Atm (Asynchronous Transfer Mode)

ATM (ASYNCHRONOUS TRANSFER MODE) 1. DESKRIPSI Asynchronous Transfer Mode (ATM) adalah teknologi switching dan multiplexing, dimaksudkan untuk memindahkan berbagai jenis trafik (data, suara, video, audio) dengan cepat dan efisien. Circuit switching umumnya mensyaratkan bahwa paket di set ke posisi dalam frame berulang, misalnya sinkron dalam waktu, langkah, sesuai dengan aplikasi dan / atau jam jaringan. transmisi Asynchronous memungkinkan sel-sel yang akan diposisikan di mana saja dalam data stream. ATM saat ini memiliki kecepatan 155Mbps (OC-3 port), 622Mbps (OC-12 port), 1,2 Gbps dan 2,5 Gbps. Karena sel-sel tetap dalam panjang (53 oktet atau byte) daripada variabel seperti frame Ethernet, mereka dapat diaktifkan pada perangkat keras daripada perangkat lunak dan ini mendapatkan kecepatan yang lebih tinggi dari yang dapat dicapai oleh Ethernet, Token Ring dan FDDI. ATM sangat fleksibel dan memungkinkan berbagai jenis media seperti suara, video, file data transmisi dll, masing- masing dikelola oleh jaringan secara berbeda video, misalnya bisa sangat rentan terhadap penurunan mendadak dalam performa jaringan seperti kecepatan video yang bervariasi sangat mengganggu. ATM memungkinkan sirkuit dengan bandwidth terjamin dan persyaratan yang berbeda yang akan dibentuk secara bersamaan Layanan. Kualitas (QoS) dapat diatur dan ditetapkan pada tahap koneksi menggunakan parameter seperti delay, jitter delay dan tingkat kesalahan berdasarkan aplikasi dan negara jaringan pada saat koneksi. Dua prioritas untuk lalu lintas didefinisikan; prioritas tinggi dan prioritas rendah prioritas. lalu lintas rendah akan diabaikan jika ada masalah kemacetan saklar. ATM Meskipun bukan jenis jaringan broadcast, multicast didukung untuk aplikasi seperti suara dan video conferencing. ITU-T telah

1 e g a P

Kelompok 1 - Asynchronous Transfer Mode

mengadopsi ATM sebagai metode transfer data dalam Broadband ISDN (BISDN, I.121) karena kemampuan ini. Tidak ada media bersama atau protokol yang berbasis di ATM, masing-masing perangkat memiliki 155Mbps semua itu sendiri.. Dalam ATM Anda dapat multipleks 'sel stream' yang mungkin untuk aplikasi yang berbeda, sistem bekerja di 'koneksi' berorientasi modus urutan dengan demikian menjamin sel untuk sel-sel dalam sambungan tertentu. ATM memiliki dua tingkat: transportasi dan switching. Di tingkat transportasi, performa ATM mirip dengan komunikasi teknologi digital lainnya. Dalam tingkat switching inilah di mana ATM membawa hasil yang luar biasa. Biasanya, paket dan frame memerlukan switch pintar yang dikendalikan oleh perangkat lunak yang bergerak lambat untuk memindahkan mereka melalui jaringan. Bila menggunakan ATM, bagaimanapun sel kecil berukuran seragam bergerak melalui switch tanpa perlu bantuan software. Sel-sel sudah tahu rute yang akan diambil dan tidak perlu memperlambat untuk mencari tanda-tanda jalan atau berhenti untuk mendapatkan petunjuk.

2. NETWORK LAYER DI DALAM JARINGAN-JARINGAN ATM Model layer pada ATM tidak memetakan pada layer-layer OSI dengan baik, yang menyebabkan ambiguitas. Data link layer OSI berkaitan dengan pembentukan frame dan protocol transfer di antara dua buah mesin pada kabel (atau serat optik) yang secara fisik sama. Protokol

data link layer

merupakan protokol ber-hop tunggal. Protokol-protokol ini tidak berkaitan dengan koneksi end-to-end karena tidak dapat terdapat switching dan routing pada data link layer. Tentang hal ini tidak ada yang meragukan. Network layer merupakan layer paling bahwa yang menghubungkan sumber ke tujuan, jadi layer ini melibatkan switching dan routing (yaitu, merupakan multihop). ATM layer berfungsi untuk memindahkan sel dari sumber ke tujuan dan melibatkan algortima routing dan protokol-protokol yang terdapat pada switch-switch ATM. ATM layer juga berkaitan dengan


2 e g a P

pengalamatan global. Jadi berdasarkan fungsinya, ATM layer membentuk tugas yang diharapkan network layer. ATM layer tidak menjamin 100 persen reliable, tapi hal itu tidak diperlukan oleh protokol network layer. Keadaaan yang membingungkan timbul karena banyak masyarakat ATM menganggap ATM layer sebagai data link layer, atau pada saat melakukan emulsi LAN, bahkan dianggap physical layer. Banyak orang di masyarakat internet juga menganggap sebagai data link layer karena mereka ingin menaruh IP di atas layer ini, dan membuat ATM layer sebagai data link layer yang cocok dengan yang diinginkannya. (walaupun sebagai kelanjutan dari alas an ini, bagi masyarakat internet, semua jaringan beroperasi pada data link layer, apapun karakteristik fisiknya). Satu-satunya masalah adalah bahwa ATM layer tidak memiliki karakteristik protokol data link layer : protokol ber-hop tunggal yang digunakan oleh mesin yang berada di ujung kabel lainnya. Sebaliknya, ATM layer memiliki karakteristik protokol network layer: rangkaian virtual end-toend, switching, dan routing. ATM layer adalah connection oriented, baik layanan yang ditawarkan maupun cara beroperasinya secara internal. Elemen dasar ATM layer adalah rangkaian virtual (resminya disebut saluran virtual). Rangkaian virtual umumnya suatu koneksi dari sebuah sumber ke sebuah tujuan, walaupun koneksi multicast juga diizinkan. Rangkaian virtual bersifat unidirectional, tapi suatu pasangan rangkaian dapat dibuat pada saat bersamaan. Kedua bagian pasangan itu diberi alamat oleh identifier yang sama, sehingga secara efektif rangkaian virtual merupakan full duplex. Akan tetapi, kapasitas saluran dan karkteristik lain pada masing-masing arahnya dapat berbeda dan bahkan dapat menjadi nol bagi salah satu arahnya. ATM layer tidak biasa dipakai untuk protokol connection-oriented yang tidak menyediakan acknowledgment. Alasannya adalah bahwa ATM layer dirancang untuk digunakan pada jaringan serat optik, yang bersifat


3 e g a P

sangat reliable. Terdapat anggapan bahwa meninggalkan error ke layer yang lebih tinggi adalah adekuat. Akhirnya, pengirim acknowledgment pada data link layer atau network layer benar-benar hanya merupakan suatu optimasi saja. Bila suatu pesan yang dikirimkannya tidak di-ackowledge dalam waktu yang tepat, maka transport layer dapat mengirimkan lagi seluruh pesannya. Selain itu, jaringan ATM sering kali digunakan untuk lalu-lintas realtime, seperti misalnya audio dan video. Untuk jenis lalu-lintas seperti ini, pentransmisian ulang sel yang buruk merupakan hal yang lebih buruk dibandingkan

dengan

hanya

mengabaikannya.

Untuk

menutupi

kekurangannya dalam hal acknowledgment, ATM layer sangat menjamin sel yang dikirimkan dengan suatu rangkaian virtual tidak pernah tiba tanpa dalam keadaan terurut. Subnet ATM diizinkan membuang sel bila terjadi kemacetan tapi harus mengurutkan kembali sel-sel yang dikirimkan pada rangkaian sebuah rangkaian tunggal. Disamping itu, tidak ada jaminan pengurutan bagi sel yang dikirimkan pada rangkaian virtual yang berbeda. Misalnya bila sebuah host mengirimkan sel pada rangkaian virtual 10 dan kemudian mengirimkan sel pada rangkaian virtual 20 ke tujuan yang sama, mungkin saja yang sela yang dikirimkan kedua akan tiba lebih dahulu. Bila dua buah sel dikirimkan pada sebuah rangkaian virtual yang sama, sel pertama akan selalu tiba lebih dahulu.

3. KEUNTUNGAN ATM Berikut beberapa di antara banyak manfaat ATM: a. Skalabilitas pada jarak (cocok untuk kedua teknologi WAN dan LAN). b. Skalabilitas dalam kecepatan (dari Mbs ke rasio GbS). c. Cocok untuk beberapa jenis lalu lintas (data, suara, video, audio). d. Mengaktifkan aplikasi baru. e. Mendukung banyak pengguna. f.

Kompatibilitas untuk berbagai jaringan fisik - dapat diangkut melalui berbagai jaringan fisik.


4 e g a P

g. Menyederhanakan manajemen jaringan- dengan menggunakan teknologi yang sama untuk semua tingkat jaringan. h. Tambahan kemampuan yang dapat ditingkatkan. i.

Berbasis standar, menghasilkan arsitektur yang berlaku lama.

4. KEKURANGAN ATM Di sisi lain, ATM juga beberapa kelemahan: a. Overhead sel header (5 byte per sel). b. Mekanisme kompleks untuk mencapai QoS (Quality of Service). c. High cost. Biaya tinggi.

5. DASAR POIN ATM melibatkan beberapa konsep dasar: a. Sel cukup kecil untuk masuk ke dalam ruang yang terlalu kecil untuk paket yang lebih besar atau bingkai, sehingga memungkinkan kecepatan dan efisiensi. b. Rute lalu lintas yang direncanakan sebelumnya. c. Switching dilakukan tanpa memerlukan perangkat lunak memakan waktu. d. Payload pemeriksaan kesalahan dan koreksi dilakukan hanya pada node tujuan, tidak pada setiap hop di sepanjang jalan.

6. KONEKSI ATM Permanent Virtual Circuit (PVC) - koneksi logis antara dua end system yang, seperti namanya, permanen. Artinya adalah bahwa hal itu biasanya dibuat jauh sebelum digunakan dan tetap di tempat untuk waktu yang lama sampai sambungan tidak diperlukan lagi. Path routing adalah permanen. Bandwidth dialokasikan untuk PVC baik digunakan atau tidak. Secara konseptual, PVC seperti layanan jalur pribadi. Dua jenis PVC yang tersedia: Virtual Path Connection (VPC) dan Virtual Channel Connection(VCC). 

Switched Virtual Circuit (SVC) - koneksi logis antara dua pelanggan yang didirikan dan didekonstruksi dengan akses dan prosedur pensinyalan


5 e g a P

jaringan(call setup diperlukan). jalan Routing bersifat sementara (hanya selama sambungan diperlukan). Bandwidth dialokasikan secara dinamis seperti yang diperlukan. 

Signaling - Signaling adalah proses menyiapkan jalur routing sementara sebelum sambungan dibuat (path routing berada di semua tabel routing di sepanjang jalur tersebut). Satu pihak menelepon meminta sambungan. Pihak yang dipanggil

harus melihat apakah itu mungkin. Jika mungkin, mengirim pesan kembali. Switch mengatur tabel routing untuk membuat koneksi. Setelah koneksi terakhir diakui diterima, tabel routing setup, dan siap untuk sambungan tersebut. Proses yang terjadi saat routing sel melalui switch ATM (fungsi yang melakukan switching): a. VPI / VCI Translation : Switch mengubah nilai di header untuk routing yang tepat (VPI / VCI alamat ini hanya berlaku be rlaku pada setiap link). b. Routing: menentukan port output yang benar untuk sel dengan menggunakan tabel routing untuk routing ke saklar berikutnya. c. Buffer: dapat menyimpan sel sementara di buffer sampai dapat disampaikan Jalur Koneksi Virtual (VPC) yang diaktifkan tergantung pada VPI. Virtual Channel Connections (VCC) didasarkan pada nilai-nilai VPI dan VCI dan dapat ditugaskan dalam VPC. Sebuah Permanent Virtual Path (PVP) sudah diatur secara manual menetapkan VCIs ke jalur yang unik. Permanent Virtual Circuit (PVC) adalah sirkuit dikonfigurasi secara manual sedangkan Switched Virtual Circuit (SVC) secara dinamis membuat dan dihapus bila diperlukan. Langkah-langkah berikut ini menggambarkan call setup SVC:

6 e g a P


a. Sambungan permintaan dengan mengirim stasiun. b. Switch ATM Penerimaan Call Control (CAC) memverifikasi bahwa panggilan dapat didukung. c. Jika panggilan tidak dapat didukung maka panggilan tersebut akan ditolak, dinyatakan jaringan ini membutuhkan stasiun penerima untuk menverifikasi bahwa ia dapat menerima panggilan tersebut. d. Jika penerima dapat menerima panggilan tersebut maka SVC ditetapkan dinyatakan permintaan panggilan ditolak. e. VPI/VCIs Sebuah

adalah penyedia

setup layanan

untuk

biasanya

durasi

menyediakan

panggilan. PVC

untuk

pelanggan. Jika PVC telah ditetapkan, maka pelanggan akan disajikan dengan sirkuit pada antarmuka yang dapat mampu E1, T1, OC-3 dll dengan referensi sirkuit. Selain itu, operator akan memberikan rincian virtual circuit misalnya VPI = 1, VCI = 31 serta rincian tentang lalu lintas membentuk yang telah dibentuk di jaringan operator. Lalu lintas membentuk rincian penting karena jika router klien telah dibentuk salah maka arus lalu lintas sub-optimal akan menghasilkan. Sebuah contoh akan menjadi sirkuit E1 dengan PVC dibentuk untuk memberikan Diterima Cell Rate (SCR) dari 960kbps dan Peak Cell Rate (PCR) dari 1920kbps. selular juga akan memberikan rincian ukuran burst maksimum sel misalnya 100 sel diperbolehkan dalam setiap meledak satu (480 Bytes max burst). Dalam hal aliran data riil maksimum aliran data akan sesuatu di wilayah 800kbps (bukan 960kbps karena header sel). Jika pelanggan mencoba untuk memaksa SCR sampai 1920kbps pada router, maka sel-sel yang membawa data tambahan yang ditekan link akan subyek memiliki Rugi Cell Prioritas (CLP) bit yang ditetapkan. Ini akan menghasilkan lalu lintas tambahan pelanggan yang dibuang, yang mengarah ke protokol lapisan atas seperti TCP untuk mengirim ulang sel. throughput yang bisa berakhir


7 e g a P

memburuk untuk sesuatu seperti 300-400kbps pada contoh di atas, bukan 1800kbps yang seharusnya diharapkan. Jika pelanggan ingin menggunakan 1920kbps kemudian mereka harus menegosiasikan kesepakatan dengan penyedia untuk sampai SCR untuk 1920kbps dan dengan demikian menghentikan CLP bit yang ditetapkan.

7. ATM LAYERS ARSITEKTUR Tumpukan Lapisan protokol ATM terdiri dari 3 lapisan: a. Adaptasi layer (AAL) - Berinteraksi dengan lapisan yang lebih tinggi untuk mendapatkan informasi pengguna yang dapat dimasukkan/diekstrak ke dari byte payload 48. Lapisan AAL ini kemudian dibagi lagi menjadi Konvergensi dan Segmentasi dan reassembly (SAR) sub-lapisan. SAR sub-layer bertanggung jawab atas mengiris sampai sedikit aliran kontinyu ke dalam sel ATM (segmentasi) dan sebaliknya - merekonstruksi aliran bit dari sel-sel ATM (reassembly). Convergence Sub-layer menyediakan kelas pelayanan yang berbeda dan berbagai tugas lainnya. AAL segmen ini lebih besar dari paket Frame Relay, X.25, Ethernet dan lain-lain ke dalam sel dan kembali lagi. Selain itu mengurus aplikasi yang membutuhkan Bit Harga Konstan (CBR) dan Bit Tarif Variabel (VBR). Kedua sub-lapisan dalam AAL yang melakukan fungsi-fungsi ini adalah sublapisan Convergence (CS) dan sublapisan Segmentasi dan reassembly (SAR). Ini adalah rinci di header lapisan adaptasi yang berada di antara header sel ATM dan data payload. CS menyediakan hubungan waktu antara sumber dan tujuan untuk RBM dan VBRs, ditambah lagi menyediakan modus yang benar untuk koneksi berorientasi jasa atau connectionless. Bagian Umum (CP) bekerja sama dengan SAR dan memberikan informasi manajemen dan Layanan Tertentu (SS) sublapisan khusus untuk jenis layanan.

8 e g a P


SAR memeriksa paket-paket, menentukan jumlah sel yang diperlukan untuk setiap paket dan menciptakan SAR-PDUs yang merupakan muatan dari 48-byte. Header 5-byte kemudian ditambahkan untuk membentuk sel ATM. Tabel berikut ini menjelaskan kelas-kelas yang berbeda dalam layanan B-ISDN: b. lapisan ATM - Menambahkan / menghapus header 5 byte ke payload dan multiplexes semua sel dari berbagai koneksi ke sungai-sel tunggal untuk lapisan

fisik.

Ini

juga

menerjemahkan

arah

untuk

sel

untuk

memungkinkan mereka beralih melalui hubungan virtual. c. Lapisan fisik - Mengubah sek ke format listrik atau optik yang sesuai, sambil mengontrol pengiriman dan penerimaan bit pada medium fisik. Hal ini juga melacak batas-batas sel sel ATM dan paket ke jenis frame yang sesuai dengan media fisik. Lapisan fisik lebih jauh dibagi lagi menjadi Transmisi Konvergensi dan Fisik sub-lapisan menengah.

8. KATEGORI LAYANAN ATM Setelah melakukan cukup banyak trial dan error pada spesifikasi ATM versi 4.0, menjadi semakin jelas bahwa jenis lalu-lintas jaringan ATM mempunyai

bermacam-macam

layanan

yang

diperlukan

pelanggan.

Akibatnya, standard telah diubah secara eksplisit kedalam daftar kategori layanan yang umum dipakai, sehingga memungkinkan vendor peralatan dapat mengoptimasi papan adaptor dan switch-switch-nya bagi sebagian atau seluruh ketegori layanan itu. Beberapa kategori layanan yang dianggap penting ditunjukkan pada tabel 1. Kelas CBR (Constant Bit Rate-Laju bit tetap)

ditunjukan untuk

mengemulasi suatu kabel tembaga atau serat optik. Bit ditaruh pada salah satu ujung dan bit-bit itu akan muncul di ujung lainnya. Tidak terdapat pemeriksaan error, kontrol aliran, atau pemrosessan lainnya dilakukan. Walaupun begitu, kelas ini cukup penting untuk membuat transisi yang halus


9 e g a P

antara sistem telepon saat ini dengan sistem B-ISDN di masa mendatang , karena seluruh PCM voice-grade, rangkaian T1, dan sebagaian sistem telepon lainnya menggunakan transmisi bit yagn konstan dan sinkron. Pada kelas CBR, seluruh lalu-lintas ini dapat di bawa secara langsung oleh sistem ATM. CBR juga merupakan suite dengan aliran-aliran audio dan video interaktif lainnya.

KELAS

DESKRIPSI

CONTOH

CBR

Kelajuan bit konstan

T1 circuit

RT-VBR

Kelajuan bit variabel; real time

Real-time videoconferencing

NRT-VBR

Kelajuan bit variabel; tidak real time

Multimedia email

ABR

Kelajuan bit bisa di peroleh

Browsing the web

UBR

Kelajuan bit tidak tertentu

Background file transfer

Tabel 1. Kategori Layanan-Layanan ATM.

Kelas lainnya, yaitu VBR (Variable Bit Rate-Kelajuan bit yang

berubah-ubah), dibagi menjadi dua subkelas. Kedua subkelas itu adalah realtime (RT) dan non real-time. RT-VBR ditunjukan untuk layanan khusus yang mempunyai kelajuan bit yang berubah-ubah yang dikombinasikan dengan persyaratan real time yagn ketat, seperti misalnya video terkompresi interaktif

(contohnya,

videovonferencing).

Sehubungan

dengan

cara

dilakukan MPEG dan karya-karya berpola terkompresi lainnya, dimana suatu frame basis lengkap yang diikuti oleh sejumlah perbedaan antara frame saat ini dengan frame basis, laju transmisi sangat berubah-ubah dengan waktu (Pacha dan ElZarki, 1994). Disamping adanya perubahan-perubahan ini, penting sekali bahwa jaringan ATM tidak mangandung guncangan-guncangan pada pola sel yang datang, karena hal ini akan menyebabkan tampilan menjadi terlihat tersendat-sendat. Dengan kata lain, baik delay rata-rata maupun variasi delay


0 1 e g a P

sel harus secara ketat dikontrol. Sebaliknya, bit atau sel yang hilang dapat ditolerir dan dapat diabaikan. Subkelas

VBR

lainnya

ditujukan

bagi

lalu-lintas

yagn

lebih

mengutamakan ketepatan waktu pengiriman dan sejumlah guncanganguncangan dalam kapasitas tertentu masih bisa di tolerir oleh aplikasi. Misalnya email multimedia pada umumnya di-spool ke disk lokal terlebih dahulu sebelum ditampilkan di layar, maka perubahan waktu yang terjadi sewaktu pengiriman sel dapat dihilangkan sebelum email itu dibaca. Kategori layanan ABR (Avaliable Bit Rate-Kelajuan Bit yang Tersedia) dirancang untuk lalu-lintas yang meletup-letup yagn benadwidthnya secara kasar dapat di ketahui. Sebuah contoh namun, yaitu perusahaan yang mengkoneksikan kantor-kantornya dengan sejumlah saluran sewa. Biasanya, perusahaan mempunyai sebuah pilihan dalam menempatkan kapasitas yagn cukup untuk menangani beban puncak, yang menyebabkan sebagian saluran akan merupakan merupakan bagian-bagian yang idle sepanjang harinya, harinya, atau dengan menempatkan kapasitas yagn cukup bagi beban minimum, yang akan menyebabkan kemacetan selama saat-saat sibuk. Penggunaan layanan ABR menghindarkan pembuatan komitmen jangka panjang untuk menggunakan bandwidth yang tetap. Dengan ABR adalah mungkin untuk mengatakan, misalnya, bahwa kapasitas antara dua titik harus selalu 5 Mbps, padahal memiliki puncak sampai 10 Mbps. Kemudian sistem akan menjamin 5 Mbps setiap saat, dan akan menyediakan 10 Mbps bila diperlukan tetapi tidak dijamin. ABR merupakan satu-satunya kategori layanan dimana jaringan menyediakan umpan balik kelajuan ke pengirim. Yang meminta pengirim untuk

mengurangi

kelajuan

apabila

terjadi

kemacetan.

Dengan

mengasumsikan bahwa pengirim memenuhi permintaan itu, kehilangan sel pada ABR diperkirakan cukup rendah. Perjalanan dengan ABR mirip dengan penumpang yang berstatus penumpang tunggu (standby): bila terdapat


1 1 e g a P

tempat duduk kosong yang tersisa, makan penumpang tersebut dapat diangkut tanpa harus mengalami delay. Semua sel UBR juga diterima, dan bila terdapat kapasitas yang tersisa, maka sel-sel itu juga akan diantarkan. Akan tetapi bila terjadi kemacetan, sel-sel UBR akan di buang, tanpa umpan balik ke pengirim dan tidak akan mengharapkan pengirim akan mengurangi kecepatan. Melanjutkan analogi standby diatas, pada UBR, seluruh penumpang standby dapat dinaikan ke pesawat, akan tetapi apabila ditengah perjalanan pilot mengalami kekurangan bahan bakar, maka para penumpang standby tersebut tanpa basa-basi lagi akan dilempar keluar melalui pintu darurat, agar UBR terasa lebih menarik, carrier membuat UBR lebih murah dibanding kelas-keals lainnya. Bagi aplikasi yang tidak memiliki kendala pengataran dan akan melakukan kontrol error dan kontrol aliran sendiri, UBR merupakan sebuah pilihan yang baik, transfer transfer file, email, berita-beita USENET USENET merupakan caloncalon kuat bagi layanan UBR karena tidak satupun dari semua layanan itu memiliki karakteristik real-time. Sifat-sifat berbagai kategori layanan diatas dirangkum pada tabel 2.

KARAKTERISTIK LAYANAN

ya

NRTVBR Ya

Optional

ya

ya

Tidak

Tidak

Tidak

Tidak

ya

ya

Tidak

Tidak

Tidak

Tidak

CBR

RT-VBR

Jaminan bandwidth

Ya

Cocok untuk lalu-lintas real

ABR

time Cocok untuk lalu-lintas yang meletup-letup Umpan balik kemacetan

Tabel 2. Karakteristik kategori-kategori layanan ATM

2 1 e g a P


Kelas Layanan AAL

Atribut

KELAS LAYANAN Kelas A

Timing Bit Rate

Kelas C

Wajib

Kelas D Tidak diperlukan

Konstan

Connection Mode AAL

Kelas B

Variabel

Connection-oriented AAL1

AAL2

AAL3/4 or AAL5

Connectionless AAL3/4 or AAL5

Tabel 3. Kelas Layanan AAL

9. PENGALAMATAN PENGALAMATAN ATM Alamat ATM dapat digunakan untuk tujuan menyiapkan koneksi switch dan mempelajari pengalamatan switch tetangga. Forum ATM mendefinisikan sebuah format alamat ATM sebagai alamat 20 byte disebut Sistem Alamat ATM Akhir (AESA), dirancang untuk digun akan dengan jaringan ATM swasta (jaringan ATM publik biasanya menggunakan alamat E.164, nomor-seperti alamat telepon). Format dari AESA terdiri dari: a. 1 byte untuk mengidentifikasi alamat format (misalnya: DCC, ICD, dan NSAP). b. 2 byte untuk mengidentifikasi jaringan yang digunakan (misalnya: CISCO). c. 4 byte untuk mengidentifikasi alamat jenis jaringan (khusus untuk jaringan yang digunakan). d. 6 byte untuk alamat MAC digunakan untuk mengidentifikasi ID switch di jaringan tertentu. e. 6 byte untuk alamat MAC yang digunakan untuk alamat standar untuk router switch ATM. f.

1 byte digunakan untuk mengidentifikasi komponen emulasi LAN.

3 1 e g a P


10. STRUKTUR ATM ADAPATION LAYER AAL dibagi menjadi dua bagian utama, yang kemudian masing-masing bagian tersebut dapat dibagi lagi menjadi bagian yang lebih kecil lagi, seperti di tunjukkan pada gambar 1. Bagian atas ATM Adaption Layer dikenal sebagai convergence sublayer. Sublayer ini bertugas menyediakan interface bagi aplikasi. Sublayer ini terdiri dari sub bagian yang umum bagian semua aplikas (bagi protokol AAL tertentu) dan sub bagian spesifik aplikasi. Fungsi masinmasing bagian ini tergantung pada protokol namun dapat melakukan pembuatan frame pesan dan deteksi error. Selain itu, pada sumber, convergence sublayer bertanggung jawab dalam menerima aliran bit atau pesan yang panjangnya tidak tertentu dari aplikasi dan memecahnya menjadi satuan 44 sampai 48 byte untuk transisi. Ukuran yang pasti tergantung pada protokol, karena beberapa protokol menggunakan bagian payload 48 byte ATM untuk header-nya sendiri. Di tempat tujuan, sublayer ini menggabungakan kembali sel menjadi pesanpesan orisinil. Umurnya, batas-batas di cadangkan. Dengan kata lain, bila sumber mengirimkan empat buah pesan 512 byte, maka pesan-pesan itu akan tiba sebagai empat buah pesan 512 byte tidak akan sebagai sebuah pesan berukuran 2048 byte. Bagi aliran data, tidak terdapat batas pesan, karena itu batas-batasnya tidak perlu di cadangkan. Bagian bawah AAL di sebut sebagai SAR ( Segmentation And Reassembly) sublayer. Untuk membentuk payload sel, sublayer ini dapat menambahkan header dan trailer ke satuan-satuan data yang di berikan kepadanya oleh convergence sublayer. Payload ini kemudian diserahkan ke ATM layer untuk di transmisikan. Pada tempat tujuan, SAR sublayer menyusun kembali sel-sel menjadi pesan. Pada dasarnya SAR sublayer berkepentingan

dengan

sel,

berkepentingan dengan pesan.

sedangkan

convergence

sublayer

4 1 e g a P


Operasi generik convergence sublayer dan SAR subl yer ditunjukkan pada Gambar 2. Pada saat pesan memasuki AAL dari aplik si, convergence sublayer dapat

emberikan header dan/atau trailer kep da AAL. Pesan

kemudian di pec h menjadi satuan-satuan yang berukuran 4 byte hingga 84 byte, yang di le atkan ke SAR sublayer. SAR Sublayer dapa menambahkan header dan trailernya sendiri ke masing-masing poton an pesan dan meneruskannya e bawah ATM layer di transmisikan sebagai sel yang berdiri sendiri. Perlu di atat bahwa gambar menjelaskan kasus ya g paling umum karna bagian pro okol AAL memiliki header dan/atau trailer n ull.

Gambar 1. Model ATM yang menjalankan AAL Layer dan sublayernya

SAR sublayer juga memiliki beberapa fungsi tambaha n bagi beberapa (Tapi tidak seluru hnya) kelas layanan. Kadang-kadang sublay r ini menangani akses deteksi er ror dan multiplexing. SAR sublayer terda at pada semua kelas layanan na mun tugasnya tidak kurang dan tidak lebi

seperti diatas,

tergantung pada protokol tertentu. Komunikasi antara aplikasi dengan AAL layer mengg nakan primitive request dan primitive indication OSI standart. Komunikasi a tara 2 sub layer memakai primiti e-primitive yang berbeda.

a. AAL 1 AAL 1 merupakan protokol yang di gunakan untu pentransmisian lalu-lintas kel as A, yaitu real-time, kelajuan bit yang ko stan, lalu-lintas connection-o iented, seperti audio dan video tanpa k ompresi. Bit-bit


5 1 e g a P

dimasukkan oleh aplikasi dengan kelajuan konstan dan harus diantaskan pada sisi lainnya dengan kelajuan konstan yang sama, dengan delay, getaran (jitter), dan overhead yang minimum. Input merupakan aliran bit, tanpa batas pesan-pesan. Dalam lalu-lintas ini. Protokol pendeteksi error seperti stop-an-wait tidak di gunakan karena delay yang disebabkan oleh timeout dan transmisi ulang tidak dapat di terima. Akan tetap sel-sel yang hilang di laporkam ke aplikasi, yang kemudian harus mengambil tindakannya sendiri (bila ada) untuk memulihkan keadaan tersebut. AAL 1 menggunakan convergence sublayer dan SAR sublayer. Convergence sublayer mendeteksi sel yang hilang dan sel yang disisipkan secara salah. (Sel yang disisipkan secara salah adalah sel yang diantarkan ke tujuan yang salah sebagai akibat dari error yang tidak terdeteksi pada identifier rangkaian virtual atau idntifier lintasan virtualnya). Convergence sublayer juga menghaluskan lalu lintas yang masuk untuk menyediakan pengiriman sel-sel dengan kelajuan yang konstan. Terakhir, convergence sublayer memecah pesan-pesan input atau aliran menjasi satuan 46 atau 47 byte yang akan di berikan ke SAR sublayer untuk ditransmisikan. Pada ujung lainnya. Convergence sublayer mengekstraksi byte-byte itu dan merekonstruksinya menjadi input orisinil. Convergensi sublayer AAL 1 tidak mempunyai header pokoknya sendiri. Sebaiknya, SAR sublayer AAL 1 memiliki protokol. Format selselnya diberikan pada gambar 3. Kedua format diawali dengan header 1 byte yang berisi nomor urut 3 bit, S/N, (untuk mendeteksi sel-sel yang hilang atau disisipkan secara salah). Field ini diikuti oleh proteksi nomor urut 3 bit,, SNP, (yaitu checksum) untuk memungkinkan koreksi error tunggal dan deteksi error ganda pada urutan field. Field ini menggunakan cyclic redundancy check dengan polinominal x3 + x + 1. Bit parity genap yang mencakup byte header kemudian mengurangi kemungkinan terjadinya nomer urut yang buruk yang menyusup tanpa di ketahui.


6 1 e g a P

Sel sel AAL 1 tidak perlu diisi dengan 47 byt

secara penuh.

Misalnya, untuk mentransmisikan suara digitasi pada kel juan 1 byte per 125 detik, pe gisian satu sel dengan 47 byte berarti peng mpulan sampel dalam 5,875 milidetik. Bila delay sebelum transmisi in i tidak dapat di terima, maka sel parsial akan di kirimkan. Pada kasus i i jumlah aktual byte data p r sel sama seperti pada semua sel dan telah disetujui sebelumnya.

Gambar 2. Header d n Trailer yang dapat ditambahkan ke pesan di dala

Jaringan ATM

Gambar 3. Format sel AAL.1

Sel-sel P digunakana apabila batas-batas p esan harus di cadangkan. F ield pointer dipakai untuk memberikan of fset awal pesan berikutnya. Hanya sel-sel bernomer urut genap yang mer pakan sel-sel P, karena itu po inter berada di dalam range 0 sampai 92, un tuk menaruh sel


7 1 e g a P

P di dalam payload selnya sendiri atau sel berikutnya. Perlu di catat bahwa pola ini memungkinkan pesan mempunya panjang byte yang tidak tertentu, sehingga pesan dapat di operasikan secara kontinu dan tidak perlu di ratakan pada batas-batas selnya. Bit ode tinggi field Pointer dicadangkan untuk keperluan dimasa mendatang. Bit header seluruh sel bernomor ganjil membentuk aliran data yang di gunakan untuk sinkronisasi pewaktu.

b. AAL 2 AAL 1 dirancang untuk aliran data yang sederhana, connection oriented dan real time, kecuali untuk sel-sel yang hilang atau di sisipkan secara salah. Bagi audio dan video yang tidak di kompresi secara murni, atau aliran data lainnya yang memiliki bit-bit yang sedikit rusak AAL masih cukup kuat. Untuk audi dan video terkompresi, kelajuan dapat berubah-ubah sesuai waktu. Misalnya, banyak pola kompresi mentransmisikan frame dengan frame penuh terakhir dalam beberapa frame. Ketika kameranya stasioner dan tidak ada sesuatu yang bergerak, perbedaan frame cukup kecil, namun ketika kamera bergerak dengan cepat, maka perbedaanya akan menjadi besar. Di samping itu, batas-batas pesan harus dicadangkan sehingga awal frame penuh berikutnya dapat di ketahui, bahkan bila terjadi sel-sel yang hilang atau data yang buruk sekalipun. Dengan alasan ini, protokol yang baik sangat dibutuhkan. AAL 2 telah di rancang untuk memenuhi kebutuhan seperti itu. Seperti halnya pada AAL 1, CS sublayer tidak memiliki protokol namun SAR sublayer memilikinys. Format sel SAR ditunjukkan pada Gambar 4. Sel ini mempunya header 1 byte dan trailer 2 byte, yang menyediakan ruang hingga 45 byte data persel. Field SN (Sequence Number-Nomor Urut) digunakan untuk penomoran sel supaya dapat mendeteksi sel-sel yang hilang atau yang


8 1 e g a P

disisipkan se cara salah. Field IT (Information Type) d igunakan untuk mengindikasi an bahwa sel merupakan awal, tengah, ata u akhir daripada pesan. Field LI (Length Indicator) menyatakan seberap

besar payload,

dinyatakan d lam byte (dapat lebih kecil dari 45 byte). Te rakhir, field CRC merupakan c ecksum bagi seluruh sel, sehingga error dap at di deteksi. Aneh rasanya ukuran field tidak dimasukkan

alam standard.

Menurut seseorang yang terlibat langsung, pada sa t akhir proses standarisasi k omite menyadari bahwa AAL 2 memiliki ma alah yang cukup banyak sehi gga AAL 2 tidak perlu di gunakan. Sa angnya, sudah terlambat un uk menghentikan proses standarisasi ini. Ko mite mempunya batas waktu untuk mengadakan pertemuan. Sebagai usaha terakhir, komite mem uang semua ukuran field sehingga stand rt format tidak dapat di ter itkan tepat pada waktunya. Namun akib atnya tidak ada serorangpun ang menggunakan protokol ini.

.

Gambar 4. Sel Format AAL2

c. AAL 3/4 Pada awalnya, ITU mempunyai protokol kelas C dan D yang berbeda.

Layanan connection oriented dan conne ctionless untuk

transport da a yang sensitif terhadap kehilangan atau error tapi tidak tergantung p da waktu. Kemudian ITU menemukan bah a tidak terdapat kebutuhan

ntuk membuat dua protokol ini, sehi ngga keduanya

dikombinasik n menjadi sebuah protokol, yang disebut A L 3/4 . AAL 3 4 dapat beroperasi beroperasi dalam dua mode : aliran atau pesan. Dalam mode pesan, setiap panggilan dari aplikasi dianta rkan sedemikian rupa sehingg batas-batas pesan dicadangkan. Dalam mo de aliran, batasbatas tidak d icadangkan. Pembahasan dibawah ini akan memusatkan


9 1 e g a P

perhatian pa a mode pesan. Transport reliable dan tida k reliable (yaitu, tidak dijamin) dapat diperoleh pada kedua mode itu. Featu e AAL 3/4 yang tidak didapat pada pada protok l lainnya adalah multiplexing. Aspek AAL 3/4

ini memungkinkan sessi n yang banyak

(misalnya re ote login) dari suatu host berjalan sepa njang rangkaian virtual yang sama dan dapat dipisahkan pada tempat tujuan, seperti dijelaskan pa a gamabar 5 dibawah.

Gambar 5. Multiplexing session kedalam sebuah rangk ian virtual

Alasa bahwa fasilitas ini diperlukan adalah bah a carrier sering kali membebankan biaya bagi setiap pembentukan k neksi dan bagi setiap sessio yang terbuka secara bersamaan. Dengan dimana masingmasing kone ksi itu memberikan rangkaian virtualny a sendiri akan menyebabka lebih mahal dibandingkan dengan melaku an multiplexing seluruh koneksi itu kedalam rangkaian virtual yang sa a. Bila sebuah rangkaian vi tual memilki bandwith yang cukup unt k menjalankan tugasnya, m ka tidak memerlukan rangkaian virtual lebih dari satu. Seluruh

session

yang

menggunakan

rangkaian

irtual

tunggal

memperoleh kulaitas layanan yang sama, karena kualita s ini dinegosiasi per rangkaian virtual. Masalah ini merupakan alasan nyata bahwa pada mulanya format AAL 3 dan A AL 4 terpisah : orang Amerika mengingin an multiplexing sedangkan orang Eropa tidak menginginkannya. Kare na itu masingmasing kelo pok berjalan sendiri-sendiri dan memb at standardnya masing-masing. Tiba- tiba orang Eropa memutuskan ba wa menghemat


0 2 e g a P

sepuluh 10

it pada header tidak lebih penting diban dingkan dengan

resiko yang menyebabkan orang Amerika dan Ero a tidak dapat berkomunika i. Untuk jumlah uang yang sama, mereka kan mengalami kebuntuan dan akan memilki empat standard AAL y ng saling tidak kompatibel. Tidak seperti AAL 1 dan AAL 2. AAL 3/4 mempunyai protokol convergence sublayer dan protokol SAR sublayer. Pesan sebesar 65.535 byte dari apli kasi memasuki convergence sublayer. Perta ma-tama peasnpesan diisika kesejumlah kelipatan 4 byte. Kemudian h ader dan trailer ditempelkan, seperti terlihat pada Gambar 6. Field PI (Common Part Indicator ) memberikan jenis pesan dan perhitungan atuan filed-field BA size dan Length. File

Btag dan field

Etag digunak n membuat frame pesan-pesan. Kedua byte ini harus sama

dan dinaikka

satu setiap kali pesan baru dikirimkan. Mekanisme ini

mengecek sel-sel yang hilang atau yang disisipkan secara alah.

Gambar 6. Format pesan convergence sublayer AAL 3/4

Gambar 7. Format Format sel AAL 3/4

Field

BA

size

digunakan untuk alokasi bu ffer.

Field

ini

memberitahukan penerima jumlah ruang buffer yang a an dialokasikan bagi pesan lebih dahulu sebelum ketibaannya. ketibaannya. Field Len th memberikan lagi panjang ayload. Pada mode pesan , field ini harus ama dengan BA

1 2 e g a P


size, namun pada mode aliran field ini dapat berbeda. Trailer juga berisi I

byte yang tidak dipakai. Setelah convergence sublayer membuat dan menempeli header serta trailer trailer ke pesan, seperti ditunjukkan ditunjukkan pada Gambar 6, sublayer sublayer ini meneruskan pesan ke SAR sublayer, yang memotong-motong pesan menjadi serpihan berukuran 44 byte. Perlu dicatat bahwa untuk mendukung multiplexing, convergensi sublayer dapat mempunyai sejumlah pesan yang dibuat secara internal sekaligus dan dapat melewatkan serpihan 44 byte ke SAR sublayer pertama kali dari sebuah pesan, kemudian dari pesan lainnya, dengan urutan yang sembarang. SAR sublayer menyisipkan setiap potongan 44 byte kedalam payload sel yang memiliki format seperti ditunjukkan pada Gambar 7. Selsel itu kemudian ditransmisikan ke tempat yang dituju untuk disusun kembali, setelah mana verifikasi checksum dibentuk dan tindakan diambil bila diperlukan. Filed-filed pada AAL 3/4 adalah sebagai berikut. Field ST (Segmen Type)

digunakan

untuk

pembuatan

frame

pesan.

Field

ini

mengindikasikan apakah sel berada diawal pesan, ditengah pesan, diakhir pesan, atau pesan yang kecil (yaitu, sel tunggal). Kemudian terdapat nomor urut 4 bit, SN, untuk mendeteksi sel-sel hilang dan disisipkan secara salah. Field MID ( Multiflexing ID ) digunakan untuk mengetahui kepemilikan session terhadap sel tertentu. Perlu diingat bahwa convergence sublayer dapa memiliki beberapa pesan, yang merupakan milik session yang berbeda, yang dibufferkan sekaligus, dan sublayer ini dapat mengirim potongan-potongan pesan ini dengan sembarang urutan yang diinginkannya. Semua potongan dari pesan yang dimiliki session I akan membawa I didalam field MID, sehingga potongan-potongan ini dapat secara benardisusun kembali di tempat tujuan. Trailer berisi panjang payload dan checksum sel.


2 2 e g a P

Perlu dicatat bahwa AAL 3/4

mempunyai dua buah layer

overhead protokol : 8 byte ditambahkan kesetiap pesan dan 4 byte ditambahkan kesetiap sel. Akhir kata, AAL 3/4 merupakan mekanisme yang sangat besar, terutama bagi peasn-pesan yang pendek.

d. AAL 5 Protokol-protokol AAL 1 sampai AAL 3/4 sebagian besarnya dirancang oleh industri industri telekomunikasi dan distandarisasi oleh ITU tanpa banyak menerima masukan dari industri komputer.

Ketika industri

komputer bangkit dan mulai memahami impilkasi Gambar 7, terjadi kepanikan. Kerumitan dan ketidakefisienan yang dihasilkan oleh dua layer protokol, ditambah dengan checksum yang sangat pendek (hanya 10 bit), menyebabkan sebagian peneliti menemukan protokol yang dapat melakukan adaptasi. Protokol ini disebut SEAL ( Simple Efficient Adaption layer) yang menganjurkan apa yang disebut perancang sebagai sesuatu yang kuno. Setelah beberapa kali pembahasan, Forum ATM menerima SEAL dan memberinya nama AAL 5. Untuk informasi lebih lanjut tentang AAL 5 dan dan bagaimana protokol ini berbeda dengan dengan AAL 3/4, lihat (Suzuki, 1994). AAL menawarkan beberapa macam layanan bagi aplikasiaplikasinya. Salah satunya adalah layanan reliable, (yaitu, pengantaran yang tidak dijamin), dengan option membiarkan sel-sel yang mempunyai error checksum yang akan dibuang atau diteruskan ke aplikasi (tapi akan dilaporkan sebagai sesuatu yang buruk). Unicast dan multicast-pun didukung, namun multicast tidak menyediakan pengantaran yang dijamin. Bytes

1

Payload (1 to 65,535 bytes)

UU

1

2

4

Length

CRC

Gambar 8. Format pesan convergence convergence sublayer AAL. 5


3 2 e g a P

Seperti AAL 3/4 , AAL 5 juga mendukung mode pesan dan mode aliran. Dalam mode pesan, suatu aplikasi dapat melewatkan datagram yang memiliki panjang 1 hingga 65.535 byte ke AAL layer dan mengantarkannya ke tujuan, baik deangan jaminan maupun berdasarkan sebatas kemampuan kemampuan yang dimilikinya. dimilikinya. Setibanya di convergence layer, pesan diisi diisi dan trailer ditambahkan, seperti

ditunjukkan gambar 8.

Jumlah pengisian (0 sampai 47 byte) dipilih untuk membentuk pesan secara keseluruhan, termasuk isian dan trailer, menjadi kelipatan 48 byte. AAL 5 tidak memiliki header convergence sublayer, sublayer, dan hanya hanya memiliki trailer 8 byte. Field UU (User to User) tidak dipakai oleh AAL layer itu sendiri. Melainkan disediakan bagi layer yang lebih atas untuk keperluannya, misalnya pengurutan atau multiplexing. Layer yang lebih tinggi masih dipertanyakan

kemungkinannya

sebagai

bagian

spesifik

daripada

convergence sublayer. Field Length memberitahukan panjang payload sebenarnya, dalam byte, nukannya jumlah pengisian. pengisian. Nilai 0 digunakan digunakan untuk membatalkan pesan saaat itu pada aliran. Field CRC merupakan checksum 32 bit standard terhadap seluruh pesan, termasuk isian dan trailer (dengan field CRC yang disetel ke 0). Sebuah field 8 bit dalam trailer dicadangkan untuk kebutuhan di masa mendatang. Pesan ditransmisikan ditransmisikan dengan melewatkannya melewatkannya ke ke SAR sublayer, yang tidak menambahkan menambahkan header atau trailer sama sekali. sekali. Akan tetapi, sublayer ini memecah pesan menjadi satuan 48 byte dan meneruskan masing-masing ditransmisikan.

potongan

ini

ke

ATM

layer

untuk

kemudian

Sublayer ini juga menyatakan bahwa ATM layer

menyetel bit field PTI pada sel terakhir, sehingga batas-batas pesan akan dicadangkan. Suatu kasus dapat dibuat bahwa hal ini merupakan pencampuran yang salah daripada layer-layer protokol karena AAL layer tidak


4 2 e g a P

didiizinkan menggunakan menggunakan bit pada header ATM layer. Dengan melakukan hal tersebut melanggar prinsip yang sangat mendasar rekayasa protokol, dan menganjurkan per-layer-an mungkin harus dikerjakan dengan cara yang berbeda. Kelebihan yang penting AAL 5 dibanding AAL 3/4 adalah efisiensinya yang jauh lebih besar. Sementara AAL 3/4 hanya menambahkan 4 byte per pesan, AAL 5 menambahkan menambahkan 4 byte per sel. Penambahan byte sperti ini mengurangi kapasitas payload sebesar 44 byte, kehilangan sebesar 8 persen pada pesan yang panjang. AAL 5 memiliki trailer per pesan yang sedikit lebih besar (8 byte) namun todak mempunyai overhead pada setiap selnya. Kurangnya no mor urut pada sel dikompensasi dengan checksum yang lebih panjang, yang dapat mendeteksi sel-sel yang hilang, salah salah sisip tanpa tanpa memakai nomor urut. Di dalam masyarakat Internet, terdapat ramalan bahwa cara yang normal

melakukan

interfacing

bagi

jaringan

ATM

akan

berupa

pengangkutan paket IP dengan field payload AAL 5. Berbagai macam isu yang berkaitan dengan pendekatan ini dibahas dalam RFC 1483 dan RFC 1577.

11. PERBANDINGAN PROTOKOL-PROTOKOL PROTOKOL-PROTOKOL AAL Para pembaca diharapkan dapat memaafkan bila dirasakan bahwa sejumlah protokol AAL terasa sangat banyak kemiripannya satu dengan yang lainnya dan dirancang dengan kurang tuntas. Perbedaan antara convergence sublaye dengan SAR Sublayer-pun masih dipertanyakan, khususnya karena AAL tidak mempunyai apapun apapun didalam SAR Sublayer. Sublayer. Sedikit perbaikan pada header ATM layer harus dapat mampu melakukan pengurutan, multiplexing dan framing yang adekuat. Beberapa

perbedaan

antara

bermacam-macam

protokol

AAL

diringkaskan pada tabel 4. Perbedaan-perbedaan ini berkaitan dengan

5 2 e g a P


efisiensi, penanganan error, multiplexing, dan hubungan antara dua buah AAL sublayer. Kesan secara keseluruhan AAL memberikan terlalu banyak varian dengan terlalu banyak perbedaan yang

kecil

dan banyak hal uyang

dikerjakan secara setengah-setengah. Empat kelas layanan orisinil yaitu A,B,C dan D secara efektif telah telah dibatalkan. AAL 1 mungkin tidak terlalu terlalu diperlukan; AAL 2 terhenti; AAL 3 dan AAL 4 tidak mempunyai harapan; harapan; AAL 3/4 tidak efisien dan memiliki checksum yang terlalu pendek. Masa depannya terletak pada AAL 5, walaupun banyak celah yang bisa diperbaiki lagi. Pesan-pesan AAL 5 harus memiliki nomor urut dan suatu bit untuk membedakan data dengan pesan kontrol. Karena itu AAL 5 harus digunakan sebagai protokol transfer yang reliable. Ruang yang tidak dipakai pada trailer bisa dipakai dipakai untuk melakukan hal diatas.

Item

AAL 1

AAL 2

AAL 3/4

AAL 5

Service Class

A

B

C/D

C/D

Multiplexing

No

No

Yes

No

None

None

Btag/Etag

Bit in PTI

No

No

Yes

No

User bytes available

0

0

0

1

CS padding

0

0

32-Bit wors

0-47bytes

0

0

8

8

CS checksum

None

None

None

32 Bits

SAR payload bytes

46-47

45

44

48

1-2

3

4

0

None

None

10 Bits

None

Message delimiting Advance buffer allocation

CS protocol (bytes)

overhead

SAR protocol overhead (bytes) SAR Checksum

Tabel 4. Beberapa perbedaan yang terdapat pada berbagai protokol AAL

6 2 e g a P


Pada protokol

reliable, overhead

tambahan transport layer

diperlukan pada bagian bagian atasnya, ketika ketika overhead ini harus dihindarkan. dihindarkan. Bila komite AAL dipindahkan ke dalam sebuah kelas, maka dosen mungkin akan meemberi instruksi pada komite untuk memperbaiki pekerjaannya dan akan mengembalikan pekerjaannya apabila tugasnya telah diselesaikan. Kritikkritik lainnya lainnya tentang ATM dapat diperoleh pada (Sterbenz et al., 1995).

12. FORMAT SEL ATM (User-Network Dalam ATM layer, terdapat dua macam interface, UNI (User-Network Interface) dan NNI (Network-Network Interface). UNI menentukan batas antara sebuah host dengan sebuah jaringan ATM (dalam banyak kasus), artinya antara pelanggan dengan carrier). Sedangkan NNI menyangkut antara dua switch ATM (istilah ATM untuk router). Pada kedua interface itu sel ATM terdiri dari header 5 byte dan diikuti oleh payload 48 byte, akan tetapi pada kedua headernya terdapat sedikit perbedaan. Seperti telah didefinisikan oleh Forum ATM, header dijelaslkan pada gambar 10, sel ditransmisikan dengan cara pertama-tama byte paling kiri dan bit paling kiri di dalam bit pertama. pe rtama. Field GCF hanya akan terdapat pada sel-sel yang terletak di antara sebuah host dan jaringan, maka field ini akan dtindih oleh switch pertama yang dijumpainya. Karena itu GFC tidak memiliki signafikansi end-to-end dan tidak diantarkan ke tujuan. Field ini pada awalnya disusun sebagai sarana untuk kontrol aliran atau prioritas antara host dan jaringan, namun tidak ada nilai yang ditentukan untuknya dan jaringan akan mengabaikannya. Cara terbaik adalah dengan menganggapnya sebagai bug pada standard. Field VPI merupakan integer kecil yang memiliki lintasan virtual tertentu (lihat pada gambar 9). Demikian pula, field VPI memilih lintasan virtual tertentu di dalam lintasan virtual yang dipilih. Karena pada teorinya field VPI memiliki 8 bit (pada UNI) dan field VPI memiliki 16 bit, host akan memiliki hingga 256 bundel VC, di mana setiap bundel dapat berisi sampai


7 2 e g a P

65.536 rangkaia

virtual. Sebenarnya, jumlah yang bisa di akai agar lebih

sedikit dari juml h itu karena sebagai VPI dicadangkan unt uk fungsi-fungsi kontrol, seperti Field PTI

isalnya untuk pembentukan rangkaian virtu al. endefinisikan jenis payload sel yang beri i nilai-nilai yang

disebutkan pada tabel 5. Disini jenis-jenis sel ditentukan ole pengguna, tapi informasi kemac tan ditentukan oleh jaringan. Dengan kata lain, sebuah sel yang dikirimkan dengan PTI 000 mungkin sampai men jadi 101 untuk mengingatkan tu uan akan terjadinya masalah selama denga perjalanannya. Bit CLP d pat disetel oleh host untuk membedakan ntara lalu-lintas berprioritas tin gi dengan lalu-lintas berprioritas rend h. Bila terjadi kemacetan dan sel harus dibuang, pertama-tama switch akan berusaha membuang sel y ng mempunyai CLP yang disetel ke 1 seb lum membuang sel yang disetel k 0. Terakhir, f ield ield HEC merupakan checksum pada head r. Field ini tidak memeriksa payload. Kode Hamming pada bilangan 40 bit ha ya memerlukan 5 bit, maka den an 8 bit yang bisa dipakai akan jauh lebih baik lagi. Kode yang dipilih da at memperbaiki semua error bit tun gal dan dapat mendeteksi seki ar 90 persen dari seluruh error ber-bit b anyak. Berbagai penelitian menu jukkan bahwa kebanyakan error pada link ptis merupakan error bit tunggal

Gambar 9. Lintasa Transmisi dapat mencakup sejumlah lintasan irtual, dimana masing-masing lintasan transmisi tersebut dapat berisi sejumlah rangkaian virtual

8 2 e g a P


Gambar 10. (a) Header ATM Layer pada UNI. (b) Header ATM La er pada NNI

JENIS PAYLOAD

ARTI

000

Sel data pengguna, tidak ada kemacetan, type sel 0

001

Sel data pengguna, tidak ada kemacetan, type sel 1

010

Sel data pengguna, terjadi kemacetan, ty pe sel 0

011

Sel data pengguna, terjadi kemacetan, ty pe sel 1

100

Informasi perawatan di antara switch ya g berdekatan

101

Informasi perawatan di antara switch- switch sumber dan tujuan

110

Sel perawatan sumber daya (digunakan untuk kontrol kemacetan ABR)

111

Dicadangkan untuk fungsi-fungsi di masa mendatang Tabel 5. Nilai-nilai Field PTI

Setelah header terdapat payload 48 bit. Walaupu n begitu, tidak seluruh 48 bit it

dapat dipakai oleh pengguna, karena be berapa protokol

AAL menaruh he der dan trailer-nya di dalam payload. Format NNI sama dengan format UNI, kecuali bahw field GFC tidak ada dan keempat bit-nya digunakan untuk field VPI 12 bit, bukannya 8 bit lagi.

9 2 e g a P


13. PEMBENTUKAN KONEKSI ATM mendukung rangkaian virtual permanen dan rangkaian virtual switch. Rangkaian virtual permanen selalu ada dan dapat digunakan apabila diperlukan, seperti halnya saluran sewa. Sedangkan rangkaian virtual switch harus dibentuk terlebih dahulu sebelum digunakan, seperti halnya panggilan telepon. Pada bagian ini kita akan menerangkan cara pembentukan switch rangkaian virtual. Secara teknik, pembentukan koneksi bukan merupakan bagian dari ATM layer tapi ditangani oleh bidang kontrol dengan menggunakan protokol ITU yang sangat rumit yang disebut Q.2931 (Stiller, 1995). Akan tetapi tempat logik untuk menangani pembentukan koneksi terletak di network layer, dan protokol network layer yang serupa melakasanakan pembuatan koneksi di sini. Karena itu kita akan membahas pembentukan koneksi pada Bab ini. Terdapat beberapa cara untuk membentuk koneksi. Cara yang umum dilakukan adalah dengan pertama-tama mendapatkan rangkaian virtual untuk pensignalan dan kemudian menggunakannya. Untuk membentuk rangkaian seperti itu, sel yang berisi request dikirimkan pada lintasan virtual 0, yang rangkaian virtual 5. Bila berhasil, rangkaian virtual baru akan dibuka dimana request pembentukan koneksi dan jawabannya akan dikirimkan. Alasan penggunaan prosedur dua langkah ini karena dengan cara ini bandwith yang dicadangkan untuk rangkaian virtual 5 (yang hamper tidak pernah digunakan sama sekali) dapat dijaga serendah mungkin. Cara lainnya adalah dengan membentuk rangkaian virtual. Beberapa carrier mengizinkan pengguna untuk memiliki lintasan virtual permanen diantara tujuan-tujuan yang sebelumnya telah ditentukan, atau dengan mengizinkan pengguna membentuk lintasan virtual secara dinamis. Sekali sebuah hist memiliki lintasan virtual ke host yang lainnya, host tersebut dapat mengalokasi rangkaian virtual pada dirinya sendiri, atau tanpa switch-switch yang dilibatkan.


0 3 e g a P

Pesan SETUP CALL PROCEEDING CONNECT CONNECT ACK RELEASE RELEASE COMPLETE

Arti bila dikirimkan oleh host Memohon membentuk rangkaian Saya melihat panggilan yang datang Saya menerima panggilan yang masuk Terima kasih atas diterimanya panggilan Memohon mengakhiri panggilan ACK membentuk release

Arti bila dikirimkan oleh jaringan Panggilan yang masuk Permintaan panggilan anda akan diusahakan Permintaan panggilan anda diterima Terima kasih untuk panggilannya Pihak lain telah merasa cukup ACK untuk RELEASE

Tabel 6. Pesan-pesan yang digunakan untuk penentuan dan pelepasan koneksi.

Pembentukan rangkaian virtual menggunakan enam macam pesan seperti yang terlihat tabel 6. Setiap pesan menempati sebuah sel atau lebih dan berisi jenis, panjang, dan parameter pesan. Pesan dapat dikirimkan oleh jaringan (biasanya berupa respon bagi pesan yang berasal dari host lain) ke sebuah host. Terdapat bermacam-macam pesan status dan pelaporan error lainnya namun tidak ditunjukkan disini. Prosedur normal untuk menetapkan sebuah panggilan adalah dimana host mengirimkan pesan SETUP pada suatu rangkaian virtual khusus. Kemudian jaringan akan memberikan respon dengan CALL PROCEEDING ke tanda terima permintaan yang di-acknowledge. Setelah pesan SETUP berpropagasi ke tujuan, pesan itu di-acknowledge pada setiap hop yang dilewatinya dengan CALL PROCEEDING. Bila pesan SETUP tiba, host tujuan dapat menjawabnya dengan CONNECT

untuk

menerima

panggilan

tersebut.

Jaringan

kemudian

mengirimkan pesan CONNECT ACK untuk menandakan bahwa pesan itu sudah diterima. Setelah pesan CONNECT berpropagasi kembali ke tempat asalnya, setiap switch yang menerimanya memberikan acknowledgment

1 3 e g a P


dengan pesan CONNECT ACK. Urutan kejadian ini ditunjukkan dengan pesan CONNECT ACK. Urutan kejadian ini ditunjukkan pada gambar 1 1(a). Urutan untuk menghentikan sebuah rangkaian virtual cukup sederhana. Host yang ingin memutuskan mengirimkan sebuah pesan RELEASE, yang berpropagasi ke ujung lainnya dan menyebabkan rangkaian akan

dibebaskan.

Setiap

hop

di

sepanjang

lintasan

memberikan

acknowledgment pesan itu, seperti ditunjukkan pada gambar 11(b). Jaringan ATM memungkinkan pembentukan saluran multicast. Saluran multicast memiliki sebuah pengirim dan lebih dari sebuah penerima. Hal ini dilakukan dengan cara pembentukan koneksi ke salah satu tujuan seperti

biasanya.

Kemudian

pesan

ADD

PARTY

dikirimkan

untuk

menghubungkan tujuan kedua ke rangkaian virtual yang dipanggil oleh panggilan sebelumnya. Setelah itu pesan ADD PARTY tambahan dapat dikirimkan untuk menambahkan ukuran kelompok multicast. Supaya dapat membentuk koneksi ke tujuan, perlu terlebih dahulu menspesifikasi tujuan yang dikehendaki, yaitu dengan memasukkan alamatnya ke dalam pesan SETUP. Alamat-alamat ATM mempunyai tiga bentuk. Alamat penerima memiliki panjang 20 byte dan didasarkan pada alamat OSL. Byte pertama mengidentifikasikan salah satu dari tiga jenis alamat

yang

digunakan.

Pada

format

pertama,

byte

2

dan

3

menspesifikasikan Negara, dan byte 4 memberikan format sisa alamat, yang terdiri dari otoritas 3 byte, domain 3 byte, area 2 byte, dan alamat 6 byte, ditambah item-item lainnya. Pada format kedua, byte 2 dan 3 untuk menandakan organisasi inetrnasional. Sisanya digunakan untuk hal yang sama seperti pada format alamat pertama. Sedangkan format terakhir, merupakan bentuk pengalamatan lama (CCITT E.164) yang menggunakan nomor telepon ISDN decimal 15 digit.

2 3 e g a P


Gambar 11. (a) Pe bentukan koneksi pada jaringan ATM. (b) Pele asan Koneksi.

14. ROUTING DAN S ITCH Pada saat rangkaian virtual terbentu, pesan SETUP berjalan melalui jaringan dari su ber ke tujuan. Algoritma routing menentukan lintasan yang akan dipakai ol h pesan ini, jadi dapat diartikan oleh r ngkaian virtual. Strandar ATM tid ak melakukan spesifikasi algoritma routing tertentu, karena itu carrier mem unyai kebebasan memilih salah satu algor itma yang telah bahas dalam bab sebelumnya, atau memakai algoritma lainn a. Pengalaman yang diperoleh pada saat menggu nakan jaringan connection-oriented, seperti X.25, telah menunjukkan ba hwa diperlukan daya komputer yang cukup besar di dalam switch-switch un uk menentukan cara mengkonversi informasi rangkaian virtual pada setiap se l menjadi pilihan saluran output. Para perancang ATM yang telah dibuat d apat melakukan routing yang lebi efisien. Khususnya, dalam hal me-routt-kan pada field VPI, bukan field VCI, k ecuali pada hop terakhir bagi masing-masin arah, ketika sel dikirimkan diantara switch dan host.


3 3 e g a P

Dengan hanya menggunakan VPI di antara switch-switch memiliki beberapa keuntungan. Sekali lintasan virtual telah dibentuk dari sumber ke tujuan, maka rangkaian virtual sepanjang lintasan itu dapat mengikuti lintasan yang telah ada. Penentuan routing yang baru tidak diperlukan. Lintasan ini berupa sebuah bundel wisted pair yang merentang dari sumber ke tujuan. pembentukan koneksi baru memerlukan pengalokasian salah satu twisted pair yang tidak dipakai. Kedua, routing sel individu akan lebih mudah bila semua rangkaian virtual untuk suatu lintasan tertentu selalu berada pada bundel yang sama. Keputusan routing hanya melihat sebuah bilangan 12 bit, bukannya sebuah bilangan 12 bit dan sebuah bilangan 16 bit. Kita akan menerangkan cara switching sel dilakukan di bawah ini, tapi walaupun tidak dibahas secara mendalam, jelas bahwa pengindeksan ke dalam table yang mempunyai 2 entry adalah feasibl, sedangkan pengindeksan ke dalam table 2

28

12

tidak

feasible. Ketiga, dengan mendasarkan semua routing pada lintasan virtual akan memudahkan melakukan perpindahan di antara seluruh kelompok rangkaian virtual. Ambil, misalnya, backbone ATM hipotesis Amerika Serikat yang dijelaskan pada gambar 12. Biasanya, rangkaian virtual dari NY ke SF melalui Omaha dan Denver. Anggap terjadi gangguan pada saluran Omaha-Dever. Dengan mengubah route lintasan virtual Omaha-Denver ke LA dan kemudian ke SF, maka semua rangkaian virtual (dapat mencapai 65.535 buah rangkaian virtual) dapat di-switch menjadi sebuah operasi dan bukannya ratusan operasi.

4 3 e g a P


Gambar 12. Penguba an route lintasan virtual mengubah semua ran kaian virtualnya

Sumber

Saluran Masuk

VPI masuk

Tujuan

Saluran keluar

V I kel ar

Lintasan

NY

1

1

SF

4

New

NY

1

2

Denfer

4

New

LA

3

1

Minneapolis

0

New

DC

1

3

LA

3

New

NY

1

1

SF

4

Old

SF

4

3

DC

1

New

DC

1

5

SF

4

New

NY

1

2

Denver

4

Old

SF

4

5

Minneapolis

0

New

NY

1

1

SF

4

Old

Tabel 7. Beberapa route yang melewati switch Omaha pada g ambar 12

Omaha-D nver ke LA dan kemudian ke SF, maka s emua rangkaian virtual (dapat

encapai 65.535 buah rangkaian virtual) dapat di-switch

menjadi sebuah perasi dan bukannya ratusan operasi. Terakhir, lintasan virtual memudahkan carrier unt k manawarkan kelompok pengguna tertutup (jaringan pribadi) ke pelang an perusahaan.

5 3 e g a P


Sebuah perusahaan dapat membantu jaringan lintasan virtual permanen di beberapa kantornya, dan kemudian mengalokasi rangkaian virtual pada lintasan ini berdasarkan berdasarkan kebutuhan. Tidak ada satupun suatu panggilan dari luar dapat masuk ke jaringan dan tidak ada satupun panggilan bisa keluar jaringan pribadi, kecuali melalui gateway khusus. Banyak perusahaan menggunakan jenis keamanan seperti ini. Apakah switch akan menggunakan field VPI untuk routing seperti telah direncanakan sebelumnya, apakah memakai kombinasi field VPI dan VCI (jadi dapat mengurangi kelebihan-kelebihan yang baru saja dibahas) masih perlu dilihat. Sekarang kita lihat bagaimana sel dapat di-route-kan didalam sebuah switch interior (switch yang dihubungkan dengan switch lainnya dan bukan dihubungkan ke sebuah host). Untuk menjelaskan masalahnya, kita ambil switch Omaha pada gambar 12. Untuk kelima saluran masuknya, sebuah saluran memiliki sebuah tabel, vpi_table, diindeks berdasarkan VPI yang masuk yang menyatakan saluran mana di antara lima buah saluran keluar, switch mempunyai pemetaan bit yang menyatakan VPI yang saat itu dapat dipakai pada saluran yang bersangkutan. be rsangkutan. Pada saat switch di-boot, semua entry didalam seluruh struktur vpi_table

diberi tanda sebagai belum terpakai. Demikian pula, semua

pemetaan bit ditandai untuk mengidentifikasi bahwa seluruh VPI dapat dipakai (kecuali yang telah di cadangkan). Sekarang anggap bahwa panggilanpanggilan terjadi seperti ditunjukan pada tabel 7. Setelah setiap lintasan virtual (dan rangkaian virtual) terbentuk, entryentry dibuat di dalam tabel. Kita akan mengasumsikan rangkaian virtual sebagai full-duplex, sehingga masing-masing rangkaian membentuk hasilnya dalam dua buah query, sebuah untuk lalulintas maju dan sebuah lalulintas balik dari tujuan.

6 3 e g a P


Tabel ya g berkaitan dengan route pada tabel 7 ditujukan pada Gambar 13. Misa lnya, panggilan pertama menghasilkan entr (4,1) untuk VPI 1 pada tabel DC arena panggilan ini mengacu pada sel-sel y ang masuk pada saluran satu 1 de ngan VPI 1 dan berangkat SF. Akan tetapi, s buah entry juga dapat dibuat dal m tabel Denver untuk VPI 1 yang menunju kan sel-sel yang masuk dari Denv r dimana juga dapat di buat dalam tabel enver untuk VPI 1 yang menunjukkan sel-sel yang masuk dari Denver dim na VPI 1 harus keluar pada saluran 1 dengan VPI 1. Se l-sel merupakan sel-sel yang berangkat dengan jalan yan g lain (dari SF ke NY) pada lintasan virtual i ni. Perlu dicatat bahwa pada be erapa kasus dua atau tiga rangkaian virtu l dipakai secara bersama-sama. Tidak diperlukan entry tabel bagi rangkaian v irtual tambahan yang menghubungkan sumber dengan tujuan yang sud ah mempunyai lintasan. Sekarang kita akan membahas cara sel-sel diproses

i dalam switch.

Anggap sebuah el tiba pada saluran 1 (DC) dengan VPI 3 . Hardware dan software switch

enggunakan 3 sebagai index pada tabel b gi saluran 1 dan

melihat bahwa s l harus keluar pada saluran 3(LA) dengan VP I 2.

Gambar 13. Entry-entry tabel untuk route-route pada abel 7

7 3 e g a P


Sel tersebut menindih field VPI dengan 2 dan mengambil nomor saluran keluar, 3, di suatu tempat di dalam sel, misalnya, pada field HEC, karena harus dihitung kembali pada suatu saat. Sekarang pertanyaannya, bagaimana mendapatkan sel dari buffer inputnya ke saluran 3. Akan tetapi, isu ini (routing pada switch) telah dibahas secara

mendalam

pada

Bab

2,

dan

kita

telah

mengetahui

cara

pelaksanaannya dengan switch-switch knockout dab Batcher-banyan. Sampai disini kita dapat melihat jelas bagaimana keseluruhan bundel rangkaian virtual dapat di belokkan route-nya, seperti dikerjakan pada Gambar 12. Dengan mengubah entry VPI 1 pada tabel DC dari (4,1) ke (3, 3), sel-sel dari NY yang menuju ke SF dapat dialihkan ke SF. Tentu saja, switch LA harus diberitahu tentang kejadian ini, sehingga switch harus membuat pesan dan mengirimkannya ke LA untuk untuk membentuk lintasan baru dengan VPI 3. Sekali lintasan ini ini terbentuk, seluruh seluruh rangkaian virtual virtual dari NY ke SF akan dialihkan melalui LA, walaupun sebenarnya terdapat ribuan rangkaian virtual pada lintasan virtual itu. Bila lintasan-lintasan virtual tidak ada, setiap rangkaian virtual akan memiliki entry tabelnya sendiri dan harus dibelokkan secara terpisah. Perlu ditegaskan secara eksplisit bahwa bahasan di atas adalah tentang ATM pada WAN. Pada sebuah LAN, segala sesuatu lebih sederhana. Misalnya, sebuah lintasan virtual dapat digunakan untuk seluruh rangkaian virtual.

15. KUALITAS LAYANAN Kualitas layanan merupakan hal penting bagi jaringan ATM, diantaranya karena layanan-layanan ini digunakan untuk lalu-lintas real-time, seperti misalnya audio dan video. Pada saat rangkaian virtual terbentuk, transport layer (biasanya berupa suatu proses didalam mesin host, “pelanggan”) dan ATM network layer (misalnya, operator jaringan, “carrier”) harus sepakat mengenai kontrak yang menentukan layanan. Pada jaringan


8 3 e g a P

publik, kontrak ini mungkin memiliki implikasi hukum. Misalnya, apabila carrier sepakat untuk tidak kehilangan lebih dari satu sel per milyar dan ternyata carrier kehilangan dua sel per milyar, maka staf hukum pelanggan akan gelisah dan mulai berteriak-teriak “pelanggaran kontrak”. Kontrak antara pelanggan dengan jaringan memiliki tiga bagian : a. Lalu-lintas yang ditawarkan. b. Layanan yagn disepakati. c. Persyaratan-persyaratan yang harus dipenuhi. Perlu dicatat bahwa isi kontrak dapat berbeda artinya bagi masingmasing pihak. Bagi aplikasi video on demand, bandwidth yang dibutuh dari kontrol jarak jauh pengguna ke server video mungkin sekitar 1200 bps. Bagi arah sebaliknya mungkin 5 Mbps. Perlu juga dicatat bahwa bila pelanggan dan carrier tidak dapat menyediakan layanan yang diinginkan, maka rangkaian virtual tidak akan dibentuk. Bagian pertama dari kontrak adalah traffic descriptor. Traffic descriptor dikarakterisasikan dengan beban yagn ditawarkan. Bagian kedua kontrak menspesifikasikan kualitas layanan yang diinginkan oleh pelanggan dana yang dapat diterima oleh carrier. Baik jumlah beban maupun kualitas layanan harus diformulasikan dalam sesuatu yang kuantitasnya dapan diukur, sehingga pemenuhan persyaratan dapat ditentukan secara obyektif. Tidak cukup dengan menyatakan “beban berukuran sedang “ atau “layanan yang baik”. Agar kontrak lalu-lintas yang baik dapat dibuat, standar ATM mendifinisikan sebuah bilangan parameter Q0S (Quality of Service). Bilangan ini dapat dinegosiasikan oleh pelanggan dan carrier. Bagi masing-masing parameter kualitas layanan, unjuk kerja kasus terburuk bagi setiap parameter itu dispesifikasikan, dan diharuskan untuk memenuhi atau melebihi spesifikasi tersebut. Dalam beberapa keadaan, parameternya minimum; sedangkan pada kasus lainnya parameter maksimum. Lagi-lagi disini, kualitas


9 3 e g a P

layanan dispesifikasi secara terpisah bagi masing-masing pihak. Beberapa kulaitas layanan yang lebih penting dtunjukkan pada Gambar 5-71, tapi tidak semuanya dapat diterapkan bagi seluruh kategori layanan. Tiga parameter pertama menspesifikasikan berpa cepat pengguna akan mengirim. PCR (Peak Cell Rate-Kelajuan Sel Terbesar) adalah kelajuan maksimum dimana pengguna akan mengirimkan sel. Parameter ini untuk mengirim sebuah sel setiap 4 detik, maka PCR-nya sama dengan 250.000 sel/detik, walaupun waktu tranmisi sel aktual sama dengan 2,7 detik.

SCR (Susteined Cell Rate) adalah kelajuan sel yang di perlukan atau yang diharapkan yang dirata-ratakan dalam waktu yang cukup lama. Bagi lalu-lintas CBR, SCR akan sema dengan PCR, tapi bagi semua kategori layanan lainnya, SCR akan dirasakan terlalu rendah. Ratio PCR/SCR merupakan salah satu ukuran tingkat kesibukan lalu-lintas.

MCR (Minimum Cell Rate) merupakan jumlah minimum sel/detik yang dapat diterima oleh pelanggan. Bila carrier tidak mampu menjamin menyediakan bandwidth sebesar itu maka pelanggan dapat menolak koneksi. Pada saat layanan ABR diminta, maka bandwidth aktual harus terletak diantara MCR dan PCR, tetapi PARAMETER

AKRONIM

ARTI

Kecepatan puncak sel

PCR

Kelajuan maksimum dikirimkan

Kecepatan didukung

SCR

Kelajuan rata-rata sel dalam selang waktu yang lama

Kecepatan minimum sel

MCR

Kelajuan sel minimum yagn dapat diterima

Toleransi variasi delay transfer sel

CDVT

Getaran sel maksimum yang dapat diterima

sel

yang

sewaktu

sel

akan

Rasio kehilangan sel

CLR

Bagian sela yang hilang atau dikirm terlambat

Delay transfer sel

CTD

Lamanya waktu yang diperlukan pengiriman (rata-rata dan maksimum)

Variasi delay sel

CDV

Varian pada waktu pengiriman sel

0 4 e g a P


Kelajuan error sel Rasio blok sel sangat rusak

CER yang

Kelajuan kesalahan penyisipan sel

SECBR CMR

Bagian sel yang di antarkan tanpa error Bagian blok yang rusak Bagian sel yang dikirimkan ke alamat yang salah

Tabel 8. Beberapa kualitas dari pelayanan parameter-parameter

Bandwidopth dapat bervariasi secara dinamis selama berlangsungnya koneksi. Bila pelanggan dana carrier setuju untuk menyetel MCR ke 0, maka layanan ABR menjadi mirip dengan layanan UBR.

CVDT (Cell Variation Delay Tolerance) menyatakan jumalh variasi yang dapat terjadi dalam waktu transmisi. CVDT menspesifikasi PCR dan SCR seara terpisah. Untuk sumber yang sempurna yang beroperasi pada PCR, setiap sel akan muncul secara pasti 1/PCR setelah sel sebelumnya. Tidak ada sel yang datang lebih awal atau sel yang akan terlambat, bahkan tidak dalam ukuran waktu picodeti-pun. Bagi sumber real yang beroperasi pada PCR, beberapa variasi akan timbul pada waktu transmisinya. Pertanyaannya adalah: berapa banyakkah variasi yang dapat diterima? Dapatkah sebuah sel tiba 1 ndetik lebih awal? Bagaimana bila 30 detik? CVDT mengotrol jumlah variabilitas yang dapat diterima dengan menggunakan algoritma ember bocor. Tiga parameter berikutnya menjelaskan karakteristik jaringan dan diukur pada penerima, ketiganya dapat dinegosiasikan. CLR (Cell Loss Ratio) bersifat langsung. CLR mengukur bagian sel yang ditransmisikan yang tidak diantarkan sama sekali atau terlambat dikirimkan sehingga dianggap tidak berguna lagi (misalnya, untuk lalu-lintas real-time). CTD (Cell Transfer Delay) merupakan waktu transit rata-rata dari sumber ke tujuan. CDV (Cell Delay

Variation) mengukur sejauh mana kesamaan sel dikirimkan. Model DT dan CDV ditunjukkan pada Gambar 14. Disini kita melihat bahwa probabilitas sel membutuhkan waktu t untuk bisa tiba, sebagai fungsi dari t. bagi suatu sumber, tujuan, dan route tertentu melalui swicth-swicth


1 4 e g a P

perantara, beberapa delay minimum selalu terjadi sehubungan dengan waktu propagasi dan switching. Akan tetapi, tidak semua sel membuat delay dalam waktu minimum; fungsi kerapatan probabilitas turut berpengaruh.

Gambar 14. Fungsi Kerapatan Probilitas Waktu Kedatangan Sel

Dengan memilih CDT, akibatnya pelangan dan carrier setuju tentang sejauh mana keterlambatan sebuah sel dapat diantarkan dan masih dihitung sebagai sel yang diantarkan dengan benar. Biasanya, CDV akan dipilih sehingga, bagian sel yang ditolak karena keterlambatannya, akan berada pada orde 10-10 atau kurang. CDV mengukur sebaran dalam waktu kedatangan. Untuk lalulintas real-time, parameter ini sering sekali lebih penting dibanding CDT. Tiga

parameter

Qos

menspesifikasikan

karakteristik

jaringan.

Parameter-parameter itu umumnya tidak dapat dinegosiasikan. CER (Control

Error Ratio) merupakan bagian sel yang dikirimkan dengan kesalahan satu bit atau lebih. SECBR (Severely-Errored Cell Blok Ratio) merupakan fraksi blok N buah sel yang dimana M buah sel atau lebih mengandung error. Terakhir,

CMR (Cell Misinsertion Rate) adalah jumalh sel/detik yang dikirimkan ke tujuan yang salah karena error yang tidak dapat dideteksikan pada header.


2 4 e g a P

Bagian ketiga kontrol lalu-lintas menyatakan apa yang harus dipatuhidalam peraturan. Bila pelanggan mengirimkan sel terlalu dini, apakah dengan demikian dapat membatalkan kontrak? Bila carrier gagal memenuhi salah satu target dalam periode I milidetik, apakah pelanggan dapat menuntutnya? Pada dasarnya bagian dapat dinegosiasi antara kedua belah pihak dana megatakan sejauh mana tingkat ketatan dua bagian pertama akan dijalankan. Model kualitas layanan ATM dan Internet memiliki sedikit perbedaan, yang berpengaruh pada implementasinya masing-masing. Model ATM sangat didasarkan pada koneksi, sedangkan model internet memakai datagram dana aliran (misalnya, RSPV). Perbandingan kedua model ini diberikan pada (Crowcroft et al., 1995).

16. KONTROL KEMACETAN (ADMISSION CONTROL) Walaupun dengan melakukan pembentukan lalu-lintas,jaringan ATM tidak secara otomatis memenuhi persyaratan unjuk kerja yang dinyatakan dalam kontrak lalu-lintas. Misalnya, kemacetan pada switch-switch tengah selalu merupakan masalah yang perlu diperhatikan, khususnya bila lebih dari 350.000 sel/detik dialirkan ke masing-masing saluran, dan sebuah switch dapat memiliki 100 saluran. Akibatnya banyak perhatian yang dicurahkan ke masalah unjuk kerja dan kemacetan pada jaringan ATM. Pada bagian ini, akan dibahas beberapa pendekatan yang digunakan. Untuk informasi tambahan, lihat (Eckberg, 1992; Eckberg et al, 1991; hong dan suda, 1991; jain, 1995; dan Newman, 1994). Jaringan ATM harus menghadapi kemacetan jangka panjang, yang disebabkan oleh lebih banyaknya lalu lintas masuk dibanding dengan yang ditangani sistem, dan kemacetan jangka pendek, yang beberapa strategi perlu digunakan bersamaan. Strategi-strategi terpenting dapat digolongkan menjadi tiga kategori:

3 4 e g a P




Kontrol izin masuk



Pencadangan sumber daya



Kontrol kemacetan berbasis kelajuan

1.

Kontrol Izin Masuk Pada jaringan berkecepatan rendah, biasanya tindakan yang perlu

dilakukan cukup dengan menunggu kemacetan terjadi dan kemudian bereaksi terhadapnya, dengan cara memberitahukan sumber paket untuk menurunkan kecepatan pengirimannya. Pada jaringan berkecepatan tinggi, pendekatan seperti ini tidak dapat berjalan dengan baik, karena pada interval antara pemberitahuan pengiriman dan pemberitahuan kedatangan pada sumber bisa terdapat paket tambahan. Selain itu, banyak jaringan ATM memiliki sumber yang real time yang memproduksi data dengan kecepatan seadanya. Permintaan agar sumber memperlambat pengiriman mungkin tidak akan berfungsi (bayangkan suatu telepon digital baru yang mempunyai lampu merah; ketika kemacetan memberi signal, lampu merah tersebut hidup dan pembicara diharuskan berbicara lebih lambat 25 pe rsen). Akibatnya,

jaringan

ATM

menekankan

pada

pencegahan

terjadinya kemacetan pada kesempatan pertama. Akan tetapi, untuk lalu lintas CBR,VBR,dan CBR,VBR,dan UBR tidak terdapat terdapat kontrol kemacetan dinamik sama sama sekali. Karena itu disini sedikit saja tindakan pencegahan dapat diartikan sebagai pengobatan yang sangat bermanfaat. Alat yang penting untuk mencegah kemacetan adalah kontrol izin masuk. Pada saat host memerlukan rangkaian virtual baru, host harus menerangkan lalu-lintas yang ditawarkan dan layanan yang diharapkan. Kemudian jaringan dapat memeriksa apakah host mampu menangani koneksi ini tanpa menggangu koneksi yang telah ada. Sejumlah route penting harus diperiksa agar menemukan salah satu route yang dapat melaksanakan tugas. Bila route tidak dapat ditemukan maka panggilan akan ditolak.


4 4 e g a P

Penolakan izin masuk harus dilaksanakan secara adil. Bila tidak ada kontrol yang diterapkan, sejumlah kecil bandwidth yang tinggi dapat sangat mengganggu bandwitdh rendah pengguna. Untuk mencegah hal ini para pengguna harus dibagi menjadi kelas-kelas yang didasarkan pada pemakaiannya. Probabilitas penolakan layanan harus sama bagi semua kelas (mungkin dapat memberikan pool sumber daya bagi setiap kelasnya).

2.

Pencadangan Sumber Daya (Resource Reservation) Berkaitan erat dengan kontrol izin masuk adalah teknik

pemesanan sumber daya,biasanya dilakukan pada saat pembentukan panggilan. Karena traffic descriptor memberikan kelanjutan sel puncak, maka jaringan memiliki probabilitas pemesanan bandwitdh yang cukup lintasan untuk menangani kelajuan sel di sepanjang lintasan. Bandwitdh dapat dipesan dengan membiarkan pesan SETUP sampai disaluran yang penuh, maka pesan tersebut akan kembali dan mencari lintasan lainnya. Traffic descriptor dapat berisi tidak hanya bandwitdh puncak saja, akan tetapi juga bandwitdh rata-rata. Bila sebuah host menginginkan. Misalnya Bandwitdh puncak sebesar 100.000 sel/detik, tapi bandwitdh rata-ratanya hanya 20.000 sel/detik, maka kelima rangkaian seperti itu dapat di multiplex kan ke sebuah trunk. Masalahnya adalah kelima koneksi tersebut bisa idle untuk setengah jam, dan kemudian melesat ke kelajuan puncak, yang menyebabkan banyak sel yang hilang, Karena secara statitisik lalu lintas VBR dapat dimultiplexkan, maka masih ada kemungkinan untuk terjadinya masalah pada kategori ini. Kemungkinan untuk mengatasinya masih dalam penelitian.

3.

Kontrol Kemacetan Berbasis Kelajuan Pada lalu lintas CBR dan VBR, umumnya pengirim tidak dapat

menurunkan kelajuannya,bahkan pada saat terjadi kemacetan sekalipun, sehubungan dengan sifat sumber informasi yang real time atau semi real


5 4 e g a P

time. Sedangkan pada UBR, bila terdapat sel yang terlalu banyak, maka sel-sel tambahan akan dibuang begitu saja. Pada lalu lintas ABR, jaringan dapat memberikan signal ke sebuah pengirim atau lebih dan meminta menurunkan kelajuannya beberapa saat sampai jaringan pulih kembali. Hal ini dilakukan demi kepentingan pengirim, karena jaringan akan selalu membuang sel bila pengirim tidak menurunkan kelajuannya. Cara kemacetan harus dideteksi, diberi sinyal, dan dikontrol pada lalu lintas ABR merupakan topik yang hangat selama pembangunan standar ATM. Dalam hal ini terjadi perdebatan sengit dalam mempertahankan masing masing proposalnya yang berjumlah banyak. Kita lihat beberapa usulan yang ditolak sebelum membahas usulan yang berhasil diterima. Sebuah usulan menyatakan bahwa kapanpun pengiriman ingin mengirimkan letupan data,maka pengirim harus mengirimkan sel yang isinya pemesanan bandwitdh yang diperlukan terlebih dahulu. Setelah acknowledgement

diterima,

maka

pengiriman

dapat

dilakukan.

Keuntungannya dengan memesan terlebih dahulu adalah bahwa kemacetan tidak pernah terjadi karena bandwitdh yang dibutuhkan selalu tersedia. Forum ATM menolak usul ini sehubungan dengan delaynya yang sangat panjang sebelum host dapat mulau mengirim sel-selnya. Usulan kedua membiarkan switch mengirimkan kembali sel peyumbat setiap kali kemacetan terjadi. Ketika sel tersebut diterima, pengirim diharapkan untuk menurunkan separuh kelajuan transmisi selnya. Bermacam-macam pola telah diajukan untuk memperoleh kelajuan bisa naik kembali ke keadaan semula ketika kemacetan telah berhasil diatasi.Pola ini ditolak karena sel-sel penyumbat dapat hilang pada saat kemacetan berlangsung, dan karena pola ini bertindak tidak adil pada pengguna yang kecil. Misalnya, ambil sebuah switch yang mempunyai aliran 100 Mbps dan masing masing pengguna yang


6 4 e g a P

jumlahnya 5, dan aliran 100kbps dari pengguna lainnya. Banyak anggota komite yang tidak setuju dengan meminta pengguna 100 Kbps menyerahkan

50Kbps

karena

pengguna

tersebut

menyebabkan

kemacetan yang besar. Usulan ketiga menggunakan fakta dimana batas paket ditandai dengan suatu bit pada sel terakhirnya. terakhirnya. Di sini idenya idenya adalah membuang sel

dengan

maksud

penyelamatan

sehingga

kemacetan

dapat

dihindarkan, akan tetapi dalam pelaksanaannya hal itu dilakukan dengan cara yang selektif. Switch mencari akhir paket dari aliran sel masuk dan kemudian membuang semua sel pada paket berikutnya. Tentu saja, nanti paket ini harus ditransmisikan, akan tetapi pembuangan sejumlah k sel didalam suat paket akan mengharuskan sebuah paket ditransmisikan. Cara ini masih jauh lebih baik dibanding membuang k buah sel secara random yang mengharuskan transmisi ulang sejumlah k karakter. Pola ini ditolak karena ketidak adilannya,sebab tanda akhir paket berikutnya yang terlihat mungkin bukan milik pengirim yang menyebabkan switch menjadi kelebihan beban. Pola ini juga tidak perlu distandardisasikan. Setiap vendor switch bebas untuk memilih sel mana yang akan dibuang pada saat kemacetan terjadi. Setelah terjadi diskusi yang cukup panjang, perang dilanjutkan diantara dua buah kubu, yaitu penyelesaian berbasis kredit (Kung dan Morris 1995) dan penyelesaian berbasis kelajuan (Ekonomi dan Fendick,1995). Penyelesian berbasis credit pada dasarnya merupakan protokol jendela geser dinamik. Metode ini mengharuskan setiap switch mempertahankan, per rangkaian virtual, suatu credit—tepanya nilai ini berupa sejumlah buffer yang dicadangkan bagi rangkaian yang bersangkutan, selama setiap sel yang ditransmisikan memiliki buffer yang dicadangkan untuknya, maka kemacetan tidak akan terjadi

7 4 e g a P


Pendapat yang menentangnya berasal dari vendor switch. Para vendor tidak ingin melakukan semua tugas accounting untuk menjaga nilai-nilai itu dan tidak ingin memesan buffer dalam jumlah besar terlebih dahulu, karena jumlah overhead dan buangan uang diperlukan dianggap terlalu besar, maka pola kontrol kemacetan berdasarkan kelajuan digunakan. Pola ini bekerja sebagai berikut. Model dasarnya adalah bahwa setiap k sel data, masing-masing pengirim mentransmisikan sel RM (Resource Management) khusus. Sel ini berjalan sepanjang lintasan yang sama dengan lintasan sel data, namun sel ini diperlakukan secara khusus oleh switch disepanjang jalan perjanannya. Ketika sel khusus ini tiba di tujuan, kemudian di uji, diperbarui, dan dikirimkan kembali ke pengirim. Selain itu, tersedia juga dua mekanisme kontrol kemacetan lainnya, pertama switch yang kelebihan beban dapat secara spontan membuat sel-sel RM dan mengirimkannya kembali ke pengirim, kedua switch yang kelebihan beban dapat menyetel bit PTI tengah pada sel-sel data yang berjalan dari pengirim ke tujuan. Akan tetapi tidak satupun metode diatas sepenuhna reliable, Karena sel-sel ini dapat hilang di dalam kemacetan dan tidak satupun diberitahu akan hal ini. Sebaliknya, sel RM yang hilang akan diberitahukan oleh pengirim ketika pengirim mengalami kegagalan mengembalikannya dalam interval waktu tertentu. Terlepas dari semua itu. Bit CLP tidak dipakai pada kontrol kemacetan ABR. Kontrol kemacetan ABR didasarkan pada ide bahwa setiap pengirim memiliki kelajuan sesaat. ACR (Actual cell rate – Kelajuan Sel Aktual) yang berada diantara MCR dan PCR. Pada saat terjadi kemacetan. ACR dikurangi (namun tidak sampai lebih kecil dari MCR). Pada saat tidak terjadi kemacetan, ACR dinaikkan (namun tidak sampai melebihi PCR). Setiap sel RM yang dikirimkan berisi kelajuan dimana pengirim akan


8 4 e g a P

mentransmisi pada saat itu, mungkin PCR, mungkin lebih rendah.Nilai ini disebut ER (Explicit Rate). Pada saat sel RM melewati switch dalam perjalanannya ke penerima, maka sel-sel yang macet dapat mengurangi ER. Tidak ada satupun switch yang dapat menaikkan ER. Pengurangan dapat dalam arah maju maupun pada arah balik. Ketika pengirim mendapatkan kembali sel RM, pengirim dapat mengetahui kelajuan minimum yang dapat diterima berkaitan dengan seluruh switch sepanjang lintasan. Bila diperlukan, pengirim kemudian menyesuaikan ACR, untuk membawanya ke saluran yang memiliki kelajuan terendah yang dapat ditangani switch. Mekanisme kemacetan yang menggunakan bit PTI tengah diintegrasikan kedalam sel-sel RM dengan membiarkan penerima memasukkan bit-bit ini (diambil dari sel data terakhir) disetiap sel RM yang dikirimkan kembali. Bila tidak dapat diambil dari sel RM oleh dirinya sendiri kerena semua sel RM memiliki setelan bit ini setiap saat.

9 4 e g a P


DAFTAR PUSTAKA

1.

Tanenbaum, A. S. Jaringan Komputer, Edisi Bahasa Indonesia dari dari Computer Network 3e, Vrije Universiteit, Amsterdam, The Netherlands. Prenhillindo, Jakarta.

2.

Trivedi, Carol. Wide Area Networks. EMCParadigm.2004

3.

http://www.techfest.com/networking/atm/atm.htm

4.

http://www.dit.upm.es/snh/arhelp/glossaries/atmf/gloss-a.html

5.

http://www.rhyshaden.com/atm.htm

6.

http://www.cisco.com/univercd/cc/td/doc/cisintwk/ito_doc/atm.htm

0 5 e g a P


Atm (Asynchronous Transfer Mode)

Recommend Documents