan ditransmisikan secepat mungkin. Secara kontras, dalam circuit switching, waktu pada link node-to-node adalah dialokasikan terlebih dahulu menggunakan time-division multiplexing.

Jaringan packet-switched dapat membuat konversi data-rate. Dua buah station yang berbeda data-rate nya dapat saling menukar paket.

Ketika traffic mulai padat, beberapa call diblok, yang menunjukkan jaringan menolak permintaan koneksi tambahan sampai beban di jaringan menurun. Dalam packet switchied network, paket masih dapat diterima akan tetapi delay delivery bertambah.

Prioritas dapat digunakan. Jadi kalau sebuah node mempuyai sejumlah queued packet untuk ditransmisikan, paket dapat ditransmisikan pertama kali berdasarkan prioritas yang lebih tinggi. Paket-paket ini mempunyai delay yang lebih kecil daripada lower-priority packets.

Packet switching memiliki kelebihan dibanding circuit-switching, yakni :

Packet switching Sirkuit switching

Jalur efisiensi yang lebih besar, karena

jalur simpul ke simpul tunggal dapat dibagi

secara dinamik oleh packet sebanyak-

banyaknya sepanjang waktu.

Waktu pada jalur simpul ke simpul

dialokasikan menggunakan Time

Division Multiplexing synchronous.

Jalur seperti itu berada dalam kondisi

idle karena sebagian waktunya

dihabiskan untuk koneksi yang

statusnya juga idle.Mampu menampilkan konversi rate data

Saat lalu lintas mulai penuh, packet-packet masih bisa diterima, namun terjadi peningkatan penundaan pengiriman.

Diberlakukan skala prioritas.

Jaringan menolak menerima permintaan koneksi tambahan sampai muatan pada jaringan berkurang.

Ukuran Packet

Terdapat keterkaitan yang signifikan antara ukuran packet dan waktu

transmisi. Dengan memecah pesan, setiap simpul dapat mulai

melakukan transmisi lebih cepat. Proses yang memerlukan packet

yang lebih banyak dan lebih kecil, akan menimbulkan banyak

penundaan. Semakin banyak packet berarti semakin banyak

headernya. Penundaan juga semakin besar jika lebih banyak packet

yang harus ditangani untuk sebuah pesan tunggal

DATA

DATA

DATA

Header

Header

Header

1-packet message

Time

DATA1

DATA2

DATA2

DATA2

DATA1

DATA1

2-packet message

1

2

3

4

5

1

1

2

2

3

3

4

4

5

5

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

10-packet message5-packet message

Gbr. Perbedaan Ukuran-Ukuran Paket

Ada dua pendekatan yang berhubungan dengan jaringan Packet Switching, yaitu Datagram, dan Virtual circuit

Virtual Circuit vs Datagram

• Datagram: Connectionless– Tiap paket memiliki alamat tujuan yang lengkap– Penentuan routing dilakukan terhadap setiap paket di setiap node– Paket-paket yang berbeda namun berasal dari pesan yang sama dapat

menggunakan rute yang berbeda, tergantung kepadatan jalur.– Paket-paket akan mencari alternatif routing dimana akan mengabaikan

node yang gagal

• Virtual Circuit: Connection Oriented– Sebuah route antara station dikonfigurasi sebelum terjadi transfer data – Setiap paket memiliki VC identifier.– Penetapan routing dilakukan sekali untuk semua paket.– Semua paket akan melalui rute yang sama– Apabila ada node yang gagal, semua virtual circuit yang mendefinisikan

lewat node tersebut akan lenyap

Virtual Circuit vs Datagram

Packet switching

Datagram packet switching

Virtual circuit packet switching

· Jalur masing-masing paket bebas\

· Tidak ada waktu tunda saat membuat koneksi

· Masing-masing header paket berisi alamat tujuan

· Jalur selalu sama untuk emua koneksi

· Ada waktu tunda saat membuat koneksi

· Header paket hanyalah label (karena tujuannya sudah pasti/tidak akan salah jalur)

Contoh : IP,CNLPContoh : x.25,

frame relay

Node-node jaringan memroses tiap paket secara independenJika host A megirim dua paket berurutan ke host B pada sebuah jaringan paket datagram, jaringan tidak dapat menjamin bahwa kedua paket tersebut akan dikirim bersamaan, kenyataannya kedua paket tersebut dikirimkan dalam rute yang berbeda

Paket-paket tersebut disebut datagramImplikasi dari switching paket datagram :

Urutan paket dapat diterima dalam susunan yang berbeda dari ketika dikirimkan

Tiap paket header harus berisi alamat tujuan yang lengkap

Packet Swiched Datagram

Virtual-circuit packet switching adalah campuran dari circuit switching dan paket switching

Seluruh data ditransmisikan sebagai paket-paket Seluruh paket dari satu deretan paket dikirim setelah jalur

ditetapkan terlebih dahulu (virtual circuit) Urutan paket yang dikirimkan dijamin diterima di tujuan

Bagaimanapun: Paket-paket dari virtual circuit yang berbeda masih dimungkinkan terjadi interleaving

Pengirim data dengan virtual circuit melalui 3 fase :1. Penetapan VC2. Pentransferan data3. Pemutusan VC

Alamat tujuan paket pada header tidak perlu lengkap

Packet Switched Virtual Circuit

Routing pada Packet Switched

1

4

2 3

5

7

6

8

Connectionless: jalur/ routing dapat berbeda untuk setiap paket

Connection-oriented: jalur/routing tetap untuk seluruh paket

(+) dan (–) pada virtual circuit vs datagram

Datagram :

+Tidak ada waktu call setup

+Adaptasi yang cepat jika terjadi congestion/network overload.

+Adaptasi yang cepat jika terjadi node failure.

- Kedatangan paket bisa tidak sesuai dengan urutannya.

- Adanya beban pemrosesan karena setiap paket di proses di setiap node

- Receiver tidak memiliki persiapan terhadap paket yang datang

Virtual Circuit :

+Kedatangan paket sesuai urutannya.

+Terdapat mekanisme error control.

+Penetapan satu rute untuk satu koneksi.

+Penerima telah bersiap untuk menerima paket yang datang

- Adanya delay saat connection setup.

- Adaptasi terhadap node failure kurang baik.

- Adaptasi terhadap network overload kurang baik

Beberapa Perbandingan Circuit Switched dan Packet Switched (1/2)

Circuit switched Packet Switched connectionless

Packet Switched connection-oriented

Jalur transmisi sudah ditentukan

Tidak punya jalur khusus Tidak punya jalur khusus

Pengiriman data sekaligus (gelondongan)

Pengiriman paket-paket Pengiriman paket-paket

Pesan-pesan tidak disimpan

Paket mungkin disimpan sebelum dikirim

Paket disimpan sebelum dikirim

jalur dibangun untuk seluruh percakapan

Jalur terbentuk untuk masing-masing paket

Jalur terbentuk untuk keseluruhan paket

Ada waktu tunda untuk memanggil

Ada waktu tunda pengiriman paket

Kalau pembuatan koneksi tertunda,maka pengiriman paket juga tertunda

Ada nada sibuk jika yang dipanggil sedang sibuk

Pengiriman mungkin diberitahu atau tidak jika paket dikirim (tidak ada jaminan)

Pengirim diberitahu jika koneksi ditolak

Kelebihan beban bisa menghambat percobaan pemanggilan

Kelebihan beban bisa membuat pengiriman paket tertunda

Bisa memblok call setup; meningkatnya penundaan pengiriman paket.

Circuit switched Packet Switched connectionless

Packet Switched connection-

oriented

User bertanggung jawab untuk melindungi kehilangan data

Jaringan mungkin bertanggung jawab untuk masing-masing paket

Jaringan mungkin bertanggung jawab untuk urutan paket

Lebar jalur yang digunakan sudah pasti

Lebar jalur yang digunakan dinamis

Lebar jalur yang digunakan dinamis

Tidak ada overhead bits setelah call setup

Overhead bits pada masing-masing paket

Overhead bits pada masing-masing paket

Electromechanical atau computerized switching nodes

Small switching nodes

Small switching nodes

Beberapa Perbandingan Circuit Switched dan Packet Switched (2/2)Beberapa Perbandingan Circuit Switched dan Packet Switched (2/2)

• Performansi

• Propagation delay

• Transmission time

• Node delay

Circuit Switching vs Packet Switching

Quis (tugas di kelas)Jawablah secara singkat dan jelas (3 menit/soal) :1. Pada pelajaran Arsitektur komputer dan KomDat

diperlihatkan evolusi komputer dari abad ke abad. Menurut anda, seperti apakah prediksi komputer masa depan (abad berikutnya)?

2. Apa sesungguhnya peran TI dalam konteks sistem informasi manajemen?

3. Apa yang dimaksud dengan konvergensi pada era teknologi informasi?

4. Bedakan antara teknologi circuit switching dan teknologi packet switching, dan berikan contoh (diterapkan dimana)?

5. Bedakan antara connection oriented dengan connectionless ?