jaringan dan internet - welcome to electrical engineering...
TRANSCRIPT
Konsep Sistem Informasi (TKE132206) – Jurusan Teknik Elektro, Unsoed 1/74
Jaringan dan InternetKonsep Sistem Informasi (TKE132206)
Jurusan Teknik Elektro, Unsoed
Iwan Setiawan <stwn at unsoed.ac.id>
Jaringan
Konsep Sistem Informasi (TKE132206) – Jurusan Teknik Elektro, Unsoed 3/74
Model Jaringan Klien-Server
Tanenbaum dan Wetherall (2011)
Konsep Sistem Informasi (TKE132206) – Jurusan Teknik Elektro, Unsoed 4/74
Topik yang Berkaitan dengan Jaringan
● Komunikasi.
● Jaringan.
● Sistem Terdistribusi.
Konsep Sistem Informasi (TKE132206) – Jurusan Teknik Elektro, Unsoed 5/74
Terminologi Jaringan
● Sistem akhir (end system): hos, umumnya menjalankan aplikasi jaringan/Internet (network/Internet apps). API. Server dan klien.
● Saluran komunikasi (communication link): media fisik yang terpandu (guided) dan tak terpandu (unguided) berupa kabel koaksial, tembaga, serat optik, dan spektrum radio. Beda saluran, beda laju transmisi (bit rate/digital bandwidth).
● Packet switch: berfungsi untuk menerima paket dari satu saluran komunikasi dan meneruskannya ke saluran yang lain. Contoh: link-layer switch dan perute/router.
● Jaringan akses (access network): ujung jaringan. Terdapat link-layer switch dan edge router.
● Jaringan utama (core network): umumnya berisi packet switch yang berupa perute/router.
Konsep Sistem Informasi (TKE132206) – Jurusan Teknik Elektro, Unsoed 6/74
Perangkat Jaringan
● Network Hub: menghubungkan banyak perangkat atau komputer ke dalam sebuah segmen jaringan. Repeater. Terdapat collision domain. Collision Detection (CD).
● Network Switch: seperti network hub, hanya saja lebih “pintar”. Sebutan: link-layer switch, switching hub, bridging hub, MAC bridge. Terdapat broadcast domain.
● Router: meneruskan paket antar jaringan dengan algoritma perutean/routing. Lebih “pintar” daripada switch. Terdapat protokol-protokol perutean. Memisahkan broadcast domain.
Konsep Sistem Informasi (TKE132206) – Jurusan Teknik Elektro, Unsoed 7/74
Topologi Jaringan
● Penempatan atau susunan elemen di dalam jaringan.
● Jenis-jenis topologi.
– Bus.
– Bintang/star.
– Cincin/ring.
– Mesh.
– Hibrid.
Konsep Sistem Informasi (TKE132206) – Jurusan Teknik Elektro, Unsoed
Kur
ose
dan
Ros
s (2
013)
Jaringan Akses(access network)
Konsep Sistem Informasi (TKE132206) – Jurusan Teknik Elektro, Unsoed
Kur
ose
dan
Ros
s (2
013)
Konsep Sistem Informasi (TKE132206) – Jurusan Teknik Elektro, Unsoed 11/74
Digital Subscriber Line (1)
Kur
ose
dan
Ros
s (2
013)
Konsep Sistem Informasi (TKE132206) – Jurusan Teknik Elektro, Unsoed 12/74
Digital Subscriber Line (2)
● Laju transmisi upstream: < 2.5 Mbps (nyata <1 Mbps), downstream: <24 Mbps (nyata <10 Mbps).
● Tergantung teknologi yang dipakai. ADSL2+: 1.4/24 Mbps.
● Faktor yang berpengaruh: jarak, ukuran kawat, tingkat interferensi.
central office
ISP
telephonenetwork
DSLAM
voice, data transmittedat different frequencies over
dedicated line to central office
DSLmodem
splitter
DSL access multiplexer
Kur
ose
dan
Ros
s (2
012)
Konsep Sistem Informasi (TKE132206) – Jurusan Teknik Elektro, Unsoed 13/74
Jaringan TV Kabel (1)
cablemodem
splitter
…cable headend
Channels
VIDEO
VIDEO
VIDEO
VIDEO
VIDEO
VIDEO
DATA
DATA
CONTROL
1 2 3 4 5 6 7 8 9
Kur
ose
dan
Ros
s (2
012)
Konsep Sistem Informasi (TKE132206) – Jurusan Teknik Elektro, Unsoed 14/74
FDM versus TDM
FDM
frequency
timeTDM
frequency
time
4 users
Example:
Kur
ose
dan
Ros
s (2
012)
Konsep Sistem Informasi (TKE132206) – Jurusan Teknik Elektro, Unsoed 15/74
Jaringan TV Kabel (2)
● Asimetrik: 2/30 Mbps. Beda teknologi, beda kecepatan.
● Karakteristik media fisik. Kabel koaksial, shared medium.
data, TV transmitted at different frequencies over shared cable
distribution network
cablemodem
splitter
…
cable headend
CMTS
ISP
cable modemtermination system
Kurose dan Ross (2012)
Konsep Sistem Informasi (TKE132206) – Jurusan Teknik Elektro, Unsoed 16/74
Jaringan TV Kabel (3)
Hybrid FibreCoaxial (HFC)
Kurose dan Ross (2013)
Konsep Sistem Informasi (TKE132206) – Jurusan Teknik Elektro, Unsoed 17/74
“Fibre to the max”
Optical Network Terminator
Optical Line Terminator
● Arsitektur jaringan optik aktif (AON) dan pasif (PON).
● AON termasuk switched Ethernet. Maksimal laju? Gbps?
Kurose dan Ross (2013)
Konsep Sistem Informasi (TKE132206) – Jurusan Teknik Elektro, Unsoed 18/74
Ethernet
Twisted pair cable
Kurose dan Ross (2013)
Konsep Sistem Informasi (TKE132206) – Jurusan Teknik Elektro, Unsoed 19/74
Jaringan Rumah
Router, NAT, firewall
WLAN APKurose dan Ross (2013)
Konsep Sistem Informasi (TKE132206) – Jurusan Teknik Elektro, Unsoed 20/74
Jaringan UMTS/3G
Radio Network Controller
Home Subscriber Server
Tanenbaum dan Wetherall (2011)
Konsep Sistem Informasi (TKE132206) – Jurusan Teknik Elektro, Unsoed 21/74
Jaringan UMTS/3G
Radio Network Controller
Tanenbaum dan Wetherall (2011)
Konsep Sistem Informasi (TKE132206) – Jurusan Teknik Elektro, Unsoed 22/74
Jaringan UMTS/3G
Radio Network Controller
Home Subscriber Server
Tanenbaum dan Wetherall (2011)
Konsep Sistem Informasi (TKE132206) – Jurusan Teknik Elektro, Unsoed 23/74
Jaringan UMTS/3G
Radio Network Controller
Serving GPRS support nodeGateway GPRS Support Node
Home Subscriber Server
Tanenbaum dan Wetherall (2011)
Jaringan Utama(core network)
Konsep Sistem Informasi (TKE132206) – Jurusan Teknik Elektro, Unsoed
Kur
ose
dan
Ros
s (2
013)
Konsep Sistem Informasi (TKE132206) – Jurusan Teknik Elektro, Unsoed 26/74
Circuit Switching vs. Packet Switching (1)
● Circuit switching: informasi yang dikirimkan berupa aliran bit melalui kanal komunikasi (sirkuit) yang sebelumnya harus dibangun terlebih dahulu.
– Perlu pencadangan saluran komunikasi/sirkuit dari ujung ke ujung.
– Membutuhkan sumber daya jaringan yang terdedikasi, termasuk bufer dan laju saluran transmisi.
● Packet Switching: informasi dikirimkan dalam bentuk blok atau potongan yang disebut sebagai paket.
– Paket terdiri dari data dan informasi kendali (header).
– Tidak ada pencadangan jalur komunikasi. On demand.
Konsep Sistem Informasi (TKE132206) – Jurusan Teknik Elektro, Unsoed 27/74
Circuit Switching vs. Packet Switching (2)
Kur
ose
dan
Ros
s (2
013)
Konsep Sistem Informasi (TKE132206) – Jurusan Teknik Elektro, Unsoed 28/74
Circuit Switching vs. Packet Switching (3)
● Circuit switching:
– Tidak efisien khususnya pada periode tanbeban/idle period. Kapasitas transmisi pada jalur yang digunakan tidak dapat dibagi.
– Kompleksnya pembentukan sirkuit dan pencadangan kapasitas transmisi ujung ke ujung/end-to-end. Mahal.
● Packet switching:
– Waktu tunda/delay end-to-end bervariasi dan tidak dapat diprediksi. Tidak cocok untuk komunikasi real-time?
– Pembagian kapasitas transmisi yang lebih baik.
– Lebih sederhana, efisien, dan lebih murah.
Konsep Sistem Informasi (TKE132206) – Jurusan Teknik Elektro, Unsoed 29/74
Store-and-forward Transmission
● Packet switch menerima paket secara penuh dari saluran masukan, kemudian baru meneruskannya ke saluran keluaran.
Kurose dan Ross (2013)
Konsep Sistem Informasi (TKE132206) – Jurusan Teknik Elektro, Unsoed 30/74
Waktu Tunda Antrian dan Packet Loss
● Setiap packet switch memiliki bufer keluaran (output buffer) atau antrean keluaran (output queue).
● Packet loss?
Kurose dan Ross (2013)
Internet
Konsep Sistem Informasi (TKE132206) – Jurusan Teknik Elektro, Unsoed 32/74
Internet (1)
● Internet adalah jaringan yang menghubungkan banyak jaringan dengan lingkup global. A network of networks. Internetworks. Memakai protokol TCP/IP.
● Sistem akhir/hos dapat mengakses Internet melalui Internet Service Provider (ISP). ISP tidak selalu harus perusahaan (tele)komunikasi. Universitas? Perusahaan? RT/RW-net? Kafe? Hotel? Bandara udara?
● ISP menyediakan jaringan akses dengan bermacam tipe: dial-up, modem kabel, DSL, LAN berkecepatan tinggi, WLAN.
Konsep Sistem Informasi (TKE132206) – Jurusan Teknik Elektro, Unsoed 33/74
Internet (2)
● ISP menyediakan pula jaringan akses untuk penyedia konten (content provider).
● Sifat layanan Internet: best-effort delivery.
– Konsekuensi: waktu dan/atau urutan.● Dibutuhkan standar dalam interkoneksi di Internet.
– Internet Engineering Task Force (IETF).
– Dokumen Request for Comments (RFC).
Konsep Sistem Informasi (TKE132206) – Jurusan Teknik Elektro, Unsoed 34/74
Internet (3)
● Terdapat hirarki multi-tingkat (multi-tiered hierarchy).
● ISP berada pada tingkat paling bawah ter(inter)koneksi ke ISP tingkat di atasnya.
● Terdapat titik pertemuan koneksi beberapa ISP yang disebut Internet eXchange Point (IXP).
– Contoh IXP di Indonesia: IIX dan OpenIXP.● ISP pada tingkat bawah dapat terhubung ke lebih dari satu
ISP di tingkat atasnya (multi-home).
● ISP yang berada pada satu tingkat hirarki dapat melakukan saluran mitra (peering link).
Konsep Sistem Informasi (TKE132206) – Jurusan Teknik Elektro, Unsoed 35/74
Struktur Internet
accessnet
accessnet
accessnet
accessnet
accessnet
accessnet
accessnet
accessnet
accessnet
accessnet
accessnet
accessnet
accessnet
accessnetaccess
net
accessnet
……
…
Kurose dan Ross (2012)
Konsep Sistem Informasi (TKE132206) – Jurusan Teknik Elektro, Unsoed 36/74
Struktur Internet
accessnet
accessnet
accessnet
accessnet
accessnet
accessnet
accessnet
accessnet
accessnet
accessnet
accessnet
accessnet
accessnet
accessnetaccess
net
accessnet
……
…
…
…
Kurose dan Ross (2012)
Konsep Sistem Informasi (TKE132206) – Jurusan Teknik Elektro, Unsoed 37/74
Struktur Internet
accessnet
accessnet
accessnet
accessnet
accessnet
accessnet
accessnet
accessnet
accessnet
accessnet
accessnet
accessnet
accessnet
accessnetaccess
net
accessnet
……
…
…
…
connecting each access ISP to each other directly doesn’t
scale: O(N2) connections.
Kurose dan Ross (2012)
Konsep Sistem Informasi (TKE132206) – Jurusan Teknik Elektro, Unsoed 38/74
Struktur Internet
accessnet
accessnet
accessnet
accessnet
accessnet
accessnet
accessnet
accessnet
accessnet
accessnet
accessnet
accessnet
accessnet
accessnetaccess
net
accessnet
……
…
globalISP
Kurose dan Ross (2012)
Konsep Sistem Informasi (TKE132206) – Jurusan Teknik Elektro, Unsoed 39/74
Struktur Internet
accessnet
accessnet
accessnet
accessnet
accessnet
accessnet
accessnet
accessnet
accessnet
accessnet
accessnet
accessnet
accessnet
accessnetaccess
net
accessnet
……
…
ISP B
ISP A
ISP C
Kurose dan Ross (2012)
Konsep Sistem Informasi (TKE132206) – Jurusan Teknik Elektro, Unsoed 40/74
Struktur Internet
accessnet
accessnet
accessnet
accessnet
accessnet
accessnet
accessnet
accessnet
accessnet
accessnet
accessnet
accessnet
accessnet
accessnetaccess
net
accessnet
……
…
ISP B
ISP A
ISP C
IXP
IXP
Kurose dan Ross (2012)
Konsep Sistem Informasi (TKE132206) – Jurusan Teknik Elektro, Unsoed 41/74
Struktur Internet
accessnet
accessnet
accessnet
accessnet
accessnet
accessnet
accessnet
accessnet
accessnet
accessnet
accessnet
accessnet
accessnet
accessnetaccess
net
accessnet
……
…
ISP B
ISP A
ISP C
IXP
IXP
regional net
Kurose dan Ross (2012)
Konsep Sistem Informasi (TKE132206) – Jurusan Teknik Elektro, Unsoed 42/74
Struktur Internet
accessnet
accessnet
accessnet
accessnet
accessnet
accessnet
accessnet
accessnet
accessnet
accessnet
accessnet
accessnet
accessnet
accessnetaccess
net
accessnet
……
…
ISP B
ISP A
ISP C
IXP
IXP
regional net
Content provider network
Kurose dan Ross (2012)
Konsep Sistem Informasi (TKE132206) – Jurusan Teknik Elektro, Unsoed 43/74
Struktur Internet
accessISP
accessISP
accessISP
accessISP
accessISP
accessISP
accessISP
accessISP
Regional ISP
IXP IXP
Tier 1 ISP Tier 1 ISP Content Provider,e.g. Google
IXP
Regional ISP
Kurose dan Ross (2012)
IEEE
Konsep Sistem Informasi (TKE132206) – Jurusan Teknik Elektro, Unsoed 45/74
Internet of Things (IoT)
● Barang-barang di sekitar kita terhubung ke internetwork.
● Konsol gim, televisi digital, mesin cuci, pembuat kopi, kulkas, toaster, ponsel cerdas, GPS, aplikasi, jaringan sensor pada bangunan, jembatan, perangkat pemantau aktivitas seismik, habitat kehidupan liar, sungai, cuaca, biomedik, dan lain-lain.
Protokol
Konsep Sistem Informasi (TKE132206) – Jurusan Teknik Elektro, Unsoed 47/74
Protokol
● Protokol: set aturan/kaidah yang berisi format, urutan pesan yang dipertukarkan, dan aksi saat komunikasi dilakukan.
● Tugas/fungsi yang berbeda dalam sebuah komunikasi membutuhkan protokol yang berbeda.
● Arsitektur protokol digambarkan dalam bentuk lapisan.
– Model layanan. Lapis bawah memberikan layanan kepada lapis di atasnya.
● Memerlukan standar.
Konsep Sistem Informasi (TKE132206) – Jurusan Teknik Elektro, Unsoed 48/74
Protokol pada Manusia
● Manusia memulai komunikasi dengan pesan tertentu yang dikirim, kemudian ketika ada pesan respon, maka akan ada aksi tertentu.
– Termasuk aksi ketika kita tidak mendapatkan respon.● Ada pesan yang dikirim, pesan yang diterima, dan aksi
membangun protokol.
● Terdapat interoperabilitas.
● Kedua orang yang berkomunikasi memerlukan protokol yang sama.
Konsep Sistem Informasi (TKE132206) – Jurusan Teknik Elektro, Unsoed 49/74
Model Protokol Jaringan
● Open Systems Interconnection (OSI).
● Transport Control Protocol/Internet Protocol (TCP/IP).
– Model Department of Defense (DoD), AS. RFC 1122.
– Model Tanenbaum (2011).
– Model Stallings (2007).
– Dan lain-lain.
Konsep Sistem Informasi (TKE132206) – Jurusan Teknik Elektro, Unsoed
Physical
Data link
Network
Transport
Session
Presentation
Application
End System
Voltage swing, bit duration, connector type, etc.
Routing, segmentation and reassembly, network-wide addressing
Addressing, medium access, error control
Reliable delivery, error recovery, congestion control
Application-specific exchange of messages
Model OSI
DaSilva (2004)
Konsep Sistem Informasi (TKE132206) – Jurusan Teknik Elektro, Unsoed
segment
datagram
cell (ATM)
Tanenbaum dan Wetherall (2011)
Konsep Sistem Informasi (TKE132206) – Jurusan Teknik Elektro, Unsoed
Versi DoD
Tanenbaum dan Wetherall (2011)
Konsep Sistem Informasi (TKE132206) – Jurusan Teknik Elektro, Unsoed 53/74
Model Tanenbaum vs. Stallings
Tanenbaum dan Wetherall (2011)
Sta
lling
s (2
007)
Konsep Sistem Informasi (TKE132206) – Jurusan Teknik Elektro, Unsoed 54/74
TCP/IP (1)
● Application: supporting network applications.
– FTP, SMTP, HTTP.● Transport: process-process data transfer.
– TCP, UDP.● Network: routing of datagrams from source to
destination.
– IP, routing protocols.● Link: data transfer between neighboring
network elements.
– Ethernet, 802.11 (WiFi), PPP.● Physical: bits “on the wire”.
application
transport
network
link
physical
Kurose dan Ross (2012)
Konsep Sistem Informasi (TKE132206) – Jurusan Teknik Elektro, Unsoed 55/74
TCP/IP (2)
Stallings (2007)
Enkapsulasi
Konsep Sistem Informasi (TKE132206) – Jurusan Teknik Elektro, Unsoed 57/74
Enkapsulasi
Sta
lling
s (2
007)
Konsep Sistem Informasi (TKE132206) – Jurusan Teknik Elektro, Unsoed 58/74
Enkapsulasi
Kurose dan Ross (2013)
Konsep Sistem Informasi (TKE132206) – Jurusan Teknik Elektro, Unsoed 59/74
Enkapsulasi
Kurose dan Ross (2013)
Konsep Sistem Informasi (TKE132206) – Jurusan Teknik Elektro, Unsoed 60/74
Enkapsulasi
Kurose dan Ross (2013)
Konsep Sistem Informasi (TKE132206) – Jurusan Teknik Elektro, Unsoed 61/74
Enkapsulasi
Kurose dan Ross (2013)
Konsep Sistem Informasi (TKE132206) – Jurusan Teknik Elektro, Unsoed 62/74
Enkapsulasi
Tl
Kurose dan Ross (2013)
Konsep Sistem Informasi (TKE132206) – Jurusan Teknik Elektro, Unsoed 63/74
Enkapsulasi
Kurose dan Ross (2013)
Konsep Sistem Informasi (TKE132206) – Jurusan Teknik Elektro, Unsoed 64/74
Enkapsulasi
Kurose dan Ross (2013)
Konsep Sistem Informasi (TKE132206) – Jurusan Teknik Elektro, Unsoed 65/74
Enkapsulasi
Kurose dan Ross (2013)
Konsep Sistem Informasi (TKE132206) – Jurusan Teknik Elektro, Unsoed 66/74
Enkapsulasi
Kurose dan Ross (2013)
Konsep Sistem Informasi (TKE132206) – Jurusan Teknik Elektro, Unsoed 67/74
Enkapsulasi
Kurose dan Ross (2013)
Konsep Sistem Informasi (TKE132206) – Jurusan Teknik Elektro, Unsoed 68/74
Enkapsulasi
Kurose dan Ross (2013)
Konsep Sistem Informasi (TKE132206) – Jurusan Teknik Elektro, Unsoed 69/74
Enkapsulasi
Kurose dan Ross (2013)
Konsep Sistem Informasi (TKE132206) – Jurusan Teknik Elektro, Unsoed 70/74
Enkapsulasi
Kurose dan Ross (2013)
Konsep Sistem Informasi (TKE132206) – Jurusan Teknik Elektro, Unsoed 71/74
Enkapsulasi
Kurose dan Ross (2013)
Konsep Sistem Informasi (TKE132206) – Jurusan Teknik Elektro, Unsoed 72/74
Enkapsulasi
Kurose dan Ross (2013)
Konsep Sistem Informasi (TKE132206) – Jurusan Teknik Elektro, Unsoed
Kur
ose
dan
Ros
s (2
013)
Konsep Sistem Informasi (TKE132206) – Jurusan Teknik Elektro, Unsoed 74/74
Daftar Bacaan
● DaSilva, L.A. 2004. Wireless Networks and Mobile Systems, Lecture 1 Fundamentals: Technology Overview, Intel.
● Kurose, J.F., dan Ross, K.W. 2012. Computer Networking: A Top-Down Approach, Sixth Edition, salindia presentasi, Pearson/Addison-Wesley.
● Kurose, J.F., dan Ross, K.W. 2013. Computer Networking: A Top-Down Approach, Sixth Edition, Pearson/Addison-Wesley.
● Stallings, W. 2007. Data and Computer Communications, Eighth Edition, Prentice Hall.
● Tanenbaum, A.S., dan Wetherall, D. 2011. Computer Networks, Fifth Edition, Prentice Hall.