Enkapsulasi Data

Ketika sebuah host mengirimkan data melalui sebuah jaringan ke alat lain, data akan melalui proses encapsulation: data akan dibungkus dengan informasi protokol pada tiap layer dari model OSI . Setiap layer berkomunikasi hanya dengan pasangannya (layer yang sama) di alat penerima.
Untuk berkomunikasi dan bertukar informasi, setiap layer menggunakan apa yang disebut Protocol Data Unit (PDU). PDU menyimpan informasi pengontrol yang ditambahkan ke data pada setiap layer dari model OSI . Mereka biasanya menempel ke header di depan field data, tetapi bisa juga di belakang. 

Setiap PDU menempel ke data dengan proses encapsulation pada setiap layer di model OSI , dan masing-masing mempunyai nama yang khusus bergantung pada informasi yang disediakan di headernya. I nformasi PDU ini hanya bisa di baca oleh layer yang sama di alat penerima. Setelah dibaca, informasi PDU ini akan dilepas, dan data akan diserahkan ke layer yang lebih tinggi. Gambar 1 .20 memperlihatkan PDU-PDU dan bagaimana mereke menempelkan informasi pengontrol di tiap layer. Gambar ini menunjukan bagaimana data upper layer dikonversi untuk transmisi di jaringan. Arus data kemudian diserahkan ke layer Transport, yang akan membuat sebuah rangkaian virtual ke alat penerima dengan mengirimkan paket sinkronisasi. Arus data kemudian dipecah menjadi bagian-bagian yang lebih kecil, dan sebuah header layer Transport (sebuah PDU) akan diciptakan dan ditempelkan ke field data; sekarang potongan data itu disebut segmen. Setiap segmen diurutkan sehingga arus data dapat disusun kembali di alat penerima menjadi sama persis ketika data terkirim.

Gambar 1.20 Enkapsulasi Data

Setiap segmen kemudian akan diserahkan ke layer Network untuk pengalamatan dan routing jaringan melalui internetwork. Pengalaman logikal (sebagai contoh, I P) digunakan agar tiap segmen sampai di network dengan benar. Protokol layer Network menambahkan sebuah header pengontrol pada  segmen yang diterima dari layer Transport, dan apa yang kita miliki sekarang adalah sebuah Paket atau Datagram. I ngat bahwa layer Transport dan Network bekerja bersama-sama untuk menyusun kembali arus data pada host penerima, tetapi bukan bagian dari pekerjaan mereka untuk menempatkan PDU pada segmen jaringan lokal yang merupakan cara satu-satunya untuik meneruskan informasi ke router atau host.
Adalah layer Data Link yang bertanggung jawab untuk membawa paket dari layer Network dan menempatkan mereka di media jaringan )kabel atau nirkabel). Layer Data Link membungkus setiap paket dalam sebuah frame, dan header dari frame membawa alamat perangakt keras dari host asal dan tujuan, sebuah frame baru digunakan untuk meneruskan paket itu ke hist tujuan. 

Untuk menempatkan frame tersebut di jaringan, ia harus diubah dulu menjadi sebuah sinyal digital. Karena frame pada dasarnya adalah pengelompokan logikal dari bit 1 dan 0, maka layer Physical bertanggung jawab untuk melakukan enconding digit-digit tersebut menjadi sinyal digital, yang kemudian dibaca oleh alat-alat lain di network lokal.alat penerima akan melakukan sinkronisasi pada sinyal digital dan melakkan pengambilan (decoding) bit 0 dan 1 dari sinyal digital/ pada tahap ini ala tterserbut akan membuat frame, menjalankan Cyclic Redundancy Check (CRC), dan kemudian mengecek hasil CRC dengan jawaban yang ada di field FCS dari frame. Jika keduanya cocok, segmen data dari frame tersebut akan ditarik dari paket, dan bagian lainnya akan dibuang. Segmen itu diproses di layer Transport, yang kemudian membangun kembali potongan data dan melakukan acknowledgment ke host pengirim bahwa ia telah menerima bagian data terserbut. Potongan data kemudian akan diserahkan ke aplikasi layer atas.

Pada alat pengirim, metode pembungkusan (encapsulation) data bekerja dengan cara berikut:

• Informasi pengguna dikonversikan menjadi data untuk ditransmisikan pada jaringan.
• Data dikonversi menjadi segmen dan sebuah koneksi yang dapat diandalkan dibuat antara host pengiriom dan penerima.
• Segmen diubah menjadi paket atau datagram, dan sebuah alamat logikal akan ditempatkan di header agar setiap paket dapat di-route melalui sebuah internetwork.
• Paket-paket atau datagram-datagram dikonversi menjadi frame-frame untk transimisi di jaringan lokal. Alamat perangkat keras (Ethernet) digunakan untuk secara unik mengidentifikasikan host-host di segmen jaringan lokal.
• frame-frame diubah menjadi bit-bit, dan sebuah skema enconding digital dan clocking akan digunakan.

Model Hierarkis Tiga LayerKebanyakan dari kita menghadapihierarki dalma hidup sehari-hari. Setiap orang dengan saudara yang lebih tua apsti tahu bagaimana rasanya berada di  bawah hierarki tersebut.adalah hierarki yang membantu kita mengerti asal mula dan tempat dari segala sesuatu, bagaimana segala sesuatu ditempatkan dengan yang lain, dan fungsi apa bekerja di mana. Hierarki memberikan keteraturan dan pemahaman untuk model yang kompleks. Jika Anda menginginkan kenaikan gaji, hierarki mendikte Anda untuk memintanya ke atasan Anda, bukan ke bawahan Anda. Bos andalah orang yang tugasnya mengabulkan atau menolak permintaan Anda. Jadi pada dasarnya, memahami hierarki membantu kita mengerti ke mana kita harus pergi untuk mendapatkan sesuatu.
Hierarki mempunyai banyak keuntungan yang sama di perancangan network. Jika dipergunakan dengan baik, ia membuat network lebih mudah dimengerti. I a membantu kita mendefinisikan area mana yang harus melakukan fungsi tertentu. Anda juga dapat menggunakan tool seperti access list pada level tertentu di sebuah network yang hierarkis, dan tidak menggunakannya di level lain. Network yang besar dapat menjadi rumit, dengan protokol yang banyak, konfigurasi yang detail, dan teknologi yang beragam. Hierarki membantu kita meringkas kumpulan detail yang kompleks menjadi sebuah model yang mudah dimengerti. Kemudian, jika diperlukan konfigurasi yang spesifiik, model tersebut akan mendiktekan cara yang barik untuk menerapkannya.

Model hierarkis Cisco dapat membantu Anda merancang, mengimplementasikan, dan mempertahankan sebuah internetwork hierarkis yang bisa diperluas (scalable), dapat diandalkan (reliable) dan biaya efektif. Cisco mendefinisikan tiga layer hierarki, seperti diperlihatkan Gambar 1 .21 , masing-masing dengan fungsi tertentu.Berikut ini ketiga layer dan fungsinya:

• Layer inti: Backbone 
• Layer distribusi: Routing 
• Layer akses: Switching

Gambar 1.21 Model Hierarkis

Setiap layer memiliki tanggung jawab yang khusus. Namun perlu diingat bahwa ketiga layer ini bersifat logikal dan tidak perlu berbentuk alat fisikal. Sebagai contoh, model OSI adalah hierarki logikal yang lain. Ketujuh layer menggambarkan fungsi dan tidak harus merupakan sebuah protokol, bukan? Kadang-kadang sebuah protokol bekerja pada lebih dari satu layer. Dengan cara yang sama, ketika kita membangun implementasi fisikal dari jaringanjaringan hierarkis, kita mungkin memiliki banyak peralatan di sebuah layer, atau kita mungkin memiliki sebuah alat yang bekerja di dua layer. Defisnisi layer bersifat logikal, bukan fisikal.Sekarang mari kita melihat lebih dekat pada masing-masing layer.

Layer Inti
Layer inti merupakan inti dari sebuah network. Pada bagian teratas dari hierarki, layer inti bertanggung jawab untuk memindahklan lalu lintas data yang besar secara tepat dan dapat diandalkan. Tujuan satu satunya layer inti adalah melakukan perpindahan lalu lintas secepat mungkin. Lalu lintas yang diangkut melalui layer inti adalah lalu lintas dari pengguna. Namun, perlu diingat bahwa data pengguna diproses di layer distribusi, yang akan meneruskan permintaan itu ke layer inti jika diperlukan.

Jika ada kegagalan di inti, setiap pengguna dapat terganggu. Oleh karena itu, fault tolerance pada layer ini merupakan sebuah hal penting. Layer inti cenderung dilalui oleh volume lalu lintas yang besar sehingga kecepatan (speed) dan waktu tunda (latency) merupakan perhatian utama di sini. Setelah mengetahui fungsi dari layer inti, kita sekarang dapat memeprtimbangkan beberapa spesifikasi perancangan. Mari kita mulai dengan hal-hal yang tidak ingin kita lakukan.

• Jangan melakukan apapun yang dapat memperlambat lalu lintas. I ni termasuk access list, routing di antara Virtual LAN (VLAN), dan packet filtering.
• Jangan memberi dukungan pada workgroup.
• Hindari melakukan ekspansi atau memperbesar inti (misalnya menambah router) pada saat internetwork berkembang. Jika untuk kerja menjadi sebuah masalah di layer inti, lebih baik memilih upgrade daripada ekstansi

Sekarang, hal-hal yang ingin kita lakukan pada saat perancangan layer inti:

• Rancang inti dengan keandalan (realibility yang tinggi. Pertimbangkan teknologi data link yang menyediakan baik kecepatan maupun redundancy, seperti FDDI , Fast Ethernet (dengan link redundant) atau bahkan ATM.
• Rancang dengan perhatian utama di kecepatan. Layer inti harus memiliki sesedikit mungkin waktu tunda.
• Pilih routing protocol dengan waktu konvergensi yang lebih rendah. Koneksi datalink yang cepat dan redundant tidak akan berguna jika routing table bermasalah.

Layer Distribusi
Layar distribusi kadang disebut layer workgroup, merupakan titik komunikasi antara layer akses dan layer inti. Fungsi utama dari layer distribusi adalah menyediakan routing, filtering, dan akses WAN, dan untuk menentukan bagaimana paket dapat melakukan akses ke layer inti, jika diperlukan. Layer distribusi harus menentukan cara terbaik untuk menangani permintaan layanan jaringan sebagai contoh, bagaimana permintaan untuk sebuah file diteruskan ke sebuah server. Setelah layer distribusi menentukan lintasan terbaik, ia akan meneruskan permintaan tersebut ke layer inti jika diperlukan. Layer inti kemudian akan dengan cepat mengangkut permintaan itu kelayanan yang benar.

Layer distribusi adalah tempat untuk mengimplementasikan policy (peraturan) pada jaringan. Di sini Anda dapat menerapkan fleksibilitas yang cukup banyak dalam mendefinisikan operasi jaringan. Ada bebebrapa aksi yang harus dilakukan di layer distribusi. Diantranya yaitu:

• Routing 
• Implementasi dari tools seperti access list, packet filtering, dan queuing. I mplementasi dari policy keamanan dan network, termasuk NAT dan Firewall.
• Redistribusi antara protokol-protokol routing, termasuk static routing. 
• Routing antara VLAN dan fungsi pendukung workgroup lain. 
• Definisi dari domain broadcast dan multicast.

Hal-hal yang perlu dihindari pada layer distribusi adalah menangani fungsifungsiyang secara eksklusif dimiliki oleh salah satu layer lain.

Layer Akses
Layer akses mengendalikan akses pengguna dan workgroup ke sumber daya internetwork. Layer akses kadang disebut sebagai layer desktop. Sumber daya jaringan yang diperlukan user akan tersedia secara lokal. Layer distribusi menangani semua lalu lintas untuk layanan remote (remote services). Berikut ini beberapa yang dapat dimasukkan pada layer akes:

• Access control dan policy yang diteruskan dari layer distribusi 
• Pembuatan collision domain yang terpisah (segmentasi) 
• Konektivitas workgroup ke dalam layer distribusi.

Teknologi seperti DDR dan switch Ethernet sering ditemukan di layer akses. Routing statis (dibandingkan dengan routing protocol yang dinamis) juga ada di layer ini.Seperti yang telah diketahui sebelumnya, tiga level yang terpisah bukan berarti tiga router terpisah. Bisa lebih sedikit, bisa lebih banyak. Perlu diingat lagi, bahwa ini hanya sebuah pendekatan atau pemodelan.