1
NETWORK ACCESS
1. PENDAHULUAN
Dalam proses tukar menukar informasi melalui jaringan sistem komunikasi
memegang peran yang menentukan dalam berbagai ketentuan seperti
kecepatan pengalihan data, keandalan, aksesibilitas, cakupan geografik, dan
sebagainya. Perubahan karena perkembangan teknologi banyak terjadi pada
sistem telekomunikasi ini, sehingga diperlukan perlindungan bagi aplikasi agar
tidak terpengaruh oleh perkembangan ini. Arsitektur dengan penggunaan layer
merupakan solusi yang diterima oleh semua pihak. Berdasarkan model OSI
layer yang memegang peran dalam mengakses jaringan untuk menyalurkan
data dalam jaringan adalah Layer Physical yang berinteraksi secara langsung
dengan saluran komunikasi dalam bentuk sinyal listrik dan Layer Data Link yang
berperan dalam membentuk serta memahami sinyal listrik tersebut ke dalam
bentuk yang dapat diolah lebih lanjut. Sinyal tersebut akan dibentuk menjadi bit
data dan dipilah menjadi suatu frame yang sesuai dengan interface yang telah
disepakati penggunaannya oleh kedua belah pihak. Arsitektur TCP/IP
menentukan bahwa Layer Network Access ini berkaitan erat dengan Layer
Physical dan Layer Data link dari model OSI. Model 7 layer merupakan model
acuan yang digunakan dalam membahas komunikasi data secara teoritik.
2. LAYER PHYSICAL
Layer ini bertugas dalam aspek pengalihan data ke dalam jaringan, yaitu
bagaimana paket dapat masuk ke dalam jaringan melalui sambungan fisik
(saluran komunikasi) atau media yang tersedia. Paket dari layer atas dikirimkan
ke perangkat keras yang tersambung ke media transmisi. Pada layer ini telah
tersedia berbagai protokol sebagai interface ke dalam maupun ke luar jaringan
seperti misalnya X.25, Frame Relay, Ethernet, dan sebagainya. Layer Physical
berkaitan erat dengan teknologi yang digunakan oleh media transmisi. Layer
pertama ini memberikan ketentuan tentang cara menyalurkan bit data melalui
saluran komunikasi. Tujuan utamanya ialah menjaga agar supaya bit 1 diterima
sebagai bit 1 dan bit 0 sebagai bit 0 (misalnya menentukan besarnya tegangan,
lama waktunya, kecepatan). Ketentuan lain yang mendapat perhatian ialah
ketentuan besaran mekanikal, besaran listrik, prosedur handshaking dan lainlain. Ketentuan ini berkaitan dengan fungsi dan karakteristik mekanik maupun
sinyal listrik yang diperlukan untuk membentuk, menjaga dan mebebaskan
sambungan. Ketentuan ini akan memungkinkan terjalinnya sambungan fisik
antar node baik dalam satu jaringan maupun dalam jaringan berbeda. Dalam
prosedur handshaking diberikan ketentuan mengenai sinyal dari DTE dan DCE
yang diperlukan dan dipertukarkan. Ketentuan mekanikal akan memberikan
kesepakatan mengenai bentuk connector, arti dan fungsi pin yang digunakan
hingga memudahkan pemakaian pada berbagai peralatan maupun sistem yang
berbeda dalam satu jaringan. Untuk mengisi layer ini maka dipergunakan
beberapa standard yang telah banyak dipergunakan sehingga implementasinya
tidak sukar. Tentu saja standard ini tidak terlalu memuaskan misalnya RS-232-C
tetapi pemakaiannya cukup meluas, sedangkan ada beberapa standard baru
seperti USB yang mulai banyak dipergunakan sesuai dengan pesatnya
2
perkembangan teknologi serta layanan dalam dunia telekomunikasi. Beberapa
ketentuan baku yang umum dipakai adalah:
STANDARD RS-232-C/ITU-T V.24
Ketentuan ini digunakan agar supaya peralatan komunikasi data dapat saling
berkomunikasi. Data Terminal Equipment dan Data Communication
Equipment yang melakukan pertukaran data secara serial dengan sinyal biner
dapat menggunakan standard RS-232-C yaitu yang dibuat oleh EIA (Electrical
Industry Association) atau standard internasional yang mirip dengan RS-232C yaitu ITU-T V24. Kedua standard ini dalam banyak hal sesuai (compatible)
dalam karakteristik sinyal listrik , karakteristik mekanik, dan cara operasi
rangkaian fungsionalnya. Beberapa ketentuan umum sinyal listrik RS-232-C:





Tegangan rangkaian terbuka tidak boleh lebih dari 25V
Keadaan logik "1" (MARK) ditandai dengan tegangan yang lebih
negatif dari -3 V. Pada logik "1" besarnya tegangan harus antara -5V
dan -15V
Keadaan logik "0" (SPACE) ditandai dengan tegangan yang lebih
positif dari +3 V. Pada logik "0" besarnya tegangan harus antara +5V
dan +15V
Hambatan keluaran DC harus lebih kecil dari 7000 ohm kalau diberi
tegangan antara 3 sampai 25 Volt dan harus lebih dari 3000 ohm bila
tegangan kurang dari 25 V.
Slew Rate (perubahan tegangan keluaran per satuan waktu) harus
lebih kecil dari 30V per mikrosekon. Waktu yang diperlukan untuk
melewati daerah peralihan -3 sampai +3V tidak boleh lebih dari 1
milisekon.
Karakteristik mekanik untuk interface baku ini juga ditentukan yaitu
penggunaan connector yang dikenal sebagai DB25P dan DB25S. Tiap kontak
dari connector ini berasal dari rangkaian fungsional telah tertentu yaitu:









AA (ITU-T 101) = Protective Ground
AB (ITU-T 102) = Signal Ground
BA (ITU-T 103) = TX (Transmitted data)
BB (ITU-T 104) = RX (Received data)
CA (ITU-T 105) = RTS (Request To Send)
CB (ITU-T 106) = CTS (Clear To Send)
CF (ITU-T 109) = CD (Carrier Detect)
CC (ITU-T 107) = DSR (Data Set Ready)
CD (ITU-T 108) = DTR (Data Terminal Ready)
pin 1
pin 7
pin 2
pin 3
pin 4
pin 5
pin 8
pin 6
pin 20
Proses handshaking yang harus diikuti DTE dan DCE guna mendapatkan
sambungan adalah sebagai berikut:


sinyal DSR diterima yang menunjukkan bahwa modem telah mendapatkan daya dan siap beroperasi.
sinyal RTS diberikan guna menghidupkan transmitter modem atau
menghentikannya (operasi HDX).
3




sinyal CTS yang diterima menunjukkan bahwa modem siap
menerima data
kesiapan modem lawan beroperasi dan saluran komunikasi
kwalitasnya memenuhi syarat ditunjukkan oleh adanya sinyal
Carrier Detect.
data yang akan dikirimkan melalui saluran komunikasi diberikan
pada rangkaian Transmit Data.
data yang diterima melalui saluran komunikasi dapat diambil dari
rangkaian Received Data.
Semua sinyal yang telah disebutkan di atas dapat dikendalikan melalui
perangkat lunak yang sesuai, sehingga didapatkan sistem yang fleksibel.
STANDARD RS-449/422/423A
Kekurangan RS-232-C ialah kecepatan dan jarak jangkau yang terbatas yaitu
kurang dari 64 kbps. Kecepatan transmisi mempengaruhi jarak yang dapat
dicapai oleh sinyal yang dikirimkan. DTE juga tidak mempunyai banyak
kendali pada DCE khususnya modem. Untuk mengatasi hal ini EIA
mengeluarkan beberapa standard baru yang dapat menggantikannya.
Standard yang baru ini dikenal sebagai RS-449. RS-449 mendefinisikan
ketentuan mekanik, fungsional dan prosedur dari interface yang baru.
Ketentuan listriknya diberikan oleh RS-422-A dan RS-423-A. RS-423-A mirip
dengan RS-232-C dalam hal adanya ground bersama. Teknik ini dikenal
sebagai unbalanced transmission. Unbalanced menggunakan ground sebagai
jalan kembalinya aliran listrik. RS-422-A menggunakan balanced transmission
yang berarti tiap sinyalnya mempunyai ground tersendiri sehingga dapat
melalukan data dengan kecepatan 2 Mbps untuk jarak 60m. Dalam transmisi
balanced digunakan sepasang kawat, arus mengalir melalui satu penghantar
dan kembali melewati penghantar yang lain. Kalau sinyal digital maka teknik
ini dikenal sebagai differential signalling. Pada dasarnya RS-449 mirip dengan
RS-232-C dan memang ditujukan agar dapat beroperasi dengan RS-232-C.
Semua sinyal RS-232-C tetap dipertahankan kecuali protective ground dan
ada 10 sinyal tambahan. Sinyal tambahan yang terpenting antara lain
Terminal In Service (IS), New Signal (NS), Select Frequency (SF), Remote
Loopback (RL), Test Mode (TM) dan sebagainya. Seperti halnya RS-232-C
tiap rangkaian mempunyai fungsi tunggal dan komunikasi berdasarkan atas
pemberian reaksi karena adanya aksi. RS-449 menggunakan connector
dengan 37 pin dengan kemungkinan penambahan penggunaan connector 9
pin apabila kanal sekunder juga digunakan. Perbaikan yang utama ialah
perbaikan dalam karakteristik listriknya seperti ditentukan oleh RS-422-A atau
RS-423-A. Mode balanced lebih toleran terhadap noise. RS-422-A
menentukan balanced transmission untuk kecepatan 100 kbps dengan jarak
1200m, sedangkan RS-423-A bagi unbalanced transmission 3kbps pada
1000 m.
3. LAYER DATA LINK
Dalam membahas data link layer perlu diketahui apa yang dimaksudkan dengan
network user, physical circuit, dan sebagainya. Pemakai jaringan (network user)
ialah komponen dari sistem yang mengirimkan informasi atau menerima
4
informasi, sedangkan rangkaian fisik (physical circuit) merupakan sambungan
fisik yang membentuk hubungan komunikasi antara satu pemakai dengan
pemakai lain. Logical communication path merupakan konsep yang
menunjukkan adanya hubungan logik antara 2 pemakai. Saluran komunikasi dan
DTE menentukan karakteristik operasional dari data link karena informasi dapat
disalurkan secara half-duplex atau full duplex. Sifat full duplex hanya bermanfaat
bilamana DTE menggunakan full duplex data link protocol. Agar informasi dapat
diterima dengan tepat dan dengan keandalan tinggi harus digunakan bentuk
khusus yang dibakukan menurut protokol yang dipilih. Bentuk baku ini disebut
sebagai frame. Semua bit dalam frame disalurkan menurut interval waktu yang
sama. Pemancar dan penerima haruslah sinkron selama transmisi satu frame.
Besarnya frame dapat berkisar antara beberapa oktet sampai ribuan oktet.
Pengiriman satu frame dan frame berikutnya memerlukan tenggang waktu.
Untuk efisiensi frame ukuran besar lebih disukai tetapi kemungkinan
terganggunya juga tinggi. Oleh karena itu diperlukan kompromi antara kedua
faktor diatas. Pengirim harus mengikuti sejumlah aturan guna mengubah
informasi menjadi aliran bit dan menyalurkannya melalui kanal komunikasi.
Penerima harus mengikuti peraturan yang serupa agar dapat memperoleh
informasi yang dikirimkan tadi. Aturan ini dikenal sebagai data link protokol.
Komunikasi tidak mungkin terjadi kalau tidak dipergunakan protokol yang sama.
Ada 2 jenis protokol data link layer yang dikenal:
a. Character Oriented Protocol (COP)
menggunakan kode tertentu yang sudah disepakati guna mengirimkan
informasi serta mengendalikan transmisi. Kode ini satuannya adalah
karakter misalnya ASCII atau EBCDIC
b. Bit Oriented Protocol (BOP)
tidak tergantung pada kode tertentu untuk mengirimkan informasi serta
mengendalikan transmisi. Disini yang digunakan adalah pola bit dengan
pola tertentu yang telah disepakati mengandung arti khusus.
Protokol data link melaksanakan himpunan fungsi dasar yang sama seperti:






Framing yaitu mengenali awal atau akhir sebuah frame
Kendali aliran yaitu dengan mengatur aliran frame sehingga berjalan
dengan lancar karena disesuaikan dengan kemampuan penerima.
Istilah lain dari kendali ini ialah "pacing"
Kendali kesalahan termasuk di dalamnya deteksi kesalahan dengan
cara perbaikannya kembali
Mengelola saluran (Link management)
Memberikan layanan (service) interface untuk layer network
Addressing atau pengalamatan ( pada beberapa sistem manipulasi
alamat dilaksanakan dalam layer ini)
4. FUNGSI DASAR LAYER DATA LINK
MEMBENTUK FRAME (framing)
Data link layer memanfaatkan layanan yang diberikan oleh layer Physical.
Layer Physical hanyalah menerima atau mengirimkan data bit, oleh karena itu
5
ia tidak mengetahui apakah bit tersebut telah diterima dengan sempurna atau
terjadi gangguan saat penyalurannya. Untuk mengetahuinya maka bit data
yang diterima oleh layer Data Link dikelompokkan dalam bentuk frame sesuai
dengan protokol yang disepakati. Untuk merangkai deretan bit yang diterima
menjadi frame tertentu tidaklah mudah karena awal dan akhir suatu frame
harus dikenali dengan tepat. Beberapa metode untuk mengenali sebuah frame
dan fieldnya:
a. Character Count
Terdapat field yang menunjukkan berapa karakter yang dibutuhkannya.
Kerugiannya: karakter yang menunjukkan jumlah karakter itu sendiri
dapat terganggu sehingga framing salah, akibatnya terjadi
ketidakserasian. Retransmission tidak dapat diulang karena penerima
tidak mengetahui karakter yang terganggu.
b. Penggunaan Karakter awal dan akhir
tiap frame dimulai dengan urutan karakter tertentu misalnya dengan
awal STX dan akhir ETX. Kalau penerima kehilangan "sinkronisasi",
maka cukup dengan melihat pada STX atau ETX dapat diketahui letak
awal frame dan akhir frame. Kesukaran timbul bilamana yang dikirimkan
adalah data biner (Object program, bilangan floating point, dan
sebagainya), karena pola bit yang mirip dengan karakter kendali dapat
timbul. Untuk mengatasi masalah ini maka karakter DLE disisipkan
sebelum pola tersebut oleh pengirim dan dibuang oleh penerima pada
saat penerimaan data (Character Stuffing). Contoh:
S
T
X
D
L
E
X
E
T
X
Y
dengan character stuffing menjadi
D
L
E
S
T
X
X
D
L
E
D
L
E
Y
D
L
E
E
T
X
Kekurangan lain ialah satuan dasar dari informasi ialah karakter
(umumnya ASCII) dan 8 bit.
c. Penggunaan Pola bit awal dan akhir
Untuk menghilangkan ketergantungan pada karakter dan data dengan 8
bit digunakan pendeteksian Flag awal dan Flag akhir. Tiap frame diawali
dan diakhiri dengan Flag yang pola bit khusus yaitu 0 1 1 1 1 1 1 0.
Supaya pola ini tidak timbul dalam informasi yang dikirim maka dalam
pengiriman setelah tiap 5 buah bit 1 secara berturut-turut harus
diselipkan sebuah bit 0. Metode ini disebut Bit Stuffing. Penerima akan
membuang bit 0" yang diselipkan tadi. Contoh:
Data asli:
01101111111111110010
6
Data yang dikirim
0 1 1 0 1 1 1 1 101 1 1 1 101 1 0 0 1 0
KENDALI ALIRAN
Layer ini juga mengatur jalannya aliran data yaitu agar kecepatan pengiriman
data jangan melebihi kemampuan penerima dalam menerimanya. Ada
beberapa teknik pengendalian aliran data, antara lain
a. Stop and wait
Penerima harus memberitahukan bahwa data siap diterima sebelum
Pengirim mengirimkan frame selanjutnya. Prosedur ini berjalan baik
bilamana data yang dikirimkan berupa blok data yang berurutan. Kalau
yang informasi lengkap tersebut dipecahkan ke dalam blok yang lebih kecil
maka mulai timbul kesukaran. Pemecahan informasi menjadi satuan yang
lebih kecil disebabkan antara lain efisiensi saluran, makin lama transmisi
(blok besar), makin besar kemungkinan adanya gangguan dan besarnya
buffer penerima terbatas
b. Sliding Window
Pengiriman multiple frame per satu satuan waktu. Penerima dan pengirim
harus mempunyai buffer yang cukup, sehingga dapat mengirimkan
sejumlah frame sesuai dengan kapasitas buffer tanpa menunggu
konfirmasi (acknowledgement). Tiap frame yang dikirim diberi nomor.
Penerima akan memberikan acknowledgement (termasuk di dalamnya
nomor frame berikutnya). Acknowledgement ini dapat berlaku bagi multiple
frame. Pengirim mempunyai daftar frame yang telah dikirimkannya dan
penerima mempunyai daftar frame yang harus diterimanya. Daftar ini dapat
dianggap sebagai Window. Kalau transmisi dua arah maka
acknowledgement dapat ditumpangkan dengan pengiriman data dan cara
ini disebut piggybacking
KENDALI KESALAHAN (Error Control)
Frame yang diterima harus dapat diperiksa keadaan frame tersebut karena
Penerima harus mengirimkan kembali konfirmasi (acknowledgement).
Konfirmasi ini berupa frame yang mempunyai format khusus yang
memberitahukan penerimaan positif atau negatif. Konfirmasi positif berarti frame
diterima dalam keadaan tidak mengandung error, sedang konfirmasi negatif
mebgandung arti bahwa frame yang diterima terganggu. Bilamana tidak ada
konfirmasi terdapat kemungkinan bahwa penerima tidak menerima sama sekali
frame yang dikirimkan, sehingga ia tidak dapat bereaksi sama sekali. Untuk
mencegah pengirim menunggu jawaban dari penerima untuk waktu tidak tentu
(dapat terjadi misalnya karena kerusakan perangkat keras) diperlukan batas
waktu. Penghitungan batas waktu akan dimulai saat pengiriman frame. Apabila
sampai dengan batas waktu ini tidak diterima umpan balik, penerima akan
menyadari akan adanya gangguan. Untuk mencegah penerima mendapatkan
frame yang sama lebih dari satu kali maka frame yang disalurkan biasanya
diberi nomor urut. Teknik error control yang umum didasarkan atas prosedur
error detection dan Automatic Repeat Request (ARQ) seperti misalnya dengan
Stop and Wait, Go back N atau Selective Repeat.
7
LINK MANAGEMENT (LINK CONTROL)
Untuk akses saluran komunikasi yang ada diperlukan kendali yang mengatur
pembagian sumber daya yang terbatas sehingga tiap pemakai akan terpenuhi
mendapatkan kebutuhan. Ada 2 macam cara pengendalian saluran komunikasi
ini yaitu :
- Contention
- Central Control
Contention:
Pemakai atau terminal mendapatkan fasilitas menggunakan jaringan atas
dasar First In First Out.
Central Control:
Terdapat suatu pengendali yang terpusat yang mengatur semua transmisi
data dari maupun ke terminal. Process dengan Central Control dikenal
sebagai polling. Pendudukan saluran komunikasi dilakukan oleh Pusat
Pengendali kemudian secara bergiliran tiap terminal dapat mengirimkan atau
menerima data. Pusat Pengendali umumnya mempunyai fungsi sebagai Front
End Processor atau Concentrator. Bilamana terminal yang mendapat giliran
mempunyai data untuk dikirimkan atau diterima, kendali dari saluran dialihkan
ke terminal tersebut. Kendali dari saluran dikembalikan ke Pusat Pengendali
bila data selesai dikirimkan ataupun diterima. Front-End Processor ataupun
Concentrator dalam memorynya mempunyai daftar urutan dari terminal yang
dikendalikannya. Dengan daftar ini urutan dan prioritas terminal yang
mendapatkan giliran dapat diatur. Terminal yang penting dan mempunyai
volume data yang besar akan mendapatkan giliran lebih dari satu kali untuk
satu siklus lengkap. Sistim Polling yang umum digunakan:
1. Roll Call:
Tiap terminal dapat mempunyai prioritas yang berbeda-beda sehingga
terminal yang mempunyai volume data dapat lebih sering mengirimkan
atau menerima data . Dengan cara ini tiap terminal akan diberi giliran
satu per satu menurut daftar urutan.
2. Hub:
giliran akan diberikan kepada terminal yang terletak di ujung dari saluran
komunikasi. Bilamana ternyata data tersebut bukan untuknya, ia akan
meneruskannya ke terminal berikutnya. Pada cara ini semua terminal
mempunyai prioritas yang sama.
Bila saluran komunikasi menggunakan connection oriented, proses yang harus
dijalankan cukup rumit karena memerlukan tahapan seperti pembentukan
saluran, pembebasannya, pemberian nomor urut dan lain-lain sebelum
pengalihan data dapat berlangsung. Untuk sambungan dengan terminal yang
berjarak dekat fungsi ini dapat dilakukan dengan sinyal tambahan dan lebih
dikenal sebagai handshaking procedure, sedangkan kalau komunikasi
berorientasi pada pertukaran frame maka biasanya dipertukarkan supervisory
frames.
8
LAYANAN UNTUK LAYER NETWORK
Layanan utama ialah mengalihkan data dari layer network pada sumber ke
layer network dari tujuan. Proses pada sumber akan memberikan beberapa bit
kepada layer data link untuk disalurkan ke layer network tempat tujuan. Data
link layer secara koseptual melakukan komunikasi virtual, tetapi dalam
keadaan sebenarnya menggunakan layer fisik. Data link layer dapat dirancang
untuk memberikan beberapa macam layanan, yang umum ialah:
- Unacknowledged connectionless service:
Sumber mengirimkan frames (informasi) ke tujuan tanpa memerlukan
konfirmasi dari tujuan tersebut. Tidak ada sambungan yang harus dibuat
dan tidak ada sambungan yang harus dibubarkan sesudahnya. Layanan
seperti ini cocok bilamana tingkat kesalahan rendah; aplikasi real-time,
dan dalam LAN.
- Acknowledged Connectionless
Sama seperti di atas tetapi tiap frame diberi konfirmasi sehingga pengirim
mengetahui statusnya. Konfirmasi yang hilang dapat menyebabkan frame
yang sama dapat diterima lebih dari satu kali.
- Connection Oriented Service:
Pengirim dan penerima membuat sambungan terlebih dahulu sebelum
data dikirimkan. Tiap frame diberi nomor dan data link layer menjamin
tibanya tiap frame di tempat tujuan. Frame tersebut juga dijaga agar
urutannya benar serta hanya ada satu frame bagi tiap nomor urut.
Dalam komunikasi antara layer network dan layer data link digunakan
beberapa operator baku yaitu:

Request
digunakan oleh layer network untuk meminta layer data link
membentuk
atau
membubarkan
sambungan
ataupun
mengirimkan frame

Indication
memberitahu layer network bahwa sesuatu telah terjadi misalnya
frame diterima

Response
network layer pada sisi penerima menjawab operator Indication

Confirm
data link layer memberitahu layer network pengirim bahwa
Request berhasil
5. CHARACTER ORIENTED PROTOCOL
9
Protokol Binary Synchronous Communication (BISYNC atau BSC) dibuat oleh
IBM dan dipakai dalam sistem jaringan SNA. Protokol ini efisien, mudah
dimengerti dan flexible. Bisync merupakan Character Oriented Protocol karena
protokol ini menggunakan karakter khusus untuk memisahkan field yang
membentuk satu frame. Pada bisync seperti halnya semua protokol yang sejenis
sebelum data dikirimkan dan sesudah semua data selesai diterima, antar
peralatan diadakan tukar menukar sinyal (handshaking). Sinyal yang
dipertukarkan adalah sebagai berikut:





Sinyal yang menyatakan bahwa ada data yang siap untuk dikirimkan.
Sinyal untuk menunjukkan awal dari transmisi teks.
Sinyal penerimaan (acknowledgement) atau penolakan teks yang
dikirimkan.
Sinyal untuk mengulang pengiriman data setelah ditemukan adanya
kesalahan.
Sinyal yang menunjukkan akhir dari transmisi.
Binary Synchronous (BSC) mempunyai himpunan peraturan bagi transmisi data
(yang telah disandikan) secara sinkron dan dapat menangani berbagai macam
sandi transmisi. BSC mempunyai kemampuan transparansi sehingga dapat
menyalurkan data yang mempunyai pola seperti karakter kendali namun pola bit
tersebut tidak ditafsirkan sebagai karakter kendali. Protokol BSC bekerjanya
menggunakan metode Half Duplex, karena pengiriman blok data hanya
dilakukan setelah adanya jawaban dari penerima. Karakter SYN yang digunakan
bagi sinkronisasi karakter. Seperti telah diketahui penerima harus mendeteksi
paling sedikit 2 karakter SYN berturut-turut untuk mendapatkan sinkronisasi
karakter. Jumlah karakter SYN yang diperlukan untuk sinkronisasi tergantung
dari jaringan dan aplikasi. Bentuk frame data dari BSC:
S
O
H
HEADER
S
T
X
TEXT
E
T
X
B
C
C
Tiap frame dapat terdiri sampai 3 macam elemen



Header
Teks (blok data)
Trailer
Karakter kendali yang menentukan batas elemen (field):





SOH
STX
ETX
ITB
ETB
: menentukan awal header
: menentukan awal teks
: menandakan akhir teks
: menandakan akhir blok antara
: menandakan akhir blok data
Header menunjukkan lokasi pengirim atau penerima (yaitu address). Dalam
multidrop link address dapat diberikan melalui control message tersendiri. SOH
menunjukkan bahwa karakter berikutnya merupakan header. Suatu informasi
10
lengkap terdiri atas satu atau lebih blok data. Blok pertama mengandung header.
Tiap blok selanjutnya terdiri atas teks dan trailer. Teks ditandai dengan STX.
Kalau informasinya pendek dapat terjadi bahwa blok data hanya satu;
sedangkan untuk informasi panjang dapat terdiri atas beberapa blok data.Blok
data terakhir harus diikuti dengan ETX. Trailer terdiri atas BCC (Block Check
Character). Karakter ini terdiri atas bit yang digunakan untuk error checking.
Pada saat blok data dikirimkan pengirim dan penerima melakukan perhitungan.
Pada akhir blok penerima membandingkan hasil perhitungannya dengan BCC
dari pengirim. Bila keduanya tidak sama, karakter NAK dikirimkan ke pengirim.
Pengirim akan mengirimkan lagi blok informasi yang lengkap. Bila kesalahan ini
terus berulang sampai beberapa kali hubungan akan dihentikan. Informasi yang
panjang dapat dipecah-pecah menjadi beberapa blok. Tiap-tiap blok diakhiri
dengan ITB dan blok terakhir dengan ETB. ETB membutuhkan jawaban dari
penerima untuk itu saluran harus dibalik agar berubah fungsi (penerima menjadi
pengirim dan sebaliknya) dan BCC dikirimkan. ITB menunjukkan akhir blok data
antara dan tidak membutuhkan jawaban dari pengirim. ITB tidak memerlukan
SOH, kecuali ITB pertama. BCC tiap blok akan diperiksa oleh penerima,
bilamana terjadi kesalahan pada blok antara tidak terjadi tindakan apa-apa
sampai ETB diterima. Seluruh blok antara harus diulang pengirimannya kembali
jikalau terjadi kesalahan. Informasi yang panjang (long message) umumnya
mempunyai format seperti di bawah ini:
S
O
H
S
T
X
TEXT
I
T
B
B
C
C
S
T
X
TEXT
I
T
B
B
C
C
S
T
X
TEXT
E
T
X
B
C
C
Karena penggunaan karakter kendali untuk menandai tiap field dari data frame
maka dalam teks karakter kendali ini tidak boleh ada. Akibatnya data yang dapat
dikirim hanyalah teks, sedangkan data lain yang berbentuk pola bit diperlukan
suatu cara khusus hingga karakter kendali tersebut dianggap sebagai pola bit
biasa oleh penerima. Dengan cara ini maka penerima tidak melihat (transparan)
karakter kendali ini. Data atau pola bit yang ada pada teks dikatakan sebagai
data transparan. Untuk membedakan antara data transparan data dengan teks
maka karakter kendali yang membatasi data transparan ialah DLE STX dan DLE
ETX (atau DLE ETB). Jikalau dalam data timbul pola bit yang menyerupai DLE,
pengirim akan menambahkan (menyisipkan) satu DLE tambahan. Penerima
akan mengabaikan DLE pertama, dan memeriksa karakter berikutnya. Kalau
yang berikut ini DLE ia akan dianggap data sedangkan ETB, ETX atau ENQ
akan menghentikan mode transparan.Tugas mengenali DLE dalam teks atau
DLE sesudah teks merupakan tugas pengirim. Mode operasi ini membatalkan
semua pola bit yang mempunyai arti khusus. Kemampuan BSC ini berari bahwa
dalam format frame data bakunya segala macam tipe informasi dapat dilayani
dengan penggunaan mode transparan ini.
5. BIT ORIENTED PROTOCOL
BSC membutuhkan prosedur khusus (handshaking) guna melangsungkan
komunikasi tetapi protokol HDLC (High level Data Link Control) telah
menghapuskan sebagian besar prosedur ini. HDLC dapat beroperasi secara
Half maupun Full Duplex. Protokol HDLC termasuk Bit Oriented Protocol (BOP).
11
BOP tidak menggunakan karakter kendali (control character) untuk memisahkan
field dalam frame data akan tetapi posisi bit pada frame yang menentukan arti
dan tugasnya. Akibatnya segala macam pola bit boleh timbul dalam informasi
yang dikirimkan. Pola bit yang mempunyai fungsi kendali juga digunakan dalam
protokol ini tetapi pola tersebut umumnya jarang timbul. Hanya terdapat 2
macam pola bit yang mempunyai arti khusus yaitu:
a. Flag dengan pola 01111110
b. Abort dengan pola 11111111
HDLC tidak membatasi panjangnya blok data tetapi kadang-kadang dibatasi
oleh kemampuan buffering dan error checking dari penerima. Untuk tiap satu kali
transmisi beberapa frame data dapat dikirimkan dan panjang tiap frame data
dapat berubah-ubah. Format yang sama dapat dipakai untuk informasi yang
panjang (seperti misalnya hasil pengukuran) atau yang pendek. Untuk
mendapatkan sinkronisasi antara pengirim dan penerima tiap frame data dimulai
dengan FLAG yang fungsinya sama seperti karakter SYN.
HDLC mengenal 2 macam stasiun yaitu stasiun Primer (pemberi perintah) dan
stasiun Sekunder (yang menanggapi perintah). Stasiun Primer mambangun
hubungan, melakukan error recovery, dan lain-lain. Informasi mengalir ke dan
dari stasiun Primer. Stasiun Primer dapat berupa Host Computer, Concentrator
atau Front End Processor. Stasiun Primer mengirim perintah ke stasiun
Sekunder yang kemudian akan ditanggapi sesuai dengan keadaan. Selain
konfigurasi multidrop dan point to point juga dapat digunakan konfigurasi loop.
Dalam konfigurasi ini frame data disalurkan mengikuti loop melalui stasiunstasiun sekunder. Bila suatu stasiun Sekunder mengenali alamatnya, stasiun
tersebut akan mengambil frame data itu. Stasiun Sekunder dapat mengirimkan
informasi bila diijinkan oleh Primer. Biasanya setelah satu stasiun Sekunder
selesai mengirimkan informasi stasiun berikutnya akan mendapatkan gilirannya.
Suatu saluran HDLC dapat mempunyai 3 status berdasarkan kegiatan
komunikasinya:
- Aktif:
Stasiun sedang mengirim atau menerima informasi.
- Transient:
Kalau stasiun tersebut berpindah status dari "Idle" menjadi "aktif" atau
kalau saluran sedang dalam proses pembalikan (pengirim menjadi
penerima dan sebaliknya). Dalam status ini stasiun telah memulai
permintaan agar boleh mengirim dan sedang menunggu ijin untuk
menyalurkan data.
- Idle:
Bila status transient telah ditinggalkan dan lebih dari 14 buah bit "1" telah
diterima.
Stasiun Sekunder yang tidak on-line dianggap telah diputuskan hubungannya
dengan stasiun Primer. Dalam keadaan ini stasiun tersebut hanya mengenali
perintah ganti mode dari Primer. Stasiun Sekunder mempunyai 3 mode operasi:
12
1. Normal Response Mode (NRM):
Stasiun ini tidak dapat memulai transmisi.Transmisi hanya dapat dilakukan
bila telah dipanggil oleh stasiun Primer. Setelah diberi kesempatan oleh
Primer, Sekunder menyalurkan satu atau lebih frame sambil menjaga agar
saluran tetap aktif. Frame terakhir harus ditunjukkan secara eksplisit oleh
Sekunder.
2. Asinkron:
Stasiun ini dapat memulai transmisi tanpa diberi perintah oleh Primer.
Dalam operasi Half Duplex transmisi dapat dilakukan bila telah diterima 15
buah bit 1, sedangkan dalam operasi Full Duplex transmisi dapat dilakukan
setiap saat.
3. Inisialisasi:
Pemutusan hubungan saat Sekunder dalam mode normal atau asinkron
dalam keadaan tertentu dapat membuatnya beroperasi. Biasanya terjadi
bila Sekunder tidak dilengkapi peralatan agar dapat beroperasi dengan
mode normal atau dalam keadaan siap beroperasi dengan mode normal
atau asinkron.
Protokol yang mengikuti HDLC antara lain SDLC (Synchronous Data Link
Control), ADCCP (Advanced Data Communication Control Procedure), LAP-B
(Link Access Protocol B), dan lain-lain. Tiap protokol ini masing-masing
mempunyai variasi dalam kegunaan dan kemampuannya tetapi pada dasarnya
menggunakan prinsip yang sama. Perbedaan terutama terletak pada panjang
Alamat, Field kendali dan metode transmisi ulang data. Untuk data transparency
BOP mempunyai overhead yang lebih rendah dibandingkan dengan COP
karena field Informasi pola data bebas bentuknya. Format dasar frame HDLC:
F
L
A
G
ADDRESS
CONTROL
INFORMATION
F
C
S
F
L
A
G
Sebuah frame selalu mengandung field Kendali (Control field) tetapi dapat tidak
mempunyai field Informasi. Semua frame data umumnya diberi nomor urut yang
menunjukkan frame yang disalurkan oleh pengirim ke stasiun tertentu bersama
dengan nomor frame yang diharapkan diterima oleh pengirim dari penerima.
A. Flag Pembuka:
Bagi protokol yang menggunakan posisi bit untuk menentukan berbagai
elemen frame data, awal suatu frame akan menentukan posisi bit
selanjutnya. Flag merupakan karakter pertama dan awal sebuah frame.
Flag digunakan penerima untuk menghitung bit selanjutnya dan
menentukan tiap field. Flag mempunyai pola bit yang unik yang tidak akan
muncul dalam suatu frame data kecuali sebagai flag ini. Pola bit yang
dipergunakan 0 1 1 1 1 1 1 0. Bit 0 akan ditambahkan (bit stuffing) atau
dihilangkan untuk mencegah timbulnya pola bit Flag di tempat lain. Kalau
lima buah bit "1" harus dikirimkan maka sebuah bit 0 akan diselipkan dalam
13
aliran bit setelah bit 1 yang ke lima. Penerima yang mendeteksi 5 buah bit
1 dan kemudian bit 0 akan membuang bit 0 tersebut. Bit "0" yang
ditambahkan dan dihilangkan tersebut tidak dimasukkan dalam
perhitungan yang menghasilkan Frame Check Sequence. Setiap stasiun
dalam saluran akan selalu mencari Flag dan alamat yang diberikan. Kalau
tidak ada informasi yang dikirimkan, Flag dapat dikirimkan untuk menjaga
agar saluran tetap aktif dan sinkron, menjaga agar saluran tetap di bawah
perintah Primer dan mencegah waktu jatuh (time out) stasiun.
B. Address:
Merupakan alamat yang menunjukkan stasiun Sekunder yang
berkomunikasi dengan Primer. Sebelum suatu stasiun Sekunder dapat
menerima informasi stasiun ini harus mengenali alamatnya dalam suatu
frame. Primer hanya menerima frame yang mempunyai alamat dari
Sekunder yang dikenalnya. Field alamat (Address field) selalu
mengandung alamat Sekunder dan tidak pernah Primer. Karena alamat
selalu tercantum dalam frame data, Primer dapat menerima frame data dari
berbagai Sekunder secara acak tanpa perlu takut mengacaukannya. Kalau
digunakan sistem sandi biner dapat diberikan alamat untuk 256 terminal.
C. Control Field:
Panjangnya 8 bit dan mengandung perintah dan tanggapan yang
diperlukan untuk mengendalikan saluran. Digunakan oleh Primer untuk
mengendalikan operasi stasiun Sekunder, dan oleh Sekunder untuk
menanggapi Primer. Terdiri atas 1 atau lebih oktet (kumpulan 8 bit)
tergantung dari subset dan modenya (extended atau non-extended).
Menentukan macam data, mengatur proses kirim atau terima, polling dan
final response dari Sekunder (Slave) ke Primer (Master). Stasiun Primer
menggunakan field kendali untuk memerintahkan Sekunder melakukan
suatu tugas, sedangkan stasiun Sekunder menggunakannya untuk
tanggapan bagi Primer. Field ini mempunyai 3 format yang menunjukkan isi
dan guna frame data.
- Informasi (Frame I):
Menunjukkan bahwa frame berisikan informasi. Format ini digunakan
bila data disalurkan antara stasiun Primer dan Sekunder. Isinya:



jumlah frame yang telah dikirim (Ns)
jumlah frame yang telah diterima (Nr)
sifat frame dalam suatu urutan (Polling atau Final).
Jumlah frame (Nr dan Ns) digunakan untuk pemeriksaan kesalahan
dan dibangkitkan oleh Primer maupun Sekunder. Polling digunakan
oleh Primer untuk memanggil Sekunder dan memulai transmisi data.
Final digunakan oleh Sekunder untuk memberitahukan Primer bahwa
frame yang dikirimkan adalah frame terakhir dari suatu urutan. Ns
menunjukkan jumlah frame yang telah disalurkan oleh Primer atau
Sekunder. Nr menunjukkan nomor frame yang diharapkan diterima
oleh pengirim dari penerima.
14
- Supervisory (Frame S):
Menunjukkan bahwa frame data ini berisikan perintah, tanggapan dan
tidak mengandung informasi. Format ini digunakan untuk mengatur
lalu-lintas dan untuk meminta transmisi ulang. Dalam format ini field
untuk informasi panjangnya 0 bit. Frame ini tidak dihitung baik dalam
Ns maupun Nr. Frame ini mengenal 6 buah perintah dan tanggapan.
Tiga di antaranya (Nr,P dan F) melaksanakan fungsi yang sama
seperti format informasi. Perintah dan tanggapan lain yang dikenal
ialah:



RR (Receive Ready):
RNR (Receive Not Ready)
REJ (Reject)
- Tak bernomor (Frame U):
Frame data ini berisikan perintah dan tanggapan juga dapat
mengandung informasi. Frame ini tidak dihitung walaupun
mengandung informasi.Ns dan Nr stasiun tidak diubah bila field kendali
menggunakan format ini. Perintah mengganti mode membuat hitungan
urutan frame ke nol. Perintah dan tanggapan dengan frame ini ada
yang berhubungan dengan konfigurasi switched network misalnya
untuk tukar-menukar identifikasi antara Primer dan Sekunder,
mengadakan polling, dan lain-lain. Format ini digunakan untuk
mengelola hubungan data, mengaktifkan Sekunder ,melaporkan
kesalahan kalau prosedur yang tidak mungkin diulang dengan
transmisi kembali. Selain perintah P (Poll) dan tanggapan F (Final)
umumnya dikenal juga:















NSI (Non Sequenced Information):
RQI (Request for Initialization) :
SIM (Set Initialization Mode):
SNRM (Set Normal Mode Response):
ROL (Request On Line):
DISC (Disconnect):
NSA (Non Sequenced Acknowledgement):
CMDR (Command Reject):
ORP (Optional Response Poll):
RD (Request Disconnect):
XID (Exchange Station Identification):
UP (Unnumbered Poll):
CFGR (Configure):
BCN (Beacon):
TEST:
D. Informasi:
Berisikan data yang harus disalurkan. Tidak ada batasan mengenai
panjang maupun pola bit. Information field pada prinsipnya dapat terdiri
atas sejumlah bit, tetapi biasanya dibatasi sedemikian rupa sehingga
jikalau terjadi kesalahan transmisi ulang tidak memakan terlalu banyak
waktu. Data dapat disandikan memakai berbagai macam sandi yang cocok
15
(misalnya BCD, ASCII,dll). Field ini digunakan untuk me-mindahkan data
antara stasiun. Isi dan format tidak dibatasi dan transparan bagi prosedur
hubungan. Karena buffer terbatas demikian pula kemampuan
pemeriksaaan kesalahaan (Frame Check Sequence) informasi tiap frame
sebaiknya dibatasi besarnya. Panjang tiap field informasi dapat variabel.
Selain data field ini juga dapat mengandung karakter kendali untuk piranti
peripheral. Seperti telah dijelaskan sebelumnya karena field ini tidak
dibatasi jumlah serta pola bitnya maka untuk menghindarkan pola yang
sama dengan Flag maka data yang terdiri atas 5 buah bit "1" akan diberi
sisipan bit "0". Bit sisipan ini akan dibuang oleh penerima. Jadi data
transparency diperoleh dengan menggunakan metode bit stuffing ini yaitu
dengan teknik zero insertion and deletion. Flag dan perintah Abort tidak
melalui tahap ini.
E. Frame Check Sequence:
Memberikan sandi yang dapat digunakan oleh penrima untuk menerima
dan memeriksa data apakah bebas dari kesalahan. Field ini panjangnya 16
bit dan mendahului Flag penutup. Tugasnya mendeteksi terjadinya
kesalahan.Semua bit kecuali bit sisipan akan digunakan dalam menghitung
CRC.Pengirim memberikan hasil perhitungannya dalam field ini.Penerima
akan membandingkan hasil perhitungannya dengan isi field ini, bila
keduanya sama maka frame sempurna.Kalau tidak sama frame ini tidak
diterima dan akan meminta transmisi kembali.
F. Flag Penutup:
Flag yang menunjukkan akhir dari frame data. Pola yang dipakai
01111110
Flag Penutup ini dapat berfungsi sebagai Flag Pembuka frame data
berikutnya
Dalam transmisi yang mula-mula disalurkan ialah bit terendah (Low order bit)
dari alamat, perintah, tanggapan dan nomor urut. Untuk field informasi oktet
yang mengandung bit berharga tinggi harus disalurkan terlebih dahulu baru oktet
yang berharga rendah, tetapi dalam oktet itu sendiri bit yang berharga rendah
harus berjalan lebih dahulu. Pengiriman FCS dimulai dengan koeffisien berharga
tinggi. Frame dikatakan tidak absah (valid) bilamana:
- tidak diberi batas yang benar misalnya tidak ada 2 Flag
- terlalu pendek yaitu lebih kecil dari 32 bit antara 2 Flag
Frame yang tidak absah dapat diabaikan, sehingga cara untuk mem-batalkan
frame data ialah dengan mengirimkan 8 buah bit "1" secara berturut-turut.
Media Access Control (MAC)
MAC merupakan sublayer dari layer Data Link dan digunakan pada Local Area
Network (LAN). MAC menyelesaikan hal-hal ynag berkaitan dengan contention
dan memberikan spesifikasi mengenai sinkronisasi, flow control dan error control
untuk membawa data dari satu tempat ke tempat lain. Dalam protokolnya terdapat
16
alamat fisik dari stasiun berikutnya yang harus menerima atau melakukan routing
sebuah paket. MAC mempunyai berbagai macam bentuk tergantung dari LAN.
Yang paling umum ialah MAC dari Ethernet versi II. Struktur frame:
PREAMBLE
7 OKTET
START DELIMITER
1 OKTET
DESTINATION ADDRESS
2 ATAU 6 OKTET
SOURCE ADDRESS
2 ATAU 6 OKTET
LENGTH
DATA + PAD
FCS
Type
2 OKTET
MIN. 46 OKTET
4 OKTET
Preamble
: 7 oktet, menggunakan pola 1 0 1 0 1 0 1 0
Strat Frame Delimiter : 1 oktet dengan pola 1 0 1 0 1 0 1 1
Destination address : 6 oktet
Source Address
: 6 oktet
: 2 oktet, 0 6 0 0 atau lebih besar
menunjukkan protokol yang dibawanya.
Data
: 46 oktet – 1500 oktet termasuk PAD
PAD
: agar ukuran ukuran frame paling sedikit 64
oktet
FCS
: 4 oktet, menggunakan CRC-32

download

download

download

download

download

download

download

download

download