Bab IPENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Frame Relay merupakan jenis pelayanan yang tepat bagi mereka

yang menginginkan bare-bones connection-oriented yang mutlak untuk

transfer antar machine dengan kecepatan tinggi dan biaya yang ekonomis.

Terbentuknya Frame Relay disebabkan oleh adanya perubahan teknologi

selama dua dekade terakhir ini.

Dua puluh tahun yang lalu, komunikasi dengan menggunakan kabel

telepon sangat lamban dan mahal, sehingga diperlukan protokol-protokol

yang rumit untuk error handling, serta biaya yang sangat besar untuk

mengoperasikannya. Namun, keadaan sekarang ini telah berubah secara

radikal.

Saat ini, saluran telepon sangat cepat dan dapat diandalkan.

Pelanggan menyewa sebuah permanent virtual circuit antara dua point dan

kemudian dapat mengirim frame-frame sampai 1600 byte. Berkaitan

dengan hal ini, Frame Relay menyediakan pelayanan yang seminimal

mungkin dalam cara penentuan awal dan akhir dari masing-masing frame,

dan error detection pada transmisi.

Frame Relay yang didesain pertama kali oleh ISDN merupakan

pengembangan lebih lanjut dari Packet Switching dan X.25, dan khusus

didesain untuk memperbaiki kekurangan dari dua pendahulunya ‘tersebut’.

Beberapa feature yang dimiliki oleh Frame Relay adalah :

Call Control Signalling: dilakukan pada logical connection yang

terpisah dari user data, sehingga intermediate node tidak perlu

1

maintain state tables/process message yang berhubungan dengan call

control pada sebuah per-connection basis.

Multiplexing dan switching dari logical connection terjadi pada layer 2

bukan layer 3.

Tidak ada hop-by-hop flow control dan error control. End-to-end flow

control dan error control terdapat pada layer yang lebih tinggi.

1.2 Rumusan Masalah

Adapun rumusan masalah yang kami kemukakan adalah :

1. Apakah definisi Frame Relay?

2. Bagaimanakah cara kerja Frame Relay?

3. Apa yang dimaksud dengan Data Discarding?

4. Bagaimana prinsip kerja protocol recovery pada higher layer?

5. Apa saja keuntungan dan kerugian Frame Relay?

6. Bagaimana aplikasi Frame Relay?

1.3 Tujuan Penulisan

Tujuan penulisan makalah ini adalah sebagai berikut:

1. Untuk memenuhi tugas mata kuliah Komunikasi Data semester genap

tahun 2004.

2. Mengetahui secara geris besar hal-hal yang berkaitan dengan Frame

Relay.

2

Bab IIISI

2.1 Definisi Frame Relay

Frame Relay adalah sebuah protocol yang berorientasi pada packet

switching, yang umumnya dipergunakan oleh perusahaan telepon, yang

mengandalkan kecepatan tinggi dan biaya ekonomis. Frame Relay pada

dasarnya adalah sebuah software yang khusus di-desain untuk menyediakan

koneksi digital yang lebih efisien dari suatu point tertentu ke point yang lain.

Jadi, Frame Relay merupakan sebuah teknologi yang menawarkan metode

yang lebih cepat dan lebih ekonomis dalam menjalankan computer

networking.

Struktur dasar sebuah frame adalah seperti terlihat pada gambar berikut:

GFI = General Format Identifier

LCN = Logical Channel Number

LGN = Logical Channel Group

Number

PKT TYPE ID = packet type

C/R = Command/response field bit

(application specific-not modified by

network)

FECN = Forward Explicit Congestion

notification

3

identification

FCS = Frame check sequence

DLCI = data link connection

Indentifier

BECN = Backward Explicit Congestion

notification

DE = Discard Eligibility Indicator

EA = Address Extension

(allow indication of 3 or 4 byte header)

Gambar 1. (a) Struktur dasar frame, (b) Field informasi pada X.25

(c) Struktur frame pada Frame Relay, dan (d) Format header pada Frame Relay

Gambar 1a, sedang Gambar 1b menyatakan uraian isi information field pada

paket X.25. Gambar 1c dan 1d masing masing menyatakan struktur frame

dan header (kepala paket) pada Frame Relay. Header merupakan data

tambahan pada informasi yang dikirimkan, berisi tanda pengenal pengirim

maupun penerima serta tanda-tanda lain yang diperlukan untuk menjamin

penyampaian yang benar dari seluruh informasinya (lihat Gambar 1b dan

1d).

2.2 Cara Kerja Frame Relay

Frame Relay merupakan suatu layanan data packaging yang

memungkinkan beberapa user menggunakan satu jalur transmisi pada waktu

yang bersamaan. Untuk lalu-lintas komunikasi yang padat, Frame Relay

jauh lebih efisien daripada leased line yang disediakan khusus hanya untuk

satu user, yang umumnya hanya terpakai 10-20% dari kapasitas bandwidth-

nya. Dalam teknik telekomunikasi, packet switching dikembangkan untuk

memenuhi komunikasi data yang sifatnya cepat dan akurat. Sebuah packet

dapat dianalogikan sebagai sebuah amplop yang mempunyai alamat tujuan,

alamat pengirim atau alamat kembali apabila kiriman tidak sampai ke

tujuan, dan tentu saja isi pesannya sebagai hal yang pokok.

Dalam packet yang berisi electronic data, dilengkapi dengan error

detection serta acknowledgement dari receiver dalam bentuk kode yang

dikirim kembali ke sender, apakah packet telah diterima secara utuh. Pada

4

data packaging ini dikenal istilah frame, yakni untuk menyatakan limit dari

frame sebuah package. Limit frame ini ditandai dengan flag. Demikianlah

sehingga data dibawa sepanjang jalur komunikasi dalam bentuk frame-

frame. Standar internasional untuk network access dengan packet switching

yang pertama muncul adalah X.25, yang direkomendasikan oleh CCITT

(kini bernama ITU-T) pada tahun 1976. Frame Relay yang muncul setelah

X.25 ternyata jauh lebih efektif daripada X.25, karena X.25 mengalami

pelambatan proses karena adanya error detection dan error correction.

Berbeda dengan Frame Relay yang mendefinisikan ulang header-nya pada

bagian awal dari suatu frame, sehingga dihasilkan header frame normal 2-

byte (satu byte atau octet terdiri dari delapan bit). Header Frame Relay dapat

juga di-expand menjadi tiga atau empat byte untuk menambah total address

space yang disediakan.

Header Frame Relay terdiri dari deretan angka sejumlah sepuluh

bit, DLCI (Data Link Connection Identifier)-nya merupakan nomor

rangkaian virtual Frame Relay yang berkaitan dengan destination dari frame

tersebut. Dalam hal hubungan antar kerja LAN-WAN, DLCI ini akan

menunjukkan port-port yang merupakan LAN pada sisi destination. Adanya

DLCI tersebut memungkinkan data mencapai node Frame Relay yang akan

di-transmit melalui network dengan menempuh proses tiga langkah

sederhana yakni:

* Integrity check dari frame dengan menggunakan FCS (Frame Check

Sequence), jika dalam proses checking ini dideteksi adanya error, maka

frame tersebut akan di-discard.

* Search DLCI dalam suatu table, jika DLCI tersebut tidak didefinisikan

untuk link yang dimaksud, maka frame akan di-discard.

5

* Retransmit frame tersebut menuju ke destination-nya dengan mengirimnya

ke luar, ke port atau trunk yang telah dispesifikasikan dalam daftar

tabelnya.

Dengan demikian, node dari Frame Relay tidak melakukan langkah

pemrosesan yang rumit sebagaimana halnya pada protokol-protokol yang

mempunyai keistimewaan seperti X.25.

2.2.1 Frame Relay Network Vs. Packet Switchng Network

Intermediate Node

Gambar 2. Frame Relay Network

Gambar 1 menunjukkan operasi dari Frame Relay, yang

dipergunakan untuk single use. Data frame dikirim dari source ke

destination dan acknowledge, yang dihasilkan pada layer yang

lebih tinggi, dibawa kembali ke frame.

Intermediate Node

6

Source Destination

Gambar 3. Packet Switching Network

Gambar 2 menggambarkan aliran data link frames yang

dibutuhkan untuk transmisi dari source end system ke destination

end system, dan kembalinya acknowledge. Data link control

protocol akan mengatur exchange data dan acknowledge frame,

dimana pada tiap intermediate node state tables harus di-maintain

dua kali untuk tiap virtual circuit. Dengan metode ini, error

possibility dari tiap link di suatu network besar, sehingga tidak

cocok untuk fasilitas komunikasi digital modern.

2.2.2 X.25 Versus Frame Relay

Implemented not by

End System & Network

Implemented by end

System & Network Implemented by end

System & Network

Gambar 4. Perbandingan antara X.25 dan Frame Relay Protocol Stack

2.3 Data Discarding

Untuk menjaga mekanisme dasar Frame Relay sesederhana

mungkin, ada satu aturan dasar, yakni apabila muncul suatu masalah

7

Source Destination

X.25 packet level

LAPB

Physical Layer

LAPF Control

LAPF Core Layer

Physical Layer

dengan penanganan suatu frame, maka frame tersebut akan langsung di-

discard. Dua prinsip yang menyebabkan adanya data discarding ini adalah

hasil dari adanya error detection pada data atau adanya overloading pada

network. Bagaimana suatu network dapat men-discard frame-frame tanpa

menghancurkan integrity dari komunikasi? Jawabannya terletak pada

adanya intelegensi pada software di endpoint seperti PC, workstation dan

host. Software pada endpoint ini beroperasi dengan protokol-protokol

multilevel yang dapat detect dan recovery data yang hilang dalam network.

2.4 Protocol Recovery pada Higher Layer

Sebuah protokol pada layer yang lebih tinggi melakukan sebuah

recovery pada sebuah frame dengan menjaga path dari urutan angka-angka

berbagai frame yang di-send dan di-receive. Suatu kode balasan atau

acknowledgement di-transmit untuk memberitahukan kepada sisi sender,

nomor-nomor frame mana yang telah diterima dengan baik. Jika suatu

urutan nomor hilang, sesudah menunggu selama periode time out tertentu,

sisi receiver akan meminta retransmission. Dengan demikian software di

kedua sisi tersebut akan menjamin bahwa semua frame pada akhirnya

diterima tanpa kesalahan. Fungsi ini terjadi pada lapisan 4 (Transport

layer), dalam protokol-protokol seperti TCP/IP dan Lapisan Transport

(level 4) OSI. Sebaliknya, jaringan X.25 membentuk fungsi ini pada

lapisan 2 dan 3, dan endpoint tidak perlu menduplikasi fungsi tersebut

dalam la pisan 4. Sebuah frame yang hilang akan menyebabkan

retransmission dari semua frame yang tidak memiliki sinyal acknowledge.

Recovery seperti ini akan memerlukan siklus ekstra dan memori dalam

komputer-komputer di masing-masing endpoint, dengan menggunakan

bandwidth dari additional network untuk retransmit frame-frame. Akibat

terburuk dari kondisi ini adalah menyebabkan suatu delay yang besar bagi

periode time out pada layer yang lebih tinggi, yakni waktu yang dipakai

untuk menunggu frame tersebut untuk datang sebelum menyatakannya

sebagai frame yang hilang, serta waktu yang dipakai untuk melakukan

8

retransmission. Oleh sebab itu, walaupun layer yang lebih tinggi dapat

melakukan recovery ketika frame discarding terjadi, faktor terbesar yang

menyumbang kinerja keseluruhan dari sebuah network adalah kemampuan

dari network tersebut untuk meminimumkan terjadinya frame discarding.

Pertanyaan berikutnya yang muncul adalah apa yang menyebabkan

frame discarding tersebut? Ada dua sebab yang paling utama, yakni bit

error dan congestion.

2.4.1 Frame Discarding yang Disebabkan oleh Error Bit

Jika error terjadi di dalam frame, maka error tersebut akan

terdeteksi melalui FCS setelah frame di-receive. Tidak seperti pada

X.25, node yang mendeteksi error tidak meminta sender-nya untuk

retransmit frame. Node tersebut langsung discard frame dan

melanjutkan untuk menerima next frame. Kondisi ini tergantung

pada kecerdasan PC atau workstation tempat data berasal untuk

mengenali bahwa error telah terjadi dan me-retransmit datanya.

Dikarenakan oleh biaya tinggi, yang disebabkan oleh adanya

recovery pada layer-layer yang lebih tinggi, pendekatan ini akan

mengundang permasalahan pada efisiensi network, apabila path-

nya memiliki derau yang cukup besar dan hal ini jelas akan

memicu banyaknya error. Namun demikian, kini semakin banyak

network-based-fiber-optic yang mempunyai error flow sangat

rendah, yang berdampak pada frekuensi error yang sangat rendah,

sehingga bukan merupakan suatu masalah lagi. Dengan demikian,

Frame Relay memiliki keunggulan hanya pada jalur-jalur network

memiliki tingkat error yang rendah.

2.4.2 Frame Discarding yang Disebabkan oleh Data Congestion

Frame discarding yang lebih sering terjadi adalah merupakan

akibat dari network congestion. Congestion terjadi disebabkan oleh

9

suatu network node yang menerima lebih banyak frame

dibandingkan kemampuan untuk memprosesnya (disebut

congestion pada receiver), atau ketika suatu network node dituntut

untuk mengirimkan lebih banyak frame melewati path yang

dipilihnya daripada kecepatan yang diijinkan oleh path tersebut

(disebut path congestion). Dalam kasus lainnya, suatu rangkaian

node buffer yakni memori yang bersifat temporary untuk frame-

frame yang masuk ketika menunggu pemrosesan atau antrian

frame-frame yang ke luar menjadi terisi penuh dan node tersebut

harus men-discard frame-frame sampai buffer mempunyai space

yang cukup.

Jika lalu lintas LAN menjadi sedemikian padatnya,

probabilitas congestion yang terjadi dapat menjadi lebih tinggi,

kecuali user membangun banyak path maupun switching, yang

berdampak pada cost lebih tinggi untuk membayar network cost.

Maka sangatlah penting bahwa network pada Frame Relay harus

mempunyai kinerja yang baik untuk menangani congestion

maupun meminimumkan frame discarding.

2.5 Keuntungan vs Kerugian Frame Relay

Keuntungan Frame Relay

- Proses komunikasi menjadi lebih sederhana

- Fungsionalitas protocol yang diperlukan di user-inter network dikurangi

- Transmisi serta fasilitas switching lebih reliable

- Multi connection dari satu port ke tujuan yang berbeda dapat dilakukan

dengan hanya menempatkan satu port. Hal ini akan menghemat

dimensi fisik, kabel, serta kompleksitas

Kerugian Frame Relay

- Tidak adanya kemampuan link-by-link flow

10

- Tidak mempunyai error control

- Delay yang sangat besar

- Resiko kehilangan frame (Loss of Frames)

- Adanya short interruption yang terjadi terus-menerus

2.6 Aplikasi Frame Relay

Frame Relay umumnya dipergunakan pada aplikasi internet, karena

transmission rate yang tinggi dan berbagai kelebihan lain yang

dimilikinya. Menurut standar ANSI TI. 606, ada 3 contoh aplikasi yang

dapat mengambil keuntungan dari pemanfaatan Frame Relay ini, antara

lain:

Block interactive data application

Memiliki tingkat delay rendah dan throughput rendah, contoh: high-

resolution, video text, CAD/CAM

File transfer

Transit delay tidak begitu penting, serta memiliki throughput tinggi

Multiplexed low-bit rate

Memanfaatkan kemampuan multiplexing dari Frame Relay, dengan

low-bit source yang memungkinkan untuk di-multiplex ke channel

oleh sebuah fungsi NT

11

Bab IIIPENUTUP

3.1 Kesimpulan

Kesimpulan yang dapat diperoleh dari pembahasan adalah sebagai berikut.

1. Frame Relay, yang berorientasi pada packet switching adalah sebuah

software yang khusus didesain untuk menyediakan koneksi digital

yang lebih efisien dari suatu point tertentu ke point yang lain.

2. Secara garis besar, prinsip kerja Frame Relay adalah:

- Data flow pada dasarnya memiliki pengarahan yang berbasis pada

header yang memuat DLCI, yang mendeskripsikan destination dari

frame-nya. Jika suatu network mempunyai problem dalam

menangani sebuah frame, baik yang disebabkan oleh kesalahan

pada network atau congestion, secara praktis network tersebut akan

men-discard frame tersebut.

- Frame Relay membutuhkan network dengan low-error rate untuk

mencapai kinerja yang baik. Dikarenakan tidak adanya

kemampuan untuk error correction, maka Frame Relay bergantung

pada protokol-protokol pada layer yang lebih tinggi di dalam

piranti pengguna yang memiliki kecerdasan untuk melakukan

recovery dengan retransmit frame-frame yang hilang.

- Error recovery oleh protokol-protokol pada layer yang lebih tinggi,

walaupun itu otomatis dan dapat diandalkan, adalah tidak

ekonomis dipandang dari segi process-delay dan bandwidth. Maka

mau tidak mau network harus meminimumkan terjadinya frame

discarding.

3. Data Discarding adalah suatu cara yang dilakukan apabila muncul

suatu masalah dengan penanganan suatu frame -bila frame yang

12

diterima error- yang bertujuan untuk menjaga mekanisme dasar

Frame Relay sesederhana mungkin. Yang menyebabkan frame

discarding tersebut yakni bit error dan congestion.

4. Prinsip kerja Protocol Recovery pada Higher Layer adalah

melakukan sebuah recovery pada sebuah frame dengan menjaga path

dari urutan angka-angka berbagai frame yang di-send dan di-receive.

Acknowledgement ditransmit untuk memberitahukan kepada sisi

sender, nomor-nomor frame mana yang telah diterima dengan baik.

Jika suatu urutan nomor hilang, sesudah menunggu selama periode

time out tertentu, sisi receiver akan meminta retransmission. Dengan

demikian software di kedua sisi tersebut akan menjamin bahwa

semua frame pada akhirnya diterima tanpa kesalahan.

5. Keuntungan Frame Relay antara lain lebih reliable, menghemat

dimensi fisik, kabel, serta kompleksitas. Sedangkan kerugiannya

antara lain adalah delay yang besar, dan adanya resiko kehilangan

frame.

6. 3 contoh aplikasi Frame Relay:

- Block interactive data application

- File transfer

- Multiplexed low-bit rate

3.2 Sar an

Pengetuahuan tentang Frame Relay sangat baik untuk diketahui

oleh masyarakat umum karena kemampuannya untuk menangani lalu

lintas komunikasi suara, serta interworking dengan jaringan ATM, suatu

hal yang tidak terbayangkan sebelumnya.

13

DAFTAR PUSTAKA

Tanenbaum, Andrew S. Jaringan Komputer. 2000. Jakarta: Prenhallindo.

A.G. Waters and K.Ab. Hamid. Congestion Control for Frame Relay Networks.1995.Jakarta:CDROM BPPT.

Darren L. Spohn. Data Network Design. 1993.McDraw-Hill.

Kim-Joan Chen and Kiran M. Rege. A Comparative Performance Study of Various Congestion for ISDN Frame Relay Networks. 1989. IEEE.

14