PEMECAHAN MASALAH DATA LINK LAYER LAN

PEMECAH MASALAH DATA LINK LAYER LAN

• ·        Deteksi kesalahan

Bahasan ini berhubungan dengan algoritma bagi komunikasi yang reliabel dan efisien antara  dua mesin  yang  berdekatan,  yaitu  dua  mesin  yang  secara  fisik  terhubung  oleh sebuah  saluran komunikasi  yang  secara  konseptual  bekerja  seperti  halnya  kabel.  Sifat penting  sebuah  saluran yang  membuatnya  menyerupai  kabel  adalah  bit-bit  diteruskan dalam urutan yang sama dengan sewaktu  bit-bit  itu  dikirimkan.Rangkaian  komunikasi  sering  membuat  kesalahan, memiliki laju data yang terbatas, dan terdapat delay propagasi yang tidak nol antara saat bit  dikirimkan  dengan saat  bit  diterima.  Keterbatasn  ini  mempunyai  implikasi penting bagi efisiensi pemindahan data.

MASALAH-MASALAH RANCANGAN DATA LINK LAYER

Data  link  layer  memiliki  beberapa  fungsi  spesifik.  Fungsi-fungsi  ini  meliputi penyediaan interface  layanan-layanan  baik  bagi  network  layer,  penentuan  cara pengelompokan  bit  dari physical  layer  ke  dalam  frame,  hal-hal  yang  berkaitan  dengan error  transmisi,  dan  pengaturan aliran  frame  sehingga  receiver  yang  lambat  tidak  akan terbanjiri oleh pengirim yang cepat.

LAYANAN YANG DISEDIAKAN BAGI NETWORK LAYER

Fungsi  data  link  layer  adalah  menyediakan  layanan  bagi  network  layer.  layanannya yang penting  adalah  pemindahan  data  dari  network  layer  di  mesin  sumber  ke  network layer di mesin yang dituju. Tugas data link adalah mentransmisikan bit-bit ke mesin yang dituju, sehingga bit-bit tersebut dapat diserahkan ke network layer.

Tiga layanan dari Data Link Layer :

• Layanan Unacknowledged Connec-tion Less
• Layanan Acknowledged Connection-Less
• Layanan Acknowledged Connection-Oriented

1. Layanan Unacknowledged Connectionless

Yaitu  dimana  mesin  sumber  mengirimkan  sejumlah  frame  ke  mesin  yang  dituju dengan  tidak memberikan  acknowledgment  bagi  diterimanya  frame-frame  tersebut. Tidak  ada  koneksi yang dibuat  baik  sebelum  atau  sesudah  dikirimkannya  frame.  Bila sebuah  frame  hilang sehubungan  dengan  adanya  noise,  maka  tidak  ada  usaha  untuk memperbaiki  masalah  tersebut di  data  link  layer.  Jenis  layanan  ini  cocok  bila  laju  error sangat  rendah,  sehingga  recovery bisa  dilakukan  oleh  layer  yang  lebih  tinggi.  Layanan ini  sesuai  untuk  lalu  lintas  real  time, seperti  percakapan,  dimana  data  yang  terlambat dianggap  lebih  buruk  dibanding  data  yang buruk.  Sebagian  besar  LAN  menggunakan layanan unacknowledgment connectionless pada data link layer.

2. Layanan Acknowledged Connectionless

Layanan  inipun  tidak  menggunakan  koneksi,  akan  tetapi  setiap  frame  dikirimkan secara independent  dan  secara  acknowledgment.  Dalam  hal  ini,  si  pengirim  akan mengetahui  apakah frame  yang  dikirimkan  ke  mesin  tujuan  telah  diterima  dengan baik atau  tidak.  Bila  ternyata belum  tiba  pada  interval  waktu  yang  telah  ditentukan,  maka frame  akan  dikirimkan  kembali, mungkin  saja  hilangnya  acknowledgment  akan  menyebabkan sebuah frame perlu dikirimkan beberapa kali dan akan diterima beberapa 

3. Layanan Acknowledged Connection Oriented

Dengan layanan  ini, mesin sumber dan  ujuan membuat koneksi  sebelum memindahkan datanya. Setiap frame yang dikirim tentu saja diterima. Selain itu, layanan ini menjamin  bahwa setiap frame yang  diterima benar-benar  hanya sekali  dan semua frame diterima dalam urutan yang benar.Layanan ini juga  menyediakan  proses-proses network layer  dengan  ekivalen  aliran bit reliabel.Pada  layanan connection-oriented dipakai, pemindahan  data  mengalami  tiga  fase  (tahap). Fase I  koneksi  ditentukan dengan  membuat kedua  mesin  menginisialisasi variabel-variabel  dan counter  yang diperlukan untuk mengawasi  frame  yang  mana yang  telah  diterima dan mana  yang

belum. Fase II, satu  frame atau lebih mulai ditransmisikan.  Fase III koneksi dilepaskna, pembebasan variabel,  buffer,  dan  resource  lainnya  yang  dipakai  untuk  menjaga berlangsungnya koneksi.

Karena  jarak  dan  peralatan,   pengiriman  informasi, dapat mengalami  perubahan  atau melemah. Umumnya interferensi listrik. Kesalahan timbul dalam bentuk burst yaitu lebih dari satu bit terganggu dalam satu satuan waktu.Deteksi  error  dengan Redundansi, yaitu data tambahan yang  tidak ada hubungannya dengan isi informasi yang dikirimkan, berupa bit pariti.Berfungsi  menunjukkan ada tidaknya kesalahan data. Yaitu  dengan mendeteksi  dan mengoreksi kesalahan yang  terjadi. Makin banyak redundansi  makin baik  deteksi errornya. Akibatnya makin rendah  troughput dari data yang berguna. Troughput adalah perbandingan antara data yang berguna dengan data keseluruhan. Banyaknya tambahan  pada redundansi sampai 100% dari jumlah bit data.

Ada dua pendekatan untuk deteksi kesalahan :

1. Forward Error Control

Dimana setiap karakter yang ditransmisikan atau frame berisi informasi tambahan (redundant) sehingga  bila  penerima  tidak  hanya  dapat mendeteksi dimana error terjadi, tetapi juga menjelaskan dimana aliran bit yang diterima error.

2. Feedback (backward) Error Control

Dimana setiap karakter atau frame memilki informasi yang cukup untuk memperbolehkan penerima mendeteksi bila menemukan kesalahan tetapi tidak lokasinya. Sebuah transmisi kontrol digunakan untuk  meminta  pengiriman  ulang, menyalin informasi yang dikirimkan.

Feedback error control dibagi menjadi 2 bagian, yaitu :

• Teknik yang digunakan untuk deteksi kesalahan
• Kontrol algoritma yang telah disediakan untuk mengontrol transmisi ulang.

Metode Deteksi Kesalahan :

1.   Echo

Metode sederhana dengan sistem interaktif. Operator memasukkan data melalui terminal dan mengirimkan ke komputer. Komputer akan menampilkan kembali ke terminal, sehingga dapat memeriksa apakah data yang dikirimkan dengan benar.

2.   Error Otomatis

Metode dengan tambahan bit pariti. Terdapat 2 cara  :

• Pariti  Ganjil (Odd Parity) Yaitu bit pariti yang ditambahkan supaya banyaknya bit "1" tiap karakter atau data ganjil.
• Pariti Genap (Even Parity) Yaitu bit pariti yang ditambahkan supaya banyaknya bit "1" tiap karakter atau data genap.

Tanpa memperhatikan desain dari sistem transmisi maka, maka akan terdapat error yang menghasilkan  perubahan  terhapat  satu  atau  lebih  dari  bit  didalam  frame  yang ditransmisikan. Beberapa kemungkinan adanya error pada pengiriman frame meliputi :

Pb = propabilitas error bit tunggal, biasanya disebut bit-error-rate

P1 = probabilitas frame yang diterima tanpa adanya error

P2 = probabilitas frame yang diterima dengan error tidak terdeteksi

P3 = probabilitas frame yang diterima dengan error terdeteksi

Jika tidak ada suatu alat yang dapat dipergunakan untuk mendeteksi error, maka probabilitas error yang terderteksi (P3) sama dengan 0, Untuk mempercepat menetapkan probabilitas, diasumsikan bahwa probabilitas nenerapa bit yang mengalami error (Pb) adalah tetap, dan tidak tergantung masing-masing bit. sehingga didapatkan hubungan :

dimana F adalah jumlah bit per frame.

Probabilitas frame yang diterima tanpa error akan berkurang apabila probabilitas dari error bit tunggal bertambah. demikian juga probabilitas frame yang diterima dengan tanpa error bit berkurang dengan bertambahnya panjang frame. maka lebih banyak bit dengan probabilitas yang tinggi dari pada yang terkena error. Tidak ada sistem telekomunikasi data yang bebas dari kesalahan transmisi data, kesalahan ini sering kali disebabkan oleh gangguan pada saluran, sistem switching, radiasi gelombang, crosstalk, dll.

Metode deteksi kesalahan yang dikenal adalah :

• Vertical-redundancy-checking
• Longitudinal-redundancy-checking
• Cyclic-redundancy-checking

VERTICAL-REDUNDANCY-CHECKING

Metode  ini  lebih  umum  disebut  parity-checking  karena  menggunakan  sistem pengecekan  paritas dan  merupakan  sistem  untuk  mencari  kesalahan  data  yang  paling sederhana.  Dalam  satu  byte terdapat  satu  bit  parity,  bit  ini  nilainya  tergantung  kepada ganjil atau genapnya jumlah bit satu dalam tiap byte. Parity-checking dibagi menjadi dua yaitu  odd-parity  (  paritas  ganjil)  dan  even-parity  (paritas  genap).  Aturan  pada  odd-parity yaitu jumlah bit satu dalam setiap byte harus ganjil. Komputer selalu mengecek parity-bit setiap karakter yang akan dikirim, bila jumlah bit satu dalam 7 bit pertama adalah genap, maka  parity-bit  diubah  jadi  1,  sebaliknya  jika  jumlah  bit  satu  dalam 7 bit  pertama  adalah ganjil, maka parity-bit diubah menjadi 0. Dalam even-parity, jumlah bit satu dalam setiap byte garus  genap.  Sebagai  contoh,  didalam  komunikasi  data  digunakan  sistem oddparity,  maka  jika  huruf  A  disusun  dalam  kombinasi  data  biner  berupa  “1000001, dimana

jumlah bit satu dalam 7 bit pertama adalah genap, maka parity-bit biubah menjadi 1. Sedangkan dalam  sistem  even-parity  jika  huruf  M  disusun  dalam  kode  biner  adalah “1001101”, dimana didalam 7 bit pertama jumlah bit satu adalah genap, maka paritybit ini diubah menjadi 0, atau dapat dilihat pada gambar 5.1 dibawah

Sebenarnya sistem komputer mampu untuk menjalankan parity-checking ini, maka bila didalam saluran terjadi gangguan, maka jumlah bit satu dalam karakter yang diterima tidak sesuai, misalnya tadinya berjumlah ganjil kemudian berubah menjadi genap. Tetapi parity-checking ini masih mempunyai kelemahan, terutama bila jumlah bit yang rusak jumlahnya genap, maka kerusakan ini menjadi tidak dapat dideteksi. Karakter yang mengandung kesalahan 2 atau 5 bit bila hanya dilihat dari sisi genap ganjilnya jumlah bit satu, maka tidak akan kelihatan kesalahannya.

LONGITUDINAL REDUNDANCY CHECKING

Sistem ini sebenarnya digunakan untuk memperbaiki kelemahan yang ada pada VRC (parity-checking). Pada sistem LRC data dikirim secara per blok (frame) berisi 8 byte dan setiap frame terdapat satu parity-bit, fungsi dari bit ini sebagai kontrol seperti pada parity-checking. Parity-bit ini memuat 7 parity-bit dari byte sebelumnya, sedangkan cara untuk mengubah nilai ketujuh bit ini  yaitu dengan melihat jumlah bit satu dari seluruh byte secara vertikal atau dapat dilihat pada gambar 5.2 dibawah :

Walaupun masih memiliki beberapa kelemahan namun sistem LRC lebih baik dari VRC, sebab bila ada kesalahan yang tidak terlihat oleh parity-bit, maka akan diketahui oleh parity-byte. Dalam sistem transmisi data LRC membutuhkan banyak tambahan bit pada setiap data dikirim, misalkan untuk mengirimkan 7 karakter (59 bit) diperlukan tambahan 15 bit sebagai parity-bit, sehingga sistem  LRC ini tidak banyak dipakai walaupun dapat bermanfaat.

CYCLIC-REDUNDANCY-CHECKING

Sistem ini banyak diterapkan dalam komunikasi data karena prosesnya cukup sederhana dan tidak banyak membutuhkan tambahan bit yang berupa parity-bit. Pada sistem CRC data dikirim per frame, dan setiap frame terdiri dari deretan bit yang panjang. Pada akhir blok ditambahkan beberapa control-bit untuk menjamin kebenaran data. Control-bit dibentuk oleh komputer pengirim berdasarkan perhitungan atas data yang dikirim. Setelah data sampai pada komputer penerima selanjutnya dilakukan perhitungan seperti perhitungan pada komputer pengirim. Hasil perhitungan yang didapatkan dibandingkan dengan control-bit, bila sama berarti data dikirim tanpa mengalami kesalahan.

Agar dapat mengerti lebih mendetail prosedur pada sistem CRC, maka perlu pula mengetaui proses arithmatik modulo 2 serta konsep untuk menjabarkan deretan bit sebagai polinomial aljabar. Proses arithmatika yang dilakukan pada sistem CRC seperti sistem penjumlahan bilangan tetapi tanpa menyisakan (without-carries) yang dapat dilakukan menggunakan gerbang logika exclusive-OR, seperti terlihat pada tabel kebenaran berikut ini :

Tabel Ekslusive OR

Pada proses arithmatik modulo 2 ini, hanya memperbolehkan menghasilkan 0 atau 1 dan tidak ada hasil negatif, pada proses pengurangan sama seperti proses penjumlahan. Selanjutnya bit-bit dari kode biner dapat diinterprestasikan sebagai polinomial koefisien. Sebagai contoh deretan biner 110101 menjadi :

Dengan catatan bahwa untuk kode dengan n-bit maka pangkat tertinggi dari polinomial tersebut adalah n-1. Untuk melakukan proses perhitungan CRC diassumsikan memiliki sebuah pesan M(x) yang berisi deretan bit yang akan ditransmisikan, pesan tersebut berupa deretan bit 110101, sehingga M(x) = (1)x

5

+ (1)x

5

+ (0)x

3

+ (1)x

2

+ (0)x1 + (1)x

0

.

Selanjutnya ditentukan panjang kode error-checking G(x) yang akan dipergunakan pada protokol, misalkan kode CRC ditentukan sebagai c-bits. Sebagai contoh c = 3, berarti dihasilkan polinomial G(x) = x

3

+ 1. Kemudian M(x) dikalikan dengan x

c

menjadi :

Secara analogi, hal ini sama saja dengan menggeser urutan bit pesan G(x) ke kiri sepanjang c-bits, yang menghasilkan urutan biner 110101000. Kemudian membagi x 3 M(x) dengan G(x) menggunakan arithmatika modulo 2, dimana akan mengasilkan hasil bagi/quotient Q(x) dan sisa pembagian/remainder R(x).

·       IEEE lapisan MAC 48-bit Addressing

IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers) Organisasi non-profit yang mendedikasikan kerja kerasnya demi kemajuan teknologi. 

• Teknologi Penerbangan
• Teknologi Elektronik
• Teknologi Biomedical
• Dan Teknologi komputer

Organisasi Ini berdiri pada Tahun 1963 yang berangotakan Insinyur. Tahun 1980 bulan Februari IEEE LAN (Local Area Network) dan MAN (Metropolitan Area Network) Dinamakan 802. 80 menunjukkan tahun dan angka 2 menunjukkan bulan dibentuknya kelompok kerja ini Ethernet--Wireless--Token Ring Karena Luas sekali bidangnya maka dibagi lagi menjadi beberapa bagian lagiDan Penamaanya adalah angka berurutan di belakang 802.

·          Transparan bridging , switching operasi dan pemecahan masalah

Bridge adalah sebuah perangkat antar jaringan yang merelay frame-frame data dari satu segmen jaringan ke segmen jaringan lain, sehingga menjadikan segmen-segmen jaringan tersebut muncul sebagai sebuah LAN tunggal yang besar, yang disebut sebagai extended LAN atau bridged LAN.

Bridge memiliki kemampuan untuk memproses keputusan perelayan/peruntaian sebuah frame berada dalam bridge itu sendiri, sehingga transparan terhadap stasiun-stasiun yang berkomunikasi, sehingga disebut juga Transparent Bridge. Penggunaan transparent bridge pada wireless point-to-point Mikrotik dapat dilakukan dengan beberapa mode wireless yang berbeda pada host (akses poin) dan klien (station). 

·       Switch Sebagai Multiport Jembatan

Switch adalah komponen jaringan yang di gunakan untuk menghubungkan beberapa HUB untuk membentuk jaringan yang lebih besar atau menghubungkan komputer2 yang mempunyai kebutuhan bandwidth yang besar. Switch memberikan unjuk kerja yang jauh lebih baik dari pada HUB dengan harga yang sama atau sedikit lebih mahal. Switch jaringan (atau switch untuk singkatnya) adalah sebuah alat jaringan yang melakukan bridging transparan (penghubung segementasi banyak jaringan dengan forwarding berdasarkan alamat MAC). Switch mengacu pada multi-port jembatan jaringan yang proses dan rute data pada data link layer (lapisan 2) dari model OSI. Switch mengolah data tambahan pada lapisan jaringan (lapisan 3) . 

Studi kasus: Sebuah krisis jaringan diaktifkan

Dalam jaringan circuit switched, jalur khusus diukir dari jaringan yang lebih besar untuk membentuk jalur komunikasi. Ini jalur atau sirkuit diatur oleh sinyal, diciptakan ketika anda ingin berkomunikasi dan dihentikan pada saat komunikasi berakhir. Selama waktu ini, jalan secara eksklusif milik Anda. Telepon panggilan adalah contoh yang baik dari sebuah jaringanyanglebihbesar.

Telepon diaktifkan publik jaringan (PSTN) mengalokasikan jalur untuk panggilan Anda. Ketia Anda menutup telepon, sirkuit diakhiri dan dimasukkan kembali di kolam renang untuk penelepon berikutnya untuk digunakan. Jaringan circuit switched sangat efektif tetapi juga sangat tidak efisien. Saat panggilan telepon Anda, sirkuit yang didedikasikan untuk Anda gunakan bahkan bila tidak ada satu sedang berbicara. Pemborosan sumber daya ini mirip dengan mengalokasikan sebuah jalur pada jalan raya untuk digunakan dengan tidak ada orang lain diijinkan untuk menggunakan jalur sampai Anda memiliki mencapai tujuan Anda.

SOAL DAN JAWABAN !!

11.  Apa yang di maksud dengan Bride !!

 Bridge adalah sebuah perangkat antar jaringan yang merelay frame-frame data dari satu segmen jaringan ke segmen jaringan lain, sehingga menjadikan segmen-segmen jaringan tersebut muncul sebagai sebuah LAN tunggal yang besar, yang disebut sebagai extended LAN atau bridged LAN.

22.  Apa yang dimaksud dengan Switch !!

 Switch adalah komponen jaringan yang di gunakan untuk menghubungkan beberapa HUB untuk membentuk jaringan yang lebih besar atau menghubungkan komputer2 yang mempunyai kebutuhan bandwidth yang besar.

33. Apa itu IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers !!

 Organisasi non-profit yang mendedikasikan kerja kerasnya demi kemajuan teknologi. 

44.  Apa itu metode deteksi kesalahan echo !!

Metode sederhana dengan sistem interaktif. Operator memasukkan data melalui terminal dan mengirimkan ke komputer. Komputer akan menampilkan kembali ke terminal, sehingga dapat memeriksa apakah data yang dikirimkan dengan benar.

55.     Sebutkan 3 layanan dari data link layer !!

1. Layanan Unacknowledged Connec-tion Less

2. Layanan Acknowledged Connection-Less

3. Layanan Acknowledged Connection-Oriented

TERIMA KASIH BROW !!