SEJARAH
ETHERNET
Ethernet
merupakan jenis skenario perkabelan
dan pemrosesan sinyal
untuk data jaringan komputer yang
dikembangkan oleh Robert
Metcalfe dan David
Boggs di Xerox
Palo Alto Research Center
(PARC) pada tahun 1972.
Versi awal Xerox
Ethernet dikeluarkan pada tahun 1975
dan di desain untuk menyambungkan 100 komputer pada kecepatan 2,94 megabit per
detik melalui kabel sepanjang satu kilometer.
Disain tersebut
menjadi sedemikian sukses di masa itu sehingga Xerox,
Intel dan Digital Equipment Corporation
(DEC)
mengeluarkan standar Ethernet 10Mbps yang banyak digunakan pada jaringan
komputer saat ini. Selain itu, terdepat standar Ethernet dengan kecepatan
100Mbps yang dikenal sebagai Fast Ethernet.
Asal Ethernet
bermula dari sebuah pengembangan WAN di University
of Hawaii pada akhir tahun 1960
yang dikenal dengan naman "ALOHA". Universitas tersebut memiliki
daerah geografis
kampus yang luas dan berkeinginan untuk
menghubungkan komputer-komputer yang tersebar di kampus tersebut menjadi sebuah
jaringan komputer kampus.
Proses
standardisasi teknologi Ethernet akhirnya disetujui pada tahun 1985 oleh Institute
of Electrical and Electronics Engineers (IEEE), dengan sebuah
standar yang dikenal dengan Project 802. Standar IEEE selanjutnya diadopsi oleh
International Organization for Standardization (ISO), sehingga menjadikannya
sebuah standar internasional dan mendunia yang ditujukan untuk membentuk
jaringan komputer. Karena kesederhanaan dan keandalannya, Ethernet pun dapat
bertahan hingga saat ini, dan bahkan menjadi arsitektur jaringan yang paling
banyak digunakan.
Cara kerja
Spesifikasi Ethernet mendefinisikan fungsi-fungsi yang terjadi pada
lapisan fisik dan lapisan data-link dalam model referensi
jaringan tujuh lapis OSI, dan cara pembuatan paket data ke dalam frame
sebelum ditransmisikan di atas kabel.
Ethernet merupakan sebuah teknologi jaringan yang menggunakan metode
transmisi Baseband yang mengirim sinyalnya secara serial
1 bit pada satu waktu. Ethernet beroperasi dalam modus half-duplex, yang berarti
setiap station dapat menerima atau mengirim data tapi tidak dapat
melakukan keduanya secara sekaligus. Fast Ethernet serta Gigabit Ethernet dapat
bekerja dalam modus full-duplex
atau half-duplex.
Ethernet menggunakan metode kontrol akses media Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection
untuk menentukan station mana yang dapat mentransmisikan data pada waktu
tertentu melalui media yang digunakan. Dalam jaringan yang menggunakan
teknologi Ethernet, setiap komputer akan "mendengar" terlebih dahulu
sebelum "berbicara", artinya mereka akan melihat kondisi jaringan
apakah tidak ada komputer lain yang sedang mentransmisikan data. Jika tidak ada
komputer yang sedang mentransmisikan data, maka setiap komputer yang mau
mengirimkan data dapat mencoba untuk mengambil alih jaringan untuk
mentransmisikan sinyal. Sehingga, dapat dikatakan bahwa jaringan yang
menggunakan teknologi Ethernet adalah jaringan yang dibuat berdasrkan basis First-Come,
First-Served, daripada melimpahkan kontrol sinyal kepada Master
Station seperti dalam teknologi jaringan lainnya.
Jika dua station hendak mencoba untuk mentransmisikan data pada
waktu yang sama, maka kemungkinan akan terjadi collision
(kolisi/tabrakan), yang akan mengakibatkan dua station tersebut menghentikan
transmisi data, sebelum akhirnya mencoba untuk mengirimkannya lagi pada
interval waktu yang acak (yang diukur dengan satuan milidetik). Semakin banyak
station dalam sebuah jaringan Ethernet, akan mengakibatkan jumlah kolisi yang
semakin besar pula dan kinerja jaringan pun akan menjadi buruk. Kinerja
Ethernet yang seharusnya 10 Mbit/detik, jika dalam jaringan terpasang 100 node,
umumnya hanya menghasilkan kinerja yang berkisar antara 40% hingga 55% dari
bandwidth yang diharapkan (10 Mbit/detik). Salah satu cara untuk menghadapi
masalah ini adalah dengan menggunakan Switch
Ethernet untuk melakukan segmentasi terhadap jaringan Ethernet ke
dalam beberapa collision domain.
Frame Ethernet
Ethernet
mentransmisikan data melalui kabel jaringan dalam bentuk paket-paket data yang disebut dengan Ethernet
Frame. Sebuah Ethernet frame memiliki ukuran minimum 64 byte, dan
maksimum 1518 byte dengan 18 byte di antaranya digunakan sebagai informasi
mengenai alamat sumber, alamat tujuan, protokol jaringan yang digunakan, dan
beberapa informasi lainnya yang disimpan dalam header serta trailer
(footer). Dengan kata lain, maksimum jumlah data yang dapat
ditransmisikan (payload) dalam satu buah frame adalah 1500 byte.
Ethernet
menggunakan beberapa metode untuk melakukan enkapsulasi paket data menjadi
Ethernet frame, yakni sebagai berikut:
- Ethernet II
(yang digunakan untuk TCP/IP)
- Ethernet 802.3
(atau dikenal sebagai Raw 802.3 dalam sistem jaringan Novell,
dan digunakan untuk berkomunikasi dengan Novell NetWare
versi 3.11 atau yang sebelumnya)
- Ethernet
802.2 (juga dikenal
sebagai Ethernet 802.3/802.2 without Subnetwork
Access Protocol, dan
digunakan untuk konektivitas dengan Novell
NetWare
3.12 dan selanjutnya)
- Ethernet
SNAP (juga dikenal sebagai Ethernet
802.3/802.2 with SNAP, dan dibuat sebagai kompatibilitas dengan sistem
Macintosh
yang menjalankan TCP/IP)
Sayangnya,
setiap format frame Ethernet di atas tidak saling cocok/kompatibel satu dengan
lainnya, sehingga menyulitkan instalasi jaringan yang bersifat heterogen. Untuk
mengatasinya, lakukan konfigurasi terhadap protokol yang digunakan via sistem operasi.
Ethernet II
Ethernet II adalah sebuah standar enkapsulasi paket data jaringan berbasis teknologi Ethernet yang digunakan oleh protokol TCP/IP. Standar ini dikembangkan oleh Digital
Equipment Corporation (DEC), Intel Corporation, dan Xerox
sebelum akhirnya diserahkan kepada komite IEEE
802 untuk menjadi standar IEEE 802.3. Ethernet II juga disebut
sebagai Ethernet II frame format atau DIX frame format
(mengingat pihak-pihak yang mengembangkannya adalah DEC, Intel dan Xerox).
STRUKTUR DATA
Sebuah frame
Ethernet II terdiri atas beberapa field, yakni sebagai berikut:
- Preamble
- Destination Address
- Source Address
- EtherType
- Payload,
dan
- Frame Check Sequence (FCS).
ü Preamble
Field Preamble
adalah sebuah field yang memiliki panjang 8 byte. 7 byte
dari field ini merupakan susunan angka 0 dan 1 (setiap byte berisi urutan bit 10101010) yang digunakan untuk melakukan sinkronisasi dengan pihak penerima,
sedangkan 1 byte terakhir yang berisi 10101011 mengindikasikan bahwa frame tersebut adalah frame
pertama. Sehingga, field ini berfungsi untuk melakukan sinkronisasi dengan
pihak penerima dan menandai setiap frame Ethernet.
ü Destination Address
Field Destination
Address adalah sebuah field yang memiliki panjang 6 byte
yang menandakan alamat tujuan ke mana frame yang bersangkutan akan
dikirimkan. Alamat tujuan ini bisa berupa alamat unicast Ethernet,
alamat multicast Ethernet, atau alamat broadcast Ethernet. Alamat
unicast Ethernet merupakan alamat fisik Ethernet yang bersangkutan, yang
berupa MAC address, sedangkan alamat broadcast
Ethernet merupakan sebuah alamat yang memiliki semua bitnya diset ke angka 1,
sehingga membentuk pola alamat FF:FF:FF:FF:FF:FF.
ü Source Address
Field Source
address adalah sebuah field yang memiliki panjang 6 byte
dan menunjukkan alamat sumber dari mana frame yang bersangkutan berasal. Alamat
ini umumnya adalah alamat unicast Ethernet.
ü EtherType
Field EtherType
adalah sebuah field yang memiliki panjang 2 byte yang mendndakan
protokol lapisan tinggi yang terkandung di dalam frame Ethernet yang
bersangkutan. Setelah sebuah kartu jaringan meneruskan frame yang
bersangkutan kepada sistem operasi
host tersebut, nilai dari field ini akan digunakan untuk
meneruskan muatan Ethernet kepada protokol lapisan tinggi yang cocok. Jika
tidak ada protokol lapisan tinggi yang cocok, maka nilai dari field ini
akan diabaikan.
Field ini bertindak
sebagai tanda pengenal protokol dalam format frame Ethernet II. Untuk
sebuah datagram IP, nilai dari field ini diset ke nilai 0x0800, sementara untuk sebuah pesan ARP,
nilainya adalah 0x086. untuk selengkapnya,
lihat di website IANA.
ü Payload
Field Payload untuk sebuah frame Ethernet II berisi
sebuah protocol
data unit (PDU) yang dimiliki oleh sebuah protokol lapisan yang
lebih tinggi. Ethernet II dapat mengirimkan data dengan ukuran maksimum 1500
byte. Karena Ethernet memiliki fasilitas untuk mendeteksi adanya kolisi dalam jaringan, maka dalam frame-frame
Ethernet II harus terdapat payload paling tidak 46 byte. Jika memang payload
yang dimiliki oleh protokol lapisan yang lebih tinggi kurang dari 46 byte,
maka data tersebut harus diisi dengan beberapa bit kosong, agar
tetap memiliki panjang 46 byte.
ü Frame Check Sequence
Field Frame Check Sequence (FCS) adalah sebuah field yang
ukurannya 4 byte yang menyediakan verifikasi integritas bit
terhadap keseluruhan frame Ethernet II yang bersangkutan. Field
FCS ini juga disebut dengan Cyclic
Redundancy Check (CRC). Pihak peneirim akan menghitung nilai
dari FCS dan menempatikan hasilnya di dalam field ini. Ketika pihak
penerima mendapatkan frame yang bersangkutan, pihak penerima tersebut
akan melakukan penghitungan ulang terhadap FCS dengan menggunakan algoritma yang sama, dan membandingkannya
dengan yang terdapat di dalam FCS. Jika kedua nilai tersebut sama, maka frame
yang bersangkutan dianggap valid dan akan diproses oleh pihak penerima. Jika
tidak sama, maka frame tersebut diabaikan, seolah-olah tidak ada frame
yang dikirimkan.
Kalkulasi yang
terjadi pada Ethernet II yang disimpan di dalam field ini hanya
menyediakan layanan integritas level bit saja, bukannya layanan
integritas terhadap data keseluruhan atau bahkan layanan
autentikasi. Sebuah nilai FCS yang valid tidak menjamin bahwa frame yang
bersangkutan tidak dimodifikasi oleh orang yang tidak berhak selama transit di node
lainnya. Kalkulasi terhadap FCS telah diketahui secara umum dan sebuah node
yang terletak di antara dua buah node yang saling berhubungan dapat saja
mengintersepsi frame yang sedang dipertukarkan, memodifikasi frame
tersebut, menghitung kembali nilai FCS dan meletakannya ke dalam field
ini sebelum meneruskaan frame tersebut. Si node penerima pun
tidak dapat mendeteksi bahwa frame yang diterimanya telah dimodifikasi
hanya dengan field FCS. Karenanya, untuk mencegah hal ini terjadi,
gunakan protokol level tinggi yang menawarkan fitur keamanan, seperti halnya IPSec.
Selain itu, field
ini hanya menyediakan deteksi terhadap kesalahan pada level bit saja,
dan tidak dilengkapi dengan fitur pemulihan dari kesalahan tersebut (error
recovery). Ketika nilai FCS yang dihitung oleh pihak penerima tidak sama
dengan nilai FCS yang disimpan di dalam frame, maka satu-satunya
kesimpulan yang dapat diambil dari hal itu adalah bahwa sebuah bit atau
beberpa bit telah berubah. Penghitungan FCS juga tidak menyediakan
informasi tentang di mana letak kesalahan tersebut atau bagaimana cara
mengoreksinya, tapi beberapa jenis mekanisme CRC lainnya (yang digunakan dalam
teknologi framing lainnya) dapat melakukan hal ini. Contoh dari hal ini
adalah field 1-byte Header Checksum dalam
header sebuah sel Asynchronous
Transfer Mode (ATM), yang dapat menyediakan layanan pendeteksian
kesalahan seperti halnya Ethernet II serta juga mampu melakukan pemulihan
terhadap kesalahan tersebut, meski terbatas.
Struktur data sebuah frame Ethernet
II
IEEE 802.3
IEEE 802.3 adalah sebuah kumpulan standar IEEE yang mendefinisikan lapisan fisik dan sublapisan media access
control dari lapisan data-link dari standar Ethernet berkabel. IEEE 802.3 mayoritas
merupakan teknologi Local Area Network
(LAN), tapi beberapa di antaranya adalah teknologi Wide Area Network (WAN). IEEE 802.3
juga merupakan sebuah teknologi yang mendukung arsitektur jaringan IEEE 802.1.
ü DIX Ethernet dan IEEE 802.3
Spesifikasi Ethernet yang asli (yang
disebut sebagai "Experimental Ethernet") dikembangkan oleh
Robert Metcalfe pada tahun 1972 dan dipatenkan pada tahun 1978 dan dibuat
berbasiskan bagian dari protokol nirkabel ALOHAnet.
Memang, Experimental Ethernet sudah tidak digunakan lagi saat ini, tapi dapat
dianggap sebagai protokol Ethernet oleh sebagian kalangan. Ethernet yang
dikenal sekarang yang digunakan di luar Xerox adalah DIX
Ethernet. Tetapi, karena DIX Ethernet juga dikembangkan dari
Experimental Ethernet, dan semakin banyak standar yang juga dikembangkan
berbasiskan teknologi DIX Ethernet, komunitas teknis telah menganggap bahwa
semuanya adalah Ethernet. Karenanya, penggunaan istilah Ethernet juga dapat
digunakan untuk menyebutkan semua jaringan yang menggunakan fungsi dan media
yang telah distandarisasi sebagai berikut:
Standar Ethernet
|
Tahun/tanggal
|
Keterangan
|
Experimental Ethernet
|
1972
|
Protokol Ethernet yang pertama,
yang mampu mentransmisikan data melalui kabel koaksial dan topologi bus dengan kecepatan 2,94 megabit per
detik.
|
Ethernet II (DIX 2.0)
|
1982
|
Protokol Ethernet hasil pengembangan
selanjutnya, yang mampu mentransmisikan data melalui kabel koaksial tipis
(thinnet), dengan kecepatan 10 megabit per detik. Pada standar ini juga
diperkenalkan field EtherType. Format frame ini juga yang digunakan
oleh protokol-protokol di dalam protokol Internet (TCP/IP).
|
IEEE 802.3
|
1983
|
Protokol Ethernet standar 10BASE5
yang mampu mentransmisikan data dengan kecepatan 10 Megabit per detik melalui
kabel koaksial tebal (thicknet). Protokol ini sama seperti halnya DIX,
kecuali pada field EtherType diganti oleh Length, dan
sebuah header IEEE 802.2 yang menyertai header IEEE 802.3. Lebih jelasnya
lihat di bagian bawah.
|
IEEE 802.3a
|
1985
|
Protokol Ethernet standar 10BASE2
yang mampu mentransmisikan data dengan kecepatan 10 Megabit per detik melalui
kabel koaksial tipis (thinnet).
|
IEEE 802.3b
|
1985
|
10Broad36
|
IEEE 802.3c
|
1985
|
Spesifikasi repeater jaringan
dengan kecepatan 10 megabit per detik.
|
IEEE 802.3d
|
1987
|
Fiber-Optic Inter-Repeater Link
(FOIRL)
|
IEEE 802.3e
|
1987
|
10Base5 atau StarLAN
|
IEEE 802.3i
|
1990
|
Standar Ethernet 10BaseT, yang
mampu mentransmisikan data dengan kecepatan 10 megabit per detik melalui
kabel tembaga yang dipilin (twisted pair).
|
IEEE 802.3j
|
1993
|
Standar Ethernet 10BaseF, yang
mampu mentransmisikan data dengan kecepatan 10 megabit per detik melalui
kabel serat optik (Fiber-optic).
|
IEEE 802.3u
|
1995
|
Standar Fast Ethernet 100BaseTX,
100BaseT4, 100BaseFX, yang mampu mentransmisikan data dengan kecepatan 100
megabit per detik melalui kabel tembaga yang dipilin (twisted pair) dan juga
menawarkan fungsi autonegotiation.
|
IEEE 802.3x
|
1997
|
Full duplex dan flow control
|
IEEE 802.3y
|
1998
|
Standar Fast Ethernet 100BaseT2,
yang mampu mentransmisikan data dengan kecepatan 100 megabit per detik
melalui kabel tembaga yang dipilin (twisted pair) kualitas rendah.
|
IEEE 802.3z
|
1998
|
Standar Gigabit Ethernet
1000Base-X, yang mampu mentransmisikan data dengan kecepatan 1000 megabit per
detik (1 gigabit per detik) melalui kabel serat optik (fiber-optic).
|
IEEE 802.3-1998
|
1998
|
Revisi standar dasar yang
menggabungkan semua amandemen dan ralat di atas.
|
IEEE 802.3ab
|
1999
|
Standar Gigabit Ethernet 1000BaseT,
yang mampu mentransmisikan data dengan kecepatan 1000 megabit per detik (1
gigabit) melalui kabel tembaga yang dipilin (twisted pair).
|
IEEE 802.3ac
|
1999
|
Ukuran frame maksimum diperluas
hingga 1522 byte (untuk mengizinkan "Q-tag"). Q-tag mencakup
informasi Virtual Local Area Network (VLAN) IEEE 802.1Q dan informasi
prioritas IEEE 802.1p.
|
IEEE 802.3ad
|
2000
|
Link aggregation untuk
saluran-saluran paralel.
|
IEEE 802.3-2002
|
2002
|
Sebuah revisi yang menggabungkan
tiga amandemen terakhir dan ralat.
|
IEEE 802.3ae
|
2003
|
Standar 10 Gigabit Ethernet
10GBase-SR,10GBase-LR, 10GBase-ER, 10GBase-SW, 10GBase-LW, dan 10GBase-EW
yang mampu mentransmisikan data dengan kecepatan 10000 megabit per detik (10
gigabit).
|
IEEE 802.3af
|
2003
|
Power over Ethernet (PoE)
|
802.3ah
|
2004
|
Ethernet in the First Mile
|
IEEE 802.3ak
|
2004
|
Standar 10 Gigabit Ethernet
10GBase-CX4, yang mampu mentransmisikan data dengan kecepatan 10000 megabit
per detik (10 gigabit) melalui kabel twin-axial.
|
IEEE 802.3-2005
|
2005
|
Revisi standar dasar yang
menggabungkan empat amandemen dan ralat di atas.
|
ü
Format Frame IEEE 802.3
IEEE 802.3 adalah sebuah format frame
yang merupakan hasil penggabungan dari spesifikasi IEEE
802.2 dan IEEE 802.3, dan terdiri atas header dan trailer
IEEE 802.3 dan sebuah header IEEE 802.2.
Sebuah frame
IEEE 802.3 terdiri atas beberapa field sebagai berikut:
- Header IEEE 802.3:
- Preamble
- Start
Delimiter
- Destination
Address
- Source
Address
- Length
- Header IEEE 802.2 Logical
Link Control:
- Destination
Service Access Point (DSAP)
- Source
Service Access Point (SSAP)
- Control
- Payload
- Trailer IEEE 802.3:
- Frame Check
Sequence (FCS)
ü Preamble
Field Preamble
adalah sebuah field berukuran 7 byte yang terdiri atas beberapa bit
angka 0 dan 1 yang dapat melakukan sinkronisasi dengan perangkat penerima.
Setiap byte dalam field ini berisi 10101010.
ü Start Delimiter
Field Start
Delimiter adalah sebuah field berukuran 1 byte yang
terdiri atas urutan bit 10101011, yang mengindikasikan
permulaan frame Ethernet yang bersangkutan. Kombinasi antara field
Preamble dalam IEEE 802.3 dan Start Delimiter adalah sama dengan field
Preamble dalam Ethernet II, baik itu ukurannya maupun
urutan bit yang dikandungnya.
ü Destination Address
Field Destination
Address adalah field berukuran 6 byte yang sama dengan field
Destination Address
dalam Ethernet II, kecuali dalam IEEE 802.3
mengizinkan ukuran alamat 6 byte dan juga 2 byte. Meskipun
demikian, alamat 2 byte tidak sering digunakan.
ü Source Address
Field Source
Address adalah field berukuran 6 byte yang sama dengan field
Source Address
dalam Ethernet II, kecuali dalam IEEE 802.3
mengizinkan ukuran alamat 6 byte dan juga 2 byte. Meskipun
demikian, alamat 2 byte tidak sering digunakan.
ü Length
Field Length
adalah sebuah field yang berukuran 2 byte yang mengindikasikan
jumlah byte dimulai dari byte pertama dalam header LLC
hingga byte terakhir field Payload. Field ini tidak
memasukkan header IEEE 802.3 atau field Frame Check Sequence.
Ukuran minimumnya adalah 46 (0x002E), dan nilai
maksimumnya adalah 1500 (0x05DC).
ü Destination Service Access Point
Field Destination
Service Access Point (DSAP) adalah sebuah field berukuran 1 byte
yang mengindikasikan protokol lapisan tinggi yang digunakan oleh frame
pada node tujuan. Field ini adalah salah satu dari field-field
IEEE
802.2 Logical Link
Control (LLC). Field ini bertindak sebagai tanda pengenal
protokol (protocol identifier) yang digunakan di dalam format frame
IEEE 802.3. Nilai-nilainya ditetapkan oleh IANA.
ü Source Service
Access Point
Field Source
Service Access Point (SSAP) adalah sebuah field berukuran 1 byte
yang mengindikasikan protokol lapisan tinggi yang digunakan oleh frame
pada node sumber. Field ini adalah salah satu dari field-field
IEEE 802.2 Logical Link
Control (LLC). Field ini bertindak sebagai tanda pengenal
protokol (protocol identifier) yang digunakan di dalam format frame
IEEE 802.3. Nilai-nilainya ditetapkan oleh IANA.
Jenis-jenis Ethernet
Jika dilihat dari kecepatannya,
Ethernet terbagi menjadi empat jenis, yakni sebagai berikut:
- 10 Mbit/detik, yang sering disebut sebagai Ethernet
saja (standar yang digunakan: 10Base2, 10Base5, 10BaseT, 10BaseF)
- 100 Mbit/detik, yang sering disebut sebagai Fast
Ethernet (standar yang digunakan: 100BaseFX, 100BaseT, 100BaseT4, 100BaseTX)
- 1000 Mbit/detik atau 1 Gbit/detik, yang sering disebut
sebagai Gigabit
Ethernet (standar yang digunakan: 1000BaseCX, 1000BaseLX, 1000BaseSX, 1000BaseT).
- 10000 Mbit/detik atau 10 Gbit/detik. Standar ini belum
banyak diimplementasikan.
10Base2 adalah sebuah jenis standar yang digunakan untuk
mengimplementasikan jaringan berbasis teknologi Ethernet. 10Base2 juga disebut sebagai Thinnet
atau Thin Coax karena teknologi jaringan ini menggunakan kabel koaksial (coaxial) tipis untuk
menghubungkan komputer-komputer untuk membangun sebuah jaringan.
Secara
teoritis, standar ini mendukung bandwidth hingga 10 Mbit/detik, tapi dalam
implementasinya, hanya berkisar antara 4 Mbit/detik hingga 6 Mbit/detik,
dikarenakan banyaknya kolisi yang terjadi di dalam jaringan. Jaringan 10Base2
dibangun berdasrkan spesifikasi IEEE 802.3 yang dkembangkan oleh Project
802.
Komputer-komputer
dalam jaringan 10Base2 dihubungkan dengan menggunakan topologi bus, sehingga setiap komputer akan
dihubungkan secara langsung dengan satu buah kabel panjang. Panjang maksimum segmen
jaringan 10Base2 adalah 185 meter. Jika memang jarak lebih besar daripada 185 meter, maka dua segmen tersebut harus
dihubungkan dengan menggunakan repeater. Sebuah segmen jaringan 10Base2
disarankan agar tidak menggunakan lebih dari 30 komputer, sebab jarak minimum
antara komputer haruslah 50 cm (½ meter).
Setiap
komputer dihubungkan dengan kabel dengan menggunakan konektor
BNC.
Pada ujung kabel, haruslah menggunakan BNC terminator yang diberi impedansi sebesar 50 ohm. Karena, jika tidak diberi
terminator sinyal akan membalik dan mengakibatkan komunikasi jaringan menjadi
tidak mungkin terjadi.
Nama 10Base2 datang dari
komponen-komponen berikut:
·
Kecepatan maksimum jaringan (10 Mbit/detik)
·
Metode transmisi sinyal jaringan (Baseband)
·
Panjang maksimum sebuah segmen (185 meter, tapi dibulatkan
menjadi 200, dengan angka 0 dibuang).
Jaringan
10Base2 saat ini tidak diimplementasikan lagi karena memiliki dua permasalahan,
yakni:
1. Karena kecepatan maksimum yang
dimiliki jaringan 10Base2 adalah terbatas pada 10 Mbit/detik, jaringan akan
terasa sangat lambat, khususnya pada jaringan yang banyak menggunakan bandwidth.
2. Jaringan 10Base2 menggunakan sebuah
kabel linear panjang yang digunakan untuk menghubungkan
komputer-komputer. Satu saja ada koneksi yang mengalami kerusakan (atau
longgar), dapat menyebabkan keseluruhan jaringan menjadi terputus, dan untuk
menelusuri kerusakanya, setiap segmen kabel dan koneksi ke setiap komputer harus dicek.
Karena
dua masalah di atas, 10Base2 telah ditinggalkan dan penggunaan teknologi jaringan berpindah ke standar 10BaseT (untuk kecepatan lambat), Fast Ethernet, atau Gigabit Ethernet untuk kecepatan yang lebih tinggi.
Kabel 10BASE2 dengan BNC di ujungnya
10Base5 adalah sebuah standar implementasi
pertama jaringan Ethernet. Standar ini sering juga disebut
sebagai ThickNet karena memang jaringan ini menggunakan sebuah kabel koaksial (coaxial) tebal untuk
menghubungkan komputer-komputer dalam membangun sebuah jaringan. Nama lainnya
adalah Standard Ethernet, karena memang jenis ini merupakan implementasi
jaringan Ethernet pertama kali.
10Base5
mendukung bandwidth maksimum hingga 10 Mbit/detik, meski dalam jaringan
bandwidth yang dapat dicapainya hanya berkisar 4 Mbit/detik hingga 6 Mbit/detik
karena banyaknya kolisi dalam jaringan yang mengurangi kecepatannya. 10Base5
dibuat berdasarkan spesifikasi IEEE 802.3 yang dibuat oleh Project
802.
Jaringan
10Base5 dihubungkan dengan menggunakan topologi bus, karena ia menggunakan sebuah kabel
koaksial tebal yang panjang. Panjang maksimum sebuah segmen jaringan 10Base5
adalah 500 meter. Jika jarak jaringan melebihi 500 meter, maka dua segmen
tersebut harus disatukan dengan menggunakan repeater.
Sebuah
segmen jaringan 10Base5 sebaiknya tidak memiliki 100 komputer yang tergabung ke
dalamnya. Berbeda dengan 10Base2 yang menghubungkan komputer secara langsung dengan
kabel, pada jaringan 10Base5 terdapat sebuah transceiver yang dihubungkan ke
kabel ThickNet, dengan menggunakan konektor yang dapat melubangi kabel yang
disebut sebagai vampire tap.
Jaringan
10Base5 sering digunakan sebagai backbone dalam sebuah jaringan yang besar.
Dalam konfigurasi yang biasa, transceiver dalam backbone ThickNet dapat
dihubungkan dengan repeater, yang kemudian dapat menggabungkan segmen-segmen ThinNet yang lebih kecil ke backbone ThickNet. Dengan cara seperti ini,
sebuah kombinasi antara standar 10Base5 dan 10Base2 dapat mendukung jumlah
komputer yang cukup besar.
Nama 10Base5 dibuat dari
komponen-komponen berikut:
- Kecepatan maksimum jaringan (10Mbit/detik).
- Metode transmisi jaringan (baseband)
- Panjang segmen maksimal (500 meter, dengan
pembuangan angka 0)
Jaringan
10Base5 merupakan teknologi jaringan yang kuno dan tidak diimplentasikan pada jaringan komputer saat ini, meski
beberapa perusahaan mungkin mempertahankannya. Kompleksitas dan keterbatasan
bandwidth yang hanya mencapai 10 Mbit/detik menyebabkan jaringan ini
"pensiun". Penggantinya adalah 10BaseT yang lebih sederhana, Fast Ethernet untuk kecepatan yang lebih tinggi, Gigabit Ethernet atau Fiber
Distributed Data Interface (FDDI) jika hendak membuat backbone.
10BaseT adalah sebuah standar yang
digunakan untuk mengimplementasikan jaringan berbasis teknologi Ethernet. Dibandingkan dengan standar 10Base2 atau 10Base5, standar 10BaseT ini lebih populer,
meski kecepatan yang ditawarkan adalah sama, yaitu 10 Megabit per detik.
10BaseT menggunakan kabel Unshielded Twisted-Pair (UTP) untuk menghubungkan komputer, dan menggunakan hub untuk membentuk sebuah jaringan.
10BaseT
mendukung kecepatan hingga 10 Megabit per detik, tapi dalam kenyataannya
kecepatan yang dapat diraihnya hanyalah berkisar antara 4 Megabit per detik
hingga 6 Megabit per detik, karena adanya beberapa halangan seperti kolisi
(tumbukan) paket data dalam jaringan. Standar ini dibangun berdasarkan
spesifikasi IEEE 802.3 yang dikembangkan oleh Project
802.
Jaringan
10BaseT dihubungkan dengan menggunakan topologi
star
ke sebuah hub yang berada di tengah-tengah jaringan. Kabel UTP yang digunakan adalah kabel UTP Kategori 3, UTP Kategori 4, atau UTP Kategori 5, yang diberi ujung konektor RJ-45.
Panjang
maksimum satu buah segmen jaringan 10BaseT adalah 100 meter. Jika jarak antara
dua segmen melebihi jarak ini, maka dua segmen tersebut harus dihubungkan
dengan menggunakan repeater. Jarak minimum sebuah segmen adalah 2.5
meter. Dengan menggunakan stackable hub (hub yang dapat ditumpuk),
sebuah jaringan yang cukup besar dapat dibentuk dengan menggunakan standar ini.
Meskipun standar ini mendukung hingga 1024 node, sebaiknya dalam satu
jaringan jangan terdapat lebih dari 300 node agar kinerja yang lebih
baik, mengingat semakin banyak node yang terhubung akan memperbanyak kolisi
yang terjadi.
Nama 10BaseT diambil dari beberapa
komponen yang menyusunnya, yakni:
- Kecepatan maksimum jaringan (10 Mbit/detik)
- Metode transmisi jaringan (Baseband)
- Kabel yang digunakan (Twisted-Pair).
Standar
jaringan ini sudah dianggap usang, dan digantikan dengan standar 100BaseT (Fast Ethernet) atau bahkan Gigabit Ethernet (1000BaseT).
Kabel
jenis twisted-pair untuk 10BaseT 
Plug
8P8C (bukan RJ-45) pada 10BaseT
10BaseF adalah sebuah standar yang digunakan untuk mengimplementasikan
jaringan dengan teknologi Ethernet. 10BaseF
berbeda dari jenis-jenis Ethernet (10BaseT, 10Base2, 10Base5), karena standar ini menggunakan
kabel serat optik, dan tidak menggunakan kabel tembaga seperti Unshielded twisted pair (UTP) atau kabel
koaksial. 10BaseF dibuat berdasarkan spesifikasi IEEE 802.3 oleh Project
802.
Cara 10BaseF bekerja mirip dengan
cara kerja 10BaseT, yakni dengan menggunakan topologi
star dan menggunakan sebuah hub
dengan interkoneksi serat optik untuk membentuk sebuah jaringan. Panjang
maksimum sebuah kabel serat optik dalam standar 10BaseF adalah 2 kilometer.
Kabel serat optik yang direkomendasikan adalah kabel yang memiliki diameter
62,5 mikron. Kabel ini dapat diakhiri dengan menggunakan konektor
ST atau konektor
SMA, tergantung hub yang digunakan. Standar ini menggunakan sebuah
kabel dengan dua serat: satu serat digunakan untuk menerima data, dan satu
serat lagi digunakan untuk mengirimkan data.
·
STANDARD
10BaseF
Standar 10BaseF terdiri dari tiga
sub-standar yang dibedakan menurut jenis medianya:
- 10BaseFB, mendefinisikan transmisi data secara sinkron
melalui kabel serat optik. Standar ini tidak banyak diimplementasikan
karena mahal. Dengan menggunakan segmen 10BaseFB, beberapa buah hub serat
optik dapat disambungkan satu sama lain, sedemikian rupa sama seperti pada
10BaseT, sehingga bisa lebih panjang. Setiap segmen dapat menampung 1024
komputer.
- 10BaseFL, mendefinisikan karakteristik jalur serat
optik antara node dan hub/konsentrator. Standar ini menggantungkan standar
yang lama, segmen Fiber-Optic Inter-Repeater Link (FOIRL), yang
dikembangkan pada tahun 1980-an. 10BaseFL merupakan standar yang paling
banyak diimplementasikan.
- 10BaseFP (Fiber Passive), mendefinisikan implementasi
sebuah topologi star yang tidak menggunakan repeater. Segmen 10BaseFP
hanya dapat mencapai panjang maksimum 500 meter dengan jumlah maksimum 33
komputer yang terkoneksi. Standar ini juga tidak banyak diimplementasikan.
Spesifikasi 10BaseF mempunyai
beberapa karakteristik, sebagai berikut:
- Kecepatan maksimum jaringan: (10 Mbit/detik)
- Metode transmisi jaringan: satu frekuensi atau (Baseband)
- Jenis kabel yang digunakan: (serat optik).
Kabel
serat optik ini umumnya digunakan untuk menghubungkan jaringan antara dua buah
gedung berbeda.
Diagram Ethernet menurut Robert M.
Metcalfe, 1976
FAST ETHERNET
Fast Ethernet merupakan sebuah
sebutan untuk teknologi jaringan Ethernet yang
menawarkan kecepatan yang lebih tinggi dibandingkan dengan standar Ethernet
biasa. Kecepatan yang ditawarkannya mencapai 100 megabit per detik.
Standar-standar yang dibuat untuk teknologi ini adalah 100BaseTX,
100BaseFX,
100BaseT4,
dan 100BaseVG.
Disebut juga 100BaseX.
Spesifikasi yang diratifikasi sebagai IEEE 802.3u pada tahun 1995
ini menjadi evolusi yang mengizinkan transmisi data
yang jauh lebih cepat (10 kali lipat) dibandingkan dengan standar Ethernet yang
sebelumnya, dengan menggunakan metode media access
control yang sama, yakni Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection
(CSMA/CD). Selain itu, format frame
yang digunakannya pun juga sama dengan Ethernet biasa, sehingga kompatibel
dengan Ethernet. Pengabelan yang digunakan pun juga sama, yakni menggunakan kabel twisted pair, atau kabel serat optik meski kabel koaksial (yang digunakan oleh Ethernet 10Base2 dan 10Base5) telah ditinggalkan. Standar ini
dapat bekerja dalam modus full-duplex
atau half-duplex dan dapat diimplementasikan
di dalam jaringan yang menggunakan hub atau switch.
Gambar Fast Ethernet produksi 3Com
GIGABYTE
ETHERNET
Gigabit Ethernet (GbE atau 1
GigE) adalah istilah untuk menjelaskan berbagai teknologi transmisi frame
Ethernet di tingkat yang gigabit per detik, seperti yang ditetapkan oleh
standar IEEE 802,3-2.005. Half-duplex gigabit hubs terhubung melalui link yang
diizinkan oleh spesifikasi tetapi di pasar-rakit dengan penuh aktif adalah
norma. Intel Pro/1000 GT PCI kartu jaringan
Sejarah
Hasil penelitian dilakukan di Xerox Corporation di awal tahun
1970-an, Ethernet telah berkembang menjadi yang paling banyak diterapkan
lapisan fisik dan link protokol today. Fast Ethernet peningkatan kecepatan
10-100 megabits per detik (Mbit / s). Gigabit Ethernet merupakan perulangan
berikutnya, untuk meningkatkan kecepatan 1000 Mbit / s. Awal untuk standar
gigabit Ethernet adalah standar oleh IEEE pada bulan Juni 1998 sebagai IEEE
802.3z. 802.3z umumnya disebut sebagai 1000BASE-X, dimana X-merujuk ke baik-Cx,
SX, LX, atau (non-standar)-zx.
IEEE 802.3ab, meratifikasi pada tahun 1999, mendefinisikan transmisi
gigabit Ethernet over unshielded twisted pair (UTP) kategori 5, 5e, atau 6
kabel dan kemudian dikenal sebagai 1000BASE-T. Dengan ratifikasi dari 802.3ab,
gigabit Ethernet menjadi teknologi desktop sebagai organisasi mereka dapat
memanfaatkan infrastruktur yang ada kabel tembaga.
Awalnya,
gigabit Ethernet yang disebarkan tinggi kapasitas jaringan backbone link
(misalnya, pada tinggi-kampus kapasitas jaringan). Pada tahun 2000, Apple's
Power Mac G4 dan Powerbook G4 yang pertama massa yang dihasilkan komputer
pribadi yang 1000BASE-T sambungan. [1] Penyalahgunaan cepat menjadi fitur
built-in di banyak komputer lain.
Sejak saat itu,
lebih cepat 10 gigabit Ethernet telah menjadi standar tersedia sebagai IEEE
meratifikasi serat yang berbasis standar pada 2002, dan standar cengkol
pasangan di tahun 2006.
ü Aktivitas
Ada empat macam lapisan fisik standar gigabit Ethernet
menggunakan serat optik (1000BASE-X), pasangan kabel twisted (1000BASE-T), atau
kabel tembaga seimbang (1000BASE-Cx).
IEEE 802.3z standar yang mencakup 1000BASE-SX untuk
transmisi melalui multi-mode fiber, 1000BASE-LX untuk transmisi lebih dari satu
mode serat, dan hampir usang 1000BASE-Cx untuk transmisi melalui kabel tembaga
seimbang. Standar ini menggunakan 8b/10b encoding, yang akan meningkatkan
jumlah baris menilai 25%, dari 1.000 Mbit / s ke 1250 Mbit / s untuk memastikan
sinyal DC seimbang. Simbol yang kemudian dikirim menggunakan NRZ.
IEEE 802.3ab, yang mendefinisikan banyak digunakan
1000BASE-T jenis antarmuka, menggunakan skema encoding yang berbeda untuk
menyimpan sebagai simbol menilai rendah mungkin, sehingga lebih transmisi
twisted pair.
Ethernet Pertama di Mile kemudian ditambahkan
1000BASE-LX10 dan BX10. nama media ditentukan jarak 1000BASE-Cx Balanced kabel
tembaga 25 meter 1000BASE-LX Multi-mode fiber 550 meter 1000BASE-LX Single-mode
serat 5 km 1000BASE-SX Multi-mode fiber menggunakan 850 nm panjang gelombang
550 meter 1000BASE-LH Satu-mode atau multi-mode fiber menggunakan 1310 nm
panjang gelombang 10 km 1000BASE-zx-mode serat tunggal pada panjang gelombang
1550 nm ~ 70 km 1000BASE-LX10 Single-mode fiber menggunakan 1310 nm panjang
gelombang 10 km 1000BASE-BX10 Satu-mode serat, lebih dari satu helai serat:
1490 nm hulu hilir 1310 nm 10 km 1000BASE-T-pasangan kabel Twisted (CAT-5,
CAT-5e, CAT-6, atau CAT-7) 100 meter 1000BASE-TX Twisted-pasangan kabel (CAT-6,
CAT-7) 100 meter.
1000BASE-X yang digunakan dalam
industri untuk merujuk ke gigabit Ethernet transmisi serat atas, di mana
termasuk pilihan 1000BASE-Cx, 1000BASE-LX, dan 1000BASE-SX, atau non-standar
-LH/-ZX/-BX10 implementasi.
1000BASE-Cx merupakan awal standar
untuk koneksi gigabit Ethernet melalui kabel tembaga dengan jarak maksimum dari
25 meter menggunakan tameng seimbang twisted pair. Hal ini masih digunakan untuk
aplikasi khusus dimana kabel tidak umum dilakukan oleh pengguna, misalnya
dengan IBM BladeCenter menggunakan 1000BASE-Cx Ethernet untuk sambungan antara
blade server dan beralih modul. 1000BASE-T berhasil untuk umum menggunakan
kabel tembaga.
1000BASE-LX adalah serat optik
gigabit Ethernet standar IEEE 802,3 ditetapkan dalam Klausul 38 yang lama yang
menggunakan panjang gelombang laser (1270 nm ke 1355), dan maksimal RMS momok
lebar 4 nm. 1000BASE-LX yang ditentukan untuk bekerja lebih dari jarak hingga 5
km lebih dari 10 μm-mode serat tunggal. Dalam prakteknya sering akan beroperasi
dengan benar melalui jarak yang jauh lebih besar. [Kutipan diperlukan] Banyak
produsen akan menjamin operasi hingga 10 atau 20 km, asalkan mereka peralatan
yang digunakan pada kedua ujung link. [Kutipan diperlukan]
1000BASE-LX juga dapat menjalankan
lebih dari multi-mode fiber dengan panjang maksimum segmen 550 m. Link untuk
jarak lebih dari 300 m, penggunaan khusus memulai mandi patch kabelnya mungkin
diperlukan. [2] Ini akan meluncurkan laser tepat pada offset dari pusat yang
menyebabkan serat yang menyebar ke seluruh diameter dari serat inti ,
mengurangi efek yang dikenal sebagai modus diferensial penundaan yang terjadi
jika pasangan ke laser hanya sejumlah kecil saja yang tersedia dalam mode
multi-mode fiber.
1000BASE-SX adalah serat optik
gigabit Ethernet standar untuk operasi lebih multi-mode fiber menggunakan
770-860 nanometer, dekat inframerah (NIR) panjang gelombang cahaya.
Menetapkan standar kemampuan jarak
antara 220 meter (62.5/125 μm serat dengan modal bandwidth rendah) dan 550
meter (50/100 μm serat dengan modal bandwidth tinggi). Dalam praktiknya, dengan
kualitas serat dan pengakhiran, 1000BASE-SX biasanya akan bekerja jauh lebih
nyata lagi. [Kutipan diperlukan]
Standar ini sangat populer untuk
intra-link dalam bangunan besar bangunan kantor, co-operator dan lokasi
fasilitas internet pertukaran netral. Optik daya dari SX spesifikasi antarmuka:
Minimum output daya = -9,5 dBm. Minimum menerima sensitivitas = -17 dBm.
1000BASE-LH merupakan non-standar
industri diterima tetapi istilah untuk merujuk ke gigabit Ethernet menggunakan
transmisi 1300 atau 1310 nm panjang gelombang. Sangat mirip dengan 1000BASE-LX,
tapi lagi mencapai jarak hingga 10 km lebih dari satu mode karena serat optik
berkualitas tinggi. 1000BASE-LH yang kompatibel dengan 1000BASE-LX. [3]
·
1000BASE-zx
1000BASE-zx adalah non-standar
industri diterima tetapi istilah untuk merujuk ke gigabit Ethernet menggunakan
transmisi panjang gelombang 1550 nm untuk mencapai jarak paling tidak 70 km
lebih single-mode fiber.
Terbaru ini selain standar juga
meliputi 1000-BASE-BX10 transmisi lebih dari satu helai dari serat (yang satu
itu sendiri-mode fiber), berbeda dengan satu panjang gelombang yang terjadi di
setiap arah. Pada terminal di setiap sisi serat tidak sama, karena satu
transmisi "hilir" (dari bagian tengah ke luar jaringan) menggunakan
panjang gelombang 1490 nm, dan satu transmisi "hulu" menggunakan
panjang gelombang 1310 nm.
- 1000BASE-T mampu PCI-X jaringan
kartu dari Intel
1000BASE-T (juga dikenal sebagai IEEE
802.3ab) adalah standar untuk gigabit Ethernet melalui kabel tembaga.
Memerlukan, minimal "Kategori 5" kabel, sementara Kategori 5e
Kategori kabel atau 6 kabel dapat juga digunakan dan sering dianjurkan.
1000BASE-T memerlukan keempat pasangan hadir dan jauh dari kurang toleran buruk
terpasang kabel dari 100BASE-TX. Jika dua Gigabit tersambung melalui perangkat
yang tidak kompatibel dengan kabel Cat5 empat pasangan, banyak kesalahan FCS
dan retransmissions mungkin terjadi. Jika dua Gigabit tersambung melalui
perangkat yang tidak kompatibel dengan kabel Cat5 hanya dua pasang, negosiasi
dilakukan di dua pasang saja, sehingga berakhir sampai berhasil memilih gigabit
sebagai common denominator Tinggi (HCD), tetapi link tersebut tidak pernah
pergi ke atas. Kebanyakan perangkat fisik gigabit memiliki mendaftar untuk
mendiagnosa perilaku ini.
Setiap segmen jaringan dapat memiliki
jarak maksimum 100 meter. Autonegotiation adalah syarat untuk menggunakan
1000BASE-T [4] sesuai dengan standar. Setidaknya jam sumber harus
dinegosiasikan, sebagai satu harus Master dan Slave yang lain. Lapisan fisik
beberapa perangkat dan driver akan mengijinkan anda untuk memaksa 1000 Mbit / s
full duplex untuk menghilangkan autonegotiation masalah. Dalam hal ini tidak
menggunakan standar, perancang harus memastikan hanya satu rekan dikonfigurasi
sebagai master jam.
Dalam keberangkatan dari kedua
10BASE-T dan 100BASE-TX, 1000BASE-T menggunakan kabel keempat pasangan untuk
transmisi serentak di kedua arah melalui penggunaan echo pembatalan dan
5-tingkat pulse amplitude modulasi (PAM-5) teknik. Simbol menilai identik
dengan 100BASE-TX (125 Mbaud) dan kebisingan imunitas dari 5 level signaling
juga identik dengan 3 tingkat signaling dalam 100BASE-TX, 1000BASE-T sejak
4-dimensi menggunakan jari-jari kode Modulation (TCM) untuk mencapai 6 dB
mendapatkan coding di seluruh 4 pasang.
Data yang ditularkan melalui empat
pasangan tembaga, delapan bit pada suatu waktu. Pertama, delapan bit data yang
diperluas menjadi empat 3-bit melalui simbol non-sepele prosedur scrambling
berdasarkan masukan regu mendaftar linear; ini mirip dengan apa yang dilakukan
di 100BASE-T2, namun menggunakan parameter berbeda. 3 bit-simbol tersebut
kemudian dipetakan ke level tegangan yang berbeda-beda terus selama transmisi.
Non-sepele DSP algoritma dan pemrosesan daya yang terlibat dengan
diperkenalkannya PAM-5, maka yang tertunda setelah pengenalan 802.3z.
The Telecommunications Industry
Association (TIA) dibuat dan dipromosikan versi 1000BASE-T yang sederhana untuk
melaksanakan, ia memanggil 1000BASE-TX (TIA/EIA-854). Desain yang akan
disederhanakan, secara teori, telah mengurangi biaya yang dibutuhkan oleh
elektronik hanya menggunakan dua pasang di setiap arah. Namun, dua pasangan
diperlukan solusi Kategori 6 kabel dan telah komersial kegagalan, mungkin
karena cepat jatuh biaya 1000BASE-T produk digabungkan dengan Kategori 6 kabel
persyaratan. Banyak 1000BASE-T produk yang diiklankan sebagai 1000BASE-TX
karena kurangnya pengetahuan yang 1000BASE-TX sebenarnya standar yang berbeda.
Physical Layer
Physical Layer berfungsi dalam
pengiriman raw bit ke channel komunikasi. Masalah desain yang harus diperhatikan
disini adalah memastikan bahwa bila satu sisi mengirim data 1 bit, data
tersebut harus diterima oleh sisi lainnya sebagai 1 bit pula, dan bukan 0 bit.
Pertanyaan yang timbul dalam hal ini adalah : berapa volt yang perlu digunakan
untuk menyatakan nilai 1? dan berapa volt pula yang diperlukan untuk angka 0?.
Diperlukan berapa mikrosekon suatu bit akan habis? Apakah transmisi dapat
diproses secara simultan pada kedua arahnya? Berapa jumlah pin yang dimiliki
jaringan dan apa kegunaan masing-masing pin? Secara umum masalah-masalah desain
yang ditemukan di sini berhubungan secara mekanik, elektrik dan interface
prosedural, dan media fisik yang berada di bawah physical layer.
Struktur frame
·
HDLC memakai transmisi synchronous.
·
Semua transmisi berbentuk frame
·
Format frame tunggal memadai untuk
semua jenis data dan control
Frame ini mempunyai daerah-daerah :
·
Flag : 8 bit
·
Address : satu atau lebih oktaf.
·
Control : 8 atau 16 bit.
·
Informasi : variabel.
·
Frame Check Sequence (FCS) : 16 / 32
bit.
·
Flag : 8 bit.
Flag
address dan control dikenal sebagai header,
FCS dan flag dinyatakan sebagai trailer.
Daerah-daerah Flag
Membatasi frame pada 2 ujung dengan pola khusus 01111110.
Flag tunggal mungkin dipakai sebagai flag penutup untuk satu frame dan flag
pembuka untuk berikutnya. Stasiun yang terhubung ke link secara kontinu mencari
rangkaian flag yang digunakan untuk synchronisasi pada start dari suatu frame.
Sementara menerima suatu frame, suatu stasiun melanjutkan untuk mencari rangkaian
flag tersebut untuk menentukan akhir dari frame.
Apabila pola 01111110 terdapat didalam
frame, maka akan merusak level frame synchronisasi. Problem ini dicegah dengan
memakai bit stuffing. Transmitter
akan selalu menyisipkan suatu 0 bit ekstra setelah 5 buah rangkaian ‘1’ dalam
frame. Setelah mendeteksi suatu permulaan flag, receiver memonitor aliran bit.
Ketika suatu pola 5 rangkaian ‘1’ timbul, bit ke enam diperiksa. Jika bit ini
‘0’, maka akan dihapus. Jika bit ke 6 dan ke 7 keduanya adalah ‘1’, stasiun
pengirim memberi sinyal suatu kondisi tidak sempurna.
Daerah Address / Bidang Alamat
Dipakai untuk identitas stasiun secondary yang ditransmisi atau untuk
menerima frame. Biasanya formatnya dengan panjang 8 bit, tetapi dapat diperluas
berdasarkan perkalian 7 dan LSB / bit sisi paling kiri pada setiap oktet adalah
‘1’ atau ‘0’ bergantung sebagai akhir oktet dari daerah address atau tidak. 11111111
adalah alamat seluruh stasiun.
Daerah Control / Bidang Kontrol
HDLC mendefinisikan tiga tipe frame :
·
Information frames (I-frames) : membawa data untuk ditransmisi pada
stasiun, dikenal sebagai user data, untuk control dasar memakai 3 bit
penomoran, sedangkan untuk control yang lebih luas memakai 7 bit.
·
Supervisory
frames (S-frames) : untuk kontrol dasar
memakai 3 bit penomoran, sedangkan untuk control yang lebih luas memakai 7 bit.
Unnumbered frames (U-frames) : melengkapi tambahan fungsi kontrol link.
Information Frames
Tiap I-frame mengandung serangkaian nomor dari frame yang
ditransmisi dan suatu poll/final (P/F) bit. Poll
bit untuk command (dari primary) dan final bit (dari secondary) untuk response.
Dalam
Normal response mode (NRM), primary menyebarkan suatu pull yang memberi izin
untuk mengirim, dengan mengeset poll bit ke ‘1’, dan secondary mengeset final
bit ke ‘1’ pada akhir respon I-frame-nya. Dalam asynchronous response mode
(ARM) dan Asynchronous balanced mode (ABM), P/F bit kadang dipakai untuk
mengkoordinasi pertukaran dari S- dan U-frames.
Supervisory Frame
S-frame
dipakai untuk flow dan error control.
Unnumbered Frames
U-frame dipakai untuk fungsi kontrol. Frame ini tidak membawa rangkaian
nomor-nomor dan tidak mengubah flow dari penomoran I-frame.
Gambar Struktur frame HDLC
Frame-frame ini dikelompokkan menjadi kategori-kategori :
·
Mode-setting commands and responses; mode-setting command ditransmisi oleh stasiun
primary/kombinasi untuk inisialisasi atau mengubah mode dari stasiun
secondary/kombinasi.
·
Information
transfer commands and responses; dipakai untuk
pertukaran informasi antara stasiun-stasiun.
·
Recovery
commands and responses; dipakai ketika mekanisme ARQ yang
normal tidak berkenan atau tidak akan bekerja.
Miscellaneous commands and responses.
Daerah
Informasi
/ Bidang Informasi
·
Berupa informasi
dan beberapa frame yang tidak bernomor
·
Harus memuat nomor
oktet yang lengkap
·
Panjang bidang bervariasi
Daerah
Frame Check Sequence (FCS)
·
Dipakai untuk
mengingat bit-bit dari frame, tidak termasuk flag-flag
·
Deteksi kesalahan
·
Panjang FCS adalah 16 bit memakai
definisi CRC-CCITT
·
Pilihan bit 32 dengan CRC-32
Operasi HDLC
·
Pertukaran informasi I-frames,
S-frames, dan U-frames antara sebuah primary dan sebuah secondary atau antara
dua primary
·
Tiga fase :
Inisialisasi, transfer data dan tak
tersambung
Gambar contoh operasi 1
Gambar contoh operasi 1
Gambar a menunjukkan frame-frame yang terlihat dalam link
setup dan disconnect. Entity HDLC untuk satu sisi mengeluarkan command SABM untuk sisi yang
lain dan memulai timer. Sisi yang lain, setelah menerima command SABM,
mengembalikan respon UA dan mengeset variabel lokal dan counter ke nilai
inisialisasinya. Entity awal menerima respon UA, mengeset variabelnya dan
counter-counter, dan menghentikan timer. Koneksi logika sekarang aktif, dan
kedua sisi boleh mulai mentransmisi frame-frame. Sewaktu timer selesai tanpa
suatu respon, A akan mengulang SABM. Hal ini akan diulang sampai UA atau DM
diterima. Penggambaran yang sama untuk procedur pemutusan (disconnect). Satu sisi mengeluarkan command DISC dan yang lain
merespon dengan respon UA.
Gambar menggambarkan pertukaran full-duplex dari
I-frames. Ketika suatu entity mengirim suatu nomor I-frame dalam suatu anak
panah dengan tanpa penambahan data, kemudian serangkaian nomor yang diterima
diulang (misal I,1.1;I,2.1 dalam arah A ke B). Ketika suatu entity menerima
suatu nomor I-frame dalam suatu anak panah dengan tanpa frame yang keluar,
kemudian serangkaian nomor yang diterima dalam frame yang keluar berikutnya
harus mencerminkan aktivitas komulatif (misal I,1.3 dalam arah B ke A).
Catatan, sebagai tambahan untuk I-frames, pertukaran data boleh melibatkan
S-frames.
Gambar c menunjukkan suatu operasi untuk kondisi yang
sibuk. Beberapa kondisi dapat meningkat karena entity HDLC tidak mampu
memproses I-frames secepat I-frame tersebut tiba, atau maksud user tidak mampu
menerima data secepat mereka tiba dalam I-frames. Buffer dari entity penerima
akan terisi dan harus menghentikan flow I-frame yang masuk dengan memakai
command RNR. Dalam contoh ini, stasiun mengeluarkan RNR, yang memerlukan sisi
yang lain untuk menahan transmisi I-frames. Stasiun yang menerima RNR akan
mem-poll stasiun yang sibuk pada beberapa interval period dengan mengirim RR
dengan set P bit. Hal ini memerlukan sisi lainnya untuk merespon dengan RR
ataupun RNR. Ketika kondisi sibuk telah jelas, B mengembalikan RR, dan transmisi
I-frame dari NT dapat mulai lagi.
Gambar d suatu contoh error recovery memakai command REJ.
Dalam contoh ini, A mentransmisi I-frame nomor 3,4 dan 5. Nomor 4 terjadi
error. B mendeteksi error tersebut dan membuang frame tersebut. Ketika B menerima I-frame nomor 5, maka frame ini dibuang
karena diluar permintaa dan mengirim REJ dengan N( R) dari 4. Hal ini menyebabkan
A untuk melakukan transmisi ulang dari semua I-frame yang sudah dikirim,
dimulai dengan frame 4. Dan kemudian dapat melanjutkan untuk mengirim frame
tambahan setelah frame yang ditransmisi ulang.
Gambar e menunjukkan error recovery memakai time out. Dalam contoh ini, A mentransmisi I-frame nomor 3 sebagai
akhir dalam rangkaian I-frames. Frame tersebut mengalami error. B mendeteksi
error tersebut dan membuangnya. Bagaimanapun, B tidak dapat mengirim REJ. Hal
ini karena tidak ada cara untuk mengetahui bila ini adalah suatu I-frame. Jika
suatu error dideteksi dalam suatu frame, semua bit-bit ini dari frame tersebut
disangsikan, dan receiver tidak mempunyai cara untuk bertindak atas hal
tersebut. A, bagaimanapun, memulai suatu timer begitu frame ditransmisi. Timer
ini mempunyai panjang durasi yang cukup untuk merentang respon waktu yang
diharapkan. Ketika timer berakhir, A melaksanakan tindakan pemulihan. Hal ini
biasanya dilakukan dengan mem-poll sisi lain dengan command RR dengan set P
bit, untuk menentukan status dari sisi lain tersebut. Karena poll membutuhkan
suatu respon, entity akan menerima suatu frame yang mengandung N( R) dan mampu
memproses. Dalam kasus ini, respon mengindikasikan bahwa frame 3 hilang, dimana
A mentransmisi ulang
