Laman

Sabtu, 24 November 2012

[Kelompok 1] Jaringan Komputer Lanjut - ETHERNET

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
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
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
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
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:
  1. 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.
  2. 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.
  3. 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
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
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
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
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
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.


  • 1000BASE-BX10
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.


  • 1000BASE-T rincian
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.


  • 1000BASE-TX
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