Tentang Jaringan Ethernet

Ethernet adalah sebuah metode akses media jaringan dimana semua host di jaringan tersebut berbagi bandwidth yang sama dari sebuah link. Ethernet menjadi popular karena ia mudah sekali disesuaikan dengan kebutuhan (scalable), artinya cukup mudah untuk mengintegrasikan teknologi baru seperti Fast Ethernet dan Gigabit Ethernet, kedalam infrastruktur network yang ada. Ethernet juga relatif mudah untuk diimplementasikan dari awal, dan cara pemecahan masalahnya juga mudah. Ethernet menggunakan spesifikasi layer Physical dan Data Link. Bagian berikut akan membahas mengenai informasi apa saja di kedua layer tersebut yang perlu diketahui untuk secara efektif mengimplementasi, memecahkan masalah, dan mempertahankan sebuah jaringan Ethernet.

Jaringan Ethernet menggunakan apa yang dinamakan Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection (CSMA/CD), yaitu sebuah protocol yang membantu peralatan jaringan untuk berbagi bandwidth secara merata tanpa mengalami kejadian dimana dua peralatan mengirimkan data pada saat yang bersamaan . CSMA/CD diciptakan untuk mengatasi masalah collision yang terjadi ketika paket-paket dikirimkan secara serentak dari titik jaringan (node) yang berbeda. Percayalah bahwa pengelolaan collision yang baik adalah sangat penting karena ketika sebuah titik jaringan mengirimkan data di jaringan CSMA/CD, semua titik lain akan menerima dan memeriksa data tersebut. Hanya bridge dan route yang dapat secara efektif mencegah sebuah data mengalir ke seluruh jaringan.

Jadi, bagaimana CSMA /CD bekerja? Seperti berikut: ketika sebuah host ingin mengirimkan data ke sebuah jaringan, dia akan melakukan pengecekan terlebih dahulu terhadap ada atau tidaknya sinyal digital di kabel. Jika tidak ditemukannya sinyal (tidak ada host yang sedang mengirim data), host tersebut akan meneruskan pengiriman data. Namun ini tidak berhenti di sini  saja. Host yang mengirimkan data tesebut akan secara konstan memantau kabel untuk memastikan bahwa tidak ada host yang mulai mengirimkan data. Jika host tersebut menemukan adanya sinyal lain di kabel tersebut, ia akan mengirimkan sebuah sinyal pengacak tambahan yang akan mengakibatkan semua titik di jaringan tersebut untuk menghentikan percobaan mengirimkan data (mirip sinyal sibuk). Titik- titik di jaringan tersebut akan bereaksi terhadap sinyal pengacak tersebut dengan menunggu beberapa saat sebelum mencoba melakukan pengiriman data lagi. Sebuah algoritma backoff akan menentukan kapan host-host yang mengalami collision tadi untuk mulai melakukan pengiriman data. Jika collision tadi tetap terjadi setelah 1 5 menit, titik yang mencoba mengirim data tadi akan mengalami time-out. Cukup jelas, bukan?Efek dari adanya network CSMA/CD untuk mengatasi collision berat yaitu:

• Delay 
• Throughput (laju kecepatan perpindahan data) 
• Congestion

Backoff dari sebuah network 802.3 adalah waktu tunda (delay) pengiriman ulang yang diberlakukan setelah collision terjadi.
Pada bagian berikutnya, saya akan membahas Ethernet secara detail, baik di layer Data Link (layer 2) maupun di layer Physical (layer 1).
Ethernet Half-Duplex dan Full-DuplexEthernet half-duplex didefinisikan di standar Ethernet 802.3. Half-duplex berarti menggunakan hanya satu pasang kawat dengan sebuah sinyal digital bekerja bolak-balik di kawat tersebut.

Half-duplex juga menggunakan protocol CSMA/CD untuk membantu mencegah collision dan mengizinkan pengiriman ulang jika collision terjadi. Jika sebuah hub terhubung dengan switch, ia harus bekerja dalam mode halfduplex karena host yang terhubung harus mampu mendeteksi collision. Ethernet half-duplex umumnya adalah 10BaseT hanya memiliki efisiensi 30%- 40% , karena sebuah network 1 0BaseT yang besar hanya mampu mencapai maksimal 3-4Mbps.

Namun Ethernet full-duplex menggunakan dua pasang kawat dan menggunakan koneksi titik-ke-titik antara transmitter dari alat pengirim dan receiver dari alat penerima. I ni berarti dengan full-duplex, pengiriman data akan lebih cepat dibandingkan half-duplex. Dan karena data dikirimkan melalaui pasangan kawat yang berbeda dengan kawat yang menerima data, maka collision tidak akan terjadi.
Alasan mengapa Anda tidak perlu khawatir tentang collision adalah karena di koneksi full-dupex kondisinya seperti sebuah jalan raya dengan beberapa jalur. Bandingkan dengan half-duplex yang hanya mempunyai satu jalur.  Ethernet full-duplex seharusnya menawarkan efisiensi 1 00% di kedua arah contohnya Anda akan mendapatkan 20 Mbps di Ethernet 1 0 Mbps yang bekerja full-duplex, dan 200 Mbps di Fast Ethernet. Dalam kenyataannya itu terlalu ideal, artinya hanya akan terjadi jika efisiensinya 1 00% yang pada kenyataannya susah terjadi.Ethernet full-duplex dapat digunakan dalam tiga situasi:

• Dengan sebuah koneksi dari sebuah switch ke sebuah host. 
• Dengan sebuah koneksi dari sebuah switch ke switch lain. 
• Dengan sebiuah koneksi dari sebuah host ke host lain menggunakan kabel crossover.

Ethernet full-duplex membutuhkan koneksi titik-ke-titik pada j aringan yang hanya memiliki dua titik.
Sekarang, jika ia memiliki kemampuan untuk mencapai laju dat tersebut, mengapa ia tidak memberikannya? Jawabannya, ketika sebuah port Ethernet full-duplex dinyalakan, dia akan terhubung pertama kalinya dengan ujung yang jauh (remote), dan lalu menegosiasi koneksi dengan ujung lainnya. Ini disebut mekanisme auto-deteksi. Mekanisme ini akan menentukan kemmpuan pertukaran data, artinya ia akan mengecek apakah ia bisa bekerja di 1 0 Mbps atau 1 00 Mbps. Setelah itu, ia akan mengecek apakah ia mampu bekerja full-duplex, dan jika tidak bisa ia akan bekerja dengan mode halfduplex.
Perlu diingat bahwa ethernet full-duplex berbagi sebuah collision domain dan menyediakan Thoroughput yang kurang efektif dibandingkan Ethernet full-duplex,yang masing-masing memiliki sebuah collision domain dan thoroughput yang lebih efektif.
Ethernet pada Layer Data LinkEthernet di layer Data Link bertanggung jawab terhadap pengalamatan ethernet, yang biasa disebut pengalamatan perangkat keras atau pengalamatan MAC. Ethernet juga bertanggung jawab dalam membungkus paket data yang diterima (menjadi frame) dari layer Network dan mempersiapkan paket data tersebut untuk pengiriman pada sebuah jaringan lokal melalui ethernet. Terdapat empat jenis frame Ethernet:

• Ethernet_II
• IEEE 802.3 
• IEEE 802.2 
• SNAP

Kita akan membahas keempat jenis frame tersebut dalam bagian tersebut.
Pengalamatan EthernetDi bagian ini akan dibahas mengenai cara pengalamatan Ethernet bekerja. Ethernet menggunakan alamat Media Access Control (MAC) yang telah ditanamkan ke dalam setiap kartu adapter network (NI C, Network I nterface Card) pada saat pembuatan. Alamat MAC, atau alamat perangkat keras, adalah sebuah alamat 48-bit (6 byte) yang ditulis dalam format heksadesimal.
Gambar 1 .1 1 menunjukkan alamat MAC yang 48-bit dan bagaiman pembagian bit-bit di alamat tesebut.

Gambar 1.11 Pengalamatan Ethernet menggunakan alamat MAC

Yang disebut organizationally unique identifier (OUI ) adalah identifikasi yang ditetapkan oleh I EEE

(I  nstitute of Electrical and Electronics Engineers, sebuah organisasi profesi yang juga membuat

standardisasi di berbagai bidang teknologi) dan diberikan kepada sebuah organisasi (dalam hal ini yaitu organisasi atau vendor yang membuat kartu network). OUI terdiri dari 24 bit, atau 3 byte. Organisasi yang diberikan OUI ini kemudian akan menetapkan sebuah system pengalamatan yang diadministrasinya secara gobal, terdiri dari 24 bit atau 3 bye juga, yan bersifat unik untuk setiap kartu adapter network yang dibuatnya. Perhatikan gambar 1 .1 1 . Bit yang ada di depan adalah bit Individual/Group (I /G). jika nilainya 0, kita bisa menganggap bahwa alamat itu adalah alamat yang sebenarnya dari alamat tersebut, dan alamat ini akan muncul di MAC header. Jika nilainya 1 , kita bisa menganggap bahwa alamat ini mewakili alamat broadcast atau multicast di Ethernet, atau alamat broadcast dan fungsional di Token Ring dan FDDI . Bit berikutnya adalah bit G/L (juga dikenal sebagai U/L, di mana U berart universal). Jika bit ini diset ke-0 ia mewakili alamat yang diadministrasikan secara global (misalnya oleh IEEE). Jika bit ini diset ke 1, ia mewakili alamat yang diadministrasikan secara local (misalnya oleh DECnet, sebuah vendor). Ke-24 bit di bagian belakang dari sebuah alamat Ethernet mewakili kode yang diadministrasikan secara local (jika ada) atau biasanya kode yang ditetapkan oleh perusahaan yang memanufaktur kartu network. Bagian ini dimulai dengan 24 buah bit 0 untuk kartu adapter pertama yang dibuat dan berlanjut sampai 24 buah bit untuk kartu adapter terakhir (atau 1 6.777.21 6 buah kartu adapter). Banyak pembuat kartu adapter yang menggunakan ke-24 bit terakhir ini atau ke-6 digit heksadesimal (kalau dikonversi ke heksadesimal) sebagai 6 karakter terakhir dari nomor seri kartu adapter yang dibuatnya.

Lanjutan tentang Frame > frame-ethernet.html