MODUL I Arsitektur Jaringan Komputer Jaringan komputer ( Computer Networking) adalah sebuah kumpulan komputer, printer dan peralatan lainnya yang terhubung dalam satu kesatuan. Informasi dan data bergerak melalui kabel-kabel atau tanpa kabel sehingga memungkinkan pengguna jaringan komputer dapat saling bertukar dokumen dan data, mencetak pada printer yang sama dan bersama-sama menggunakan hardware atau software yang terhubung dengan jaringan komputer, bahkan mengontrol komputer lain dari jarak jauh. LAN atau Local Area Networdk merupakan unit terkecil dari Metropolitan Area Network (MAN). Dari kumpulan MAN akan membentuk WAN(Wide Area Network) yang dapat menghubungi jaringan komputer antar kota, bahkan antar benua Definisi paling sederhana dari jaringan data adalah menghubungkan dua komputer atau lebih satu sama lain untuk berbagi data dan sumber daya serta berkomunikasi. Jaringan ada dalam berbagai ukuran dan bentuk, Meskipun peran yang berbeda dan berbagai ukuran jaringan, tetapi memiliki beberapa kesamaan umum pada semua jaringan, seperti protokol, arsitektur dan disain topologi. Jaringan memerlukan berbagai piranti jaringan komputer dan komunikasi data. Hal ini dimungkinkan adanya sebuah bahasa komunikasi universal antar komputer, yaitu protocol. 1.1.Manfaat Jaringan Manfaat langsung yang dapat dirasakan dari jaringan komputer selain sharing printer, sharing file, sharing CDROM, dan lainnya yakni fasilitas internet. Internet itu sendiri merupakan rangkaian ribuan bahkan jutaan komputer di dunia yang saling terhubung satu dengan lainnya. Manfaat lain jaringan komputer dilihat dari segi internal adalah sebagai berikut: 1. Sharing Resources, yaitu penggunaan sumber daya yang ada dapat digunakan secara bersama-sama seperti pada printer sharing, file sharing maupun yang
1
lainnya. Jadi untuk jarak yang jauh seseorang tidak mendapat kesulitan untuk memindahkan atau mengambil data tersebut karena data seolah-olah berada di dalam komputer tersebut. Sehingga jaringan komputer dapat mengatasi masalah jarak dan membantu memproses bebagi data. 2. Reliabilitas Tinggi, Akan mendapat reiabilitas yang tinggi dengan memiliki sumber-sumber alternatif persediaan. Misalnya pada saat menggunakan jaringan komputer, maka dapat menyimpan atau meng-copy data ke semua komputer yang terkoneksi dalam jaringan tersebut. Sehinga apabila salah satu komputer bermasalah atau rusak, data sudah tersimpan pada komputer lain yang sudah disimpan sebelumnya. 3. Hemat Biaya, dengan adanya jaringan komputer tentunya akan lebih hemat dalam pengeluaran biaya. Misalnya untuk membeli komputer yang besar seperti mainframe dengan keepatan sekitar sepuluh kali lipat dari kecepatan komputer kecil atau pribadi, tentunya sangatlah mahal dibanding harga komputer kecil atau pribadi. Ketidakseimbangan inilah yang juga menjadi alasan dibangunnya sebuah jaringan yang terdiri dari komputer-komputer kecil atau desktop. 4. Hardware sharing, dengan dibangunnya sebuah jaringan maka akan dapat menggunakan hardware seperti, printer, scanner, plotter, dan lainnya secara bersama-sama. Misalnya penggunaan printer sharing, dengan adanya jaringan komputer maka cukup membeli satu printer untuk sepuluh komputer. 5. Keamanan Data, dengan adanya jaringan komputer memberikan keamanan bagi pengguna, hanya pengguna tertentu saja yang dapat menggunakan komputer. Hal ini akan mencegah pemakai komputer oleh orang luar yang bermaksud buruk. 6. Komunikasi Mudah, dengan jaringan komputer yang terhubung ke Internet misalnya, maka dapat berkomunikasi dengan komputer atau orang di seluruh dunia dengan mudah, cepat, dan biaya murah. Komunikasi antar karyawan juga dapat dilakukan dengan menggunakan fasiltas email dan chat. 7. Memperluas Pengetahuan, melalui internet, pastinya akan dapat mencari dan memperoleh berbagai pengetahuan yang lebih luas. Selain itu, informasi yang diperoleh tetap handal dan selalu up-to-date.
2
1.2. Dampak Negatif Jaringan Komputer Selain beberapa manfaat atau keuntungan di atas, ada juga dampak negatif yang dapat ditimbulkan dengan adanya jaringan komputer, diantaranya adalah sebagai berikut: 1. Pencurian Data, dengan adanya jaringan komputer memungkinkan adanya pengambilan data-data penting oleh orang yang tidak bertanggung jawab melalui jaringan tersebut. 2. Penipuan, hal ini juga seringkali terjadi dengan adanya jaringan komputer misalnya pemalsuan identitas diri dalam registrasi, interkasi lewat chat, dan lain sebagainya. 3. Perjudian, dengan adanya jaringan komputer para penjudi tidak perlu lagi harus pergi ke tempat perjudian karena berbagai jenis judi on-line saat ini sudah semakin luas. 4. Pornografi, dengan kemnudahan akses informasi, pornografi dapat menyebar dan menjadi konsumsi siapa saja dengan mudah dan cepat. Kejahatan, dalam suatu jaringan on-line misalnya, cara belanja dengan kartu kredit yang paling banyak digunakan melalui internet. Hal ini sangat berpotensi sebagai ladang kejahatan bagi para carder (pembobol kartu kredit). Dengan sifat yang terbuka, para penjahat mampu mendeteksi adanya transaksi kartu kredit secara online dan menyalahgunakannya untuk keperluan sendiri 1.3. Jenis arsitektur. Pada dasarnya arsitektur jaringan komputer jika dibagi berdasarkan jarak dan area kerja komputer dapat dibedakan menjadi tiga kelompok besar, yaitu LAN, MAN, dan WAN. A. Local Area Network(LAN) LAN adalah suatu jaringan komputer yang menghubungkan komputer atau workstation yang satu dengan komputer yang lain di rumah atau diperkantoran. Jaraknya dibatasi samapai beberapa kilometer dan memiliki kecepatan koneksi antara 2-10 Mega Byte per second. Jaringan LAN terbagi atas jaringan client/server dan peer-to-peer. Jaringan client/server adalah tipe jaringan yang difungsikan untuk client dan server. Komputer client selalu meminta pelayanan pada komputer server.
3
Komputer server melayani client dengan fasilitas seperti file server, print server, web server, dan mail server. Adapun tipe peer-to-peer adalah jaringan yang memperlakukan semua komputer setara (tidak ada yang melayani dan dilayani) semua komputer bertindak sendiri-sendiri, namun tetap saling dapat berhubungan untuk sharing resources.
Gambar 1.1 : Jaringan LAN B. Metropolitan Area Network(MAN) MAN pada prinsipnya sama dengan LAN, hanya saja ukuran jaringannya lebih besar dibanding LAN. Jarak tempuh MAN ini berkisar antara 20-50 Km. Jaringan ini sangat cocok diterapkan untuk membangun jaringan antarkantor-kantor yang letaknya berdekatan dalam kota yang sama.
4
Gambar 1.2 : Jaringan MAN C. Wide Area Network (WAN) WAN adalah sebuah jaringan yang memiliki jarak yang luas. Dengan WAN dapat menghubungkan jaringan antarnegara bahkan antar benua. Komputer, printer, dan alat lainnya pada LAN dapat terhubung secara jarak jauh. Salah satu tujuan lain pembuatan WAN adalah untuk penyediaan layanan e-mail, Word Wide Web, dan transfer file. Teknologi yang biasa diapakai WAN adalah modem, ISDN (Integrated Service Digital Network), DSL (Digital Subscriber Line), dan Frame Relay.
5
Gambar 1.3 : Jaringan WAN 1.4.Topologi Jaringan Komputer Topologi atau desain fisik berhubungan erat dengan arsitektur jaringan. Topologi mendefinisikan bagaimana jaringan secara fisik terhubung. Topologi adalah suatu cara menghubungkan komputer yang satu dengan komputer lainnya sehingga membentuk jaringan. Cara yang saat ini banyak digunakan adalah bus, token-ring, star dan peer-to-peer network. Masing-masing topologi ini mempunyai ciri khas, dengan kelebihan dan kekurangannya sendiri. Macam - macam Topologi Jaringan : 1. Topologi Bus
6
KELEBIHAN : Hemat kabel Layout kabel sederhana Mudah dikembangkan KEKURANGAN : Deteksi dan isolasi kesalahan sangat kecil Kepadatan lalu lintas Bila salah satu client rusak, maka jaringan tidak bisa berfungsi. Diperlukan repeater untuk jarak jauh 2.Topologi Star
7
KELEBIHAN Paling fleksibel Pemasangan/perubahan stasiun sangat mudah dan tidak mengganggu bagian jaringan lain Kontrol terpusat Kemudahan deteksi dan isolasi kesalahan/kerusakan Kemudahaan pengelolaan jaringan KEKURANGAN Perlu penanganan khusus Kontrol terpusat (HUB) jadi elemen kritis Jika node tengah mengalami kerusakan, maka seluruh jaringan akan terhenti Boros kabel. 3. Topologi Ring
8
KELEBIHAN : Hemat kabel KEKURANGAN : Peka kesalahan Pengembangan jaringan sulit 4. Topologi Mesh
KELEBIHAN : Dapat menghubungkan semua komputer secara langsung tanpa melalui komputer lain Tingkat keamanan tinggi Memiliki sifat Robust KEKURANGAN : Boros kabel Konfigurasi yang rumit 5. Topologi Three
9
KELEBIHAN : Dapat terbentuknya suatu kelompok yang dibutuhkan pada setiap saat. KEKURANGAN : Apabila salah satu tidak berfungsi, maka kelompok dibawahnya menjadi tidak efektif Koneksi lambat 1.5. MODEL CLIENT-SERVER dan PEER to PEER Berdasarkan arsitektur hubungan model komunikasi jaringan komputer dibagi menjadi 2, yaitu client/server dan peer to peer. 1.5.1. Peer to peer Pada jaringan ini, tidak ada komputer yang berfungsi khusus, dan semua komputer dapat berfungsi sebagai client dan server dalam satu saat bersamaan. Pengguna masing-masing komputer bertanggung jawab terhadap administrasi resource komputer ( dengan membuat nama user, membuat share, menandai ijin mengakses share tersebut). Tiap-tiap user bertanggung jawab juga mengenal pembackupan data pada komputer. Sayangnya penempatan resource dapat menjadi sulit pada network peer to peer yang mempunyai lebih banyak komputer. Biasanya jaringan ini digunakan untuk keperluan sharing file atau sumber daya komputer lain seperti printer, hardisk.
10
Jaringan peer-to-peer juga sering disebut dengan workgroup. karena arti workgroup mempunyai konotasi yaitu kolaborasi tanpa adanya pusat kontrol(server). Peer-to-peer dibangun hanya membutuhkan sistem operasi yang terinstall di dalam komputer dan tersambugnya beberapa komputer secara fisik. 1.5.2. Client/Server Pada jaringan ini, satu komputer berfungsi sebagai pusat pelayanan (server) dan komputer yang lain berfungsi meminta pelayanan ( client ). Sesuai dengan namanya, client server berarti adanya pembagian kerja pengelolaan data antara client dan server. Saat ini, sebagian besar jaringan menggunakan model client/server. 1.5.3. Kelebihan dan kekurangan Arsitektur Jaringan
Keuntungan
Kekurangan Setiap user harus mengatur sistem keamanan setiap komputernya
Lebih Murah
User dapat manjadi
Mudah untuk di setup Peer to peer Mudah dan Murah dalam perawatan Tidak membutuhkan sistem operasi berbasis server
bingung karena tidak ada pusat data yang mengatur Membutuhkan User yang berpengalaman Terbatas untuk 10 komputer atau kurang
Client/server Karena server sudah memiliki sumber daya
Membutuhkan server
yang besar (RAM berkecapatan tinggi, Disk
Harus terdapat
yang berkapasitas besar, dan Processor
administrator dalam
berkecepatan tinggi) sehingga komputer
jaringan
client tidak membutuhkan spesifikasi terlalu
Membutuhkan sistem
tinggi
operasi berbasis server
11
Security terpusat Sinkronisasi pada file Mudah di backup Mudah di perbesar jaringanya
Dari keterangan diatas, maka dapat di ketahui beberapa perbedaan antara peer-to-peer dengan client-server. Peer-to-Peer
Client-Server
Tidak membutuhkan server, Ada tidaknya
karena setiap komputer sudah
Membutuhkan Server sebagai
Server
berlaku seperti server maupun
pusat dari jaringan
host Maksimal Komputer dalam 10
Tergantung settingan jaringan
jaringan Sistem Operasi berbasis server
Tidak membutuhkan
Membutuhkan
Pembuatan
Lebih mudah dan lebih murah
Jaringan
pembuatanya serta perawatanya
Mahal dan harus mendapatkan perhatian yang lebih dalam pembuatan serta perawatanya
1.6. Perangkat Jaringan Perangkat jaringan adalah semua komputer , peripheral, interface card dan perangakat tambahan yang terhubung ke dalam suatu sistem jaringan komputer untuk melakukan komunikasi data. Secara umum perangkat tersebut adalah sebagai berikut:
Server
Workststion
Network Interface Card (NIC)
Router
Modem
Hub
12
Switch
Bridge
Repeater
A. Server Server merupakan pusat kontrol dari jaringan komputer. Biasanya berupa komputer berkecepatan tinggi dengan kapasitas RAM yang besar dan memiliki space hardisk cukup besar pula. Sistem operasi yang digunakan merupakan sistem operasi khusus yang dapat memberikan berbagai layanan bagi workstation. B. Workstation Semua komputer yang terhubung dengan jaringan dapat dikatan sebagai workstation. Komputer ini yang melakukan akses ke server guna mendapat layanan yang telah disediakan oleh server. C. Network Interface Card Kartu jaringan ini merupakan peralatan yang memungkinkan terjadinya hubungan antara jaringan dengan omputer workstation atau jaringan dengan komputer servewr. Perangkat ini berfungsi untuk menghubungkan antara komputer dengan kabel jaringan yang terpasang secara fisik. Untuk pemasangan kartu jaringan ini biasanya pada slot PCI yang ada pada motherboard. Bahkan banyak seri motherboard keluran terbaru biasanya sudah menyertakan perangkat ini secara onboard. Kartu jaringan in dapat terpasang pada slot PCMCI yang tersedia pada notebook.
13
Gambar : Network Interface Card PCI D. Router Router adalah sebuah perangkat jaringan yang dapat digunakan untuk menghubungkan dua jaringan local yang mempunyai protocol sama pada lapisan jaringan OSI, sedangkan protocol pada lapisan fisk dan link berbeda. Atau dapat diartikan sebagai perangkat keras yang dapat menghubungkan dua atau lebih jaringan yang memliki subnet berbeda. Router berfungsi untuk mengirimkan data jika terdapat perbedaan dalam beberapa bagian protocol. Perbedaan dari beberapa bagian protocol ini terjadi pada hubungan antar jaringan LAN dalam suatu WAN. Ruter banyak digunakan pada internetwork yang besar menggunakan keluarga protocol TCP/IP, dan untuk menghubungkan semua host TCP/IP dan LAN ke internet menggunakan dedicated leased line. Router inilah yang menghubungkan antar LAN tersebut. Router ini ada dua jenis, yaitu pc router dan router hardware. Router berisi tabel-tabel informasi internal yang disebut label routering yang melakukan pencatatan terhadap semua alamat jaringan yang diketahui dan lintasan yang mungkin dilalui. Router membuat jalur-jalur paket berdasarkan lintasan yang tersedia dan waktu tempuhnya. Karena menggunakan alamat paket jaringan tujuan, router bekerja hanya jika protocol yang dikonfigurasi adalah protocol yang routeable seperti TCP/IP atau IPX/SPX. Berbeda dengan bridge yang bersifat protocol independent. a. PC Router PC Router ini merupakan sebuah PC (Personal Computer) yang digunakan sebagai router (routing). PC router ini biasanya menggunakan komputer yang memiliki lebih dari satu LAN card(NIC) dan menggunakan sistem operasi yang mendukung untuk dijadikan router. PC ini nantinya ditugaskan untuk menghubungkan antar LAN dengan subnet yang berbeda tersebut.
14
Gambar : PC Router b. Router Hardware Router Hardware merupakan sebuah alat jaringan komputer yang mempunyai fungsi mengirimkan paket data melalui sebuah jaringan atau internet menuju ke tujuan. Melalui sebuah proses yang dikenal sebagai routing, routing ini merupakan proses dari penentuan sebuah path yang dipakai untuk mengirim data ke tujuan tertentu. E. Modem Modem (Modulator Demodulator) berfungsi sebagai media untuk pengiriman data pada jarak jauh atau data pada jaringan global. Proses pengiriman data dilakukan secara serial dalam bentuk pulsa analog frekwensi tingi dengan prinsip dasar modulasi. Untuk pengiriman jarak jauh digunakan sinyal analog, mengingat sinyal digital mempunyai jarak jangkau yang pendek sebagai akibat pengaruh redaman maupun derau pada media pengirimannya. Sedangkan pada sinyal analog meskipun mempunyai kelemahan yaitu terpengaruh oleh derau selama pengiriman tetapi hal ini dapat diatasi dengan pengriman pada frekuensi tinggi. Modem ada dua macam, yaitu internal yang terpasang pada slot PCI pada sebuah motherboard, dan ekternal yang biasanya dipasang pada komputer menggunakan port USB maupun port Com.
15
Internal
External
Gambar : Modem F. Hub Hub merupakan pusat koneksi semua node pada jaringan. Semua peralatan jaringan dihubungkan satu dengan yang lain melalui hub. Pada jaringan bertopologi star, hub adalah perangkat dengan banyak port yang menghubungkan antara beberapa titik komputer yang sudah terpasang sebuah LAN card(NIC) yang bergabung menjadi satu jaringan. Hub bertindak sebagai titik pengendali aktivitas sistem dalam jaringan, juga untuk pengelolaan serta pengembangan jaringan. Sebuah hub dapat bersifat aktif atau pasif. Active hub bertindak sebagai repeater, dimana hub ini me-regenerasi dan mengirimkan sinyal yang diperkuat. Sedangkan passive hub hanya bertindak sebagai kotak sambungan, dimana akan membagi atau memishkan sinyal yang masuk untuk ditransmisikan ke seluruh jaringan. Hub adalah pusat untuk topologi star dan mengijinkan komputer untuk ditambahkan atau dipindahkan pada jaringan dengan mudah.
Gambar : Hub 8 port
16
Cara kerja hub pada dasarnya seperti sebuah pemisah sinyal (signal splitter). Hub mengambil bit-bit yang datang dari satu port dan mengirimkan copy-nya ke tiaptiap port yang lain. Setiap host yang tersambung ke hub akan melihat paket ini tapi hanya host yang dituju saja yang akan memprosesnya. G. Switch Switch adalah HUB yang smart , Switch berfungsi membantu bridge agar lalulintas data lebih baik lagi langsung menuju Host (artikata memetakan setiap komputer dalam jaringan). Kesemua kemampuan di atas tergabung menjadi satu dalam sebuah Router, dalam melakukan koneksi WAN.
Gambar : Logical Switch H. Bridge Sesuai dengan namanya, alat ini dipergunakan untuk menjembatani 2 jaringan. Tetapi berbeda dengan repeater yang hanya berfungsi sebagai jembatan fisik, bridge dapat berfungsi juga sebagai jembatan nalar (logical) seperti pembongkaran dan penyusunan paket, penyelematan, buffering, filtering dan lainlain. Dengan demikian bridge dapat dipakai untuk menghubungkan 2 macam jaringan yang berbeda format paketnya ataupun yang berbeda kecepatan transmisinya. Misal dua kantor menggunakan dua jenis sistem jaringan yang berbeda, yang satu menggunakan sistem Ethernet dan yang lainnya menggunakan
17
sistem Arcnet, maka kedua sistem tersebut dapat digabung dengan menggunakan bridge.
Gambar : Bridge dan Logicalnya I. Repeter Repeater adalah suatu piranti yang hanya beroperasi pada physical layer. Sinyal yang membawa informasi pada sebuah jaringan dapat mengalami attenuasi (pengurangan kuat sinyal yang diakibatkan oleh jarak yang ditempuh). Attenuasi ini dapat merusak integritas data. Di dalam jaringan komputer, repeater berfungsi untuk memperpanjang rentang jaringan dengan cara memperkuat isyarat elektronis (meregenerasi sinyal). Dengan menggunakan repeater, LAN yang memakai ethernet dapat diperpanjang rentang jaringannya sampai 20 km dengan memasang repeater pada setiap 2,5 km.
Gambar : Skema Repeater
18
19
