Ethernet Mekanisme Akses
Full-duplex ethernet
Format Frame Ethernet
Data Rate dan Bandwidth
Sehingga Data Rate dapat diartikan sebagai besarnya kapasistas transfer data dalam komunikasi data digital, biasanya dinyatakan dalam bps atau bit per second.
Bandwidth (lebarpita) dalam ilmu computer adalah suatu penghitungan konsumsi data yang tersedia pada suatu telekomunikasi. Dihitung dalam satuan bits per seconds (bit per detik). Perhatikan bahwa bandwidth yang tertera komunikasi nirkabel, modem transmisi data, komunikasi digital, elektronik, dll, adalah bandwidth yang mengacu pada sinyal analog yang diukur dalam satuan hertz (makna asli dari istilah tersebut) yang lebih tepat ditulis bitrate dari pada bits per second.
Dalam dunia web hosting, bandwidth capacity (kapasitas lebarpita) diartikan sebagai nilai maksimum besaran transfer data (tulisan, gambar, video, suara, dan lainnya) yang terjadi antara server hosting dengan komputer klien dalam suatu periode tertentu. Contohnya 5 GB per bulan, yang artinya besaran maksimal transfer data yang bisa dilakukan oleh seluruh klien adalah 5 GB, jika bandwidth habis maka website tidak dapat dibuka sampai dengan bulan baru. Semakin banyak fitur di dalam website seperti gambar, video, suara, dan lainnya, maka semakin banyak bandwidth yang akan terpakai.
Jenis - Jenis Bandwidth ada dua yaitu :
1. Digital Bandwidth
Digital Bandwidth adalah jumlah atau volume data yang dapat dikirimkan melalui sebuah saluran komunikasi dalam satuan bits per second tanpa distorsi.
2. Analog Bandwidth
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.
Full-duplex ethernet
Sebuah full-duplex (FDX) sistem, atau kadang-kadang disebut
double-duplex, memungkinkan komunikasi dua arah, dan, tidak seperti
setengah-duplex, memungkinkan hal ini terjadi secara bersamaan. Jaringan telepon tanah-line full-duplex, karena mereka
memungkinkan kedua penelepon untuk berbicara dan didengar pada saat yang sama.
Sebuah analogi yang baik untuk sistem full-duplex akan
menjadi jalan dua jalur dengan satu lajur untuk masing-masing arah. Dalam modus
full-duplex, data yang dikirimkan tidak muncul untuk dikirim sampai telah
benar-benar diterima dan pengakuan dikirim kembali oleh pihak lain. Radio dua arah dapat dirancang sebagai sistem full-duplex,
transmisi pada satu frekuensi dan menerima yang lain.
Hal ini juga disebut frekuensi-division duplex. Sistem
duplex frekuensi divisi dapat diperpanjang untuk jarak jauh dengan menggunakan
pasang stasiun repeater sederhana, karena komunikasi ditransmisikan pada satu
frekuensi selalu bepergian ke arah yang sama.
Full-duplex koneksi Ethernet bekerja dengan memanfaatkan
simultan dari dua pasang fisik kabel twisted (yang berada di dalam jaket), di
mana satu pasangan digunakan untuk menerima paket dan satu pasang digunakan
untuk mengirimkan paket (dua pasang per arah untuk beberapa jenis Ethernet), ke
perangkat yang terhubung langsung.
Hal ini secara efektif membuat kabel sendiri lingkungan
bebas tabrakan dan menggandakan kapasitas data maksimum yang dapat didukung
oleh koneksi.
Ada beberapa keuntungan menggunakan full-duplex lebih dari
setengah-duplex.
- waktu tidak terbuang, karena tidak ada frame harus ditransmisikan ulang, karena tidak ada tabrakan.
- kapasitas data yang lengkap tersedia di kedua arah karena mengirim dan menerima fungsi dipisahkan.
- stasiun (atau node) tidak harus menunggu sampai orang lain menyelesaikan transmisi mereka, karena hanya ada satu pemancar untuk setiap twisted pair.
Secara historis, beberapa sistem berbasis komputer dari
tahun 1960-an dan 1970-an yang diperlukan fasilitas full-duplex bahkan untuk
operasi half-duplex.
Format 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).
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.
Sebuah frame Ethernet terdiri atas beberapa field, yakni
sebagai berikut:
- 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.
- 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.
- 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.
- Length/Type. Field LengthType 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.
- Payload/Data. 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.
- Frame Check Sequence (FCS). 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.
Data Rate dan Bandwidth
Sehingga Data Rate dapat diartikan sebagai besarnya kapasistas transfer data dalam komunikasi data digital, biasanya dinyatakan dalam bps atau bit per second.
- Bandwidth
Bandwidth (lebarpita) dalam ilmu computer adalah suatu penghitungan konsumsi data yang tersedia pada suatu telekomunikasi. Dihitung dalam satuan bits per seconds (bit per detik). Perhatikan bahwa bandwidth yang tertera komunikasi nirkabel, modem transmisi data, komunikasi digital, elektronik, dll, adalah bandwidth yang mengacu pada sinyal analog yang diukur dalam satuan hertz (makna asli dari istilah tersebut) yang lebih tepat ditulis bitrate dari pada bits per second.
Dalam dunia web hosting, bandwidth capacity (kapasitas lebarpita) diartikan sebagai nilai maksimum besaran transfer data (tulisan, gambar, video, suara, dan lainnya) yang terjadi antara server hosting dengan komputer klien dalam suatu periode tertentu. Contohnya 5 GB per bulan, yang artinya besaran maksimal transfer data yang bisa dilakukan oleh seluruh klien adalah 5 GB, jika bandwidth habis maka website tidak dapat dibuka sampai dengan bulan baru. Semakin banyak fitur di dalam website seperti gambar, video, suara, dan lainnya, maka semakin banyak bandwidth yang akan terpakai.
Jenis - Jenis Bandwidth ada dua yaitu :
1. Digital Bandwidth
Digital Bandwidth adalah jumlah atau volume data yang dapat dikirimkan melalui sebuah saluran komunikasi dalam satuan bits per second tanpa distorsi.
2. Analog Bandwidth
Sedangkan analog Bandwidth adalah perbedaan antara frekuensi terendah dengan frekuensi tertinggi dalam sebuah rentang frekuensi yang diukur dalam satuan Hertz (Hz) atau siklus per detik, yang menentukan berapa banyak informasi yang bisa ditransimisikan dalam satu saat.
Perhitungan Bandwidth
Bandwidth Komputer
Bandwidth Komputer didalam jaringan Komputer, Bandwidth sering digunakan sebagai suatu sinonim untuk data transfer rate yaitu jumlah data yang dapat dibawa dari sebuah titik ke titik lain dalam jangka waktu tertentu (pada umumnya dalam detik). Jenis Bandwidth ini biasanya diukur dalam bps (bits per second). Adakalanya juga dinyatakan dalam Bps (bytes per second). Suatu 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 seperti pengiriman gambar/images dalam video presentation.
Besarnya saluran atau Bandwidth akan berdampak pada kecepatan transmisi. Data dalam jumlah besar akan menempuh saluran yang memiliki Bandwidth kecil lebih lama dibandingkan melewati saluran yang memiliki Bandwidth yang besar. Kecepatan transmisi tersebut sangat dibutuhkan untuk aplikasi Komputer yang memerlukan jaringan terutama aplikasi real-time, seperti video conference. Penggunaan Bandwidth untuk LAN bergantung pada tipe alat atau medium yang digunakan, umumnya semakin tinggi Bandwidth yang ditawarkan oleh sebuah alat atau medium, semakin tinggi pula nilai jualnya. Sedangkan penggunaan Bandwidth untuk WAN bergantung dari kapasitas yang ditawarkan dari pihak ISP, perusahaan harus membeli Bandwidth dari ISP, dan semakin tinggi Bandwidth yang diinginkan, semakin tinggi pula harganya. sebuah teknologi jaringan baru dikembangkan dan infrastruktur jaringan yang ada diperbaharui, aplikasi yang akan digunakan umumnya juga akan mengalami peningkatan dalam hal konsumsi Bandwidth. Video streaming dan Voice over IP ([[VoIP]]) adalah beberapa contoh penggunaan teknologi baru yang turut mengonsumsi Bandwidth dalam jumlah besar.
Proses Token Passing
Data melewati setiap komputer sampai menemukan satu dengan
alamat yang sesuai dengan alamat pada data. Komputer yang menerima kembali
pesan ke komputer pengirim yang menunjukkan bahwa data telah diterima. Setelah
verifikasi, komputer pengirim membuat token baru dan mengalirkannya pada
jaringan. Token beredar di dalam ring sampai workstation membutuhkannya untuk
mengirim data. Mungkin kelihatannya bahwa token passing akan memakan waktu yang
lama, tapi token sebenarnya bergerak kira-kira pada kecepatan cahaya. Sebuah token dapat
mengelilingi ring berdiameter 200 m sekitar 477.376 kali per detik.
Perhitungan Bandwidth
Bandwidth Komputer
Bandwidth Komputer didalam jaringan Komputer, Bandwidth sering digunakan sebagai suatu sinonim untuk data transfer rate yaitu jumlah data yang dapat dibawa dari sebuah titik ke titik lain dalam jangka waktu tertentu (pada umumnya dalam detik). Jenis Bandwidth ini biasanya diukur dalam bps (bits per second). Adakalanya juga dinyatakan dalam Bps (bytes per second). Suatu 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 seperti pengiriman gambar/images dalam video presentation.
- Alokasi Bandwidth
Besarnya saluran atau Bandwidth akan berdampak pada kecepatan transmisi. Data dalam jumlah besar akan menempuh saluran yang memiliki Bandwidth kecil lebih lama dibandingkan melewati saluran yang memiliki Bandwidth yang besar. Kecepatan transmisi tersebut sangat dibutuhkan untuk aplikasi Komputer yang memerlukan jaringan terutama aplikasi real-time, seperti video conference. Penggunaan Bandwidth untuk LAN bergantung pada tipe alat atau medium yang digunakan, umumnya semakin tinggi Bandwidth yang ditawarkan oleh sebuah alat atau medium, semakin tinggi pula nilai jualnya. Sedangkan penggunaan Bandwidth untuk WAN bergantung dari kapasitas yang ditawarkan dari pihak ISP, perusahaan harus membeli Bandwidth dari ISP, dan semakin tinggi Bandwidth yang diinginkan, semakin tinggi pula harganya. sebuah teknologi jaringan baru dikembangkan dan infrastruktur jaringan yang ada diperbaharui, aplikasi yang akan digunakan umumnya juga akan mengalami peningkatan dalam hal konsumsi Bandwidth. Video streaming dan Voice over IP ([[VoIP]]) adalah beberapa contoh penggunaan teknologi baru yang turut mengonsumsi Bandwidth dalam jumlah besar.
Proses Token Passing
Salah satu metode transmisi data sekitar ring disebut token
passing. (Pengertian Token
adalah seri bit khusus yang berjalan di jaringan
token ring. Setiap jaringan hanya memiliki satu token..) Token dilewatkan dari komputer
ke komputer sampai mencapai komputer yang memiliki data untuk dikirim. Bawah
angka menunjukkan topologi token ring dengan token. Komputer pengirim
memodifikasi token, menempatkan alamat elektronik pada data, dan mengirimnya di
sekitar ring.
Data melewati setiap komputer sampai menemukan satu dengan
alamat yang sesuai dengan alamat pada data. Komputer yang menerima kembali
pesan ke komputer pengirim yang menunjukkan bahwa data telah diterima. Setelah
verifikasi, komputer pengirim membuat token baru dan mengalirkannya pada
jaringan. Token beredar di dalam ring sampai workstation membutuhkannya untuk
mengirim data. Mungkin kelihatannya bahwa token passing akan memakan waktu yang
lama, tapi token sebenarnya bergerak kira-kira pada kecepatan cahaya. Sebuah token dapat
mengelilingi ring berdiameter 200 m sekitar 477.376 kali per detik.