Bab 2.
Physical dan Data Link
Layer
Twisted Pair
Kabel twisted-pair sesuai dengan
namanya terdiri atas dua buah kabel
tembaga yang saling dipilin.
Twisted Pair
Apa fungsi dari pilinan kabel? Pilinan
kabel berfungsi untuk mengurangi
pengaruh gangguan transmisi yang
berupa derau (noise) dan crosstalk.
Jumlah pilinan per panjang kabel
mempunyai pengaruh terhadap kualitas
dari sinyal yang dibawa oleh kabel
twisted-pair.
Twisted Pair
Berdasarkan
pembungkusnya, kabel
twisted-pair terdiri atas
dua macam, yaitu:
unshielded twisted-pair
(UTP) dan shielded
twisted-pair (STP).
Perbedaan antara kabel
UTP dan STP
UTP Cable
Kabel UTP dapat terhubung ke
terminal atau devais melalui sebuah
konektor. Tipe konektor yang
digunakan adalah konektor RJ-45
untuk LAN dan konektor RJ-11
untuk perangkat telepon dan
modem. Perbedaan dari kedua
konektor tersebut adalah dari sisi
dimensi (ukuran). RJ-45 dapat
menampung sampai 4 pasang kabel
twisted pair, sedangkan RJ-11
hanya dapat menampung 2 pasang
kabel twisted pair.
Kategori
Spesifikasi
1
Digunakan untuk membawa
sinyal suara.
Digunakan untuk membawa
sinyal T-1. Di Indonesia tidak
beredar.
Digunakan untuk LAN Ethernet
Digunakan untuk LAN Token
Ring Tidak berdar di Indonesia.
Digunakan untuk LAN FastEthernet
Pengembangan dari category 5
dengan
tujuan
untuk
meminimalkan crosstalk dan
interferensi.
Digunakan untuk LAN GigabitEthernet
Peningkatan dari category 6.
Seringkali
disebut
juga
dengan screened shielded
twisted pair (SSTP).
2
3
4
5
5e
6
7
UTP Cable
Data Rate
(Mbps)
<0,1
Aplikasi
Telepon
2
T-1
10
20
LAN
LAN
100
LAN
125
LAN
200
LAN
600
LAN
UTP Cable
Selain jenis kabel dan konektor, badan
standar EIA juga menentukan standar
tentang urutan susunan kabel UTP di
dalam konektor. Apabila urutan kabel
tidak sesuai dengan standar yang
ditetapkan, maka komunikasi tidak akan
mencapai kecepatan pengiriman data
maksimal. Susunan kabel UTP
distandarkan dengan dalam dua nama,
yaitu: EIA/TIA 586A dan EIA/TIA 586B.
UTP Cable
Straight-Through UTP
Cabling
Crossover UTP Cabling
Coaxial Cable
Kabel koaksial sesuai dengan strukturnya di desain
untuk mengirimkan sinyal dengan frekuensi tinggi.
Bagian terdalam dari kabel koaksial adalah kawat
tembaga sebagai penghantar sinyal. Kawat tembaga
terbungkus oleh plastik yang berfungsi sebagai
insulator. Di bagian luar plastik berupa anyaman
kawat tembaga yang berfungsi sebagai konduktor
luar. Anyaman kawat tembaga ini juga berfungsi
untuk melindungi kabel terhadap gangguan
interferensi dari luar.
Coaxial Cable
Kabel koaksial menggunakan
beberapa macam konektor,
antara lain: konektor BayoneNeill-Concelman (BNC), konektor
T dan terminator
Coaxial Cable
Kategori
Aplikasi
Impedansi
(Ω)
RG-6/U
75
Televisi kabel, satelit dan kabel
modem
RG-8/U
50
Thick Ethernet
RG-58/U
50
Thin Ethernet
RG-62/U
92
ARCNet
RG-174/U
50
Pigtail dari access-point Wifi
RG-213/U
50
Komunikasi radio dan radio
amatir
Note: RG singkatan dari Radio Government.
Coaxial Cable
Kabel koaksial memiliki
keunggulan dibandingkan
dengan twisted-pair dalam hal
kemampuannya membawa
sinyal dengan bandwidth cukup
lebar. Misalnya aplikasi dalam
telepon analog, kabel koaksial
dapat membawa sampai 10.000
sinyal suara.
Optical Fiber
Kabel serat optik terbuat dari gelas
atau plastik yang didesain untuk
mengarahkan cahaya yang
melewatinya. Pada kabel serat optik
data tidak dikonversi menjadi
tegangan listrik, melainkan menjadi
pulsa-pulsa cahaya. Karena itu sinyal
yang melewati kabel serat optik akan
lebih tahan terhadap interferensi
daripada sinyal yang melewati kabel
tembaga.
Optical Fiber
Keuntungan lain menggunakan kabel serat
optik kecilnya efek atenuasi sinyal,
sehingga jarak jangkau kabel serat optik
lebih jauh dibanding twisted pair atau
koaksial. Kabel serat optik banyak
digunakan untuk menopang tulang
punggung (backbone) jaringan komunikasi
karena kemampuannya untuk membawa
sinyal dengan bandwidth besar. Saat ini
teknologi serat optik telah mampu
mengirimkan data sampai kecepatan 1600
Gbps.
Optical Fiber
Struktur kabel: gelas atau
plastik sebagai penghantar
cahaya berada di bagian
tengah dari kabel disebut
dengan core. Core dibungkus
dengan clading yang
berfungsi untuk mengatur
pantulan dari cahaya yang
melewati core. Di luar
clading terdapat satu lapisan
lagi yang disebut dengan
Kevlar bertujuan untuk
menguatkan kabel.
Optical Fiber
Berdasarkan mode propagasi pulsa-pulsa cahaya
yang melewati core, serat optik dapat dibedakan ke
dalam tiga macam, yaitu: multimode step-index,
multimode graded-index dan single mode.
Optical Fiber
Mode propagasi multimode
secara fisik ditandai dengan
ukuran core yang lebih besar
dibandingkan dengan ukuran
core pada single mode. Ukuran
core multimode step-index
adalah 200 m, sedangkan core
dari multimode graded-index
berukuran antara 50 m
sampai 100 m. Single mode
memiliki ukuran core kurang
dari 10 m.
Optical Fiber
Kabel serat optik
memiliki tiga macam
model konektor, yaitu:
konektor subscribechannel (SC), konektor
straight-tip (ST) dan
konektor MT-RJ yang
berukuran sama dengan
RJ-45.
Optical Fiber
Kategori
50/125
Core
(m)
50
62.5/125
62.5
100/125
100
7/125
7
Mode
Cladding
(m)
125
Multimode gradedindex
125
Multimode gradedindex
125
Multimode gradedindex
125
Single mode
Keuntungan Menggunakan
Optical Fiber
Memiliki bandwidth lebih besar, yaitu sampai
2 Gbps
 Bentuk lebih kecil dan lebih ringan
 Atenuasi lebih rendah
 Isolasi terhadap pengaruh gelombang
elektromagnetik dari luar
 Jarak maksimum antar segmen lebih jauh
 Sumber Cahaya :
~ Light Emitting Diode (LED)
~ Injection Laser Diode (ILD)

Palapa Ring
Tugas Link Layer
Tugas dari protokol link layer adalah
memindahkan datagram dari satu
node ke node berikutnya melalui
individual link dalam bentuk frame.
 Disebut individual link karena, link
antara node-node tersebut mungkin
menggunakan protokol yang berbedabeda. Misalnya, link pertama adalah
ethernet, link berikutnya frame relay
dan link terakhir PPP.

Layanan Link Layer
Framing. Membungkus (encapsulate)
datagram ke dalam bentuk frame
sebelum transmisi.
 Link Access. Protokol2 Media Access
Control (MAC) mengatur bagaimana
sebuah frame di transmisikan ke
dalam link. Misalnya, point-to-point
atau broadcast.

Gambaran Link Layer
Datagram
Physical Link
Frame
Adapter Card
Adapter Card
Link-Layer Protocol
Sumber: Kurose, 2003
Layanan Link Layer
Reliable Delivery. Protokol link layer
menjamin agar pengiriman datagram
melalui link terjadi tanpa error. Ingat
protokol TCP.
 Flow Control. Karena setiap node
memiliki keterbatasan buffer
(memory), maka link layer menjamin
agar pengiriman frame tidak lebih
cepat daripada pemrosesan frame
pada sisi penerima.

Layanan Link Layer

Error Detection. Kesalahan bit dapat
terjadi akibat atenuasi sinyal atau
noise di dalam link. Link layer
melakukan deteksi kesalahan, tetapi
tidak meminta pengiriman kembali
frame yang salah tersebut. Frame
yang salah akan dibuang. Bandingkan
dengan error detection pada TCP.
Layanan Link Layer

Error correction. Selain melakukan
deteksi kesalahan, link layer juga
dapat melakukan koreksi terhadap bit
yang salah. Tidak semua protokol link
layer mampu memberikan layanan ini,
tergantung protokol yang digunakan.
Error Detection: Parity Check
Error Detection: TwoDimensional Parity Check
Error Detection: Cyclic
Redundancy Check (CRC)
Misalkan data, D, dalam bentuk bit.
 Pilih Generator, G, dengan jumlah bit
R+1.
 Jumlah bit dari checkcum CRC adalah
R.

Error Detection: Cyclic
Redundancy Check (CRC)

Menentukan nilai R:
Sebagai contoh,
D = 101110
G = 1001
R = …….?
Contoh Soal
Diketahui data adalah: 1110010101, dengan
generator X3+X2+1, tentukan:
 Nilai Checksum !
 Apabila pada kanal komunikasi tidak ada
gangguan hitung kembali R dengan
generator yang sama.
 Apabila pada kanal komunikasi terdapat
gangguan sehingga data menjadi
1111010100, hitung kembali nilai R dengan
generator yang sama.
Error Detection: Cyclic
Redundancy Check (CRC)
Pada saat D + checksum
ditransmisikan, kemungkinan besar
terjadi error.
 Pada sisi penerima, D + checksum
dibagi dengan G. Apabila sisa
pembagian tidak 0, maka terdapat
kesalahan.
 Nilai G mengikuti standar yang
berlaku.

Protokol Multiple Access
Pada model transmisi secara
broadcast, semua node memiliki
kesempatan yang sama untuk
mengirim dan menerima frame.
 Permasalahan: bagaimana sebuah
link dapat digunakan secara bersamasama oleh beberapa node untuk
mengirim frame?

Channel Partitioning
Protocol
TDM (Time Division Multiplexing)
 FDM (Frequency Division Multiplexing)
 CDMA (Code Division Multiple Access)

Random Access Protocol
Slotted ALOHA (untuk satellite
communication)
 ALOHA (untuk satellite communication)
 Carrier Sense Multiple Access/Collision
Detection (CSMA/CD) (Untuk LAN)
 Carrier Sense Multiple Access/Collision
Avoidance (CSMA/CA) (Untuk Wireless
Communication)

Ilustrasi ALOHA
Ilustrasi Slotted ALOHA
Ilustrasi CSMA/CD
Animasi CSMA/CD
Terjadi collision.
 Pengiriman oleh Terminal 6.
 Pengiriman oleh Terminal 4.

Ethernet
Ethernet adalah teknologi jaringan
yang dibuat dan dipatenkan
perusahaan Xerox.
 Pertama kali diusulkan oleh Robert
Metcalfe pada tahun 1972.

Beberapa hal tentang
Ethernet
Ethernet adalah implementasi metoda
CSMA/CD.
 Kecepatan transmisi data di ethernet
sampai saat ini adalah 10 Mbps
(Ethernet), 100 Mbps (Fast Ethernet)
dan 1Gbps (Gigabit Ethernet).
 Distandarkan oleh IEEE sejak 1978
dengan nama IEEE 802.3.

Standarisasi Ethernet
10Base5 (thicknet)
RG-8X Coaxial Cable
10  10 Mbps (maximum data rate).
Base  komunikasi baseband.
5  Panjang segmen maksimum
500m.
Standarisasi Ethernet
10Base2 (cheapernet atau thinnet)
10  10 Mbps (maximum data rate).
Base  komunikasi baseband.
2  Panjang segmen maksimum
185m.
Thin Coaxial Cable
(RG-58)
T - Connector
Terminator
Standarisasi Ethernet
10BaseT
Network Card
Unshielded Twisted Pair (UTP) Cable Cat 3
RJ-45 Connector
Standarisasi Ethernet
100BaseT (Fast Ethernet)
Kecepatan maksimum transmisi data
100 Mbps.
 Jenis kabel: UTP Cat 5 (Category 5).
 Panjang segmen maksimum 100m.

Standarisasi Ethernet
100Base-FX dan 100Base-SX
Menggunakan optical fiber.
 Panjang segmen maksimum untuk 100BaseFX 300m untuk komunikasi half-duplex.
 Panjang segmen maksimum untuk 100BaseSX 400.

WLAN Topology
Materi disarikan dari Cisco.com
Wireless LAN
Implementations
 Wireless

Networking
Mobile user connectivity

Wireless Bridging

LAN-to-LAN connectivity
Typical WLAN Topologies
Wireless “Cell”
Channel 1
Wireless “Cell”
Channel 6
Access Point
Wireless Clients
Overlapping
10-15%
LAN Backbone
Access Point
Wireless Clients
Wireless repeater
Wireless Repeater “Cell”
Channel 1
LAN Backbone
Channel 1
Access Point
Wireless Clients
Access Point
Hot Standby
LAN Backbone
Monitored
Access Point
Wireless Clients
Standby
Access Point
Overview
•
There are two critical steps for a good WLAN
deployment:
Determine
number and placement of access
points or bridges. Very few gaps in the
coverage should be left. These gaps are
essentially dead air and the client will lack
connectivity in these locations.
Map out the channel assignments: There
should be as little overlap as possible between
channels that use the same frequency.
•
Remember: 802.11b has 3 channels, 802.11a
has 8 channels.
Access point coverage &
comparison
•
•
•
As a client moves away from the AP, the
transmission signals between the client and AP
weaken.
Rather than decreasing reliability, the AP shifts
to a slower data rate, which gives more accurate
data transfer. This is called data rate or multirate shifting.
This happens without losing the connection, and
without any interaction from the user.
Rate Shifting
Multi-rate implementation
•
•
The distance from an access point effects the available
bandwidth. Multi-rate technology allows a step down in
bandwidth to gain greater coverage distances.
If 11Mbps is required everywhere, the access points would
need to be relocated, so that only the 11-Mbps circles are
touching each other, with some overlap.
Bridge Topologies
Point-To-Point Wireless
Bridging



With Cisco IOS, it is
possible to use Fast
Etherchannel or multilink trunking, to
aggregate up to three
bridges together,
yielding 33 Mbps.
Point-to-point wireless
bridges, two LANs can be
located up to 25 miles apart.
Antennas must have line-ofsite. Obstacles cause
communication problems.
One bridge to Root = ON and
the other Root = OFF.
Point-to-multipoint
configuration

All the LANs appear as a
single segment. Traffic
from one remote site to
another will be sent to the
main site and then
forwarded to the other
remote site. Remote sites
cannot communicate
directly with one another.
•Omni directional antenna used at the main site. Directional
antennas at the remote sites.
•Line of sight must be maintained between remote and main sites.
•Main bridge Root = ON and all other bridges Root = OFF/
Distance limitations
•
•
•
•
For distances  1 mile, the workgroup bridge
and AP can be used.
For  1 mile, bridges should be used.
Using an AP or WGB for greater distances is
unreliable due to timing constraints.
Cisco bridge products have a timing
parameter that can be adjusted (violating
802.11 standards), to support distances over
1 mile.
Bandwidth
•
•
The maximum aggregate date rate
can only be achieved in a cell, if all
remote units are operating at the
highest rate. The number of users that
can be supported by a single AP is
dependent upon the bandwidth and
the application needs.
Typical throughput will be lower than
maximum data rate for all devices.
Sample Topologies
Ad Hoc Topology
•
Peer-to-Peer (Ad Hoc)
Topology (IBSS)
Can consist of 2 or
more PCs with wireless
network adapters.
Sometimes called an
Independent Basic
Service Set (IBSS).
Limited range.
Basic Infrastructure
Topology (BSS)
•
•
•
Building block of an
802.11 LAN that covers a
single cell
When a device moves out
of its BSS, it can no longer
communicate with other
members of the BSS.
Uses infrastructure mode,
requires an access point
(AP).
•All stations communicate through the AP, not directly with
peers.
•A BSS has one service set ID (SSID).
Extended Infrastructure
Topology (ESS)
•
•
•
2 or more BSSs that are
connected by a common
distribution system
Allows the creation of a
wireless network of
arbitrary size and
complexity.
All packets in an ESS
must go through one of
the APs.
Base Station-Dial-up

Designed for the small office/home office (SOHO).
Gives telecommuters, SOHOs, and home users the
convenience of wireless connectivity.
Base Station—DSL
•
•
•
•
Offers support for a Cable
or DSL modem
Will only support wireless
clients.
DHCP functionality is
supported, but access to
the wired network is not
provided, as the Ethernet
port must be used to
connect to the Cable/DSL
modem.
Support for PPP over
Ethernet.
Campus Topologies
•
•
•
•
•
Serves as an access system that
incorporates complete mobility.
Allows users to access information from
unwired places outdoors, in dining halls or
informal study spaces, from classroom seats
and, even, the athletic fields
Not a replacement for the wired LAN.
Provides networking in hard-to-reach and/or
temporary locations.
Allows users to work together in common
areas will maintaining network access.
Campus topologies
WLAN addition to AVVID
•
WLANs are part of Cisco’s Architecture for Voice,
Video, and Integrated Data (AVVID). AVVID provides
the roadmap for combining business and technology
strategies into one cohesive model.
Alternative Peer-to-Peer
Topology
Peer-to-Peer Configuration
(ad hoc mode)
Wireless “Cell”
Wireless Clients
Internet
Connection