TOPOLOGI JARINGAN



I.       Pengertian Topologi Jaringan
Topologi  adalah suatu cara menghubungkan komputer yang satu dengan komputer lainnya sehingga membentuk jaringan.
Jaringan (network) adalah kumpulan dua atau lebih sistem komputer yang terhubung.
Topologi  jaringan adalah bagian yang menjelaskan hubungan antar computer yang di bangun berdasarkan kegunaan, keterbatasan resource dan keterbatasan biaya. 


II.    Macam-Macam Topologi Jaringan
Arsitektur topologi merupakan bentuk koneksi fisik untuk menghubungkan setiap node pada sebuah jaringan. Pada sistem LAN terdapat tiga topologi utama yang paling sering digunakan: bus, star, dan ring. Topologi jaringan ini kemudian berkembang menjadi topologi tree dan mesh yang merupakan kombinasi dari star, mesh, dan bus. Dengan populernya teknologi nirkabel dewasa ini maka lahir pula satu topologi baru yaitu topologi wireless. Berikut topologi-topologi yang dimaksud:
  1. Topologi Bus
Topologi bus ini sering juga disebut sebagai topologi backbone, dimana ada sebuah kabel coaxial yang dibentang kemudian beberapa komputer dihubungkan pada kabel tersebut.
  • Secara sederhana pada topologi bus, satu kabel media transmisi dibentang dari ujung ke ujung, kemudian kedua ujung ditutup dengan “terminator” atau terminating-resistance (biasanya berupa tahanan listrik sekitar 60 ohm). 
                                                         GAMBAR: Prinsip Topologi Bus
         
  • Pada titik tertentu diadakan sambungan (tap) untuk setiap terminal.
  • Wujud dari tap ini bisa berupa “kabel transceiver” bila digunakan “thick coax” sebagai media transmisi.
  • Atau berupa “BNC T-connector” bila digunakan “thin coax” sebagai media transmisi.
  • Atau berupa konektor “RJ-45” dan “hub” bila digunakan kabel UTP.
  • Transmisi data dalam kabel bersifat “full duplex”, dan sifatnya “broadcast”, semua terminal bisa menerima transmisi data.
         
                                       GAMBAR: Koneksi kabel-transceiver pada topologi Bus
  • Suatu protokol akan mengatur transmisi dan penerimaan data, yaitu Protokol Ethernet atau CSMA/CD.
  • Pemakaian kabel coax (10Base5 dan 10Base2) telah distandarisasi dalam IEEE 802.3, yaitu sbb:
TABEL: Karakteritik Kabel Coaxial

10Base5
10Base2
Rate Data
10 Mbps
10 Mbps
Panjang / segmen
500 m
185 m
Rentang Max
2500 m
1000 m
Tap / segmen
100
30
Jarak per Tap
2.5 m
0.5 m
Diameter kabel
1 cm
0.5 cm
  • Melihat bahwa pada setiap segmen (bentang) kabel ada batasnya maka diperlukan “Repeater” untuk menyambungkan segmen-segmen kabel.
 
GAMBAR: Perluasan topologi Bus menggunakan Repeater

Kelebihan topologi Bus adalah:
  • Instalasi relatif lebih murah
  • Kerusakan satu komputer client tidak akan mempengaruhi komunikasi antar client lainnya
  • Biaya relatif lebih murah
Kelemahan topologi Bus adalah:
  • Jika kabel utama (bus) atau backbone putus maka komunikasi gagal
  • Bila kabel utama sangat panjang maka pencarian gangguan menjadi sulit
  • Kemungkinan akan terjadi tabrakan data(data collision) apabila banyak client yang mengirim pesan dan ini akan menurunkan kecepatan komunikasi. 

  1. Topologi Ring (Cincin)
Topologi ring biasa juga disebut sebagai topologi cincin karena bentuknya seperti cincing yang melingkar. Semua komputer dalam jaringan akan di hubungkan pada sebuah cincin. Cincin ini hampir sama fungsinya dengan concenrator pada topologi star yang menjadi pusat berkumpulnya ujung kabel dari setiap komputer yang terhubung.
  • Secara lebih sederhana lagi topologi cincin merupakan untaian media transmisi dari satu terminal ke terminal lainnya hingga membentuk suatu lingkaran, dimana jalur transmisi hanya “satu arah”.
Tiga fungsi yang diperlukan dalam topologi cincin : penyelipan data, penerimaan data, dan pemindahan data.

    
                                                    GAMBAR: Prinsip Koneksi Topologi Ring
  • Penyelipan data adalah proses dimana data dimasukkan kedalam saluran transmisi oleh terminal pengirim setelah diberi alamat dan bit-bit tambahan lainnya.
  • Penerimaan data adalah proses ketika terminal yang dituju telah mengambil data dari saluran, yaitu dengan cara membandingkan alamat yang ada pada paket data dengan alamat terminal itu sendiri. Apabila alamat tersebut sama maka data kiriman disalin.
  • Pemindahan data adalah proses dimana kiriman data diambil kembali oleh terminal pengirim karena tidak ada terminal yang menerimanya (mungkin akibat salah alamat). Jika data tidak diambil kembali maka data ini akan berputar-putar dalama saluran. Pada jaringan bus hal ini tidak akan terjadi karena kiriman akan diserap oleh “terminator”.
  • Pada hakekatnya setiap terminal dalam jaringan cincin adalah “repeater”, dan mampu melakukan ketiga fungsi dari topologi cincin.
  • Sistem yang mengatur bagaimana komunikasi data berlangsung pada jaringan cincin sering disebut token-ring.
  • Kemungkinan permasalahan yang bisa timbul dalam jaringan cincin adalah:
    • Kegagalan satu terminal / repeater akan memutuskan komunikasi ke semua terminal.
    • Pemasangan terminal baru menyebabkan gangguan terhadap jaringan, terminal baru harus mengenal dan dihubungkan dengan kedua terminal tetangganya.
 
  1. Topologi Star (Bintang)
Disebut topologi star karena bentuknya seperti bintang, sebuah alat yang disebut concentrator bisa berupa hub atau switch menjadi pusat, dimana semua komputer dalam jaringan dihubungkan ke concentrator ini.
  • Pada topologi Bintang (Star) sebuah terminal pusat bertindak sebagai pengatur dan pengendali semua komunikasi yang terjadi. Terminal-terminal lainnya melalukan komunikasi melalui terminal pusat ini.
  • Terminal kontrol pusat bisa berupa sebuah komputer yang difungsikan sebagai pengendali tetapi bisa juga berupa  “HUB” atau “MAU” (Multi Accsess Unit).
   GAMBAR: Prinsip Koneksi Topologi Star
  • Terdapat dua alternatif untuk operasi simpul pusat.
    • Simpul pusat beroperasi secara “broadcast” yang menyalurkan data ke seluruh arah. Pada operasi ini walaupun secara fisik kelihatan sebagai bintang namun secara logik sebenarnya beroperasi seperti bus. Alternatif ini menggunakan HUB.
    • Simpul pusat beroperasi sebagai “switch”, data kiriman diterima oleh simpul kemudian dikirim hanya ke terminal tujuan (bersifat point-to-point), akternatif ini menggunakan MAU sebagai pengendali.
  • Bila menggunakan HUB maka secara fisik sebenarnya jaringan berbentuk topologi Bintang namun secara logis bertopologi Bus. Bila menggunakan MAU maka baik fisik maupun logis bertopologi Bintang.
  • Kelebihan topologi bintang :
    • Karena setiap komponen dihubungkan langsung ke simpul pusat maka pengelolaan menjadi mudah, kegagalan komunikasi mudah ditelusuri.
    • Kegagalan pada satu komponen/terminal tidak mempengaruhi komunikasi terminal lain.
  • Kelemahan topologi bintang:
    • Kegagalan pusat kontrol (simpul pusat) memutuskan semua komunikasi
    • Bila yang digunakan sebagai pusat kontrol adalah HUB maka kecepatan akan berkurang sesuai dengan penambahan komputer, semakin banyak semakin lambat.
 
  1. Topologi Tree (Pohon)
  • Topologi pohon adalah pengembangan atau generalisasi topologi bus. Media transmisi merupakan satu kabel yang bercabang namun loop tidak tertutup.
GAMBAR: Prinsip Koneksi Topologi Tree
  • Topologi pohon dimulai dari suatu titik yang disebut “headend”. Dari headend beberapa kabel ditarik menjadi cabang, dan pada setiap cabang terhubung beberapa terminal dalam bentuk bus, atau dicabang lagi hingga menjadi rumit.
  • Ada dua kesulitan pada topologi ini:
    • Karena bercabang maka diperlukan cara untuk menunjukkan kemana data dikirim, atau kepada siapa transmisi data ditujukan.
    • Perlu suatu mekanisme untuk mengatur transmisi dari terminal terminal dalam jaringan.
 
  1. Topologi Mesh (Tak beraturan)
  • Topologi Mesh adalah topologi yang tidak memiliki aturan dalam koneksi. Topologi ini biasanya timbul akibat tidak adanya perencanaan awal ketika membangun suatu jaringan.
  • Karena tidak teratur maka kegagalan komunikasi menjadi sulit dideteksi, dan ada kemungkinan boros dalam pemakaian media transmisi.
 GAMBAR: Prinsip Koneksi Topologi Mesh
 
      kelebihan topologi mesh
o   Hubungan dedicated links menjamin data langsung dikirimkan ke komputer tujuan tanpa harus melalui komputer lainnya sehingga dapat lebih cepat karena satu link digunakan khusus untuk berkomunikasi dengan komputer yang dituju saja (tidak digunakan secara beramai-ramai/sharing).
o   Memiliki sifat Robust, yaitu Apabila terjadi gangguan pada koneksi komputer A dengan komputer B karena rusaknya kabel koneksi (links) antara A dan B, maka gangguan tersebut tidak akan memengaruhi koneksi komputer A dengan komputer lainnya.
o   Privacy dan security pada topologi mesh lebih terjamin, karena komunikasi yang terjadi antara dua komputer tidak akan dapat diakses oleh komputer lainnya.
o   Memudahkan proses identifikasi permasalahan pada saat terjadi kerusakan koneksi antar komputer.
  • kekurangan topologi mesh
o   Membutuhkan banyak kabel dan Port I/O. semakin banyak komputer di dalam topologi mesh maka diperlukan semakin banyak kabel links dan port I/O (lihat rumus penghitungan kebutuhan kabel dan Port).
o   Hal tersebut sekaligus juga mengindikasikan bahwa topologi jenis ini * Karena setiap komputer harus terkoneksi secara langsung dengan komputer lainnya maka instalasi dan konfigurasi menjadi lebih sulit.
o   Banyaknya kabel yang digunakan juga mengisyaratkan perlunya space yang memungkinkan di dalam ruangan tempat komputer-komputer tersebut berada.

JARINGAN OSI 7 LAYER



Model Open Systems Interconnection (OSI) diciptakan oleh International Organization for Standardization (ISO) yang menyediakan kerangka logika terstruktur bagaimana proses komunikasi data berinteraksi melalui jaringan. Standard ini dikembangkan untuk industri komputer agar komputer dapat berkomunikasi pada jaringan yang berbeda secara efisien.

            Model referensi ini pada awalnya di tujukan sebagai basis untuk mengembangkan protokol protokol jaringan. Meski pada kenyataannya inisiatif ini mengalami kegagalan. Kegagalan itu di sebabkan oleh beberapa faktor :

  •  Standar model referensi ini, jika di bandingkan dengan model referensi DARPA (model internet) yang di kembangkan oleh Internet Enginering Task For (IETF), sangat berdekatan. Model DARPA adalah model basis protokol TCP/IP  yang popular di gunakan. 
  • Model referensi ini di anggap sangat kompleks. Beberapa fungsi (seperti halnya metode komunikasi connectionless ) di anggap kurang bagus, sementara fungsi lainnya ( seperti flow control dan koreksi kesalahan) di ulang ulang pada beberapa lapisan.
  • Pertumbuhan internet dan protokol TCP/IP ( sebuah protokol jaringan dunia nyata) membuat OSI reference model menjadi kurang di minati.

Model Layer OSI

Model Layer OSI dibagi dalam dua group: “upper layer” dan “lower layer”. “Upper layer” focus pada applikasi pengguna dan bagaimana file direpresentasikan di komputer. Untuk Network Engineer, bagian utama yang menjadi perhatiannya adalah pada “lower layer”. Lower layer adalah intisari komunikasi data melalui jaringan aktual.

“Open” dalam OSI adalah untuk menyatakan model jaringan yang melakukan interkoneksi tanpa memandang perangkat keras/ “hardware” yang digunakan, sepanjang software komunikasi sesuai dengan standard. Hal ini secara tidak langsung menimbulkan “modularity” (dapat dibongkar pasang).

“Modularity” mengacu pada pertukaran protokol di level tertentu tanpa mempengaruhi atau merusak hubungan atau fungsi dari level lainnya. Dalam sebuah layer, protokol saling dipertukarkan, dan memungkinkan komunikasi terus berlangsung. Pertukaran ini berlangsung didasarkan pada perangkat keras “hardware” dari vendor yang berbeda dan bermacam‐macam alasan atau keinginan yang berbeda.

Model OSI

Tujuan utama penggunaan model OSI adalah untuk membantu desainer jaringan memahami fungsi dari tiap‐tiap layer yang berhubungan dengan aliran komunikasi data. Termasuk jenis jenis protoklol jaringan dan metode transmisi. Model dibagi menjadi 7 layer, dengan karakteristik dan fungsinya masing‐masing. Tiap layer harus dapat berkomunikasi dengan layer di atasnya maupun dibawahnya secara langsung melalui serentetan protokol dan standard.

Jenis jenis dan fungsi dari OSI 7 Layer:

1.      Applikation Layer
Menyediakan jasa untuk aplikasi pengguna. Layer ini bertanggung jawab atas pertukaran informasi antara program compute, seperti program e-mail dan service lain yang jalan di jaringan. Seperti server printer atau aplikasi computer lainnya.
Komponen pada application layer:

Networks komponen
Protokol
  • Gateway

  • DNS ; FTP
  • TFTP ; BOOTP
  • SNMP ; RLOGIN
  • SMTP ; MIME
  • NFS ; FINGER
  • TELNET ; NCP
  • APPC ; AFP
  •  SMB

2.      Presentation Layer
Bertanggung jawab bagaimana data di konversi dan di format untuk transfer data. Contoh konversi format text ASCII untuk dokumen, GIF dan JPEG untuk gambar. Layer ini membentuk kode konversi, translasi data, enkripsi dan konversi.
Komponen pada presentation layer:

Networks komponen
Protokol
  1. Gateway
  2. Redirector

  1. None


           

3.      Session layer
Menentukan bagaimana dua terminal menjaga, memelihara dan mengatur koneksi, bagaimana mereka saling berhubungan satu sama lain. Koneksi di layer ini di sebut “ Session”.
Komponen pada session layer:

Networks komponen
Protokol
  1. Gateway
  1. NetBIOS
  2. Names pipes
  3. Mail slots
  4. RPC


4.      Transport Layer
Bertanggung jawab membagi data menjadi segmen, menjaga koneksi logika “end-to-end” antar terminal dan menyediakan penangan error (error handling).
Komponen pada transport layer:

Networks komponen
Protoko
  1. Gateway
  2. Advanced cable tester
  3. Brouter

  1. TCP, ARP, RARP
  2. SPX
  3. NW Link
  4. NetBIOS / NetBEUI
  5. ATP

5.      Network Layer
Bertanggung jawab menentukan alamat jaringan, menentukan rute yang harus di ambil selama perjalanan dan menjaga antrian trafik di jaringan. Data pada layer ini berbentuk paket.
Komponen pada network layer:

Networks komponen
Protokol
  1. Brouter
  2. Router
  3. Frame relay device
  4. ATM switch
  5. Advance kable tester
  1. IP, RAP, RARP, ICMP, RIP, OSFP
  2. IGMP
  3. IPX
  4. NWLink
  5. NetBEUI
  6. OSI
  7. DDP
  8. DECNet

6.      Data Link layer
Menyediakan link untuk data, memaketkannya menjadi frame yang berhubungan dengan “ hardware “ kemudian di angkut melalui media. Komunikasinya dengan kartu jaringan, mengatur komunikasi layer physical antara system koneksi dengan penggunaan error.
Komponen pada data link layer:

Networks layer
Protokol
  1. Bridge
  2. Switch
  3. ISDN Router
  4. Intelegent hub
  5. NIC
  6. Advance kabel tester
  1. Media akses control
  2. Communicate with the adapter card
  3. Control the type of media being used:
  4. 802.3 CSMA/CD (Ethernet)
  5. 802.4 Token Bus (ARCNet)
  6. 802.5 Token Ring
  7. 802.12 Demand Priority
  8. Logical link control
  9. Error correction and flow control
  10. Manages link control and defines SAPs 802.2 Logikal Link Kontrol


7.      Physical Layer
Bertanggung jawab atas proses data menjadi bit dan mentransfernya melalui media, seperti kabel dan menjaga koneksi fisik antar system.
Komponen pada physical layer:

Networks komponen
Protokol
  1. Repeater
  2. Multiplexer
  3. Hubs(passive and active)
  4. TDR
  5. Oscilloscope
  6. Ampilifier
  1. IEE 802 (Ethernet Standard)
  2. IEE 802.2 (Ethernet Standard)
  3. ISO 2110
  4. ISDN