JARINGAN KOMPUTER
Oleh :�Condro Wibawa
Universitas Gunadarma
SATUAN ACARA PERKULIAHAN
M1 - Pengenalan Jaringan Komputer
M2 - Topologi Jaringan dan Jaringan Berdasar Area
M3 - Perangkat Jaringan dan Media Transmisi
M4 - Protokol, Model Referensi
M5 - Physical Layer
M6 - Data Link Layer
M7 - Network dan Transport Layer
M8 - Session, Presentation, Application Layer
M9 - IP dan Netmask
M10 - Kuis
M11 - Ujian Tengah Semester
M12 - Parallel Processing and Grid Computing
M13 - Cloud Computing
M14 - Wireless Technology
M15 - Internet of Things
M16 - Ujian Akhir Semester
M5
PHYSICAL LAYER
CAPAIAN PEMBELAJARAN
Recall Memory…
Di pertemuan sebelumnya kita sudah membahas tentang protocol jaringan.
Bisakah kalian menjelaskan kembali :�1. Apa itu protocol jaringan ?
2. Jenis-jenis protocol ?
Selain itu, juga terdapat model referensi,
seperti OSI Layer dan TCP/IP
Bisakah kalian menyebutkan layer pada OSI dan TCP/IP ?
MODEL REFERENSI OSI
OSI (Open System Interconnected)
adalah model referensi yang dikembangkan oleh ISO.
Di dalam OSI Reference Model terdiri dari 7 layer yang memisahkan device dan teknologi jaringan
OSI Reference Model
OSI Reference Model
Mendeskripsikan semua device dan protocol yang berhubungan dengan transmisi bit data dari dan ke jaringan
Mendeskripsikan metode pertukaran dataframe antar media/device
Menyediakan layanan pertukaran data antara network/jaringan
Menyediakan layanan untuk segmen data dan menggabungkan kembali data yang diterima dari jaingan
Menyediakan layanan untuk disajikan ke presentation layer dan mengelola pertukaran data
Menyediakan layanan untuk representasi data secara umum untuk dibaca oleh application layer
Menyediakan layanan untuk end to end user.
Perbandingan Layer dalam OSI Layer dan TCP/IP Layer
PHYSICAL LAYER FUNDAMENTAL
Physical Layer
merupakan layer yang berhubungan dengan segala bentuk hubungan koneksi jaringan secara fisik, dimana kebanyakan berhubungan degngan perangkat keras sebuah jaringan komputer, seperti hub, switch, server, dan juga client.
Physical Layer
akan menerima paket data yang sudah lengkap dari Data Link Layer, dan kemudian meng-encode nya menjadi bentuk sinyal yang siap ditransmisikan melalui media transmisi.
Sekilas perjalanan data adalah sbb:
Siklus Data
Terdapat tiga hal utama yang menjadi tugas dari physical layer :
Tiga Standar Pada Physical Layer
Komponen fisik merupakan perangkat elektronik, media transmisi, dan konektor yang mentransmisikan sinyal yang merepresentasikan bits.
Semua perangkat seperti NIC, Konektor, Kabel, dan perangkat lainnya didesain dengan standar tertentu yang telah disepakati.
Contoh dari physical layer :
NIC�Wireless Adapter
Konektor dan Kabel (UTP, Coaxial, Fiber Optic)�Hub
Yang sudah kita bahas pada materi perangkat jaringan dan media transmisi
Komponen Fisik
Physical Layer akan mengubah dataframes menjadi bentuk sinyal yang mewakili bits. Terdapat tiga bentuk media umum digunakan untuk mentransmisikan sinyal tersebut, antara lain :
Copper cable (kabel tembaga): �Sinyal yang ditransmisikan dalam bentuk sinyal elektrik/sinyal listrik.
Fiber-optic cable: �Sinyal yang dikirimkan dalam bentuk pola cahaya.
Wireless: �Sinyal yang dikirim dalam bentuk gelombang mikro.
Komponen Fisik
Berhubungan dengan Komponen Fisik, terdapat banyak perusahaan/pengembang yang memproduksi berbagai komponen tersebut. Sehingga perlu standar baku yang bisa diterima oleh semua pihak.
Misal :�Terdapat beberapa merk NIC, antara lain : TP Link, Gigabit Express, Realtex, Cisco, dll
Kesemuanya harus memiliki standar yang sama, sehingga dapat digunakan untuk membangun satu jaringan.
Contoh standar baku adalah :�1. Metode encoding dan decoding yang digunakan�2. Kecepatan transmisi/clock�3. Bekerja pada frekuensi berapa, dll��Standar ini dibuat oleh badan internasional, seperti : ISO, EIA/TIA, IEEE, dll.��
Komponen Fisik
Berikut adalah contoh beberapa standar yang dibuat oleh
organisasi standarisasi internasional.
Komponen Fisik
Selain itu, juga terdapat standar-standar yang ditetapkan oleh suatu negara secara nasional atau regional.�Misal :�CSA (Canadian Standard Association)�JSA (Japanese Standard Association)
Komponen Fisik
Encoding adalah metode untuk mengkonversi data streams (dataframes) ke dalam bentuk bits patterns. Pattern ini harus bisa dikenali oleh perangkat pengirim dan penerima.��Bits adalah nilai 0 dan 1.
Selain itu, encoding juga menyediakan kode untuk identifikasi awal dan akhir dari frame.
Encoding
Beberapa metode yang biasa digunakan untuk melakukan encoding adalah :�1. Manchester Encoding
2. Non-Return to Zero (NRZ) Encoding
Encoding
Adalah metode yang digunakan untuk mentransmisikan data melalui media tranmisi. Ditemukan di Universitas Manchester pada tahun 1949.
Pada metode ini,
bit 0 ditandai oleh perubahan tegangan tinggi ke rendah
bit 1 ditandai oleh perubahan tegangan rendah ke tinggi.
Tegangan rendah : +- 0 volt.
Tegangan tinggi : +- 5 volt.
Manchester Encoding
Contoh :
Ubah data berikut menggunakan Manchester Encoding :
1 0 1 0 0 1 1 1 0 0 1
Manchester Encoding
Adalah singkatan dari Non Return to Zero, yang artinya ketika mentransmisikan data hanya digunakan tegangan positif dan negative, dan tidak kembali ke netral (non zero).
Ada beberapa metode NRZ, dua diantaranya adalah NRZ-L (NRX-Level) dan NRZ-I (NRZ-Inverted).
NRZ Encoding
Pada metode NRZ-Level,
Bit 1 diwakili oleh tegangan positif sedangkan Bit 0 diwakili oleh tegangan negatif.
Contoh :
Ubah data berikut menggunakan NRZ-L Encoding:
0 1 0 0 0 1 0
�
NRZ Level Encoding
Pada metode NRZ-Inverted,
Bit 1 ditandai dengan adanya transisi voltase. Sedangkan jika tidak ada perubahan voltase maka dianggap sebagai bit 0.��Awal bit selalu adalah bit 1.
Contoh :
Ubah data berikut menggunakan NRZ-I Encoding:
0 1 0 0 0 1 0
�
NRZ Inverted Encoding
Perbandingan Beberapa Metode Encoding
Contoh :
Ubah data berikut menggunakan Manchester Encoding :
1 0 1 0 0 1 1 1 0 0 1
Manchester Encoding
Signaling adalah metode untuk mengubah bits (0 dan 1) ke dalam bentuk yang bisa ditransmisikan oleh media transmisi.
Bentuknya bisa berupa sinyal digital maupun sinyal analog.��Sinyal digital artinya bit data diwakili oleh voltase tegangan atau cahaya yang merambat melalui media tranmisi.�Contoh : melalui kabel tembaga, fiber optic
Sinyal analog artinya bit data diwakili oleh gelombang elektromagnetik yang merambat melalui media transmisi.
Contoh : udara
Signaling
Sinyal digital memiliki beberapa kelebihan, antara lain :�1. Lebih hemat biaya, perangkatnya cenderung lebih murah.
2. Lebih tahan terhadap noise, sehingga kualitas data menjadi lebih bagus dan presisi.
Kekurangan :
1. Sinyal digital mengalami anetuasi (pelemahan) sinyal. Semakin panjang jarak transmisinya, semakin hilang sinyal yang disalurkan.
Contoh :�Tranmisi data menggunakan kabel UTP, jarak maksimal 100m.
Signaling
Sebaliknya, sinyal analog juga memiliki beberapa kelebihan dan kekurangan.�1. Gelombang elektromagnetik tidak mengalami pelemahan, sehingga bisa mentransmisikan data dari jarak yang jauh.
Kekurangan :
1. Sinyal analog rawan noise, karena gelombang merambat di udara yang terdapat banyak gangguan. Bisa jadi berupa penghalang seperti bangunan, pohon, dll atau dalam bentuk gelombang lain.
Contoh :�Sinyal TV Analog.
Signaling
Untuk mengatasi masalah pada masing-masing sinyal, terdapat beberapa perangkat yang mengkombinasikan dua sinyal ini.��Salah satunya adalah modem dan Bluetooth.
Kedua perangkat ini mengubah sinyal digital menjadi sinyal analog, maupun kebalikannya.
Proses yang sama juga terjadi ketika kita merekam suara, dimana suara (sinyal analog) diubah ke dalam bentuk digital yang bisa diolah oleh computer.
Signaling
MENGUKUR KEBERHASILAN TRANSFER DATA
Data yang telah ditransmisikan melalui perangkat jaringan dan media transmisi harus bisa diukur. Beberapa hal yang bisa diukur antara lain :
Bandwidth
sering diasosiasikan dengan data transfer rate, yaitu jumlah data maksimal yang dapat dibawa dari sebuah titik ke titik lain dalam jangka waktu tertentu (pada umumnya dalam detik).
Bandwidth diukur dalam :�bps (bits per second)
Bps (bytes per second)
Contoh :�modem yang bekerja pada 57,600 bps mempunyai bandwidth dua kali lebih besar dari modem
yang bekerja pada 28,800 bps. ��Secara umum, koneksi dengan Bandwidth yang
besar/tinggi memungkinkan pengiriman informasi yang besar
Bandwidth
Dalam jaringan, setiap perangkat biasanya memiliki bandwidth yang berbeda-beda.��Sebagai contoh :�NIC saat ini bisa mencapai 1Gbps.�Wireless Adapter bisa mencapai 54Mbps��Kabel UTP bisa mencapai 1Gbps�Kabel Fiber Optic bisa mencapai 1 Gbps��Jika dalam satu jaringan perangkat memiliki bandwidth yang berbeda-beda, maka bandwidth terendahlah yang mewakili kecepatan transfer data di jaringan tersebut.
Bandwidth
adalah bandwidth aktual yang diukur dengan periode waktu tertentu untuk mentransmisikan data tertentu dalam jaringan tertentu.
Pada ilustrasi di samping, bandwith adalah bidang berwarna hijau, sedangkan throughput adalah garis berwarna merah. Dimana, dalam mentransmisikan data, nilai throughput bergerak naik/turun.
Apa penyebabnya ?�1. Noise
2. Traffic Data
3. Device��
Throughput
Rangkuman :
Ada pertanyaan
?
Daftar Referensi :
Kunjungi Pula :