...

Topologi Jaringan dan Teknik Penyaluran Signal

Topologi Jaringan

Topologi jaringan atau arsitektur jaringan adalah gambaran perencanaan hubungan antar komputer dalam Local Area Network, yang umumnya menggunakan kabel (sebagai media transmisi), dengan konektor, ethernet card dan perangkat pendukung lainnya.

Ada beberapa jenis topologi yang sering terdapat pada hubungan komputer pada jaringan local area, seperti:

A. Topologi Bus

Topologi ini merupakan bentangan satu kabel yang kedua ujungnya ditutup, dimana sepanjang kabel terdapat node-node. Signal dalam kabel dengan topologi ini dilewati satu arah sehingga memungkinkan sebuah collision terjadi.

Keuntungan:

  1. Murah, karena tidak memakai banyak media, kabel yang dipakai sudah umum (banyak tersedia dipasaran) 
  2. Setiap komputer dapat saling berhubungan langsung. Sering terjadi hang / crass talk, yaitu bila lebih dari satu pasang memakai jalur diwaktu yang sama, harus bergantian atau ditambah relay.

Kerugian:

  1. Setiap komputer dapat saling berhubungan langsung. Sering terjadi hang / crass talk, yaitu bila lebih dari satu pasang memakai jalur diwaktu yang sama, harus bergantian atau ditambah relay.

B. Topologi Ring

Topologi jaringan yang berupa lingkaran tertutup yang berisi node-node. Signal mengalir dalam dua arah sehingga dapat menghindarkan terjadinya collision, sehingga memungkinkan terjadinya pergerakan data yang sangat cepat.

Semua komputer saling tersambung membentuk lingkaran (seperti bus tetapi ujung-ujung bus disambung). Data yang dikirim diberi address tujuan sehingga dapat menuju komputer yang dituju. Tiap stasiun (komputer) dapat diberi repeater (transceiver) yang berfungsi sebagai:

  1. Listen State Tiap bit dikirim kembali dengan mengalami delay waktu. 
  2. Transmit State Bila bit yang berasal dari paket lebih besar dari ring maka repeater akan mengembalikan ke pengirim. Bila terdapat beberapa paket dalam ring, repeater yang tengah memancarkan, menerima bit dari paket yang tidak dikirimnya harus menampung dan memancarkan kembali. 
  3. Bypass State Berfungsi untuk menghilangkan delay waktu dari stasiun yang tidak aktif. 

Keuntungan:

Kegagalan koneksi akibat gangguan media, dapat diatasi dengan jalur lain yang masih terhubung. Penggunaan sambungan point to point membuat transmission error dapat diperkecil 

Kerugian:

Data yang dikirim bila melalui banyak komputer, transfer data menjadi lambat.

C. Topologi Star

Karakteristik dari topologi jaringan ini adalah node (station) berkomunikasi langsung dengan station lain melalui central node (hub/switch), traffic data mengalir dari node ke central node dan diteruskan ke node (station) tujuan. Jika salah satu segmen kabel putus, jaringan lain tidak akan terputus.

Keuntungan:

  1. Akses ke station lain (client atau server) cepat 
  2. Dapat menerima workstation baru selama port di centralnode (hub/switch) tersedia. 
  3. Hub/switch bertindak sebagai konsentrator. 
  4. Hub/switch dapat disusun seri (bertingkat) untuk menambah jumlah station yang terkoneksi di jaringan. 
  5. User dapat lebih banyak dibanding topologi bus, maupun ring.

Kerugian:

  1. Bila traffic data cukup tinggi dan terjadi collision, maka semua komunikasi akan ditunda, dan koneksi akan dilanjutkan/dipersilahkan dengan cara random, apabila hub/switch mendetect tidak ada jalur yang sedang dipergunakan oleh node lain.

D. Topologi Tree / Hierarchical (Hirarki)

Tidak semua stasiun mempunyai kedudukan yang sama. Stasiun yang kedudukannya lebih tinggi menguasai stasiun dibawahnya, sehingga jaringan sangat tergantung dengan stasiun yang kedudukannya lebih tinggi (hierachical topology) dan kedudukan stasiun yang sama disebut peer topology

E. Topologi Mesh dan Full Connected

Topologi jaringan ini menerapkan hubungan antar sentral secara penuh. Jumlah saluran harus disediakan untuk membentuk jaringan Mesh adalah jumlah sentral dikurangi 1 (n-1, n = jumlah sentral). Tingkat kerumitan jaringan sebanding dengan meningkatnya jumlah sentral yang terpasang. Dengan demikian disamping kurang ekonomis juga relatif mahal dalam pengoperasiannya.

Topologi mesh ini merupakan teknologi khusus (ad hock) yang tidak dapat dibuat dengan pengkabelan, karena sistemnya yang rumit, namun dengan teknologi wireless topologi ini sangat memungkinkan untuk diwujudkan (karena dapat dipastikan tidak akan ada kabel yang berseliweran).

Biasanya untuk memperkuat sinyal transmisi data yang dikirimkan, ditengah-tengah (area) antar komputer yang kosong di tempatkan perangkat radio (air point) yang berfungsi seperti repeater untuk memperkuat sinyal sekaligus bisa mengatur arah komunikasi data yang terjadi.

F. Topologi Hybrid

Topologi ini merupakan topologi gabungan dari beberapa topologi yang ada, yang bisa memadukan kinerja dari beberapa topologi yang berbeda, baik berbeda sistem maupun berbeda media transmisinya. 

Gambar Beberapa jenis topologi

Teknik Sinyal

Komunikasi data antar komputer dalam topologi jaringan memerlukan teknik penyaluran sinyal agar data yang terkirim sesuai keadaan yang sebenarnya atau sesuai keinginan. Secara detail tentang bagaimana sinyal-sinyal tersebut terkirim, tidak kita bahas pada buku ini, karena memerlukan referensi tersendiri dan pengetahuan mendalam tentang teknologi analog maupun digital.

Namun secara singkat dapat diuraikan bahwa teknik penyaluran sinyal menunjukkan cara penyaluran sinyal dalam saluran media transmisi, dengan menggunakan teknik:

A. Baseband

Menggunakan sinyal digital. Transmisi yang digunakan bersifat bidirectional dan dipakai hanya untuk topologi bus yang jangkauannya pendek. Media yang digunakan kabel coaxial (50 ohm), dengan spesifikasi IEEE (Ethernet), bila inti kabel coaxial berdiameter 0.4 inch dan data rate 10 Mbps, maka dengan perangkat ini kita dapat menjangkau jarak 500 m (dikenal dengan sebutan 10BASE5). Untuk jarak yang lebih jauh dapat digunakan repeater.

B. Broadband

Menggunakan sinyal analog dengan Frequency Division Multiplexing (FDM). Spektrum media transmisi dapat dibagi sesuai keperluan, jarak yang dijangkau lebih jauh dibanding baseband dan mendukung topologi tree.

Broadband merupakan hubungan undirectional yang penuh, yang mengharuskan ada dua saluran data. Semua stasiun mengirim sinyal melalui inbound dan menerima sinyal dari saluran outbound dengan cara :

  1. Memakai dua kabel terpisah (dual cable), atau 
  2. Memakai satu kabel dengan frekuensi modulasi berbeda (split) 
  3. Memakai media transmisi kabel coaxial 75 ohm dan data selalu dimodulasi terlebih dahulu, lebih baik dari baseband karena dapat mengirimkan voice dan video secara bersamaan.
Prinsip Penyaluran Sinyal

Transmisi pada Local Area Network hingga Wide Area network dapat dibagi ke dalam tiga kategori utama, yaitu : unicast, multicast dan broadcast yang masing-masing akan kita bahas berikut ini :

A. Unicast

Merupakan transmisi jaringan point to point (one to one). Ketika digunakan, satu sistem tunggal hanya mencoba berkomunikasi dengan satu sistem lainnya. Jaringan point to point biasanya digunakan pada jaringan yang besar, dengan menghubungkan jaringan lokal ke jaringan lain melalui satu titik akses point.


Gambar 2.26 Koneksi jaringan point to point menggunakan teknologi wireless (microwave 15 GHz)

Bila satu paket data akan dikirimkan ke mesin (node) lain dijaringan yang lain, maka paket tersebut harus melewati satu atau lebih node yang lain yang berfungsi sebagai perantara. Node perantara ini dapat juga merupakan komputer gateway yang berfungsi sebagai gerbang keluar masuknya paket data dari satu jaringan ke jaringan yang lain.

Pada jaringan Ethernet, penggunaan unicast dapat diketahui dengan melihat MAC Address asal dan tujuan yang merupakan alamat host yang unik. Pada jaringan yang menggunakan IP, alamat IP asal dan tujuan merupakan alamat yang unik (tidak akan sama satu dengan yang lain).

Ketika sistem berhubungan dengan frame jaringan, ia akan selalu memeriksa MAC Address miliknya untuk melihat apakah frame tersebut ditujukan untuk dirinya, Jika MAC Address-nya cocok dengan sistem tujuan, maka ia akan memprosesnya. Jika tidak, frame tersebut akan diabaikan.


Gambar Pengiriman Packet data ke Unicast Address

Ingat!!!, ketika dihubungkan ke hub, semua sistem dapat melihat semua frame yang dikirimkan melalui jaringan, karena mereka semua bagian dari collision domain yang sama

B. Multicast

Multicast merupakan transmisi yang dimaksudkan untuk banyak tujuan, tetapi tidak harus semua host. Oleh karena itu, multicast dikenal sebagai metode tranmisi one to many (satu kebanyak) atau jaringan point to multipoint.


Gambar Koneksi jaringan point to multipoint menggunakan teknologi wireless (wi-fi 2,4 GHz)

Multicast digunakan dalam kasus-kasus tertentu, misalnya ketika sekelompok komputer perlu menerima transmisi tertentu. Salah satu contohnya adalah streaming audio atau video. Misalkan banyak komputer ingin menerima transmisi video pada waktu yang bersamaan. Jika data tersebut dikirimkan ke setiap komputer secara individu, maka diperlukan beberapa aliran data. Jika data tersebut dikirimkan sebagai broadcast, maka tidak perlu lagi proses untuk semua system. Dengan multicast data tersebut hanya dikirim sekali, tetapi diterima oleh banyak system.

Protokol-protokol tertentu menggunakan range alamat khusus untuk multicast. Sebagai contoh, alamat IP dalam kelas D telah direservasi untuk keperluan multicast. Jika semua host perlu menerima data video, mereka akan menggunakan alamat IP multicast yang sama. Ketika mereka menerima paket yang ditujukan ke alamat tersebut, mereka akan memprosesnya.