Upload
vonhan
View
262
Download
2
Embed Size (px)
Citation preview
E5124 / UNIT 6/ 1
UNIT 6UNIT 6UNIT 6UNIT 6 : PROTOKOL KOMUNIKASI: PROTOKOL KOMUNIKASI: PROTOKOL KOMUNIKASI: PROTOKOL KOMUNIKASI
OBJEKTIF OBJEKTIF OBJEKTIF OBJEKTIF
Objektif Am: Mengetahui dan memahami konsep
Protocol, model rujukan ISO dan
senibina rangkaian sistem (SNA)
Objektif khusus : Di akhir unit ini anda sepatutnya
dapat :-
menerangkan kepentingan protocol.
menerangkan lapisan – lapisan dalam suatu
protokol.
melukis gambarajah blok untuk model rujukan
ISO.
Menerangkan fungsi setiap blok.
Mengaitkan hubungan diantara satu blok dengan
blok yang lain.
memberikan contoh – contoh bersesuaian setiap
lapisan atau setiap blok.
memahami konsep SNA.
memahami lapisan – lapisan dalam SNA.
E5124 / UNIT 6/ 2
INPUT
6.0 Pengenalan
Protokol komunikasi (communication protocol) adalah satu set piawaian
tatacara komunikasi dalam sistem-sistem rangkaian komputer yang menentukan
peraturan saling tindak antara pangkalan-pangkalan, komputer-komputer dan talian-
talian. Piawaian ini meliputi format dan penyegerakan pertukaran data antara dua
entiti yang berkomunikasi. Rajah 6.1 menunjukkan gambaran hubungan antara
komputer-komputer.
PC 1 PC 2
Rajah 6.1: Penghantaran data yang melibatkan protokol
Protokol komunikasi telah menetapkan fungsi-fungsi kawalan yang perlu
dilaksanakan, format serta kod kawalan yang digunakan untuk menghantar fungsi-
fungsi tersebut dan merupakan prosedur-prosedur yang perlu dipatuhi oleh kedua-
dua entiti tersebut.
Protokol komunikasi juga memastikan bahawa penghantaran dan
penerimaan maklumat dapat dilaksanakan dengan berdisiplin supaya kesemua ralat
dapat dikesan dan dipulihkan.
E5124 / UNIT 6/ 3
6.1 Kepentingan Protokol
Setiap protokol yang terkandung dalam setiap lapisan senibina rangkaian
mempunyai kegunaan dan ciri-ciri yang berlainan. Fungsi-fungsi penting yang
dilaksanakan oleh protokol ialah:
a. Memula dan menamatkan pautan
Pautan antara dua entiti yang hendak berkomunikasi hanya boleh diwujudkan
jika daripada entiti-entiti tersebut memberitahu entiti yang hendak
dihubunginya akan maksudnya.
b. Menyegerakkan hantaran utusan
Protokol mentafsir peraturan penyegerakan agar setiap utusan yang dihantar
oleh sesuatu entiti akan diterima dengan betul oleh entiti.
c. Mengawal pautan
Pautan perlu dikawal bagi memastikan tidak timbul kebuntuan (deadlock).
Kebuntuan berlaku apabila sesuatu sumber sepunya perlu digunakan dengan
serentak oleh beberapa pangkalan dan perebutan ini menyebabkan tidak ada satu
pun pangkalan yang boleh menghantar atau menerima hantaran utusan dalam
rangkaian tersebut.
d. Mengesan dan membetulkan ralat
Rangkaian hantaran tidak akan sentiasa bebas daripada ralat walaupun kemajuan
pesat telah dicapai dalam bidang teknologi hantaran.
e. Mempercepatkan penggunaan saluran
Setiap saluran komunikasi perlu digunakan dengan sepenuhnya kerana saluran
komunikasi mempunyai daya muatan yang tertentu.
f. Mengawal aliran utusan.
Rangkaian yang menggunakan pengundian menyediakan kawalan yang ketat
terhadap kadar dan jujukan hantaran
E5124 / UNIT 6/ 4
6.2 Lapisan-lapisan dalam suatu protocol
Bilangan lapisan dan fungsinya tidak ditetapkan, tetapi ISO telah
menetapkan bilangan lapisan-lapisannya kepada 7 lapisan. ISO dapat membahagi
tugas-tugas komunikasi kepada unit-unit yang bermakna. Model ini membahagikan
tugas-tugas yang melibatkan pergerakkan maklumat diantara komputer-komputer di
dalam rangkaian kepada tujuh kumpulan dengan fungsi-fungsi tersendiri. Tujuh
lapisan model rujukan OSI ialah seperti berikut;
• Lapisan 7 – Lapisan Applikasi (Application layer)
• Lapisan 6 – Lapisan Persembahan (Presentation Layer)
• Lapisan 5 – Lapisan Sessi (Session Layer)
• Lapisan 4 – Lapisan Pengangkutan (Transpot Layer)
• Lapisan 3 – Lapisan Rangkaian (Network layer)
• Lapisan 2 – Lapisan Pautan Data (Data Link Layer)
• Lapisan 1 – Lapisan Fizikal (Physical Layer)
6.3 Model Rujukan OSI
Open system Interconnection (OSI) ialah satu koleksi pertubuhan piawaian
antarabangsa (International Organization Standard – ISO) yang diperuntukkan
kepada komunikasi berkomputer yang dibangunkan untuk membantu system
pemprosesan. Model Rujukan OSI menerangkan bagaimana maklumat satu perisian
aplikasi dalam satu komputer bergerak melalui medium rangkaian ke satu perisian
aplikasi di dalam komputer yang lain.
Model rujukan OSI ini merupakan satu model konseptual yang terdiri tujuh
lapisan, setiap lapisan mempunyai fungsi-fungsinya yang tertentu. Model ini telah
dibangunkan oleh International Organisation Standard (ISO) dalam tahun 1994.
Ianya merupakan model akitektur utama bagi komunikasi antara-komputer.
E5124 / UNIT 6/ 5
7 Applikasi (Application)
6 Persembahan (Presentation) Applikasi
5 Bahagian (Session)
4 Pengangkutan (Transport)
3 Rangkaian (Network )
2 Pautan Data ( Data Link )
Pengangkutan Data
1 Fizikal (Physical )
Rajah 3.1: Ilustrasi bagi tujuh lapisan model OSI
Tujuh lapisan ini pula terbahagi kepada dua kategori iaitu
• Lapisan teratas (Upper later)
• Lapisan terendah (Lower layer)
Lapisan teratas bagi model ini berurusan dengan isu-isu yang membabitkan
aplikasi dan umumnya ia diimplemenkan hanya dalam perisian. Lapisan tertinggi
iaitu lapisan aplikasi adalah lapisan yang paling hampir dengan pengguna. Proses
kedua-duanya iaitu antara pengguna dan lapisan aplikasi berinteraksi dengan
perisian aplikasi yang mengandungi komponen komunikasi.
Lapisan terendah bagi model OSI ini ialah berurusan dengan isu-isu yang
membabitkan pengangkutan data. Lapisan fizikal dan lapisan pautan data hanya
diimplemenkan didalam perkakasan. Manakala baki lapisan yang lain
diimplemenkan hanya dalam perisian. Lapisan terendah sekali iaitu lapisan fizikal
merupakan lapisan yang paling hampir dengan medium fizikal rangkaian (contoh:
kabel rangkaian), dan ia bertangunggjawab meletakkan maklumat yang hendak
dihantar atau dikongsi ke dalam medium tersebut.
E5124 / UNIT 6/ 6
6.4 Fungsi Model Rujukan OSI
Lapisan Aplikasi
Lapisan yang bekerjasama secara terus dengan pengguna atau perisian
aplikasi (Ianya tidak sama dengan perisian aplikasi) lapisan ini menyediakan
perkhidmatan kepada pengguna seperti e-mail, pemindahan data file transfer,
remote entry dan penempatan sumber-sumber. Contoh: Protokol X.400, FTAM
(File Transfer, Access & Mgmt) dan VT (Virtual Terminal).
Lapisan Persembahan
Lapisan ini bertanggungjawab untuk mempersembahkan data dalam format
yang difahami oleh pengguna. Lapisan ini yang menentukan perbezaan diantara data
dan maklumat. Kewujudan rangkaian membolehkan manusia bertukar-tukar
maklumat tetapi bukan dilihat dalam bentuk rentetan bit-bit rawak. Pengguna tidak
perlu tahu perbezaan maklumat, mereka hanya perlu menumpu kepada maklumat
tersebut. Lapisan ini juga menyediakan keselamatan data. Ia boleh menyulitkan
(encrypt) data sebelum menghantarnya kepada lapisan dibawahnya manakala
lapisan persembahan bagi sistem yang menerima pula akan diyahsulitkan (decrypt)
data apabila menerimanya. Ini amat penting dalam rangkaian terutama dalam
rangkaian luas dimana capaian oleh pengguna haram boleh menimbulkan masalah
besar dalam sistem rangkaian. Bagi pengguna yang paling penting ia telah
menerima atau menghantar maklumat, mereka tidak perlu tahu samada data telah
dipindahkan atau bagaimana ia dpindahkan.. Contoh : Code Conversion seperti
ASCII ke EBCDIC.
Lapisan Sesi
Lapisan ini membenarkan dua buah komputer yang berbeza membentuk satu
sidang (session) atau sambungan logical. Lapisan ini menguruskan ‘error recovery’.
E5124 / UNIT 6/ 7
Sebagai contoh, seorang pengguna menghantar satu fail yang bersaiz besar di dalam
satu rangkaian, dan dengan tiba-tiba rangkaian tersebut tergendala (crash). Apabila
rangkaian kembali pulih, adakah ia perlu menghantar semula kesemua bahagian dari
fail tersebut? Jawapan tidak perlu, kerana lapisan bahagian membenarkan pengguna
menyelitkan titiksemak (checkpoints) dalam rentetan yang panjang, Jika rangkaian
tergendala, hanya data yang dipancarkan pada checkpoint terakhir sahaja yang akan
hilang. Lapisan ini juga memperlihatkan kepada pengguna seolah-olah ia melakukan
operasi tunggal. Contoh protokol –protokol 8327 & CCITT X.225.
Lapisan Pengangkutan
Lapisan yang terbawah yang membabitkan komunikasi hujung ke hujung
(end-to-end) menentukan rangkaian mana yang perlu digunakan untuk
berkomunikasi. Sebuah komputer mungkin bersambung dengan beberapa rangkaian
yang mungkin berbeza dari segi kelajuan, kos dan jenis komunikasi. Ia memastikan
data yang dihantar bebas dari ralat, dalam jujukan yang betul dengan tiada data yang
hilang atau data yang sama diterima dua kali. Pemilihan laluan (route) adalah
bergantung kepada banyak faktor. Contoh : TP 0 hingga TP 4 dimana TP0 & TP2
(perfect network layer) menerangkan data yang hilang atau berlaku kerosankan
adalah dikira kosong. TP 1 & TP3 (residual-error network layer) pula menetukan
sesetengah peratus ralat adalah tidak benar manakala TP4 (unreliable network layer)
membekalkan penghantaran sepenuh dua hala.
Lapisan Rangkaian
Lapisan rangkaian mengawal subnet komunikasi, iaitu koleksi transmisi
media dan elemen persuisan yang diperlukan untuk laluan dan transmisi data.
Lapisan ini merupakan lapisan yang tertinggi dalam subnet.
Ia memilih laluan, melakukan pensuisan dan membentuk blok-blok data
sewaktu penghantaran maklumat. Ia juga menyediakan antamuka satu `system
E5124 / UNIT 6/ 8
terbuka’ dengan rangkaian. Data-data dihantar dari satu `node ke node ‘ yang lain
dalam satu rangkaian yang memerlukan fungsi-fungsi paras ` 1 hingga 3’. Contoh :
X.25, X.75 dan X.21. Lapisan ini dapat mengekalkan maklumat tersebut dan
menguruskan pengambilan yang berkaitan.
Lapisan Pautan Data
Lapisan ini menyediakan aliran maklumat antara nod rangkaian
bersebelahan. Ia menggunakan pengesanan ralat atau teknik pembetulan untuk
memastikan transmisi tidak mengandungi sebarang ralat. Jika lapisan ini mengesan
ralat, ia samada memohon transmisi baru atau membaiki ralat tersebut (bergantung
pada implementasi)
Ia juga mengawal jumlah maklumat yang dihantar dalam satu masa, jika
maklumat yang dihantar rangkaian akan menjadi sesak (congested), jika terlalu
sedikit masa dibazirkan kerana banyak penghantaran dan penerimaan menyebabkan
sebahagian masa dihabiskan untuk menunggu (listen and send) lapisan ini juga
dapat mengenalpasti maklumat. Data biasanya ditransmit dalam frame yang
mengandungi sekumpulan bait yang tersusun mengikut format tertentu. Lapisan ini
menanda permulaan (head) dan penghujung (tail) bagi setiap frame yang keluar
dengan paten bit yang unik. Contoh : HDLC – High Level Data Link Control,
LAPB – Link Access Procedure Balance dan SDLC – Synchronous Data Link
Control.
E5124 / UNIT 6/ 9
Lapisan Fizikal
Lapisan ini merupakan lapisan yang terendah dan yang paling hampir
dengan medium penghantaran. Lapisan ini menghantar bit-bit data ke talian
rangkaian. Ia menitik berat komunikasi data dari aspek elektrikal.
Antara perkara yang dipiawaikan melalui lapisan ini ialah menentukan paras
voltan untuk mewakili bit 1 & 0, berapa lama penghantaran satu bit diperlukan,
samada penghantaran bleh berlaku serentak atau sebaliknya dan juga jumlah pin
yang diperlukan bagi penyambungan rngkaian dan kegunaan setiap pin. Ia
menghantar data dalam bentuk rentetan bit-bit tanpa mengambil tahu format yang
digunakan. Ini samalah seperti lapisan ini menerima data tanpa membuat sebarang
analisa dan terus menyerahkannya kepada lapisan pautan data. Contoh; X.21,
RS232C dan RS449.
Rumusannya, lapisan yang terendah berurusan khusus dengan komunikasi
rangkaian. Dalam masa yang sama ia memberi khidmat kepada lapisan diatasnya.
Manakala lapisan yang teratas berurusan dengan komunikasi hujung ke hujung
(end-to-end).
E5124 / UNIT 6/ 11
6.5 Hubungan satu blok dengan blok yang lain
Sekarang mari kita lihat bagaimana setiap lapisan bagi Model Rujukan OSI
berfungsi ketika proses penghantaran data berlaku. Beberapa langkah yang terdapat
dalam setiap fasa semasa suatu perutusan dipindahkan daripada penghantar kepada
penerima adalah seperti berikut:
Penghantar Rajah 3.2 : Proses aliran data Penerima
Aplikasi Aplikasi
Persembahan Persembahan
Sessi Sessi
Pengangkutan Pengangkutan
Rangkaian Rangkaian
Pautan data Pautan data
Fizikal Fizikal
INPUT
Pengguna A Pengguna B
E5124 / UNIT 6/ 12
a. Penghantar
Paras aplikasi
Pada paras/lapisan ini pengguna pada stesen A akan menggunakan perisian aplikasi
pada paras aplikasi. Ini akan menukar dokumen e-mail yang diterima menjadi
perutusan dalam bentuk blok bit. Ia kemudiannya menambah header aplikasi pada bok
tersebut.
HA Perutusan
Rajah 3.3 Proses lapisan aplikasi
Paras Persembahan
Pada paras/lapisan ini perutusan tersebut akan dimampatkan dan di`encrypt’kan
serta ditambahkan header persembahan(rajah 3.4)
Rajah 3.4: Proses dalam Lapisan Persembahan
E5124 / UNIT 6/ 13
HP HA Perutusan
Penambahan pada blok perutusan yang terdapat header persembahan
Paras Sesi
Dalam paras ini ia akan melakukan proses penentuan sempadan perutusan yang
dibawa dan mengambil giliran bagi penghantar. Ia juga menyediakan tambahan
header sesi pada blok tersebut(rajah 3.5).
HS HP HA Perutusan
Rajah 3. 5: Proses dalam Lapisan Sesi
Paras Pengangkutan
Paras/lapisan akan menjalankan proses memecahkan (rajah 3.6) perutusan kepada
beberapa segmen yang lebih kecil supaya tidak berlaku kehilangan data. Selain
daripada itu ia juga melakukan tambahan header pengangkutan bagi setiap segmen
yang membentuk unit yang dikenali sebagai transport Protocol Data Unit (TPDU).
TPDU
HS HP HA HP xxx HP Xxx HP Xxx HP xxx
E5124 / UNIT 6/ 14
Rajah 3.6 : Proses dalam Lapisan Pengangkutan
Paras Rangkaian
Di dalam paras ini ia akan membuat satu salinan TPDU dan membahagikannya
kepada beberapa paket kecil serta menambahkan header rangkaian pada setiap pecahan
TPDU tersebut (rajah 3.7)
TPDU
packet packet packet
HR HP xxxx HR HP xxxx HR HP xxxx
Rajah 3.7 : Proses dalam Lapisan Rangkaian
E5124 / UNIT 6/ 15
Paras Pautan Data
Proses yang berlaku dalam paras ini adalah menambahkan header & trailer pautan
data bagi paket serta membuat salinan paket tersebut (rajah 3.8). Selain daripada itu ia
juga menentukan laluan paket untuk proses seterusnya.
Rajah 3.8 : Proses dalam Lapisan Pautan Data
Paras Fizikal
Pada keadaan ini data dihantar dalam bentuk paket kepada nod berikutnya dalam
bentuk isyarat elektrik.(rajah 3.9)
Rajah 3.9 : Proses dalam Lapisan Fizikal
E5124 / UNIT 6/ 16
b. Penerima
Paras Fizikal
Isyarat yang dihantar oleh penghantar akan diterima dalam bentuk isyarat pada
paras ini. Kemudian ia menukar isyarat menjadi kerangka bit.
Paras Pautan Data
Pada peringkat ini proses kerangka isyarat – iaitu membuang header &
trailer pautan data serta memastikan tidak ada ralat berlaku dan jika ada, minta
penghantaran semula.
Paras Rangkaian
Ia melakukan proses memeriksa dan membuang header rangkaian, semak alamat
dan nombor paket Selain dari itu ia menghimpun paket membentuk TPDU semula.
Paras Pengangkutan
Dalam paras ia ia menyemak header TPDU untuk memastikan kesahihannya dan
jika ya, hantar pengesahan kepada penghantar, jika tidak; penghantaran semula
perlu dilakukan.
Paras Sesi
Apa yang berlaku dalam paras ini adalah ia menghimpun perutusan/maklumat
dari penghantar dan menyemak header serta membuang header sesi.
Paras Persembahan
Dalam paras ini ia melakukan proses menyemak dan buang header persembahan
pada perutusan/data tersebut. Setelah itu ia akan `decrypt’ data itu semula kepada
keadaan asal dan mengembangkannya.
Paras Aplikasi
Pada paras yang terakhir ini ia akan menyemak header aplikasi untuk
mengesahkan maklumat tersebut dan menghantarnya kepada aplikasi yang
berkenaan.
Gambarajah proses yang berkaitan untuk setiap paras pada bahagian penerima
adalah seperti dalam Rajah 3.3 hingga 3.9
E5124 / UNIT 6/ 18
6.6 Contoh paras bagi setiap blok
Contoh bagi Lapisan Sesi pengguna log secara system remote, dan ia boleh
berkomunikasi menghantar dan menerima mesej. Lapisan ini membantu
mengkodinasikan proses dengan menyatakan setiap punca/end bila ia boleh
menghantar atau mendengar (CSMA/CD) –synchronization
Contoh bagi Lapisan Pengangkutan: memadam suatu maklumat dari rekod dalam
pangkalan data. Walaupun pengguna nampak proses memadam maklumat tersebut
hanya satu operasi sahaja, pada hakikatnya ia melibatkan beberapa operasi. Rekod
mesti ditemui terlebih dahulu untuk pindan perlu dilakukan pada penunjuk (pointer)
dan alamat, juga entri dalam jadual index sebelum ia boleh dipadam.
Contoh Lapisan Rangkaian : Dalam rangkaian RING sehala, terdapat dua laluan
diantara dua punca. Bagi topologi yang lebih kompleks, terdapat banyak laluan
(route) yang boleh dipilih. Pemilihan bergantung kepada kelajuan , kos dan
keselamatan.
6.7 Konsep Senibina rangkaian sistem (System Network Architecture)
Senibina Rangkaian Sistem (SNA) dicipta oleh IBM dalam tahun 1974,
membatalkan framework bagi dilaksanakan dalam rangkaian komunikasi data
menggunakan IBM atau peralatan yang serasi dengannya. SNA bukanlah suatu
hasilan tetapi adalah blueprint bagaimana perkakasan, perisian dan pengguna
INPUT
E5124 / UNIT 6/ 19
berinteraksi dan bertukar data dalam IBM sistem. Rangkaian yang berasaskan SNA
terdiri daripada pelbagai perkakasan dan perisian.
6.8 Lapisan bagi Senibina Rangkaian Sistem
DaIam lapisan SNA ia mempunyai 4 lapisan seperti berikut:
Lapisan 4 – services manager
Lapisan 3 - lapisan ‘Half session’
- Perkhidmatan persembahan Presentation services (lapisan 5)
- Kawalan aliran Flow control (lapisan 4)
-Kawalan penghantaran Transmission control (lapisan 3)
Lapisan 2 –laluan kawalan (path control)
Lapisan 1- kawalan hubungan data (data link control)
SNA juga membahagikan komponen perkakasan kepada 4 unit yang
dinamakan sebagai unit fizikal (P.U). Unit fizikal ini terbahagi kepada 4 jenis dan
diberikan nombor 1,2,4, dan 5 iaitu:
Unit Fizikal (Physical unit) P.U Komponen Perkakasan (hardware component)
Jenis 1 Peranti terminal
Jenis 2 Kawalan kelompok (Cluster controller)
Jenis 4 Kawalan komunikasi (communicationcontroller)
Jenis 5 Host processor
Logikal unit dan sessions
Pengguna SNA adalah diwakili dalam sistem dengan dinamakan sebagai
logical units (L.U).Perantaran diantara 2 sistem pengguna dikenali sebagai sessions.
Bila seorang pengguna ingin menghubungkan pengguna lain, LU akan terlibat
dalam penyambungan tersebut manakala session pula terlibat dalam dua LU yang
E5124 / UNIT 6/ 20
berbeza. Sebarang aktiviti atau sumber yang digunakan dari satu LU dalam session
ini dinamakan sebagai haft-sessions
User 2
User 1 User 3
user 2 – user 5
LU 2 session LU 3 User 4
LU 1 user 1- user 6 session
LU 5 user 7 –user 6 session LU 4
User 5
User 7
User 6
Rajah 3.10 : Rangkaian SNA