Please enable JavaScript.
Coggle requires JavaScript to display documents.
Network Access - Coggle Diagram
Network Access
Physical Layer Protocols
Physical Layer Standards terdiri dari sirkuit elektronik, media, dan konektor yang dikembangkan oleh para insinyur.
Physical Layer Standards address three functional area:
.
- Physical Components
.
perangkat keras elektronik, media, dan konektor lain yang mengirimkan dan membawa sinyal untuk mewakili bit.
.
- Encoding
.
Encoding atau line encoding adalah metode untuk mengubah aliran bit data menjadi "kode" yang telah ditentukan.
.
- Signaling
physical layer harus menghasilkan sinyal listrik, optik, atau nirkabel yang mewakili angka "1" dan "0" di media. Metode merepresentasikan bit disebut metode pensinyalan.
.
Sinyal dapat dikirim dengan salah satu dari dua cara berikut:
.
- Asynchronous: Sinyal data ditransmisikan tanpa sinyal clock terkait.
.
- Synchronous: Sinyal data dikirim bersama dengan sinyal clock yang terjadi pada jangka waktu yang sama yang disebut sebagai waktu bit.
Tiga bentuk dasar media jaringan
.
Copper cable (Kabel Tembaga), Sinyal adalah pola pulsa listrik.
.
Fiber-optic cable (Kabel serat optik), Sinyal adalah pola cahaya.
.
Wireless (Nirkabel), Sinyal adalah pola transmisi gelombang mikro.
Bandwidth adalah kapasitas suatu media untuk membawa data.
Bandwidth digital mengukur jumlah data yang dapat mengalir dari satu tempat ke tempat lain dalam waktu tertentu. Bandwidth biasanya diukur dalam kilobit per detik (kb / s) atau megabit per detik (Mb / s).
.
Practical Bandwidth of a Network ditentukan oleh faktor berikut :
.
- The properties of the physical media (Sifat-sifat media fisik)
.
- The technologies chosen for signaling and detecting network signals (Teknologi yang dipilih untuk memberi sinyal dan mendeteksi sinyal jaringan )
Proses yang dialami data dari source node ke destination node:
.
- Data pengguna disegmentasi oleh transport layer, ditempatkan ke dalam paket-paket oleh network later, dan selanjutnya dienkapsulasi sebagai frame oleh data link layer.
.
- Physical Layer mengkodekan frame dan menciptakan sinyal gelombang listrik, optik, atau radio yang mewakili bit di setiap frame.
.
- Sinyal ini kemudian dikirim ke media satu per satu.
.
- Lapisan fisik Destination Node mengambil sinyal individu ini dari media, mengembalikannya ke representasi bit, dan meneruskan bit ke data link layer sebagai frame lengkap
Throughput adalah ukuran transfer bit melintasi media selama periode waktu tertentu.
.
Faktor yang mempengaruhi Throughput:
.
- Jumlah traffic
- Jenis traffic
- Latensi yang dibuat oleh jumlah perangkat jaringan yang ditemukan antara sumber dan tujuan
.
- Latensi mengacu pada jumlah waktu, untuk menyertakan penundaan, untuk data untuk melakukan perjalanan dari satu titik ke titik lainnya.
OSI Physical Layer menyediakan sarana untuk mengangkut bit yang membentuk data link layer frame di seluruh media jaringan. Lapisan ini menerima frame lengkap dari data link layer dan mengkodekannya sebagai rangkaian sinyal yang dikirimkan ke local media. Bit yang dikodekan yang terdiri dari bingkai diterima oleh end device atau intermediater device.
Physical Layer menghasilkan representasi dan pengelompokan bit sebagai tegangan, frekuensi radio, atau pulsa cahaya.
.
Standar untuk media tembaga ditentukan untuk:
.
- Type of copper cabling used (Jenis kabel tembaga yang digunakan)
- Bandwidth of the communication
- Type of connectors used
- Pinout and color codes of connections to the media
- Maximum distance of the media
-
Sebelum komunikasi jaringan dapat terjadi, koneksi fisik ke jaringan lokal harus dibuat terlebih dahulu.
Jenis koneksi fisik yang digunakan sangat bergantung pada pengaturan jaringan.
Koneksi fisik dapat berupa koneksi kabel menggunakan kabel atau koneksi nirkabel menggunakan gelombang radio.
Network Media
Kelebihan Media Tembaga (Copper Media) yang digunakan pada jaringan:
.
- Murah
- Mudah dipasang
- Memiliki hambatan arus listrik yang rendah.
Kelebihan Media Tembaga (Copper Media) yang digunakan pada jaringan:
.
- Dibatasi oleh jarak dan gangguan sinyal.
.
Unshielded Twisted-Pair (UTP)
.
- Outer Jacket, melindungi kabel tembaga dari kerusakan fisik
.
- Twisted-Pair, melindungi sinyal dari interferensi Color-Coded Plastic
.
- Insulation, secara elektrik mengisolasi kabel dari satu sama lain dan mengidentifikasi setiap pasangan (pair)
.
Coaxial
.
- Outer Jacket
- Braided Copper Shielding
- Plastic Insulation
- Copper Conductor
.
Coaxial Connectors
- BNC
- N type
- F type
Cooper Media Safety
.
- Pemisahan data dan pemasangan kabel daya listrik harus sesuai dengan kode keselamatan.
.
- Kabel harus terhubung dengan benar.
.
- Instalasi harus diperiksa apakah ada kerusakan.
.
- Peralatan harus diarde dengan benar.
Shielded Twisted-Pair (STP)
.
- Jacket
- Braided atau Foil Shield
- Foil Shields
- Twisted-Pairs
.
Tiga jenis utama media tembaga yang digunakan dalam jaringan:
.
- Unshielded Twisted-Pair (UTP)
.
- Shielded Twisted-Pair (STP)
.
- Coaxial
.
Nilai waktu dan tegangan pulsa listrik rentan terhadap gangguan dari dua sumber:
.
- Electromagnetic interference (EMI) or Radio Frequency Interference (RFI) - Sinyal EMI dan RFI dapat mendistorsi dan merusak sinyal data yang dibawa oleh media tembaga.
.
- Crosstalk - Gangguan yang disebabkan oleh medan listrik atau magnet dari suatu sinyal pada satu kabel ke sinyal di kabel yang berdekatan.
Saat digunakan sebagai media jaringan, kabel Unshielded Twisted-Pair (UTP) terdiri dari empat pasang kabel berkode warna yang telah dipilin menjadi satu dan kemudian dibungkus dalam selubung plastik fleksibel.
Kabel UTP sesuai dengan standar yang ditetapkan bersama oleh TIA / EIA. Secara khusus, TIA / EIA-568A menetapkan standar kabel komersial untuk instalasi LAN dan standar yang paling umum digunakan di lingkungan kabel LAN.
.
Beberapa elemen yang didefinisikan adalah:
- Jenis kabel
- Panjang kabel
- Konektor
- Pemutusan kabel (Cable termination)
- Metode pengujian kabel
Types of UTP Cable
.
- Ethernet Straight-through ,
- Menghubungkan network host jaringan ke network device seperti switch (sakelar) atau hub.
.
- Ethernet Crossover
- Menghubungkan dua network hosts
- Menghubungkan dua intermediary devices (switch to switch, atau router to router)
.
- Rollover
- Menghubungkan workstation serial port ke router console port, menggunakan adaptor (adapter)
Setelah instalasi, penguji kabel UTP harus digunakan untuk menguji parameter berikut:
- Wire map
- Cable length
- Signal loss due to attenuation (pelemahan)
- Crosstalk
Optical fiber cable adalah untaian transparan yang sangat tipis namun sangat tipis dari kaca yang sangat murni (silika) tidak lebih besar dari sehelai rambut manusia. Bit dikodekan pada serat sebagai impuls cahaya. Kabel serat optik bertindak sebagai pemandu gelombang, atau "pipa ringan", untuk mengirimkan cahaya di antara kedua ujungnya dengan kehilangan sinyal yang minimal.
Kelebihan Optical Fiber Cable, yaitu:
.
- Memungkinkan transmisi data melalui jarak yang lebih jauh dan pada bandwidth yang lebih tinggi (kecepatan data) daripada media jaringan lainnya.
.
- Tidak seperti kabel tembaga, kabel serat optik dapat mengirimkan sinyal dengan atenuasi yang lebih sedikit dan sepenuhnya kebal terhadap EMI dan RFI.
Meskipun serat optik sangat tipis, serat ini terdiri dari dua jenis kaca dan protective outer shield, yaitu:
.
- Core
- Terdiri dari kaca murni dan merupakan bagian dari serat tempat cahaya dibawa.
.
- Cladding
- Kaca yang mengelilingi inti dan bertindak sebagai cermin.
.
- Jacket
- Biasanya jaket PVC yang melindungi inti dan kelongsong.
Kabel serat optik secara luas dapat diklasifikasikan menjadi dua jenis:
.
- Single Mode-Fiber (SMF)
- Small core
- Less dispersion
- Suited for long distance applications
- Uses lasers as the light source
- Commonly used with campus backbones for distances of several thousand meters
.
- Multimode Fiber (MMF)
- Larger core than single mode cable
- Memungkinkan dispersi yang lebih besar dan karena itu, kehilangan sinyal
- Suited for long distance applications, but shorter than single mode
- Uses LEDs as the light source
- Commonly used with LANs or distances of a couple hundred meters within a campus network
Fiber Optic Connectors
.
- Straight-Tip (ST) Connectors
- Subscriber Connector (SC) Connectors
- Lucent Connector (LC)
.
Common Fiber Patch Cords
- SC-SC Multimode Patch Cord
- LC-LC Single-mode Patch Cord
- ST-LC Multimode Patch Cord
- SC-ST Single-mode Patch Cord
Tiga jenis umum dari fiber-optic termination dan splicing errors , yaitu:
.
- Misalignment:
- Media serat optik tidak tepat sejajar satu sama lain saat digabungkan.
.
- End gap
- Media tidak sepenuhnya bersentuhan di sambungan atau sambungan.
.
- End finish
- Ujung media tidak terpoles dengan baik atau ada kotoran saat terminasi.
Masalah implementasi media serat optik meliputi:
.
- Lebih mahal (biasanya) daripada media tembaga dengan jarak yang sama (tetapi untuk kapasitas yang lebih tinggi)
.
- Keterampilan dan peralatan yang berbeda diperlukan untuk mengakhiri dan menyambungkan infrastruktur kabel
.
- Penanganan lebih hati-hati dibanding media tembaga
Wireless memiliki beberapa area yang menjadi perhatian termasuk:
.
- Coverage area
- Teknologi komunikasi data nirkabel bekerja dengan baik di lingkungan terbuka. Namun, bahan konstruksi tertentu yang digunakan pada bangunan dan struktur, dan medan setempat, akan membatasi cakupan efektif.
.
- Interference
- Wireless rentan terhadap interferensi dan dapat terganggu oleh perangkat umum seperti telepon nirkabel rumah tangga, beberapa jenis lampu fluoresen, oven microwave, dan komunikasi nirkabel lainnya.
.
- Security
- Jangkauan komunikasi nirkabel tidak memerlukan akses ke untaian fisik media (physical strand of media)
Empat standar yang umum untuk komunikasi data yang berlaku untuk wireless media adalah:
.
- Standard IEEE 802.11
- Wireless LAN (WLAN) technology, biasa disebut sebagai Wi-Fi,
.
- Standard IEEE 802.15
- Wireless Personal Area Network (WPAN) standard, umumnya dikenal sebagai "Bluetooth", menggunakan proses penyandingan perangkat untuk berkomunikasi dalam jarak dari 1 hingga 100 meter.
.
- Standard IEEE 802.16
- Umumnya dikenal sebagai Worldwide Interoperability for Microwave Access (WiMAX), menggunakan topologi point-to-multipoint untuk menyediakan akses broadband nirkabel.
Secara umum, Wireless LAN membutuhkan perangkat jaringan berikut:
.
- Wireless Access Point (AP)
- Memusatkan sinyal wireless dari pengguna dan menghubungkan, biasanya melalui kabel tembaga, ke infrastruktur jaringan berbasis tembaga yang ada, seperti Ethernet.
.
- Wireless NIC adapters
- Menyediakan kemampuan komunikasi nirkabel ke setiap host jaringan.
-
Media Access Control
Metode kontrol akses media yang digunakan bergantung pada:
.
- Topology
- Bagaimana koneksi antara node muncul ke lapisan data link.
.
- Media sharing
.
Bagaimana node berbagi media. Berbagi media bisa point-to-point seperti dalam koneksi WAN atau berbagi seperti di jaringan LAN.
LAN and WAN Topologies dapat dilihat dengan dua cara:
.
- Physical topology
- Mengacu pada koneksi fisik dan mengidentifikasi bagaimana end devices dan infrastructure devices seperti routers, switches, dan wireless access points saling berhubungan.
.
- Logical topology
- Mengacu pada cara jaringan mentransfer frame dari satu node ke node berikutnya.
WAN biasanya saling berhubungan menggunakan physical topologies berikut:
.
- Point-to-Point
- secara langsung menghubungkan dua node
.
- Hub and Spoke
-
- Mesh
Metode akses media yang digunakan oleh data link protocol ditentukan oleh logical point-to-point topology, bukan physical topology. Ini berarti bahwa koneksi logical point-to-point antara dua node mungkin tidak selalu antara dua node fisik di setiap ujung single physical link.
Dalam point-to-point networks data dapat mengalir dengan salah satu dari dua cara berikut:
.
- Half-duplex communication
- Kedua perangkat dapat mengirim dan menerima pada media tetapi tidak dapat melakukannya secara bersamaan.
.
- Full-duplex communication
- Kedua perangkat dapat mengirim dan menerima pada media secara bersamaan.
Di shared media LANs, end devices dapat dihubungkan menggunakan physical topologies:
.
- Star
- Extended star or hybrid
- Bus
- Ring
Ada dua basic media access control methods for shared media:
.
- Contention-based access:
- Semua node bersaing untuk menggunakan media, tetapi memiliki plan jika ada benturan.
.
- Controlled access
- Setiap node memiliki waktunya sendiri untuk menggunakan medianya.
Contention-Based Access
.
Karakteristik:
.
- Stasiun dapat mengirimkan data kapan saja
- Ada benturan (Collisions exist)
- Ada mekanisme untuk menyelesaikan perselisihan media resolve contention
Logical Multi-Access Topology memungkinkan sejumlah node untuk berkomunikasi dengan menggunakan media bersama yang sama (same shared media)
Controlled Access
.
Karakteristik
.
- Perangkat yang ingin mengirim harus menunggu giliran
- Tidak ada tabrakan (No collisions)
- Dapat menggunakan metode penerusan token (token passing method)
Logical Ring Topology
.
Dalam logical ring topology, setiap node pada gilirannya menerima frame.
Jika frame tidak dialamatkan ke node, node meneruskan frame ke node berikutnya. Ini memungkinkan sebuah cincin untuk menggunakan controlled media access control technique yang disebut token passing (penerusan token).
Fragile Environment
.
Greater effort needed to ensure delivery = higher overhead = slower transmission rates
.
Dalam fragile environment, diperlukan lebih banyak kontrol untuk memastikan pengiriman. Bidang header dan trailer karena lebih banyak informasi kontrol diperlukan.
.
Protected Environment
.
Less effort needed to ensure delivery = lower overhead = faster transmission rates
.
Dalam protected environment, kita dapat mengandalkan frame yang tiba di tujuannya. Kontrol yang lebih sedikit diperlukan, menghasilkan bidang yang lebih kecil dan bingkai yang lebih kecil.
Ethernet frame header fields:
.
- Start Frame field, menunjukkan frame awal
- Source and Destination Address fields, menunjukkan node sumber dan tujuan pada media.
- Type field, menunjukkan layanan lapisan atas yang terdapat dalam bingkai.
Layer 2 Address
.
Logical Multi-Access Topology
.
- Multi-access frame memiliki banyak kemungkinan tujuan.
.
- Data link layer addresses diperlukan
.
Logical Point-to-Point Topology
.
- Point-to-Point Frame hanya memiliki 1 kemungkinan tujuan.
.
- Data link layer addresses tidak diperlukan
Frame Trailer
.
- Frame Check Sequence (FCS)
- Bidang ini digunakan untuk error checking.
.
- Stop Frame atau Frame Trailer
- Bidang opsional yang digunakan jika panjang frame tidak ditentukan di bidang Jenis / Panjang. Ini menunjukkan end of the frame saat dikirim.
Protokol lapisan data link yang umum meliputi:
.
- Ethernet Protocol
.
- Data Link Layer Protocol yang umum digunakan pada LANs
.
- Memiliki beberapa bidang atau fields, yaitu Preamble, Destination Adresss, Source Address, Type, Data or payload, Frame Check Sequence (FC)
.
- Point-to-Point Protocol
.
- Data Link Layer Protocol yang umum digunakan pada WANs
.
- Memiliki beberapa bidang atau fields, yaitu Flag, Address, Control, Protocol, Data, Frame Check Sequence (FCS)
.
- 802.11 Wireless LAN Protocol
.
- Standar IEEE 802.11 biasanya disebut sebagai Wi-Fi
.
- Memiliki beberapa bidang atau fields, yaitu Protocol Version, Type and Subtype, To DS, From DS, More Fragments, Retry, Power Management, More Data, Wired Equivalent Privacy (WEP), Order, Duration/ID, Destination Address (DA), Source Address (SA), Receiver Address (RA), Fragment Number, Sequence Number, Transmitter Address (TA), Frame Body, FCS