KENDALI DATA LINKSumber: Chapter 7, Data and Computer

Communications

Komunikasi Data 2

PERSYARATAN KOMUNIKASIz Flow control: stasiun pengirim tidak boleh mengirimkan frame dengan laju

yang lebih cepat daripada laju penyerapan stasiun penerimaz Pengalamatan: pada saluran multipoint (contohnya LAN), identitas kedua

stasiun yang berkomunikasi harus jelasz Informasi kontrol dan data dikirimkan pada link yang sama: penerima

harus dapat membedakan kedua jenis informasi tersebutz Manajemen link: inisiasi (call setup), pemeliharaan, dan terminasi

pertukaran data memerlukan proses koordinasi di antara semua stasiunyang terlibat

z APAKAH SEMUA SYARAT TERSEBUT TELAH DIPENUHI OLEH TEKNIK ANTARMUKA PADA LAPIS FISIK?

z Review fungsi lapis fisik yang telah dibahas: sinkronisasi bit, karakter, frame; kalkulasi bit untuk deteksi dan koreksi kesalahan; kompresi data, dll.

Komunikasi Data 3

FLOW CONTROLz Merupakan teknik untuk memastikan bahwa entitas pengirim tidak

membanjiri entitas penerima dengan data.

Komunikasi Data 4

STOP-AND-WAIT FLOW CONTROLz Sumber harus menunggu sampai ack diterima sebelum

mengirimkan frame berikutnya.

Komunikasi Data 5

STOP-AND-WAIT FLOW CONTROL

z Pada gambar di atas, utilisasi stop and wait ditunjukkan dengan waktutransmisi = 1 dan waktu propagasi = a

z Alasan pemecahan blok data yang besar menjadi blok yang lebih kecil(frame):{ Ukuran buffer penerima terbatas{ Semakin lama waktu transmisi makin rentan terhadap kesalahan makin sering retransmisi

{ Pada shared medium, seperti LAN, 1 stasiun tidak diijinkanmenduduki media dalam waktu yang lama.

z Pada situasi di mana panjang bit dari link lebih besar daripada panjangframe (a>1), maka stop-and-wait sangat tidak efisien

z Secara matematis, panjang bit dari link = R.d/V, di mana:{ R = laju data dalam bps, { d = panjang link dalam meter, dan{ V = kecepatan propagasi dalam m/s

Komunikasi Data 6

SLIDING-WINDOW FLOW CONTROLz Pada sliding window, stasiun pengirim boleh mengirim n frame tanpa

menunggu acknowledgment.z Secara umum, untuk field k-bit diperoleh range nomor urut 0 hingga 2k-1,

dan frame dinomori modulo 2k.z Pada gambar berikut, asumsi nomor urut 3 bit dengan range dari 0 ke 7.

Komunikasi Data 7

CONTOH PROTOKOL SLIDING-WINDOW

Komunikasi Data 8

CONTOH PROTOKOL SLIDING-WINDOWz Asumsi: field nomor urut 3-bit dan ukuran window maksimum 7

frame.z Mula-mula A dan B mengindikasi bahwa A akan mengirim 7 frame,

dimulai dengan frame 0 (F0)z Setelah transmit 3 frame (F0, F1, F2) tanpa ack, A telah mengurangi

window-nya menjadi 4 frame dan tetap menyimpan kopi dari ketigaframe yang baru dikirim.

z Window ini berarti A masih boleh mengirim 4 frame lagi, dimulai dariframe 3.

z Kemudian B mengirim RR3 (receive ready), yang berarti saya telahmenerima sampai frame 2 dan siap menerima 7 frame berikutnyayang dimulai dari nomor 3

z Dengan ack ini, A mendapat izin untuk mengirim 7 frame, serta A dapat menghapus/menghilangkan frame 0, 1, dan 2 dari buffer

z A melanjutkan pengiriman frame 3, 4, 5, dan 6.z dst.

Komunikasi Data 9

DETEKSI KESALAHANz Definisi 3 nilai probabilitas dalam transmisi frame:{ Pb = BER probabilitas suatu bit salah{ P1 probabilitas sebuah frame tiba tanpa kesalahan{ P2 probabilitas frame tiba dengan 1 atau lebih bit salah tak

terdeteksi{ P3 probabilitas sebuah frame tiba dengan 1 atau lebih bit salah

yang terdeteksiz Jika tidak ada fasilitas pendeteksi kesalahan, maka{ P1 = (1 - Pb)F{ P2 = 1 - P1{ P3 = 0

z Untuk bit error rate 10-6, berapa nilai P1 dan P2?z Apakah nilai tersebut memuaskan jika diinginkan jumlah frame salah

yang tak terdeteksi = 1 frame per hari?

Komunikasi Data 10

DETEKSI KESALAHAN

z Bit E dan E dibandingkan di penerima, jika tidak sama makadilakukan retransmisi.

Komunikasi Data 11

CYCLIC REDUNDANCY CHECK (CRC)Prosedur CRC dapat dilakukan dengan 3 cara:z Aritmetika modulo 2 operasi eksklusif-OR{ T = 2nM + F{ T = frame sepanjang (k+n) bit yang akan dikirim, di mana n

Komunikasi Data 12

CYCLIC REDUNDANCY CHECK (CRC)z Rangkaian shift register dengan polinomial x5+x4+x2+1

Komunikasi Data 13

ARSITEKTUR CRC

z Gambar di atas menunjukkan arsitektur umum implementasi shift register CRC untuk polinomial

z di mana A0 = An = 1 dan semua Ai lainnya sama dengan 0 atau 1.z Rangkaian diimplementasikan sebagai berikut:{ Register berisi total n bit, sama dengan panjang FCS{ Ada tidaknya suatu gerbang xor sesuai dengan ada tidaknya

komponen dalam polinomial P(x), tidak termasuk xn.

=

= ni

iXiAxP 0)(

Komunikasi Data 14

KENDALI KESALAHANz Ada 3 versi ARQ yang telah

distandarkan:{ Stop and wait ARQ{ Go back N{ Selective-reject

Stop-and-wait ARQz Source mengirim single frame dan

harus menunggu acknowledgment (ACK).

z Error dapat terjadi pada:{ Frame dideteksi dengan

teknik CRC, block sum, dll.{ ACK

z Keuntungan: lebih simplez Kelemahan: tidak efisien

Komunikasi Data 15

PROTOKOL ARQ SLIDING-WINDOWz Go Back N ARQ{ Source dapat mengirimkan beberapa frame sekaligus yang diberi nomor. { Ketika terjadi error, source harus retransmit frame error dan semua

frame setelahnya.z Selective Reject ARQ{ Frame yang di-retransmit hanya yang mendapatkan NAK atau timeout.

z Berapa besar ukuran window? Misalnya ukuran window 7 (k=3 bit), pikirkanskenario berikut:{ Stasiun A mengirim frame 0 s.d. 6 ke stasiun B{ Stasiun B menerima ketujuh frame dan secara kumulatif membalas

dengan RR7{ Karena noise burst, RR7 hilang{ Time out di A, kemudian retransmit frame 0{ B telah mengembangkan window, siap menerima frame 7, 0, 1, 2, 3, 4,

dan 5. Jadi B mengasumsikan bahwa frame 7 hilang dan frame 0 yang diterimanya adalah frame baru.

z Jadi, untuk field nomor urut k-bit, ukuran window maksimum dibatasi 2k-1

Komunikasi Data 16

CONTOH PROTOKOL ARQ SLIDING-WINDOW

Komunikasi Data 17

HIGH-LEVEL DATA LINK CONTROL (HDLC)z HDLC mendefinisikan 3 tipe stasiun:{ Stasiun primer bertanggung jawab mengendalikan operasi link{ Stasiun sekunder berjalan di bawah kontrol stasiun primer{ Stasiun kombinasi menggabungkan fungsi-fungsi stasiun primer

dan sekunderz Ada 2 konfigurasi link yang didefinisikan dalam HDLC:{ Konfigurasi unbalanced terdiri dari 1 stasiun primer dan beberapa

stasiun sekunder{ Konfigurasi balanced terdiri dari 2 stasiun kombinasi

z Ada 3 mode transfer data pada HDLC: { Normal response mode (NRM){ Asynchronous balanced mode (ABM), dan{ Asynchronous response mode (ARM)

Komunikasi Data 18

HIGH-LEVEL DATA LINK CONTROL (HDLC)

Komunikasi Data 19

BIT STUFFINGz Pengirim selalu menyisipkan bit 0 ekstra setelah deretan 5 bit 1

dalam sebuah frame.

Komunikasi Data 20

OPERASI HDLC

z Perintah set-mode memiliki 3 tujuan:{memberi tahu

penerima(inisialisasihubungan)

{ spesifikasi mode transfer (NRM, ABM, ARM)

{ spesifikasi apakahnomor urut 3 bit atau 7 bit yang akan digunakan

Komunikasi Data 21

OPERASI HDLC

Komunikasi Data 22

PROTOKOL DLC LAINNYAz LAPB, LAPDz Logical Link Control (LLC)z Frame Relayz Asynchronous Transfer Mode (ATM)

Komunikasi Data 23

TIMING PROTOKOL SLIDING-WINDOW

Komunikasi Data 24

UTILISASI SLIDING WINDOWUtilisasi dapat dinyatakan sebagai:

+

Komunikasi Data 25

z Perhatikan bahwa utilisasi dapat didefinisikan sebagai U = Tf / Tt, dimana{ Tf = waktu untuk mengeluarkan sebuah frame dari transmitter ke

media, { Tt = total waktu pendudukan saluran dalam proses transmisi

frame tersebutz Stop and wait:

z Selective reject:

z Go back N:

UTILISASI ARQ

a21P1U +

=

+

Komunikasi Data 26

UTILISASI ARQ