Upload
simon-moreno
View
178
Download
5
Tags:
Embed Size (px)
DESCRIPTION
Prinsip-prinsip switching pada jaringan telekomunikasi. Muhammad Nasar [email protected]. Agenda. Klasifikasi jaringan komunikasi Switching dalam jaringan komunikasi Circuit Switching Packet Switching Quis (tugas kelas). Klasifikasi Jaringan Komunikasi. - PowerPoint PPT Presentation
Citation preview
Prinsip-prinsip switching pada jaringan telekomunikasi
Muhammad [email protected]
Agenda
Klasifikasi jaringan komunikasi Switching dalam jaringan
komunikasi Circuit Switching Packet Switching
Quis (tugas kelas)
Klasifikasi Jaringan Komunikasi
Communication Network
Switched Communication
Network
BroadcastCommunication
Network
Circuit-SwitchedCommunication
Network
Packet-SwitchedCommunication
Network
DatagramNetwork
Virtual CircuitNetwork
Topik PembahasanTopik Pembahasan
Jaringan komunikasi dapat diklasifikasikan berdasarkan cara node mempertukarkan informasi
Nodes dan Links Jaringan komunikasi biasa digambarkan dalam node dan
link Node: merepresentasikan end-terminal, perangkat
jaringan; digambarkan dengan bentuk lingkaran, kotak Link: merepresentasikan hubungan/koneksi antar nodes;
digambarkan dengan garis Sebagai perangkat jaringan, node dapat memiliki fungsi:
Router Switcher Multiplexer
Kategori link / jaringan Berdasarkan jagkauan dibedakan menjadi 3
LAN (Local Area Network), yaitu sebuah jaringan yang dibatasi oleh suatu area seperti sebuah lab, perkantoran disebuah gedung atau sebuah sekolah dan jangkauan biasanya hingga 1 km.
MAN (Metropolitan Area Network), yaitu sebuah jaringan yang lebih besar dari pada sebuah LAN. Jangkauan meliputi sebuah kota / wilayah tertentu.
WAN (Wide Area Network), yaitu suatu jaringan yang memiliki lingkup sangat luas biasanya sudah menggunakan satelit ataupun kabel bawah laut, menghubungkan antar negara. Sebagai contoh keseluruhan jaringan BANK BNI ada yg di Indonesia ataupun yg ada di negaranegara lain. Jaringan inipun dapat dikatakan sebagai internet.
Apa itu switching? SWITCH = SAKLAR ? SWITCHING =
PENSAKLARAN Sistem kontrol
penggantian/pengalihan/pengubahan/pemindahan secara elektronik
Apa yang disaklar?
Mengapa perlu switching? Bandwidth suatu saluran komunikasi, baik
voice maupun data, tidak akan termanfaatkan maksimal jika tidak disiasati dengan teknik switching !
Tanpa switching, saluran akan terus terhubung meski sudah tidak terpakai.
Tanpa switching, biaya komunikasi jadi sangat mahal akibat monopoli pemakaian saluran !
Beberapa prinsip switching Transmisi data/ informasi jarak jauh biasanya dilakukan melalui
beberapa switching node yang saling terhubung sehingga membentuk suatu jaringan switching, atau dapat juga disebut jaringan komunikasi switched.
Setiap node yang terdapat dalam jaringan switching bekerja tanpa memperhatikan isi data/ informasi yang ditransmisikannya
Transmisi data dimulai dan diakhiri di perangkat yang dinamakan station. Station dapat berupa komputer, terminal, telepon, dsb.
Data ditransmisikan melalui suatu rute yang ditentukan oleh proses switching di setiap node yang dilalui.
Koneksi node ke node lainnya biasanya dilakukan secara multiplex Jaringan komunikasi biasanya dibuat terhubung sebagian. Sebagian
lainnya digunakan sebagai koneksi redundant/back-up untuk meningkatkan reliabilitas jaringan.
Teknologi switching dibagi ke dalam dua jenis : Circuit switching Packet switching
Akan dibahas
Contoh Switching Network Sederhana
Prinsip Circuit Switched
Karakteristik circuit switched: Menerapkan sebuah path komunikasi yang dedicated (permanen)
antara 2 buah node. Istilah yang sering digunakan untuk kondisi ini disebut Connection Oriented
Prosesnya melibatkan 3 tahap: Circuit Establishment
Point to Point dari terminal ke terminal melalui switching nodes Internal Switching dan multiplexing antar switching nodes
Signal Transfer (mungkin analog voice, digitized voice, binary data) Circuit Disconnect
Jika sirkit tidak tersedia maka akan terjadi blocked (nada/tanda sibuk) Ada garansi quality of service (bandwidth, latency, jitter) Tidak akan ada informasi yg hilang sepanjang sirkit tersambung terus
menerus Contoh konkret : public telephone network, PBX (Public Branches
eXchange utk gedung)
Perkembangan teknologi circuit switchedPerkembangan teknologi circuit switched
X
Voice only network
Point-to-point switched
Tanpa MUX dengan MUX
Analog Digital(Sentral & Transmisi Digital,
Akses Lokal Analog)
Multimedia Network(Voice, data, video)
ISDN(Sentral, Transmisi, & Akses Lokal Digital)
X FAX G4
PC ISDN
Videoconference
Switching offices
Contoh Circuit Switching (1/2)
Physical copperconnection set upwhen call is made
Contoh Circuit Switching (2/2)
Ada proses pembangunan hubungan dan hubungan tetap terjaga selama percakapan berlangsung
Sumber daya jaringan dialokasikan (reserved) dan diduduki secara tetap (dedicated) dari pengirim sampai penerima selama pembicaraan berlangsung
Bukan strategi yang efisien Selama terjadi hubungan, saluran fisik akan digenggam
bahkan selama periode “silence” (saat di mana tidak ada informasi yang dikirimkan)
Routing dalam Circuit Switched
Pelanggan : a, b, c, d local loop : link antara pelanggan dan jaringan.
Hampir semuanya menggunakan twisted pair. Panjangnya antara beberapa kilometer dan beberapa puluh kilometer.
exchanges : switching lokal dalam sebuah jaringan.
Switching Lokal mendukung pelanggan-pelanggan yang dikenal dengan nama end office yang biasanya dapat mendukung beribu-ribu pelanggan dalam local area.
trunks : cabang-cabang antara exchanges. Trunks membawa multiple voice-frequency dengan menggunakan FDM (Frequency Division Multiplex) atau synchronous TDM (Time Division Multiplex).
Efisiensi jaringan diperoleh dengan cara meminimisasi switching dan kapasitas transmisi
a dan b terkoneksi dalam satu buah end office, sedangkan c
dan d koneksi yang lebih kompleks
Routing pada Circuit Switched
B
A
C
D
E
F
1
4
2 3
5
7
6
Jalur komunikasi A – D terbentuk melalui routing yang terbaik dan akan tetap selama komunikasi berlangsung/belum diputus oleh salah satu pihak.
Circuit Switched : Generic Switching Process
Circuit Switched : Generic Switching Process
incoming links outgoing linksSwitch
How to Demultiplex? How to Multiplex?
How to Switch?
Time dibagi dalam frames dan frames dibagi dalam slot Posisi slot dalam frame menunjukkan kepemilikan data dari suatu percakapan
Sebagai contoh, slot 0 milik percakapan berwarna merah Membutuhkan sinkronisasi antara pengirim dan penerima Dalam suatu percakapan, time slot tertentu digunakan sebagai identitas data
baik bagi pengirim maupun penerima. Time slot yang sudah diduduki tidak akan bisa digunakan oleh yang lainnya kecuali bila percakapan sudah selesai. Di sepanjang percakapan, jika ada waktu jeda yang tidak berisi informasi maka kapasitas time slot yang tersedia tidak akan termanfaatkan tidak efisien
Frames
0 1 2 3 4 5 0 1 2 3 4 5Slots =
Circuit Switched:Circuit Switched: Multiplexing/DemultiplexingMultiplexing/Demultiplexing (TDM) (TDM)Circuit Switched:Circuit Switched: Multiplexing/DemultiplexingMultiplexing/Demultiplexing (TDM) (TDM)
Information
Circuit Establishment
Transmission
Circuit Termination
Host 1 Host 2Switch 1 Switch 2
propagation delay between Host 1 and Switch1
propagation delay between Host 2 and Switch2
processing delay at Swich 1
time
Circuit Switched : TimingCircuit Switched : Timing
KEUNTUNGAN Sekali koneksi terjadi:
Jaringan transparan (seolah hanya koneksi langsung antar stations)
Fixed data rate tanpa adanya delay
Sangat baik untuk komunikasi real time
KELEMAHAN Tidak efisien
Selama koneksi berlangsung, time slot akan selalu diduduki walaupun tidak ada data yang dikirim
Delay sebelum terbentuknya hubungan (call set up delay)
Circuit Switched : Keuntungan dan KelemahanCircuit Switched : Keuntungan dan Kelemahan
Packet Switching…
Prinsip Packet Switching Dalam Packet Switching, data yang ditransmisikan
dibagi-bagi ke dalam paket-paket kecil (<1500byte). Jika source mempunyai message yang lebih panjang
untuk dikirim, message itu akan dipecah ke dalam barisan-barisan paket.
Tiap paket berisi data dari user (data informasi yang akan dikirimkan) dan header. Header berisi minimal adalah info agar bagaimana paket bisa melalui jaringan dan mencapai alamat tujuan. Umumnya header berisi :
Source (sender’s) address Destination (recipient’s) address Packet size Sequence number Error checking information
Mengapa perlu paketisasi? (1/2)
Untuk komunikasi end-to-end yang terdiri atas banyak link, transmisi paket memungkinkan suatu paket yang menjadi bagian dari suatu pesan diterima, diproses, dan diteruskan oleh suatu node ketika paket lainnya masih dipersiapkan adanya efisiensi waktu pemrosesan.
Jumlah data yang harus di re-transmisi karena adanya error menjadi berkurang (tidak seluruh pesan perlu di re-transmisi).
Kapasitas memori internal network node dapat dikurangi. Waktu transmisi dapat dikurangi
Mengapa perlu paketisasi? (2/2)
Masing-masing paket akan dikirimkan ke jaringan secara independen (tidak tergantung pada rute paket sebelum atau sesudahnya). Paket yang berbeda dari pesan yang sama dapat melalui rute yang berbeda. Istilah untuk karakteristik ini disebut Connectionless
Pada sisi penerima, header setiap paket akan dibuang kemudian paket diurutkan kembali menjadi sebuah informasi/pesan sesuai dengan yang dikirimkan
Paket dikirimkan hanya pada saat data siap untuk dikirim. Pada saat kondisi “silence”/idle maka link dapat digunakan oleh yang lainnya (jaringan digunakan bersama/shared bandwidth).
Tidak ada garansi Quality of service, ada kemungkinan paket hilang
Contoh Teknologi Layanan Packet Switched: Public data network Frame relay Internet (connectionless) LAN (connectionless)
Contoh Paketisasi
Packet-SwitchedNetwork
B
A
C
B3 B1B2
B1
B2
B3
C2
C3
C1
C3 C1C2
Packet-SwitchedNetwork
B
A
C
L3 L1L2
L1
L2
L3
22
23
21
23 2122
16
5
32
4A
C
B
16
5
32
4A
C
B
2
1
33
2 1
External Datagram
External Virtual Circuit
Internal Datagram
Internal Virtual Circuit
VC # 1
VC # 2
Contoh Paketisasi
Hello Bob
He ll o bBo
H He H H H Hll o Bo b
Message
Segmented Message
Packetized Message
H=Header
Paket 1 Paket 2 Paket 3 Paket 4 Paket 5
Contoh Paketisasi
Keuntungan Packet Switched
Efisiensi line sangat tinggi; hubungan single node-to-node dapat dishare secara dinamis oleh banyak paket. Paket-paket diqueue dan ditransmisikan secepat mungkin. Secara kontras, dalam circuit switching, waktu pada link node-to-node adalah dialokasikan terlebih dahulu menggunakan time-division multiplexing.
Jaringan packet-switched dapat membuat konversi data-rate. Dua buah station yang berbeda data-ratenya dapat saling menukar paket.
Ketika traffic mulai padat, beberapa call diblok, yang menunjukkan jaringan menolak permintaan koneksi tambahan sampai beban di jaringan menurun. Dalam packet switchied network, paket masih dapat diterima akan tetapi delay delivery bertambah.
Prioritas dapat digunakan. Jadi kalau sebuah node mempuyai sejumlah queued packet untuk ditransmisikan, paket dapat ditransmisikan pertama kali berdasarkan prioritas yang lebih tinggi. Paket-paket ini mempunyai delay yang lebih kecil daripada lower-priority packets.
Kelemahan Packet Switched
Tidak memberikan garansi Quality of service: delay antrian, jitter, loss packet
Ada dua pendekatan yang berhubungan dengan jaringan Packet Switching, yaitu Datagram, dan Virtual circuit
Virtual Circuit vs Datagram
• Datagram: Connectionless– Tiap paket memiliki alamat tujuan yang lengkap– Penentuan routing dilakukan terhadap setiap paket di setiap node– Paket-paket yang berbeda namun berasal dari pesan yang sama dapat
menggunakan rute yang berbeda, tergantung kepadatan jalur.– Paket-paket akan mencari alternatif routing dimana akan mengabaikan
node yang gagal
• Virtual Circuit: Connection Oriented– Sebuah route antara station dikonfigurasi sebelum terjadi transfer data – Setiap paket memiliki VC identifier.– Penetapan routing dilakukan sekali untuk semua paket.– Semua paket akan melalui rute yang sama– Apabila ada node yang gagal, semua virtual circuit yang mendefinisikan
lewat node tersebut akan lenyap
Virtual Circuit vs Datagram
Node-node jaringan memroses tiap paket secara independenJika host A megirim dua paket berurutan ke host B pada sebuah jaringan paket datagram, jaringan tidak dapat menjamin bahwa kedua paket tersebut akan dikirim bersamaan, kenyataannya kedua paket tersebut dikirimkan dalam rute yang berbeda
Paket-paket tersebut disebut datagramImplikasi dari switching paket datagram :
Urutan paket dapat diterima dalam susunan yang berbeda dari ketika dikirimkan
Tiap paket header harus berisi alamat tujuan yang lengkap
Packet Swiched Datagram
Virtual-circuit packet switching adalah campuran dari circuit switching dan paket switching
Seluruh data ditransmisikan sebagai paket-paket Seluruh paket dari satu deretan paket dikirim setelah jalur
ditetapkan terlebih dahulu (virtual circuit) Urutan paket yang dikirimkan dijamin diterima di tujuan
Bagaimanapun: Paket-paket dari virtual circuit yang berbeda masih dimungkinkan terjadi interleaving
Pengirim data dengan virtual circuit melalui 3 fase :1. Penetapan VC2. Pentransferan data3. Pemutusan VC
Alamat tujuan paket pada header tidak perlu lengkap
Packet Switched Virtual Circuit
Routing pada Packet Switched
1
4
2 3
5
7
6
8
Connectionless: jalur/ routing dapat berbeda untuk setiap paket
Connection-oriented: jalur/routing tetap untuk seluruh paket
(+) dan (–) pada virtual circuit vs datagram
Datagram :
+Tidak ada waktu call setup
+Adaptasi yang cepat jika terjadi congestion/network overload.
+Adaptasi yang cepat jika terjadi node failure.
- Kedatangan paket bisa tidak sesuai dengan urutannya.
- Adanya beban pemrosesan karena setiap paket di proses di setiap node
- Receiver tidak memiliki persiapan terhadap paket yang datang
Virtual Circuit :
+Kedatangan paket sesuai urutannya.
+Terdapat mekanisme error control.
+Penetapan satu rute untuk satu koneksi.
+Penerima telah bersiap untuk menerima paket yang datang
- Adanya delay saat connection setup.
- Adaptasi terhadap node failure kurang baik.
- Adaptasi terhadap network overload kurang baik
Beberapa Perbandingan Circuit Switched dan Packet Switched (1/2)
Circuit switched Packet Switched connectionless
Packet Switched connection-
oriented
Dedicated transmission path
No dedicated path No dedicated path
Continuous transmission of data
Transmission of packet Transmission of packet
Messages are not stored
Packet may be stored until delivered
Packet stored until delivered
The path is established for entire conversation
Route established for each packet
Route established for entire packet
Call setup delay Packet transmission delay
Call setup delay; packet transmission delay
Busy signal if called party busy
Sender may be notified if packet not delivered
Sender notified if connection denial
Overload may block call setup
Overload increases packet delay
May block call setup; increases packet delay
Circuit switched Packet Switched connectionless
Packet Switched connection-
oriented
User responsible for message loss protection
Network may be responsible for individual packet
Network may be responsible for packet sequences
Fixed bandwidth transmission
Dynamic use of bandwidth
Dynamic use of bandwidth
No overhead bits after call setup
Overhead bits in each packet
Overhead bits in each packet
Electromechanical or computerized switching nodes
Small switching nodes
Small switching nodes
Beberapa Perbandingan Circuit Switched dan Packet Switched (2/2)Beberapa Perbandingan Circuit Switched dan Packet Switched (2/2)
• Performansi
• Propagation delay
• Transmission time
• Node delay
Circuit Switching vs Packet Switching
Sessi diskusi…
Quis (tugas di kelas)Jawablah secara singkat dan jelas (3 menit/soal) :1. Pada pertemuan sebelumnya diperlihatkan evolusi
komputer dari abad ke abad. Menurut anda, seperti apakah prediksi komputer masa depan (abad berikutnya)?
2. Apa sesungguhnya peran TI dalam konteks sistem informasi manajemen?
3. Apa yang dimaksud dengan konvergensi pada era teknologi informasi?
4. Bedakan antara LAN, MAN, WAN ?
5. Bedakan antara teknologi circuit switching dan teknologi packet switching, dan berikan contoh (diterapkan dimana)?
6. Bedakan antara connection oriented dengan connectionless ?