Data Link Layer

Kamis, September 22, 2011 | 0 komentar »

Jaringan Komputer dan Pengamanan
Pertemuan 3 (Data Link Layer)
Gemilang Citra Perdana/10410110004/P1






Data Link Layer
Data Link Layer adalah lapisan kedua dari bawah dalam model OSI.
Tugas Link Layer : Memindahkan datagram dari satu terminal/port ke port berikutnya melalui individual link dalam bentuk frame.


Individual Link adalah Link antara node yang memakai protocol yang berbeda.
Misalnya :
a.       Ethernet (Network Interface Card)
b.      Frame Relay (Koneksi modem 1 dengan modem yang lain)
c.       PPP (TelkomNet Instan)


Tujuan utama dari layer Data Link adalah:
a.       Format data kedalam frames untuk transmission
b.       Memberikan error notifications
c.        Memberikan control aliran
d.       Specifykasi topology jaringan logical dan metoda-2 media access



Layanan Link Layer 
1.      Framing.
Membungkus (encapsulate) datagram jadi frame sebelum transmisi.

2.      Link Access.
Layer Data Link dibagi kedalam 2 sub-layer berikut ini:

Media Access Control (MAC) Sublayer
Sublayer memecah data manjadi frame sebelum ditransmisikan, dan memegang address fisikal (MAC address) untuk address jaringan. Mengatur bagaimana sebuah frame ditransmisikan (dialihkan) ke Link.
Contoh : Ponit to Point/dari titik ke titik yang lain seperti Broadcast dan wireless yang memiliki sebuah access point.

Piranti seperti Switches dan bridges menggunakan address Data Link untuk mengarahkan data user melalui jaringan menuju ke host tujuan.

Sublayer MAC menangani tiga macam tugas berikut ini:

1.      Addressing Physical Device, identifikasikan piranti-2 hardware khusus.
Semua piranti di jaringan harus mempunyai address fisikal yang unik. Untuk jaringan-2 LAN, address fisik ditanamkan kedalam interface card (NIC). Address MAC adalah address hardware 48-bit yang tampak sebagai nomor hexadecimal 12-digit.



2.      Media Access, metoda media access memerintahkan bagaimana piranti jaringan menentukan kapan harus mengirim sinyal melalui jaringan, apa yang harus dilakukan jika ada dua piranti jaringan mau mengirim paket pada saat yang bersamaan. Ada tiga macam metoda access media yang digunakan dalam jaringan komputer.
a. Contention (semua piranti mempunyai akses yang sama.
b. Token-passing (piranti yang mempunyai Token akan mendapatkan akses)
c. Polling (piranti-2 ditentukan nomor urutnya)



3. Topology Logical, menjelaskan bagaimana piranti-2 berjalan dari piranti ke piranti. Topology fisik tertentu dapat mentransmisikan messages dengan lebih dari satu cara, sehingga sesungguhnya anda bisa menggunakan suatu topology logical yang berbeda dari topologi physical dari jaringan anda.



Ada tiga macam topology yang mungkin dibentuk :
a. Physical Bus, Logical Bus
b. Physical Ring, Logical Ring
c. Physical Star, Logical Bus
d. Physical Star, Logical Ring
e. Physical Star, Logical Star
f. Logical Link Control (LLC) Sublayer



Sub-layer Logical Link Control (LLC)
Sublayer Logical Link Control (LLC) adalah sublayer Data Link kedua.
Ia meliputi rule2 (aturan2) yang mengendalikan bagaimana beberapa piranti dan protocol berbagi satu link tunggal dalam suatu jaringan.



Sublayer LLC menjalankan tugas-2 berikut:

1.      Deteksi Error.
Mendeteksi kesalahan dan frame yang salah dibuang. Ketika sinyalnya lemah/ada gangguang-gangguan
(noise/ripple) di dalam Link. Saat frame dan bits ditransmisikan melalui jaringan, error bisa saja terjadi.

Error komunikasi bisa masuk dalam salah satu dari dua category berikut:
a. Paket yang diharapkan tidak juga nyampai.
b. Paket diterima, akan tetapi berisi data yang corrupt (rusak atau cacat) 

Paket-2 yang hilang bisa diidentifikasi melalui nomor urut, dan koreksi dilakukan terkait dengan fitur
pengendali aliran.
Data rusak dalam suatu paket ditentukan menggunakan satu dari dua metoda berikut: parity bits dan Cyclic
Redundancy Check (CRC).

Parity bit digunakan dengan transmisi asynchronous sederhana.
Error dideteksi dengan menambahkan sebuah bit extra yang disebut bit parity, di setiap ujung frame.
Bit tambahan ini menjamin bahwa jumlah bit 1 yang ganjil dan yang genap dikirim di setiap transmisi.
Pemeriksaan error dilakukan dengan menambahkan jumlah bit 1 kedalam frame.
Jika jumlahnya tidak ganjil (atau tidak genap jika dipakai parity genap) maka dipastikan terjadi suatu error.



2.  Mengendalikan aliran, untuk mencegah transmisi data menjadi mampet atau membanjiri si penerima, sublayer LLC memberikan pengendalian aliran yang memperlambat kecepatan aliran pengiriman data.



Ada tiga macam metode :

a.       Acknowledgment
Merupakan sinyal pemberitahuan kepada pengirim bahwa paket diterima. Jika sinyal pemberitahuan ini tidak diterima, maka paket dianggap error, dan pengirim akan mengulang pengiriman paket tersebut.

b.      Buffering
Adalah penyimpanan sementara disisi penerima, jika paket datang, maka paket disimpan sementara di buffering sampai data bisa diproses. Jika paket datang lebih cepat dari paket yang bisa diproses, maka buffer akan tumpah. Berarti data error, dan data perlu dikirim ulang. Cara pengontrolan di sisi penerima bisa dengan sinyal message “not ready”.

c.       Windowing
Merupakan methoda untuk memaksimalkan data transfer, dan meminimalkan kehilangan data. Sebelum data transfer, pengirim dan penerima melakukan negosiasi lebar window yang akan dipakai yang menunjukkan jumlah paket yang bisa dikirim dengan satuan waktu tertentu dengan satu sinyal acknowledgement. Beberapa protocol menggunakan lebar windows yang dipakai secara dinamis tergantung kondisi kehandalan media transfer.



3.  Mendukung Multi-protocol, bertindak sebagai buffer atau sebagai penengah antara protocol-2 yang tergantung media – pada bagian bawah, dan protocol-2 layer network bagian atas.
a. Menjalankan beberapa protocol layer-2 diatasnya pada piranti yang sama dan pada saat yang sama.
b. Menjalankan protocol-2 yang sama layer diatasnya pada media transmisi yang berbeda.



3.      Reliable Delivery.
Menjamin pengiriman datagram melalui Link tanpa error.

4.      Flow Control.

5.      Error Correction.
Link Layer mengkoreksi kit yang salah.



Teknologi Link Wireless
Seperti frekuensi radio (RF) & infared.



Teknik Akses RF
Teknologi RF lebih banyak dikembangkan untuk kebutuuhan system wireless. Teknologi RF sendiri terbagi dalam beberapa teknik akses, salah satu diantaranya yaitu teknik Multiple Akses yang paling sering digunakan para vendor  sebagai teknik akses produk wireless mereka, yaitu teknik Multiple Akses FDMA (Frequency Division Multiplexing Access), TDMA (Time Direct Media Access) & CDMA (Code Division Multiplexing Access); yang juga sering disebut sebagai Teknologi Broadcast.



Repeat Random Access Protocol
Metode ALOHA, Slotted ALOHA, CSMA (Carier Sense Multiple Access)



Random Access With Reservation
Reservasi : Pengiriman paket data dari user ke penerima dan memperoleh alokasi kanal. Setelah mengirim, user menghentikan reservasi agar channel dapat digunakan user lain.



Carrier Sense Multiple Access (CSMA/CD)
Adalah sebuah protokol yang memungkinkan hanya satu pengguna pada satu waktu mengirimkan, yang pertama datang, pertama dilayani.

Terdapat tiga pendekatan CSMA :
1) Nonpersistent CSMA.
Pengguna menunggu jumlah acak waktu setelah tabrakan sebelum merasakan saluran lagi. Penundaan acak digunakan untuk mengurangi tumbukan. Namun, skema ini menggunakan saluran transmisi yang tidak efisieN.

2) 1-persistent CSMA.
Skema ini mengatasi kelemahan dari nonpersistent CSMA dengan terus merasakan saluran ketika sedang sibuk. Dalam skema ini, tabrakan terjadi jika lebih dari satu pengguna sedang menunggu untuk transmisi.

3). P-persistent CSMA.
Skema ini adalah penengah antara nonpersistent dan metode 1-persistent. Ketika medium idle (sedang kosong), pengguna dapat menularkan dengan probabilitas p. Jika medium sibuk, pengguna dapat mengirimkan untuk waktu maksimum sama dengan delay propagasi. Menentukan nilai yang tepat sangat penting untuk p adalah operasi efisien dari skema.

Kekurangan CSMA
Kekurangan utama dari CSMA ketika sebuah tabrakan terjadi, pengguna lain tidak dapat menggunakan media sampai semua frame selesai ditransmisi atau rusak. Masalah ini menambah panjang kasus frame. Namun, masalah ini dapat diatasi dengan penggunaan CSMA / CD, di mana pengguna mendengarkan saluran saat transmisi data. 

Setiap user mendengarkan lalu lintas yang datang dari pengguna lain dan mentransmisikan data jika saluran tersebut menganggur. Jika saluran sibuk, pengguna menunggu sampai saluran menjadi idle. Pengguna kemudian mengirimkan data setelah kembali acak-off waktu. Hal ini dilakukan untuk mencegah semua pengguna dari transmisi pada saat yang sama ketika saluran menjadi idle.

0 komentar