A.
Definisi Ethernet
Ethernet
adalah metode media akses agar memperbolehkan semua host di dalam jaringan
untuk share bandwidth dalam suatu link. Ethernet merupakan salah satu alat
(media komunikasi) yang dipasang di dalam CPU pada PCI slot. Ini berfungsi
untuk menghubungkan kabel dalam jaringan dan
memungkinkan terjadi koneksi internet, intranet, atau ekstranet.
Ethernet
adalah salah satu skenario pengkabelan dan pemrosesan sinyal untuk data dalam
jaringan. Sebenarnya ada berbagai metode akses yang digunakan dalam jaringan diantaranya,
Ethernet, FDDI, Token Ring, Wireless LAN, Bridging, dan Virtual Bridged LAN.
Masing-masing metode mempunyai interface yang berbeda-beda. Interface yang
digunakan pada ethernet disebut ethernet card. Ada berbagai macam interface
untuk ethernet berdasarkan media transmisi yang digunakan, ini akan dibahas
pada topik selanjutnya. Ada
banyak metode-metode lain yang lebih cepat dari ethernet, namun dari sisi harga
untuk interface-interface ethernet sangat terjangkau sehingga sampai sekarang
ethernet masih menjadi pilihan kebanyakan orang.Selain murah, ethernet sangat banyak
beredar di pasaran, tidak terlalu sulit untuk mendapatkannya.
B. Sejarah Ethernet
Ide
awal Ethernet berkembang dari masalah bagaimana menghubungkan dua atau lebih
host yang menggunakan medium yang sama dan mencegah interferensi sinyal satu
sama lain. Masalah multiple access ini telah dipelajari pada awal tahun 1970-an
di University of Hawaii. Sebuah sistem yang disebut Alohanet dikembangkan untuk
memungkinkan berbagai stasiun di Hawaii dapat berbagi frekuensi radio. Hasil ini
kemudian membentuk dasar untuk akses Ethernet yang dikenal sebagai metode akses
CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection).
Pada
tahun 1973, Robert (Bob) Metcalfe, seorang insinyur lulusan MIT, penyandang
gelar Ph.D dari Harvard, yang bekerja di
Xerox Palo Alto Research Center (PARC). Dalam kursus pelatihan kerja personil
militer AS untuk menggunakan jaringan paket operasional pertama di dunia yang
dikenal sebagai Advanced Research Projects Agency Network (ARPANET) , ia sering
melakukan perjalanan ke Washington DC.
Sementara
tinggal di apartemen temannya di ibukota
negara, insinyur muda menemukan sebuah buku hasil konferensi dari American
Federation of Information Processing Societies (AFIPS) tahun 1970. Dalam
makalah yang ditulis oleh Norman Abramson berjudul "The Aloha System -
Alternatif lain untuk Komunikasi Komputer. "Ini menggambarkan pengembangan
jaringan radio berbasis inovatif komputer yang kemudian dikenal sebagai
ALOHAnet.Dan meskipun dia tidak setuju dengan beberapa aspek dari model
teknologi, tetapi ini menarik perhatian Metcalfe.
Terinspirasi
oleh kertas ALOHAnet, sekembalinya ke PARC dan dengan bantuan David R. Boggs,
ia mulai menuliskan pikirannya di atas kertas. Menggunakan mesin ketik IBM
Selectric dengan bola Orator, Metcalfe mengetik memo dan sketsa skema cepat
yang selamanya akan mengubah baik jaringan dan dunia pada umumnya. Dan
seterusnya hingga 22 Mei 1973 Ethernet
lahir. Setelah berbulan-bulan usaha yang dibangun pada ide-ide Metcalfe dan
bantuan Boggs 'dalam merancang dan debugging perangkat keras jaringan yang
diperlukan, pertama Ethernet prototipe, sebuah 2.94 Mbps CSMA / CD sistem
menghubungkan lebih dari 100 workstation pada 1 Km kabel,pada tanggal 11
November , 1973. Berdasarkan keberhasilan tersebut, Xerox mempatenkan Ethernet
pada tahun 1975.
Pada
tahun 1979, Metcalfe meninggalkan PARC untuk menemukan sebuah perusahaan baru
yang disebut 3Com, dan berhasil meyakinkan Digital Equipment Corporation (DEC),
Intel, dan Xerox untuk kooperatif mempromosikan Ethernet sebagai standar. Tahun
berikutnya, Standar Asosiasi IEEE (IEEE-SA) membentuk sebuah komite untuk
mengembangkan standar jaringan area lokal: 802. Komite Standar IEEE LAN / MAN.
Dipimpin oleh Maris Graube, panitia mulai mendefinisikan dan menentukan lapisan
fisik dan perangkat lunak yang lebih rendah untuk kabel Ethernet, dan pada 23
Juni 1983 IEEE 802.3 disetujui sebagai standar Ethernet. Melalui kelompok kerja
IEEE-SA dan komite, Ethernet terus berkembang, akhirnya tumbuh untuk mencakup
kecepatan bandwidth yang lebih tinggi, beragam media fisik, dan varian baru
seperti 10GBASE-T.
Pada
bulan Agustus 2012, IEEE bergabung dengan organisasi terkemuka global lainnya,
termasuk Dewan Internet Architecture (IAB), Internet Engineering Task Force
(IETF), Internet Society dan World Wide Web Consortium (W3C), mengumumkan
dukungannya pada OpenStand, external link yang bersama-sama mengembangkan
seperangkat prinsip-prinsip membangun paradigma modern global, standar terbuka.
Di bawah OpenStand, ekonomi pasar global dalam hubungannya dengan inovasi teknologi
di seluruh dunia terus membantu memfasilitasi pengembangan standar terbuka dan
penyebaran, termasuk standar untuk generasi berikutnya dari kecepatan Ethernet
100G, 400G, dan seterusnya.
C.
Standarisasi Ethernet
IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers) adalah sebuah organisasi yang mengurusi masalah pengembangan teknologi yang berhubungan dengan keteknikan elektro dan elektronika.IEEE terdiri dari berbagai ahli di bidang teknik yang menawarkan berbagai pengembangan standar-standar dan bertindak sebagai pihak yang mempercepat teknologi-teknologi baru dalam semua aspek dalam industri dan rekayasa (engineering), yang mencakup telekomunikasi, jaringan komputer, kelistrikan, antariksa, dan elektronika.Aktivitasnya mencakup beberapa panitia pembuat standar, publikasi terhadap standar-standar teknik, serta mengadakan konferensi.
IEEE
menangani berbagai macam standar, diantaranya adalah tentang standarisasi
peralatan yang dipakai untuk jaringan.IEEE 802 misalnya, kategori ini mengurusi
masalah standarisasi tentang LAN (Local Area Network) dan MAN (Metropolitan
Area Network). Standar IEEE 802 melibatkan dua lapisan layer OSI (Open System
Interconnection), yaitu Physical Layer dan Data Link Layer. Pada prakteknya
standarisasi IEEE membagi datalink layer menjadi dua bagian, yaitu Logical Link
Control (LLC) dan Media Access Control (MAC). OSI sendiri adalah sebuah
organisasi yang mengurusi tentang standarisasi protokol-protokol komunikasi
antar host dalam jaringan.
Standar IEEE 802.3 mendefinisikan layer fisik dan
sublayer datalink dari OSI. Ethernet sendiri merupakan standar pertama yang
digunakan untuk koneksi jaringan.Karena perkembangannya yang pesat, terdapat
beberapa versi ethernet sesuai dengan teknologi dan tahun peluncurannya sebagai
standar baru.
D. Modus Operasi Ethernet
D. Modus Operasi Ethernet
Dua modus operasi utama
dari ethernet adalah full duplex dan half duplex.
1. Full Duplex
Dalam
komunikasi full-duplex, dua pihak yang saling berkomunikasi akan mengirimkan
informasi dan menerima informasi dalam waktu yang sama, dan umumnya membutuhkan
dua jalur komunikasi.
Komunikasi
full-duplex juga dapat diraih dengan menggunakan teknik multiplexing, di mana
sinyal yang berjalan dengan arah yang berbeda akan diletakkan pada slot waktu
(time slot) yang berbeda. Kelemahan teknik ini adalah bahwa teknik ini memotong
kecepatan transmisi yang mungkin menjadi setengahnya.
2. Half Duplex
Half-duplex
merupakan sebuah mode komunikasi di mana data dapat ditransmisikan atau
diterima secara dua arah tapi tidak dapat secara bersama-sama.Contoh paling
sederhana adalah walkie-talkie, di mana dua penggunanya harus menekan sebuah
tombol untuk berbicara dan melepaskan tombol tersebut untuk mendengar.Ketika
dua orang menggunakan walkie-talkie untuk berkomunikasi pada satu waktu
tertentu, hanya salah satu di antara mereka yang dapat berbicara sementara
pihak lainnya mendengar. Jika kedua-duanya mencoba untuk berbicara secara
serentak, kondisi "collision" (tabrakan) pun terjadi dan kedua
pengguna walkie-talkie tersebut tidak dapat saling mendengarkan apa yang
keduanya kirimkan.
Perbedaan
keduanya hanyalah bahwa, sebuah koneksi half duplex memungkinkan trafik data
mengalir kedua arah, namun tidak secara bersamaan.Sedangkan full duplex
memungkinkan pengiriman dan penerimaan data pada saat yang bersamaan, sehingga
secara efektif meningkatkan laju transmisi menjadi dua kali lipatnya.
Ada modus operasi lain yaitu simplex, dimana hanya memungkinkan pengiriman data satu arah saja. Simplex adalah salah satu bentuk komunikasi antara dua belah pihak, di mana sinyal-sinyal dikirim secara satu arah.Metode transmisi ini berbeda dengan metode full-duplex yang mampu mengirim sinyal dan menerima secara sekaligus dalam satu waktu, atau half-duplex yang mampu mengirim sinyal dan menerima sinyal meski tidak dalam satu waktu.Transmisi secara simplex terjadi di dalam beberapa teknologi komunikasi, seperti siaran televisi atau siaran radio.
Transmisi simplex tidak digunakan dalam komunikasi jaringan karena node-node dalam jaringan umumnya membutuhkan komunikasi secara dua arah. Memang, beberapa komunikasi dalam jaringan, seperti video streaming, terlihat seperti simplex, tapi sebenarnya lalu lintas komunikasi terjadi secara dua arah, apalagi jika protokol TCP yang digunakan sebagai protokol lapisan transportnya.
Namun, modus operasi ini tidak digunakan pada ethernet.Secara spesifikasi formal, 10BaseT maupun 100BaseTX mendukung full duplex, namun dalam prakteknya kemampuan ini hanya diimplementasikan pada 100BaseTX.
E. Cara Kerja Ethernet
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 bit pada satu waktu. Ethernet beroperasi
dalam modus half-duplex, yang berarti setiap station dapat menerima atau
mengirim datatapi tdak 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 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 berdasarkan 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 stasion 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.
Pada metoda CSMA/CD, sebuah host komputer yang akan mengirim data ke jaringan pertama-tama memastikan bahwa jaringan sedang tidak dipakai untuk transfer dari dan oleh host komputer lainnya. Jika pada tahap pengecekan ditemukan transmisi data lain dan terjadi tabrakan (collision), maka host komputer tersebut diharuskan mengulang permohonan (request) pengiriman pada selang waktu berikutnya yang dilakukan secara acak (random).
Teknik ini disebut dengan backloff algorithm.Dengan demikian maka jaringan efektif bisa digunakan secara bergantian.Untuk menentukan pada posisi mana sebuah host kmomputer berada, maka tiap-tiap perangkat ethernet diberikan alamat (address) sepanjang 48 bit yang unik (hanya satu di dunia). Informasi alamat disimpan dalam chip yang biasanya nampak pada saat komputer di start dalam urutan angka berbasis 16. 48 bit angka agar mudah dimengerti dikelompokkan masing-masing 8 bit untuk menyertakan bilangan berbasis 16 seperti contoh di atas (00 40 05 61 20 e6), 3 angka di depan adalah kode perusahaan pembuat chip tersebut. Chip diatas dibuat oleh ANI Communication Inc.
F. Jenis-Jenis Ethernet
Berdasarkan kecepatannya
terbagi menjadi tiga ,yaitu :
1.
Standard Ethernet
Standar
Ethernet adalah Ethernet yang berkecepatan 10 Mbps, Standard Ethernet sudah
jarang sekali digunakan di kehidupan sekarang ini, Kenapa?Karena bisa dibilang
Standard Ethernet sudah kalah dibandingkan dengan FastEthernet dan Gigabit
Ethernet atau Kurang reliable.
- 10Base5 Merupakan standar bagi kabel Coaxial pertama yang berukuran besar sekitar sebesar jempol dan sering disebut (Thick Coaxial). Kabel ini memiliki panjang maksimal 500 m.
- 10Base2 Merupakan standar bagi kabel Coaxial yang berukuran kecil atau sering disebut (Thin Coaxial). Kabel ini memiliki panjang maksimal 185 m.
- 10BaseT Merupakan standar bagi kabel unshielded twisted pair. Kabel ini memiliki pajang maksimal yaitu 100 m.4.
- 10BaseFL Merupakan standar bagi kabel fiber optic. Kabel FO merupakan kabel yang terbuat dari film glass dan mengirimkan data melalui cahaya. Kabel ini masih jarang digunakan karena mahal.
2. Fast Ethernet
Ethernet
adalah Ethernet yang berkecepatan 100 Mbps, Fast Ethernet adalah Ethernet yang
sering sekali digunakan dalam kehidupan sekarang ini karena secara kecepatan
Fast Ethernet adalah Ethernet yang tidak terlalu mahal dan berkecepatan 100
Mbps dan bisa dibilang sangat reliable sehingga banyak digunakan.
- 100BaseT4 Merupakan standar bagi kabel UTP yang berkecepatan100Mbps. Kabel ini menggunakan fungsi 4 pair dari kabel UTP sehingga menjadi perkembangan dari kabel 100BaseT2.
- 100BaseTX, Kabel ini adalah kabel Twisted Pair yang sering digunakan dikantor, karena berkecepatan 100 Mbps tetapi menggunakan 2Pair saja sehingga cukup cepat.
- 100BaseFX Kabel ini adalah standar kabel Fiber Optik yang berkecepatan100 Mbps, Kabel ini sering digunakan sebagai Network Backbone.
3.
Gigabit Ethernet
Gigabit
Ethernet adalah Ethernet yang berkecepatan 1000 Mbps, yang mana kecepatannya
10x lebih cepat dibanding Fast Ethernet. Untuk Gigabit Ethernet memang dalam
segi kecepatan sangat cepat namun harga yang masih mahal menjadi kendala bagi
masyarkat yang akan menggunakan Gigabit Ethernet. Tapi biasanya digunakan pada
kebutuhan jaringan yang besar.
- 1000BaseT Merupakan standar bagi kabel UTP yang berkecepatan 1000 Gbps. Dan berada pada kategori 5 namun leih cepat dari kategori 5e.
- 1000BaseLX, Ini adalah standar kabel bagi Kabel Fiber Optik yang berkecepatan 1000 Gbps yang sangat populer.
- Ethernet Cable Segment Length
G.
Metoda pada Ethernet
Teknologi
ini terbagi menjadi 2 yaitu :
1.
CSMA /CD ( Carrier Sense Multiple
Access/Collision Detection)
Sebuah
metode media access control (MAC) yang digunakan oleh teknologi jaringan
Ethernet. Dengan metode ini, sebuah node jaringan yang akan mengirim data ke
node tujuan pertama-tama akan memastikan bahwa jaringan sedang tidak dipakai
untuk transfer dari dan oleh node lainnya. Jika pada tahap pengecekan ditemukan
transmisi data lain dan terjadi tabrakan (collision), maka node tersebut
diharuskan mengulang permohonan (request) pengiriman pada selang waktu
berikutnya yang dilakukan secara acak (random). Dengan demikian maka jaringan
efektif bisa digunakan secara bergantian. Diimplementasikan pada perangkat hub
.
Cara
kerja CSMA/CD :
- Pengirim akan mencari penerima
- Penerima memberikan informasi tentang posisinya kepada pengirim.
- Pengirim akan mencari jalur untuk mencari pengirim.
- Pengirim akan mencari jalur menuju pengirim.
- Pengirim mengirimkan informasi kepada penerima.Akan tetapi kekurangan dari CSMA/CD yaitu data atau informasi dikirimtanpa melihat apakah jalur sedang sibuk atau tidak sehingga terjadinya tabrakanatau collision.
2.
CSMA /CA ( Carrier Sense Multiple
Access/ Collision Avoidance).
Konsep
ini membuat komputer melakukan pengiriman pada saat jalur kosong atau tidak ada
pengiriman data, baru dilakukan. Dimana sebelum melakukan pengiriman komputer
yang akan mengirimkan file akan membuat broadcastmessage untuk memberitahukan
pada komputer lain bahwa dia akan mengirim file dan komputer yang menerima
broadcastmessage, akan menunggu hingga pengiriman selesai lalu dia akan
mengirimkan filenya dengan cara yang sama juga.Pada konsep ini kemungkinan
terjadinya tabrakan akan kecil karena sebelum mengirim akan ada pesan untuk
memberitahu bahwa ada pengiriman dan meminta komputer lain untuk tidak
melakukan pengiriman hingga selesai. Diimplementasikan pada perangkat switch .
Cara
kerja CSMA/CA :
- Pengirim akan mencari penerima.
- Penerima memberikan informasi tentang posisinya kepada pengirim.
- Pengirim akan mencari jalur untuk mencari pengirim
- Pengirim akan mencari jalur menuju pengirim
- Pengirim memberikan informasi kepada yang lainnya agar tidak menggunakan jalur tersebut agar tidak terjadi tabrakan
- Pengirim mengirimkan informasi kepada penerima.
H.
Frame Ethernet
Ethernet
mentransmisikan data melalui kabel jaringan dalam bentuk paket-paket data yang
disebut dengan Ethernet Frame. Sebuah Ethernet frame memiliki ukuran minimun 64
byte, dan maksimum 1518 byte dengan 18 byte diantaranya digunakan sebagai
infromasi 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 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 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 dan 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, laukan konfigurasi terhadap protokol yang diguanakn via sistem
operasi.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar
leave your comment, please :)