SWITCHING



Sebelum masuk ke pembahasan yang lebih mendalam, sebaiknya kita mengenal pengertian istilah packet switching, virtual circuit dan datagram. Selanjutnya fokus pembahasan bab ini meliputi mekanisme dan algoritma routing, traffic control, internetworking dan pembahasan tentang protokol internet

Untuk membantu pemahaman, beberapa pembahasan routing akan mengacu ke gambar jaringan berikut (gambar 7.1). Rute-rute pada jaringan tersebut menghubungkan 6 titik (node).


Gambar 4.1. Rute jaringan 6 titik


7.1 Prinsip Packet Switching, Virtual Circuit dan Datagram

Pada hubungan Circuit Switching, koneksi biasanya terjadi secara fisik bersifat point to point. Kerugian terbesar dari teknik ini adalah penggunaan jalur yang bertambah banyak untuk jumlah hubungan yang meningkat. Efek yang timbul adalah cost yang akan semakin meningkat di samping pengaturan switching menjadi sangat komplek. Kelemahan yang lain adalah munculnya idle time bagi jalur yang tidak digunakan. Hal ini tentu akan menambah inefisiensi. Model circuit switching, karena sifatnya, biasanya mentransmisikan data dengan kecepatan yang konstan, sehingga untuk menggabungkan suatu jaringan dengan jaringan lain yang berbeda kecepatan tentu akan sulit diwujudkan.
Pemecahan yang baik yang bisa digunakan untuk mengatasi persoalan di atas adalah dengan metoda data switching. Dengan pendekatan ini, pesan yang dikirim dipecah-pecah dengan besar tertentu dan pada tiap pecahan data ditambahkan informasi kendali. Informasi kendali ini, dalam bentuk yang paling minim, digunakan untuk membantu proses pencarian rute dalam suatu jaringan ehingga pesan dapat sampai ke alamat tujuan. Contoh pemecahan data menjadi paket-paket data ditunjukkan pada gambar.




Gambar 7.2 Pemecahan Data menjadi paket-paket


Penggunaan Data Switching mempunyai keuntungan dibandingkan dengan penggunaan Circuit switching antara lain :
1.     Efisiensi jalur lebih besar  karena hubungan antar node dapat menggunakan jalur yang dipakai bersama secara dianmis tergantung banyakanya paket yang dikirm.
2.     Bisa mengatasi permasalah data rate yang berbeda antara dua jenis jaringan yang berbeda data rate-nya.
3.     Saat beban lalulintas menignkat, pada model circuit switching, beberapa pesan yang akan ditransfer dikenai pemblokiran. Transmisi baru dapat dilakukan apabila beban lalu lintas mulai menurun. Sedangkan pada model data switching, paket tetap bisa dikirimkan, tetapi akan lambat sampai ke tujuan (delivery delay meningkat).
4.     Pengiriman dapat dilakukan berdasarkan prioritas data. Jadi  dalam suatu antrian paket yang akan dikirim, sebuah paket dapat diberi prioritas lebih tinggi untuk dikirm dibanding paket yang lain. Dalam hal ini, prioritas yang lebih tinggi akan mempunyai delivery delay yang lebih kecil dibandingkan paket dengan prioritas yang lebih rendah.


Virtual circuit eksternal dan internal

Virtual Circuit pada dasarnya adalah suatu hubungan secara logik yang dibentuk untuk menyambungkan dua stasiun. Paket dilabelkan dengan nomor sirkit maya dan nomor urut. Paket dikirimkan dan datang secara berurutan. Gambar berikut ini menjelaskan keterangan tersebut.









Gambar 7.3.Virtual Circuit eksternal

Stasiun A mengirimkan 6 paket. Jalur antara A dan B secara logik disebut sebagai jalur 1, sedangkan jalur antara A dan C disebut sebagai jalur 2. Paket pertama yang akan dikirimkan lewat jalur 1 dilabelkan sebagai paket 1.1, sedangkan paket ke-2 yang dilewatkan jalur yang sama dilabelkan sebagai paket 1.2 dan paket terakhir yang dilewatkan jalur 1 disebut sebagai paket 1.3. Sedangkan paket yang pertama yang dikirimkan lewat jalur 2 disebut sebagai paket 2.1, paket kedua sebagai paket 2.2 dan paket terakhir sebagai paket 2.3 Dari gambar tersebut kiranya jelas bahwa paket yang dikirimkan diberi label jalur yang harus dilewatinya dan paket tersebut akan tiba di stasiun yang dituju dengan urutan seperti urutan pengiriman.


Secara internal rangkaian maya ini bisa digambarkan sebagai suatu jalur yang sudah disusun untuk berhubungan antara satu stasiun dengan stasiun yang lain. Semua paket dengan asal dan tujuan yang sama akan melewati jalur yang sama sehingga akan samapi ke stasiun yang dituju sesuai dengan urutan pada saat pengiriman (FIFO). Gambar berikut menjelaskan tentang sirkit maya internal.

Gambar 7.4. Virtual Circuit internal

Gambar 7.4 menunjukkan adanya jalur yang harus dilewati apabila suatu paket ingin dikirimkan dari A menuju B (sirkit maya 1 atau Virtual Circuit 1 disingkat VC #1). Sirkit ini dibentuk denagan rute melewati node 1-2-3. Sedangkan untuk mengirimkan paket dari A menuju C dibentuk sirkit maya VC #2, yaitu rute yang melewati node 1-4-3-6.

Datagram eksternal dan internal

Dalam bentuk datagram, setiap paket dikirimkan secara independen. Setiap paket diberi label alamat tujuan. Berbeda dengan sirkit maya, datagram memungkinkan paket yang diterima berbeda urutan dengan urutan saat paket tersebut dikirim. Gambar 5.5 berikut ini akan membantu memperjelas ilustrasi.
Jaringan mempunyai satu stasiun sumber, A dan dua stasiun tujuan yakni B dan C. Paket yang akan dikirimkan ke stasiun B diberi label alamat stasiun tujuan yakni B dan ditambah nomor paket sehingga menjadi misalnya B.1, B.37, dsb. Demikian juga paket yang ditujukan ke stasiun C diberi label yang serupa, misalnya paket C.5, C.17, dsb.


Gambar 7.5 Datagram eksternal


Dari gambar 7.5, stasiun A mengirimkan enam buah paket. Tiga paket ditujukan ke alamat B. Urutan pengiriman untuk paket B adalah paket B.1, Paket B.2 dan paket B.3. sedangkan tiga paket yang dikirimkan ke C masing-masing secara urut adalah paket C.1, paket C.2 dan paket C.3. Paket-paket tersebut sampai di B dengan urutan kedatangan B.2, paket B.3 dan terakhir paket B.1 sedangan di statiun C, paket paket tersebut diterima dengan urutan C.3, kemudian paket C.1 dan terakhir paket C.2. Ketidakurutan ini lebih disebabkan karena paket dengan alamat tujuan yang sama tidak harus melewati jalur yang sama. Setiap paket bersifat independen terhadap sebuah jalur. Artinya sebuah paket sangat mungkin untuk melewati jalur yang lebih panjang dibanding paket yang lain, sehingga waktu yang dibutuhkan untuk sampai ke alamat tujuan berbeda tergantung rute yang ditempuhnya. Secara internal datagram dapat digambarkan sebagai berikut





Gambar 7.6. Datagram internal

Sangat dimungkinkan untuk menggabungkan antara keempat konfigurasi tersebut menjadi beberapa kemungkinan berikut.
·     Virtual Circuit eksternal, virtual circuit internal
·     Virtual Circuit eksternal, Datagram internal
·     Datagram eksternal, datagram internal
·     Datagram eksternal, virtual circuit internal


7.2. Routing

Fungsi utama dari jaringan packet-switched adalah menerima paket dari stasiun pengirim untuk diteruskan ke stasiun penerima. Untuk keperluan ini, suatu jalur atau rute dalam jaringan tersebut harus dipilih, sehingga akan muncul lebih dari satu kemungkinan rute untuk mengalirkan data. Untuk itu fungsi dari routing harus diwujudkan. Fungsi routing sendiri harus mengacu kepada nilai nilai antara lain : tanpa kesalahan, sederhana, kokoh, stabil, adil dan optimal disamping juga harus mengingat perhitungan faktor efisiensi.
       Untuk membentuk routing, maka harus mengetahui unsur-unsur routing, antara lain :

-       Kriteria Kinerja :
- Jumlah hop
- Cost
- Delay
- Througput
-       Decision Time
-     Paket (datagram)
-     Session (virtual Circuit)
-       Decision Place
- Each Node (terdistribusi)
- Central Node (terpusat )
- Originating Node

-       Network Information source
-     None
-     Local
-     Adjacent nodes
-     Nodes along route
-     All Nodes
-       Routing Strategy
-     Fixed
-     Flooding
-     Random
-     Adaptive
-       Adaptive Routing Update Time
-     Continuous
-     Periodic
-     Major load change
-     Topology change

Algoritma Routing

Forward-search algorithm dinyatakan sebagai menentukan jarak terpendek dari node awal yang ditentukan ke setiap node yang ada.Algoritma diungkapkan dalam stage. Dengan k buah stage, jalur terpendek  node k terhadap node sumber ditentukan. Node-node ini ada dalam himpunan N. Pada stage ke (k+1), node yang tidak ada dalam M yang mempunyai jarak terpendek terhadap sumber ditambahkan ke M. Sebagai sebuah node yang ditambahkan dalam M, maka jalur dari sumber menjadi terdefinisi.
Algoritma ini memiliki 3 tahapan :

1.   Tetapkan M={S}. Untuk tiap node nÃŽN-S, tetapkan C1(n)=l(S,n).
2.   Cari WÃŽN-M sehingga C1(W) minimum dan tambahkan ke M. Kemudian C1 (n) = MIN[C1(n), C1(W) + l(W,n) untuk tiap node nÃŽN-M. Apabila pada pernyataan terakhir bernilai minimum, jalur dari S ke n sebagai jalur S ke W memotong link dari W ke n.
3.   Ulang langkah 2 sampai M=N.
Keterangan :
N = himpunan node dalam jaringan
S = node sumber
M = himpunan node yang dihasilkan oleh algoritma
l(I,J) = link cost dari node ke I sampi node ke j, biaya bernilai ¥ jika node tidak secara langsung terhubung.
C1(n) : Biaya dari jalur biaya terkecil dari S ke n yang dihasilkan pada saat algoritma dikerjakan.


Tabel berikut ini memperlihatkan hasil algoritma terhadap gambar di muka. Dengan menggunakan S=1.


Tabel 7.1 Hasil forward search algorithm


Backward search algorithm

Menentukan jalur biaya terkecil yang diberikan node tujuan dari semua node yang ada. Algoritma ini juga diproses tiap stage. Pada tiap stage, algoritma menunjuk masing-masing node.
Definisi yang digunakan :
N = Himpunan node yang terdapat pada jaringan
D= node tujuan
l(i,j) = seperti keterangan di muka
C2(n) = biaya dari jalur biaya terkecil dari n ke D yang dihasilkan saat algoritma dikerjakan.

Algoritma ini juga  terdiri dari 3 tahapan :
1.   Tetapkan C2(D)=0. Untuk tiap node nÃŽN-D, tetapkan C2(n) =¥.
2.   Untuk tiap node nÃŽN-D, tetapkan C2(n)=MIN WÃŽN[C2(n), C2(W) + l(n,W)]. Apabila pada pernyataan terakhir bernilai minimum, maka jalur dari n ke D saat ini merupakan link dari n ke W dan menggantikan jalur dari W ke D
3.   Ulangi langkah ke –2 sampai tidak ada cost yang berubah.

Tabel berikut adalah hasil pengolahan gambar 1 dengan D=1


Tabel 7.2 Hasil backward search algorithm








Strategi Routing

Terdapat beberapa strategi untuk melakukan routing, antara lain :
-     Fixed Routing

Merupakan cara routing yang paling sederhana.   Dalam hal ini rute bersifat tetap, atau paling tidak rute hanya diubah apabila topologi jaringan berubah. Gambar berikut (mengacu dari gambar 1) memperlihatkan bagaimana sebuah rute yang tetap dikonfigurasikan.

Gambar 7.7. Direktori untuk fixed routing


Kemungkinan rute yang bisa dikonfigurasikan, ditabelkan sebagai berikut :

Gambar 7.8 Direktori masing-masing node

Tabel ini disusun berdasar rute terpendek (menggunakan least-cost algorithm). Sebagai misal direktori node 1. Dari node 1 untuk mencapai node 6, maka rute terpendek yang bisa dilewati adalah rute dari node 1,4,5,6. Maka pada tabel direktori node 1 dituliskan destination = 6, dan next node = 4.
Keuntungan konfigurasi dengan rute tetap semacam ini adalah bahwa konfigurasi menajdi sederhana. Pengunaan sirkit maya atau datagram tidak dibedakan. Artinya semua paket dari sumber menuju titik tujuan akan melewati rute yang sama. Kinerja yang bagus didapatkan apabila beban bersifat tetap. Tetapi pada beban yang bersifat dinamis, kinerja menjadi turun. Sistem ini tidak memberi tanggapan apabila terjadi error maupun kemacetan jalur.

-       Flooding

Teknik routing yang lain yang dirasa sederhana adalah flooding. Cara kerja teknik ini adalah mengirmkan paket dari suatu sumber ke seluruh node tetangganya. Pada tiap node, setiap paket yang datang akan ditransmisikan kembali ke seluruh link yang dipunyai kecuali link yang dipakai untuk menerima paket tersebut. Mengambil contoh rute yang sama, sebutlah bahwa node 1 akan mengirimkan paketnya ke node 6. Pertamakali node 1 akan mengirimkan paket keseluruh tetangganya, yakni ke node 2, node 4 dan node 5 (gambar 7.9)


Gambar 7.9. Hop pertama.


Selanjutnya operasi terjadi pada node 2, 3 dan 4. Node 2 mengirimkan paket ke tetangganya yaitu ke node 3 dan node 4. Sedangkan node 3 meneruskan paket ke node 2,4,5 dan node 6. Node 4 meneruskan paket ke node 2,3,5. Semua node ini tidak mengirimkan paket ke node 1. Ilustrasi tersebut digambarkan pada gambar 7.10.

Gambar 7.10 Hop kedua




Pada saat ini jumlah copy yang diciptakan berjumlah 9 buah. Paket-paket yang sampai ke titik tujuan, yakni node 6, tidak lagi diteruskan.

Posisi terakhir node-node yang menerima paket dan harus meneruskan adalah node 2,3,4,5. Dengan cara yang sama masing-masing node tersebut membuat copy dan memberikan ke mode tetangganya. Pada saat ini dihasilkan copy sebanyak 22.
Gambar 7.11. Hop ketiga

Terdapat dua catatan penting dengan penggunaan teknik flooding ini, yaitu :
1.     Semua rute yang dimungkinkan akan dicoba. Karena itu teknik ini memiliki keandalan yang tinggi dan cenderung memberi prioritas untuk pengiriman-pengiriman paket tertentu.
2.     Karena keseluruhan rute dicoba, maka akan muncul paling tidak satu buah copy paket di titik tujuan dengan waktu paling minimum. Tetapi hal ini akan menyebakan naiknya bebean lalulintas yang pada akhirnya menambah delay bagi rute-rute secara keseluruhan.

Random Routing

Prinsip utama dari teknik ini adalah sebuah node memiliki hanya satu jalur keluaran untuk menyalurkan paket yang datang kepadanya. Pemilihan terhadap sebuah jalur keluaran bersifat acak. Apabila link yang akan dipilih memiliki bobot yang sama, maka bisa dilakukan dengan pendekatan seperti teknik round-robin.


Routing ini adalah mencari probabilitas untuk tiap-tiap outgoing link dan memilih link berdasar nilai probabilitasnya. Probabilitas bisa dicari berdasarkan data rate, dalam kasus ini didefisinikan sebagai
Di mana :
            Pi =  probabilitas pemilihan i
            Rj = data rate pada link j

Penjumlahan dilakukan untuk keseluruhan link outgoing. Skema seperti ini memungkinkan distribusi lalulintas yang baik. Seperti teknik flooding, Random routing tidak memerlukan informasi jaringan, karena rute akan dipilih dengan cara random.

Adaptive Routing

Strategi routing yang sudah dibahas dimuka, tidak mempunyai reaksi terhadap perubanhan kondisi yang terjadi di dalam suatu jaringan. Untuk itu pendekatan dengan strategi adaptif mempunyai kemapuan yang lebih dibandingkan dengan beberapa hal di muka. Dua hal yang penting yang menguntungkan adalah :
·       Strategi routing adaptif dapat meningkatkan performance seperti apa yang keinginan user
·       Strategi adaptif dapat membantu kendali lalulintas.

Akan tetapi, strategi ini dapat menimbulkan beberapa akibat, misalnya :
-  Proses pengambilan keputusan untuk menetapkan rute menjadi sangat rumit akibatnya beban pemrosesan pada jaringan meningkat.
-  Pada kebanyakan kasu, strategi adaptif tergantung pada informasi status yang dikumpulkan pada satu tempat tetapi digunakan di tempat lain.  Akibatnya beban lalu lintas meningkat
-  Strategi adaptif bisa memunculkan masalah seperti kemacetan apabila reaksi yang terjadi terlampau cepat, atau menjadi tidak relevan apabila reaksi sangat lambat.

Kategori Strategi Adaptif dapat dibagi menjadi :

-  Isolated adaptive         : informasi lokal, kendali terdistribusi
-  Distributed Adaptive  : informasi dari node yang berdekatan, kendali terdistribusi
-  Centralized Adaptive : informasi dari selluruh node, kendali terpusat

Kendali lalu lintas

Konsep kendali lalulintas dalam sebuah jaringan packet-switching adalah komplek dan memiliki pendekatan yang banyak.  Mekanisme kendali lalulintas sendiri mempunyai 3 tipe umum, yaitu flow control, congestion control dan deadlock avoidance.
Flow Control digunakan untuk mengatur aliran data dari dua titik. Flow control juga digunakan untuk hubungan yang bersifat indirect, seperti misal dua titik dalam sebuah jaringan packet-switching di mana kedua endpoint-nya merupakan sirkit maya. Secara fundamental dapat dikatakan bahwa fungsi dari flow control adalah untuk memberi kesempatan kepada penerima (receiver) agar dapat mengendalikan laju penerimaan data, sehingga ia tidak terbanjiri oleh limpahan data.
Congestion Control digunakan untuk menangani terjadinya kemacetan. Terjadinya kemacetan bisa diterangkan lewat uraian berikut. Pada dasarnya, sebuah jaringan packet-switched adalah jaringan antrian. Pada masing-masing node, terdapat sebuah antrian paket yang akan dikirimkan ke kanal tertentu. Apabila kecepatan datangya suatu paket dalam sebuah antrian lebih besar dibandingkan kecepatan pentransferan paket, maka akan muncul efek bottleneck. Apabila antrian makin panjang dan jumlah node yang menggunakn kanal juga bertambah, maka kemungkinan terjadi kemacetan sangat besar.
Permasalahan yang serius yang diakibatkan efek congestion adalah deadlock, yaitu suatu kondisi di mana sekelompok node tidak bisa meneruskan pengiriman paket karena tidak ada buffer yang tersedia. Teknik deadlock  avoidance digunakan untuk mendisain jaringan sehingga deadlock tidak terjadi.
Bentuk deadlock yang paling sederhana adalah direct store-and-forward deadlock. Pada gambar 7.12(a) memperlihatkan situasi bagaimana antara node A dan node B berinteraksi di mana kedua buffer penuh dan deadlock terjadi.
Bentuk deadlock kedua adalah indirect store-and-forward deadlock(gambar 7.12(b)). Hal ini terjadi tidak pada sebuah link tunggal seperti bentuk deadlock di muka. Pada tiap node, antrian yang ditujukan untuk node terdekatnya bersifat searah dan menjadi penuh.
Bentuk deadlock yang ketiga adalah reassembly deadlock.Situasi ini digambarkan pada 7.12(c) di mana node C memiliki 4 paket terdiri dari paket 1 tiga buah dan sebuah paket 3. Seluruh buffer penuh dan tidak mungkin lagi menerima paket baru.




Gambar 7.12 Tipe-tipe deadlock


7.3 Internetworking

Ketika dua atau lebih jaringan bergabung dalam sebuah aplikasi, biasanya kita sebut ragam kerja antar sistem seperti ini sebagai sebauh internetworking. Penggunaaan istilah internetwork (atau juga internet) mengacu pada perpaduan jaringan, misalnya LAN- WAN-LAN, yang digunakan. Masing-masing jaringan (LAN atau WAN) yang terlibat dalam internetwork disebut sebagai subnetwork atau subnet.
       Piranti yang digunakan untuk menghubungkan antara dua jaringan, meminjam istilah ISO, disebut sebagai intermmediate system (IS) atau sebuah internetworking unit (IWU). Selanjutnya apabila fungsi utama dari sebuah intermmediate system adalah melakukan routing, maka piranti dimaksud disebut sebagai router, sedangkan apabila tugas piranti adalah menghubungkan antara dua tipe jaringan, maka disebut sebagai gateway.


Gambar 7.13 Router /gateway

Sebuah protocol converter adalah sebuah IS yang menghubungkan dua jaringan yang bekerja dengan susunan protokol yang sangat berlainan, misalnya menghubungkan antara sebuah susunan protokol standar ISO dengan susunan protokol khusus dari vendor dengan susunan tertentu. Protocol converter dapat digambarkan seperti berikut ini :
















Gambar 7.14 Protocol converter

Arsitektur internetworking

Arsitektur internetwork diperlihatkan pada gambar berikut ini. Gambar 7.15 memperlihatkan dua contoh dari tipe jaringan tunggal. Yang pertama (gambar 7.15a) adalah site-wide LAN yang menggabungkan LAN satu gedung atau perkantoran yang terhubung lewat sebuah jaringan backbone. Untuk menggabungkan LAN dengan tipe yang sama menggunakan piranti bridge sedangkan untuk jaringan yang bertipe beda menggunakan router.

Contoh yang kedua (gambar 7.15b) adalah sebuah WAN tunggal, seperti jaringan X.25. Pada kasus ini, setiap pertukaran paket (DCE/PSE) melayani set DCE sendiri, yang secara langsung lewat sebuah PAD, dan tiap PSE terinterkoneksi oleh jaringan switching dengan topologi mesh.

                                Gambar (a)                                  Gambar (b)

Gambar 7.15. Arsitektur internetwork




Gambar 7.16. Contoh Interkoneksi LAN/WAN

Network service

Pada sebuah LAN, Alamat sublayer MAC digunakan untuk mengidentifikasi ES (stasiun / DTE), dengan menggunakan untuk membentuk rute bagi frame antar sistem. Selebihnya, karena tunda transit yang pendek dan laju kesalahan bit yang kecil pada LAN, sebuah protokol jaringan tak terhubung sederhana biasanya digunakan. Artinya, kebanyakan LAN berbasis jaringan connectionless network access (CLNS)
Berbeda dengan LAN, alamat-alamat lapisan link pada kebanyakan WAN lapisan network digunakan untuk mengidentifikasi ED dan membentuk rute bagi paket didalam suatu jaringan. Karena WAN mempunyai transit yang panjang dan rentan terhadap munculnya error, maka protokol yang berorientasi hubungan (koneksi) lebih tepat untuk digunakan. Artinya, kebanyakan WAN menggunakan connection-oriented network service (CONS)

Gambar 7.17 Skema pelayanan jaringan internet


Pengalamatan


Alamat Network Service Access Point (NSAP) dipakai untuk mengidentifikasi sebuah NS_user dalam suatu end system (ES) adalah sebagai alamat network-wide unik yang membuat user teridentifikasi secara unik dalam keseluruhan jaringan. Dalam sebuah LAN atau WAN, alamat NSAP harus unik (dengan suatu batasan) di dalam domain pengalamatan jaringan tunggal. Alamat NSAP dari NS_user dibangun dari alamat point of attachtment (PA) yang digabung dengan LSAP (link) dan selector alamat interlayer NSAP (network) dalam sistem.


Gambar 7.18 Hubungan antara alamat NSAP dan NPA


Untuk sebuah internet yang terbentuk dari beberapa jaringan dengan tipe yang berlainan, sebgai contoh LAN dengan X.25 WAN, mempunyai fornmat (susunan) dan sintaks yang berbeda dengan alamat PA dari end system atau ES (dalam hal ini juga IS). Apabila terdapat beberapa jaringan yang terhubung, maka alamat network point of attatchment (NPA)  tidak bisa digunakan sebagai dasar alamat NSAP dari NS_user. Untuk pembentukan sebuah open system internetworking environment (OSIE), maka NSAP dengan susunan yang berbeda harus digunakan untk mengidentifkasi NS_user. Pengalamatan baru ini bersifat independen dari alamat NPA. Hubungan antara alamat NSAP dan NPA ditunjukkan pada gambar 7.18. Terlihat bahwa terdapat dua alamat yang sama sekali berbeda untuk masing-masing ESyang terhubung ke internet yaitu NPA dan NSAP. Almat NPA memungkinkan sistem melakukan pengiriman dan penerimaan NPDU dilingkungan lokal, sedangkan alamat NSAP berlaku untuk identifikasi NS_user dalam sebuah jaringan yang lebih luas (internetwide atau keseluruhan OSIE). Apabila sebuah IS terhubung ke lebih dari sebuah jaringan, ia harus memiliki alamat sesuai dengan NPA untuk masing-masing jaringan yang dimasukinya.


Susunan Lapisan Network

Aturan dari lapisan jaringan untk tiap-tiap End System adalah untuk membentuk hubungan end to end. Bisa jadi hubgunan ini berbentuk CON atau CLNS. Dalam kedua bentuk tersebut, NS_user akan berhubungan tidak peduli berapa banyak tipe jaingan yang terlibat. Untuk itu diperlukan router.
Untuk mencapai tujuan interkloneksi yang demikian ini, maka sesuai model referensi OSI, lapisan network tiap-tiap ES dan IS tidak hanya terdiri dari sebuah protokol tetapi paling tidak tiga (sublayer) protokol. Masing-masing protokol ini akan membentuk aturan yang lengkap dalam sistem pelayanan antar lapisan jaringan. Dalm terminologi ISO, masing-masing jaringan yang membangun internet yang dikenal sebagai subnet, memliki tiga protokol penting yaitu :

-       Subnetwork independent convergence Protocol (SNICP)
-       Subnetwork dependent convergence protocol (SNDCP)
-       Subnetwork dependent access protocol (SNDAP)


Susunan ketiga protokol tersebut dalam ES digambarkan dalam gambar 7.19. Gambar 7.19(a) memperlihatkan bagian-bagian protokol tersebut dalam lapisan network (NL), sedangkan gambar 7.19(b) memeperlihatkan hubungannya dengan sebuah IS.

Gambar 7.19(a). Tiga buah protokol dalam NL










Gambar 7.19(b). Struktur IS

7.4. Standar Protokol Internet

Beragam WAN tipe X.25 dapat diinterkoneksikan dengan gateway berbasis X.75. Penggunaan sebuah standar yang mespesifikasikan operasi protokol lapisan paket X.25 dalam LAN berarti sebuah pendekatan internetworking dengan mengadopsi X.25 sebagai sebuah protokol internetwide yang pada akhirnya dapat bekerja dalam modus connection-oriented atau mode pseudoconnectionless. Pemecahan ini menarik karena fungsi-fungsi internetworking terkurangi. Kerugian pendekatan ini adalah munculnya overhead pada paket X.25 menjadi tinggi dan throughput paket untuk jaringan ini menjadi rendah.
Pemecahan tersebut mengadopsi ISO berdasar pada pelayanan internet connectionless (connectionles internet service) dan sebuah associated connectionless SNICP. SNICP didefinisikan dalam ISO 8475. Pendekatan ini dikembangkan oleh US Defense Advanced Research Project Agency (DARPA). Internet yang dibangun pada awalnya diberi nama ARPANET, yang digunakan untuk menghubungkan beberapa jaringan komputer dengan beberapa situs penelitian dan situs universitas.

Gambar 7.20 Skema IP internetwide



Protokol internet hanyalah sebuah protokol yang berasosiasi dengan deretan protokol lengkap (stack) yang digunakan galam internet. Deretan protokol yang lengkap ini dikenal dengan istilah TCP/IP, meliputi protokol aplikasi dan protokol transport. Dua protokol yang menarik untuk dikaji adalah jenis protokol Internet Protocol atau dikenal sebagai IP dan ISO Internet Protocol atau dikenal sebagai ISO-IP atau ISO CLNP. Secara umum pendekatan dua protokol ini dapat digambarkan pada gambar 4.20.
Internet Protocol merupakan protokol internetwide yang dapat menghubungkan dua entitas protokol transport yang berada pada ES atau host yang berbeda agar dapat saling menukarkan unit-unit pesan (NSDU). Protokol jenis ini sangat luas digunakan untuk internet jenis komersial maupun riset.
Jenis yang kedua yaitu ISO-IP atau ISO CLNP menggunakan acuan internetwide, connectionless dan subnetwork-independent convergence protocol. Protokol ini didefinisikan secara lengkap di ISO 8473. Dalam sebuah protokol internetworking yang lengkap, terdapat dua subnet yaitu inactive network protocol dan nonsegmenting protocol. Model protokol jaringan modus connectionless biasanya digunakan dalam LAN dan dginakankan untuk aplikasi-aplikasi jaringan tunggal (dalam hal ini sumber dan tujuan tergabung dalam sebuah jaringan. Sedangkan protokol nonsegmenting (dalam terminologi IP disebut nonfragmenting) digunakan dalam internet yang mengandung subnet dengan ukuran paket maksimum yang tidak boleh lebih dari yang dibutuhkan oleh NS_user untuk mentransfer data.


Read more

Menghitung Subnetting IP

Berikut Adalah bahan Bacaan RINGAN Tentang Perhitungan Subnetting, yang menurut saya bagus untuk di jadikan referensi.

Penghitungan subnetting bisa dilakukan dengan dua cara, cara binary yang relatif lambat dan cara khusus yang lebih cepat. Pada hakekatnya semua pertanyaan tentang subnetting akan berkisar di empat masalah: Jumlah Subnet, Jumlah Host per Subnet, Blok Subnet, dan Alamat Host- Broadcast.

Penulisan IP address umumnya adalah dengan 192.168.1.2. Namun adakalanya ditulis dengan 192.168.1.2/24, apa ini artinya? Artinya bahwa IP address 192.168.1.2 dengan subnet mask 255.255.255.0. Lho kok bisa seperti itu? Ya, /24 diambil dari penghitungan bahwa 24 bit subnet mask diselubung dengan binari 1. Atau dengan kata lain, subnet masknya adalah: 11111111.11111111.11111111.00000000 (255.255.255.0). Konsep ini yang disebut dengan CIDR (Classless Inter-Domain Routing) yang diperkenalkan pertama kali tahun 1992 oleh IEFT.

Pertanyaan berikutnya adalah Subnet Mask berapa saja yang bisa digunakan untuk melakukan subnetting? Ini terjawab dengan tabel di bawah:Subnet Mask Nilai CIDR
255.128.0.0 /9
255.192.0.0 /10
255.224.0.0 /11
255.240.0.0 /12
255.248.0.0 /13
255.252.0.0 /14
255.254.0.0 /15
255.255.0.0 /16
255.255.128.0 /17
255.255.192.0 /18
255.255.224.0 /19
Subnet Mask Nilai CIDR
255.255.240.0 /20
255.255.248.0 /21
255.255.252.0 /22
255.255.254.0 /23
255.255.255.0 /24
255.255.255.128 /25
255.255.255.192 /26
255.255.255.224 /27
255.255.255.240 /28
255.255.255.248 /29
255.255.255.252 /30



SUBNETTING PADA IP ADDRESS CLASS C

Ok, sekarang mari langsung latihan saja. Subnetting seperti apa yang terjadi dengan sebuah NETWORK ADDRESS 192.168.1.0/26 ?

Analisa: 192.168.1.0 berarti kelas C dengan Subnet Mask /26 berarti 11111111.11111111.11111111.11000000 (255.255.255.192).

Penghitungan: Seperti sudah saya sebutkan sebelumnya semua pertanyaan tentang subnetting akan berpusat di 4 hal, jumlah subnet, jumlah host per subnet, blok subnet, alamat host dan broadcast yang valid. Jadi kita selesaikan dengan urutan seperti itu:
Jumlah Subnet = 2x, dimana x adalah banyaknya binari 1 pada oktet terakhir subnet mask (2 oktet terakhir untuk kelas B, dan 3 oktet terakhir untuk kelas A). Jadi Jumlah Subnet adalah 22 = 4 subnet
Jumlah Host per Subnet = 2y – 2, dimana y adalah adalah kebalikan dari x yaitu banyaknya binari 0 pada oktet terakhir subnet. Jadi jumlah host per subnet adalah 26 – 2 = 62 host
Blok Subnet = 256 – 192 (nilai oktet terakhir subnet mask) = 64. Subnet berikutnya adalah 64 + 64 = 128, dan 128+64=192. Jadi subnet lengkapnya adalah 0, 64, 128, 192.
Bagaimana dengan alamat host dan broadcast yang valid? Kita langsung buat tabelnya. Sebagai catatan, host pertama adalah 1 angka setelah subnet, dan broadcast adalah 1 angka sebelum subnet berikutnya.Subnet 192.168.1.0 192.168.1.64 192.168.1.128 192.168.1.192
Host Pertama 192.168.1.1 192.168.1.65 192.168.1.129 192.168.1.193
Host Terakhir 192.168.1.62 192.168.1.126 192.168.1.190 192.168.1.254
Broadcast 192.168.1.63 192.168.1.127 192.168.1.191 192.168.1.255


Kita sudah selesaikan subnetting untuk IP address Class C. Dan kita bisa melanjutkan lagi untuk subnet mask yang lain, dengan konsep dan teknik yang sama. Subnet mask yang bisa digunakan untuk subnetting class C adalah seperti di bawah. Silakan anda coba menghitung seperti cara diatas untuk subnetmask lainnya.Subnet Mask Nilai CIDR
255.255.255.128 /25
255.255.255.192 /26
255.255.255.224 /27
255.255.255.240 /28
255.255.255.248 /29
255.255.255.252 /30


SUBNETTING PADA IP ADDRESS CLASS B

Berikutnya kita akan mencoba melakukan subnetting untuk IP address class B. Pertama, subnet mask yang bisa digunakan untuk subnetting class B adalah seperti dibawah. Sengaja saya pisahkan jadi dua, blok sebelah kiri dan kanan karena masing-masing berbeda teknik terutama untuk oktet yang “dimainkan” berdasarkan blok subnetnya. CIDR /17 sampai /24 caranya sama persis dengan subnetting Class C, hanya blok subnetnya kita masukkan langsung ke oktet ketiga, bukan seperti Class C yang “dimainkan” di oktet keempat. Sedangkan CIDR /25 sampai /30 (kelipatan) blok subnet kita “mainkan” di oktet keempat, tapi setelah selesai oktet ketiga berjalan maju (coeunter) dari 0, 1, 2, 3, dst.Subnet Mask Nilai CIDR
255.255.128.0 /17
255.255.192.0 /18
255.255.224.0 /19
255.255.240.0 /20
255.255.248.0 /21
255.255.252.0 /22
255.255.254.0 /23
255.255.255.0 /24
Subnet Mask Nilai CIDR
255.255.255.128 /25
255.255.255.192 /26
255.255.255.224 /27
255.255.255.240 /28
255.255.255.248 /29
255.255.255.252 /30



Ok, kita coba dua soal untuk kedua teknik subnetting untuk Class B. Kita mulai dari yang menggunakan subnetmask dengan CIDR /17 sampai /24. Contoh network address 172.16.0.0/18.

Analisa: 172.16.0.0 berarti kelas B, dengan Subnet Mask /18 berarti 11111111.11111111.11000000.00000000 (255.255.192.0).

Penghitungan:
Jumlah Subnet = 2x, dimana x adalah banyaknya binari 1 pada 2 oktet terakhir. Jadi Jumlah Subnet adalah 22 = 4 subnet
Jumlah Host per Subnet = 2y – 2, dimana y adalah adalah kebalikan dari x yaitu banyaknya binari 0 pada 2 oktet terakhir. Jadi jumlah host per subnet adalah 214 – 2 = 16.382 host
Blok Subnet = 256 – 192 = 64. Subnet berikutnya adalah 64 + 64 = 128, dan 128+64=192. Jadi subnet lengkapnya adalah 0, 64, 128, 192.
Alamat host dan broadcast yang valid?Subnet 172.16.0.0 172.16.64.0 172.16.128.0 172.16.192.0
Host Pertama 172.16.0.1 172.16.64.1 172.16.128.1 172.16.192.1
Host Terakhir 172.16.63.254 172.16.127.254 172.16.191.254 172.16.255.254
Broadcast 172.16.63.255 172.16.127.255 172.16.191.255 172.16..255.255


Berikutnya kita coba satu lagi untuk Class B khususnya untuk yang menggunakan subnetmask CIDR /25 sampai /30. Contoh network address 172.16.0.0/25.

Analisa: 172.16.0.0 berarti kelas B, dengan Subnet Mask /25 berarti 11111111.11111111.11111111.10000000 (255.255.255.128).

Penghitungan:
Jumlah Subnet = 29 = 512 subnet
Jumlah Host per Subnet = 27 – 2 = 126 host
Blok Subnet = 256 – 128 = 128. Jadi lengkapnya adalah (0, 128)
Alamat host dan broadcast yang valid?Subnet 172.16.0.0 172.16.0.128 172.16.1.0 … 172.16.255.128
Host Pertama 172.16.0.1 172.16.0.129 172.16.1.1 … 172.16.255.129
Host Terakhir 172.16.0.126 172.16.0.254 172.16.1.126 … 172.16.255.254
Broadcast 172.16.0.127 172.16.0.255 172.16.1.127 … 172.16.255.255


Masih bingung juga? Ok sebelum masuk ke Class A, coba ulangi lagi dari Class C, dan baca pelan-pelan

SUBNETTING PADA IP ADDRESS CLASS A

Kalau sudah mantab dan paham, kita lanjut ke Class A. Konsepnya semua sama saja. Perbedaannya adalah di OKTET mana kita mainkan blok subnet. Kalau Class C di oktet ke 4 (terakhir), kelas B di Oktet 3 dan 4 (2 oktet terakhir), kalau Class A di oktet 2, 3 dan 4 (3 oktet terakhir). Kemudian subnet mask yang bisa digunakan untuk subnetting class A adalah semua subnet mask dari CIDR /8 sampai /30.

Kita coba latihan untuk network address 10.0.0.0/16.

Analisa: 10.0.0.0 berarti kelas A, dengan Subnet Mask /16 berarti 11111111.11111111.00000000.00000000 (255.255.0.0).

Penghitungan:
Jumlah Subnet = 28 = 256 subnet
Jumlah Host per Subnet = 216 – 2 = 65534 host
Blok Subnet = 256 – 255 = 1. Jadi subnet lengkapnya: 0,1,2,3,4, etc.
Alamat host dan broadcast yang valid?Subnet 10.0.0.0 10.1.0.0 … 10.254.0.0 10.255.0.0
Host Pertama 10.0.0.1 10.1.0.1 … 10.254.0.1 10.255.0.1
Host Terakhir 10.0.255.254 10.1.255.254 … 10.254.255.254 10.255.255.254
Broadcast 10.0.255.255 10.1.255.255 … 10.254.255.255 10.255.255.255


Mudah-mudahan sudah setelah anda membaca paragraf terakhir ini, anda sudah memahami penghitungan subnetting dengan baik. Kalaupun belum paham juga, anda ulangi terus artikel ini pelan-pelan dari atas. Untuk teknik hapalan subnetting yang lebih cepat, tunggu di artikel berikutnya

Catatan: Semua penghitungan subnet diatas berasumsikan bahwa IP Subnet-Zeroes (dan IP Subnet-Ones) dihitung secara default. Buku versi terbaru Todd Lamle dan juga CCNA setelah 2005 sudah mengakomodasi masalah IP Subnet-Zeroes (dan IP Subnet-Ones) ini. CCNA pre-2005 tidak memasukkannya secara default (meskipun di kenyataan kita bisa mengaktifkannya dengan command ip subnet-zeroes), sehingga mungkin dalam beberapa buku tentang CCNA serta soal-soal test CNAP, anda masih menemukan rumus penghitungan Jumlah Subnet = 2x – 2

Tahap berikutnya adalah silakan download dan kerjakan soal latihan subnetting. Jangan lupa mengikuti artikel tentang Teknik Mengerjakan Soal Subnetting untuk memperkuat pemahaman anda dan meningkatkan kemampuan dalam mengerjakan soal dalam waktu terbatas.

Source Mas Rommy.

REFERENSI
Todd Lamle, CCNA Study Guide 5th Edition, Sybex, 2005.
Module CCNA 1 Chapter 9-10, Cisco Networking Academy Program (CNAP), Cisco Systems.
Hendra Wijaya, Cisco Router, Elex Media Komputindo, 2004.

Berikut soal latihan, tentukan :
a) Alamat Subnet Mask,
b) Alamat Subnet,
c) Alamat Broadcast,
d) Jumlah Host yang dapat digunakan,
e) serta Alamat Subnet ke-3

dari alamat sebagai berikut:
1. 198.53.67.0/30
2. 202.151.37.0/26
3. 191.22.24.0/22

Saya coba berhitung-hitung seperti demikian

1. 198.53.67.0/30 –> IP class C:

Subnet Mask: /30 = 11111111.11111111.11111111.11111100 = 255.255.255.252
Menghitung Subnet:
Jumlah Subnet: 26 = 64 Subnet
Jumlah Host per Subnet: 22 – 2 = 2 host
Blok Subnet: 256 – 252 = 4, blok berikutnya: 4+4 = 8, 8+4 = 12, dst…
jadi blok Subnet: 0, 4, 8, 12, dst…
Host dan broadcast yang valid:


Maka dari perhitungan diperoleh:
Alamat Subnet Mask: 255.255.255.252
Alamat Subnet: 198.53.67.0, 198.53.67.4, 198.53.67.8, 198.53.67.12, … , 198.53.67.252
Alamat Broadcast: 198.53.67.3, 198.53.67.7, 198.53.67.11, 198.53.67.15 … 198.53.67.255
Jumlah host yang dapat digunakan: 64×2 = 128
Alamat Subnet ke-3: 198.53.67.8

2.202.151.37.0/26 -> IP class C

Subnet Mask: /26 = 11111111.11111111.11111111.11000000 = 255.255.255.192
Menghitung Subnet:
Jumlah Subnet: 22 = 4 Subnet
Jumlah Host per Subnet: 26 – 2 = 62 host
Blok Subnet: 256 – 192 = 64, blok berikutnya: 64+64 = 128, 128+64 = 192
Jadi blok Alamat Subnet: 0, 64, 128, 192
Host dan broadcast yang valid:



Maka dari perhitungan diperoleh:
Alamat Subnet Mask: 255.255.255.192
Alamat Subnet: 202.151.37.0, 202.151.37.64, 202.151.37.128, 202.151.37.192
Alamat Broadcast: 202.151.37.63, 202.151.37.127, 202.151.37.191, 202.151.37.255
Jumlah host yang dapat digunakan: 4×62 = 248
Alamat Subnet ke-3: 202.151.37.128

3.191.22.24.0/22 –> IP class B
Subnet Mask: /22 = 11111111.11111111.11111100.00000000 = 255.255.252.0
Menghitung Subnet:
Jumlah Subnet: 26 = 64 Subnet
Jumlah Host per Subnet: 22– 2 = 2 host
Jumlah Blok Subnet: 256 – 252 = 4, blok berikutnya: 4+4 = 8, 8+4 = 12, dst…
Jadi blok Alamat Subnet: 0, 4, 8, 12, 16, dst…

Alamat host yang valid:


Alamat Subnet Mask: 255.255.252.0
Alamat Subnet: 191.22.24.0, 191.22.24.4, 191.22.24.8, …, 191.22.24.252
Alamat Broadcast: 191.22.24.3, 191.22.24.7, 191.22.24.11, …, 191.22.24.255
Jumlah host yang dapat digunakan: 2×64 = 128
Alamat Subnet ke-3: 191.22.24.8

Mohon kalo’ ada yang salah, silahkan dikoreksi

Source from : http://mti.ugm.ac.id/~subura/?p=8
Read more