Protokol Komunikasi
Komputer Terapan Jaringan
1.
Pengertian
Protokol
Protokol adalah
sebuah aturan atau standar yang mengatur atau mengijinkan terjadinya hubungan,
komunikasi, dan perpindahan data antara dua atau lebih titik komputer. Protokol
dapat diterapkan pada perangkat keras, perangkat lunak atau kombinasi dari
keduanya. Pada tingkatan yang terendah, protokol mendefinisikan koneksi
perangkat keras.
2.
Fungsi Protokol
Jaringan
Secara umum
fungsi protokol adalah menghubungkan pengirim dan penerima dalam berkomunikasi
serta dalam bertukar informasi agar dapat berjalan dengan baik dan akurat.
Tidak semua protokol memiliki fungsi atau fitur yang sama, tetapi ada juga
beberapa protokol yang memiliki fungsi sama meski berada pada tingkat berbeda.
Beberapa protokol bergabung dengan protokol lainnya untuk membangun sistem
komunikasi yang utuh.
3.
RS-232
A.
Pengertian
RS-232
Protokol RS232 merupakan
protokol serial yang digunakan untuk berkomunikasi antara perangkat/instrumen
dengan komputer melalui Port COMM. Untuk
melakukan komunikasi melalui protokol ini, diperlukan sebuah serial driver.
Ketika menggunakan driver ini, ada beberapa informasi dari perangkat yang harus
diketahui oleh driver. Informasi itu adalah Nomor Port Comm, Baud Rate, parity,
data bits, dan stop bits.
Baud Rate merupakan laju
pengiriman data antara perangkat dengan komputer. 1 baud merupakan 1 buah
karakter yang dikirim. Besaran baud rate ini ada beberapa: !!0, 1200 2400, 9600
19200, 38400, 57600, 115200. Satuan bau rate adalah bps, yang berarti baud per
second. Sebagai contoh, jika baud rate yang digunakan adalah 9600 bps, berarti
data yang dikirim memiliki laju 9600 karakter per detik.
Data bits merupakan jumlah bit yang
dikirim per 1 baud. Jumlah data bits ini hanya dapat dipilih antara 7 atau 8
bits. Pada umumnya, perangkat/instrumen menggunakan 8 bits data.
Parity merupakan metode sederhana untuk
mengetahui ada tidaknya kesalahan pengiriman data, yaitu dengan menghitung
jumlah data “1” yang dikirim oleh perangkat ataupun komputer.
Start dan Stop Bits, Komunikasi menggunakan protokol RS232 merupakan komunikasi asinkron, yang mana masing-masing komputer dan perangkat harus mengetahui kapan data mulai dikirim, dan kapan data selesai dikirim.
Start dan Stop Bits, Komunikasi menggunakan protokol RS232 merupakan komunikasi asinkron, yang mana masing-masing komputer dan perangkat harus mengetahui kapan data mulai dikirim, dan kapan data selesai dikirim.
RS232 adalah
standard komunikasi serial yang digunakan untuk koneksi periperal ke periperal.
Biasa juga disebut dengan jalur I/O ( input / output ). Contoh yang paling sering
kita temui adalah koneksi antara komputer dengan modem, atau komputer dengan
mouse bahkan bisa juga antara komputer dengan komputer, semua biasanya
dihubungkan lewat jalur port serial RS232.
Standar ini menggunakan beberapa
piranti dalam implementasinya. Paling umum yang dipakai adalah plug / konektor
DB9 atau DB25. Untuk RS232 dengan konektor DB9, biasanya dipakai untuk mouse,
modem, kasir register dan lain sebagainya, sedang yang konektor DB25, biasanya
dipakai untuk joystik game.
Standar RS232 ditetapkan oleh Electronic
Industry Association and Telecomunication Industry Association pada tahun 1962.
Nama lengkapnya adalah EIA/TIA-232 Interface Between Data Terminal Equipment
and Data Circuit-Terminating Equipment Employing Serial Binary Data
Interchange.
B.
Fungsi RS-232
Fungsi dari serial port RS232 adalah
untuk menghubungkan / koneksi dari perangkat yang satu dengan perangkat yang
lain, atau peralatan standart yang menyangkut komunikasi data antara komputer
dengan alat-alat pelengkap komputer. Perangkat lainnya itu seperti modem,
mouse, cash register dan lain sebagainya. Serial port RS232 pada konektor DB9
memiliki pin 9 buah dan pada konektor DB25 memiliki pin 25 buah. Fungsi dari
masing-masing piin antara lain :
4.
RS-485
A.
Pengertian RS
485
RS485
atau EIA (Electronic Industries Association) RS485 adalah jaringan balanced
line dan dengan sistem pengiriman data secara half-duplex. RS485 bisa digunakan
sebagai jaringan transfer data dengan jarak maksimal 1,2 km.
Sistem
transmisi saluran ganda yang dipakai oleh RS485 ini juga memungkinkan untuk
digunakan sebagai saluran komunikasi multi-drop dan multipoint ( party line ).
Saluran komunikasi multipoint ini dapat dihubungkan sampai dengan 32 driver /
generator dan 32 receiver pada single ( two wires ) bus. Dengan perkenalan
terhadap repeater ‘ otomatis ‘ dan driver / receiver high – impedance,
keterbatasan ini dapat diperluas sampai ratusan ( bahkan ribuan ) titik pada
jaringan.
B.
Pengertian
Half-duplex
Half
duplex adalah sistem dimana antara beberapa transmitter (pembicara) dapat
berkomunikasi dengan satu atau banyak receivers (pendengar) dengan hanya satu
transmitter yang aktif berkomunikasi dengan receiver dalam satu siklus waktu
(waktu komunikasi). Sebagai contoh, pembicaraan dimulai dengan sebuah
pertanyaan, orang yang bertanya tersebut kemudian akan mendengarkan jawaban
atau menunggu sampai dia mendapat jawaban atau sampai dia memutuskan bahwa orang
yang ditanya tidak menjawab pertanyaan tersebut. Dalam jaringan RS485, “master”
akan memulai “pembicaraan” dengan sebuah “Query” (pertanyaan) yang dialamatkan
pada salah satu “slave”, “master” kemudian akan mendengarkan jawaban dari
“slave”. Jika “slave” tidak merespon dalam waktu yang ditentukan, (diseting
oleh kontrol software dalam “master”), “master” akan memutus pembicaraan.
5.
USB
A.
Pengertian USB
USB merupakan port masukan/keluaran baru yang dibuat untuk mengatai
kekurangan- kekurangan port serial maupun paralel yang sudah ada.
USB adalah host-centric bus di mana host/terminal induk
memulai semua transaksi. Paket pertama/penanda (token) awal dihasilkan oleh
host untuk menjelaskan apakah paket yang mengikutinya akan dibaca atau ditulis
dan apa tujuan dari perangkat dan titik akhir. Paket berikutnya adalah data
paket yang diikuti oleh handshaking packet yang melaporkan
apakah data atau penanda sudah diterima dengan baik atau pun titik akhir gagal
menerima data dengan baik.
Setiap proses
transaksi pada USB terdiri atas:
·
Paket token/sinyal penanda (Header yang menjelaskan data yang mengikutinya)
·
Pilihan paket data (termasuk tingkat muatan) dan
·
Status paket (untuk acknowledge/pemberitahuan hasil transaksi dan untuk
koreksi kesalahan)
B.
Perancangan peralatan yang
menggunakan USB
Untuk membuat suatu peralatan yang dapat berkomunikasi
dengan protokol USB tidak perlu harus mengetahui secara rinci protokol USB.
Bahkan kadang tidak perlu pengetahuan tentang USB protokol sama sekali.
Pengetahuan tentang USB protokol hanya diperlukan untuk mengetahui spesifikasi
yang dibutuhkan untuk alat kita. Pada kenyataannya untuk mengimplemetasikan USB
protokol di FPGA ataupun
perangkat bantu lain sangat tidak efisien dan banyak waktu terbuang untuk
merancangnya. Menggunakan kontroler USB sangat lebih
dianjurkan dalam membuat alat yang dapat berkomunikasi melalui protokol ini.
Kontroler USB mempunyai banyak macam bentuk, dari microcontroller berbasis 8051
yang mempunyai input output USB secara langsung sampai pengubah protocol dari
serial seperti I2C bus ke USB.
USB controller biasanya dijual dengan disertai berbagai
fasilitas yang mempermudah pengembangan alat, diantaranya manual yang lengkap,
driver untuk windows XP, contoh code aplikasi untuk mengakses USB, contoh code
untuk USB controller, dan skema rangkaian elektronikanya.
Dalam sisi pengembangan software aplikasi dalam
personal computer, komunikasi antar hardware di dalam perangkat keras USB tidak
terlalu diperhatikan karena Windows ataupun sistem operasi lain yang akan
mengurusnya. Pengembang perangkat lunak hanya memberikan data yang akan dikirim
ke alat USB di buffer penyimpan dan membaca data dari alat USB dari buffer
pembaca. Untuk driver pun kadang-kadang Windows sudah menyediakannya, kecuali
untuk peralatan yang mempunyai spesifikasi khusus kita harus membuatnya
sendiri.
6. Ethernet
A.
Pengertian Ethernet
Ethernet adalah protokol LAN yang
memungkinkan setiap PC berlomba untuk mengakses network. Sekarang ia menjadi
protokol LAN yang paling populer karena relatif murah dan mudah diinstal serta
ditangani. Ethernet dibuat oleh Xerox pada 1976, Ethernet disetujui sebagai salah satu standar
industri protokol LAN pada 1983. Sebuah network yang menggunakan Ethernet
sebagai protokol sering disebut Ethernet
network. fungsi ethernet : untuk mengkoneksikan
komputer anda kedalam jaringan melalui media kabel UTP.
Ethernet dirancang berdasarkan topologi bus, tetapi ia bisa dikoneksikan secara star dengan memakai hub. Jika dua komputer dalam Ethernet network mengirim data bersamaan, sebuah tabrakan (collision) akan terjadi, dan komputer yang bersangkutan harus mengulang pengiriman datanya dari awal lagi. Untuk menghindari ini, jaringan Ethernet menggunakan Carrier Sense.
Ethernet dirancang berdasarkan topologi bus, tetapi ia bisa dikoneksikan secara star dengan memakai hub. Jika dua komputer dalam Ethernet network mengirim data bersamaan, sebuah tabrakan (collision) akan terjadi, dan komputer yang bersangkutan harus mengulang pengiriman datanya dari awal lagi. Untuk menghindari ini, jaringan Ethernet menggunakan Carrier Sense.
Ethernet adalah
teknologi jaringan yang terkenal dan banyak digunakan dengan menggunakan
topologi BUS. Ethernet ditemukan oleh Xerox Corporation di Palo Alto Research
Center di awal tahun 1970. Digital Equipment Corporation, Intel Corporation,
dan Xerox kemudian bekerja sama untuk merancang standar produksi yang secara
informal disebut DIX Ethernet untuk inisial dari tiga perusahaan. IEEE sekarang
mengontrol standar Ethernet.
Dalam versi aslinya,
Ethernet LAN terdiri dari kabel koaksial tunggal yang disebut eter, untuk
beberapa komputer yang terhubung. Para pakar menggunakan segmen istilah untuk
merujuk ke kabel koaksial Ethernet. Sebuah segmen Ethernet diberikan terbatas
sampai 500 meter panjangnya, dan standar membutuhkan jarak minimal 3 meter
antara setiap pasangan koneksi.
Perangkat keras Ethernet asli dioperasikan pada bandwidth 10 Megabits per detik (Mbps), sebuah versi yang lebih dikenal sebagai Fast Ethernet beroperasi pada Mbps IUU. dan versi terbaru, yang dikenal sebagai Gigabit Ethernet beroperasi pada 1000 Mbps atau 1 Gigabit per detik (Gbps).
Perangkat keras Ethernet asli dioperasikan pada bandwidth 10 Megabits per detik (Mbps), sebuah versi yang lebih dikenal sebagai Fast Ethernet beroperasi pada Mbps IUU. dan versi terbaru, yang dikenal sebagai Gigabit Ethernet beroperasi pada 1000 Mbps atau 1 Gigabit per detik (Gbps).
B.
Cara kerja Ethernet
§
Sebelum mengirimkan paket data, setiap node melihat juga apakah network
juga sedang mengirim paket data.jika network sibuk (busy), maka node akan
menunggu sampai tidak ada lagi yang akan dikirim oleh network.
§
Jika network sepi, barulah node itu mengirimkan paketnya. Jika pada saat
yang sama terdapat 2 node yang mengirimkan data, maka terjadi collision. Jika
terjadi collision ke 2 maka node akan mengirimkan sinyal jam ke network, dan
semua node akan berhenti mengirimkan paket data dan kembali menunggu. Kemudian
secara random node – node itu kembali menunggu dan mengirimkan data paket yang
mengalami collision dan akan dikirimkan kembali pada saat ada kesempatan.
§
Kecepatan 10 Mb/sec semakin banyak node yang terpasang demakin
kemungkinan banyak kemungkinan tabrakan.
Contoh ethernet port Contoh Kabel Ethernet
C.
Jika dilihat dari kecepatannya, Ethernet terbagi
menjadi empat jenis
§
10 Mb/sec, yang sering disebut sebagai Ethernet saja (standar yang
digunakan 10 base 2,10 base 5, 10 base T, 10 base F)
§
100 Mb/sec yang sering disebut sebagai fast Ethernet (Standar yang
digunakan 100 base fx,100 base T, 100 base T4,100 base Tx)
§
1000 Mb/sec yang disebut sebagai gigabyte Ethernet (standar yang digunakan
1000 base x,1000 base Lx,1000 base Sx,1000 base T)
§
10000 Mb/sec atau 10 Gbyte/sec, (standar ini belum banyak di
implementasikan).
7.
TCP/IP
(Transmission Control Protocol/Internet Protocol)
TCP/IP merupakan sebuah protokol mengelola
transmisi data dengan memecah data tersebut menjadi sejumlah paket kecil.
TCP/IP dipergunakan secara luas di Internet. Protokol ini mengatur bagaimana
memecah data menjadi paket, menyediakan informasi pengiriman data, dan
menyatukan kembali paket-paket tersebut menjadi data lengkap begitu tiba di
tujuannya. TCP/IP juga mengatur koneksi antara dua PC sehingga mereka bisa
saling berkirim data bolak-balik dalam waktu tertentu.
TCP/IP
adalah standar komunikasi data yang digunakan oleh komunitas internet dalam
proses tukar-menukar data dari satu komputer ke komputer lain di dalam jaringan
Internet. Protokol ini tidaklah dapat berdiri sendiri, karena memang protokol
ini berupa kumpulan protokol (protocol suite). Protokol ini juga merupakan
protokol yang paling banyak digunakan saat ini. Data tersebut diimplementasikan
dalam bentuk perangkat lunak (software) di sistem operasi. Istilah yang
diberikan kepada perangkat lunak ini adalah TCP/IP stack.
A.
Sejarah TCP/IP
TCP/IP dibuat pada 1973 untuk ARPANET. Sejak
itu ia dikembangkan menjadi protokol bagi LAN dan WAN. Pada 1983 TCP/IP
ditetapkan sebagai standar bagi Internet, dan semua host pada internet
diwajibkan menggunakan TCP/IP.
Protokol
TCP/IP dikembangkan pada akhir dekade 1970-an hingga awal 1980-an sebagai
sebuah protokol standar untuk menghubungkan komputer-komputer dan jaringan
untuk membentuk sebuah jaringan yang luas (WAN). TCP/IP merupakan sebuah
standar jaringan terbuka yang bersifat independen terhadap mekanisme transport
jaringan fisik yang digunakan, sehingga dapat digunakan di mana saja. Protokol
ini menggunakan skema pengalamatan yang sederhana yang disebut sebagai alamat
IP (IP Address) yang mengizinkan hingga beberapa ratus juta komputer untuk
dapat saling berhubungan satu sama lainnya di Internet. Protokol ini juga
bersifat routable yang berarti protokol ini cocok untuk menghubungkan
sistem-sistem berbeda (seperti Microsoft Windows dan keluarga UNIX) untuk
membentuk jaringan yang heterogens.
Protokol
TCP/IP selalu berevolusi seiring dengan waktu, mengingat semakin banyaknya
kebutuhan terhadap jaringan komputer dan Internet. Pengembangan ini dilakukan
oleh beberapa badan, seperti halnya Internet Society (ISOC), Internet
Architecture Board (IAB), dan Internet Engineering Task Force (IETF).
Macam-macam protokol yang berjalan di atas TCP/IP, skema pengalamatan, dan
konsep TCP/IP didefinisikan dalam dokumen yang disebut sebagai Request for
Comments (RFC) yang dikeluarkan oleh IETF.
Protokol
Komunikasi TCP/IP Pada TCP/IP terdapat beberapa protokol sub yang menangani
masalah komunikasi antar komputer. TCP/IP merngimplemenasikan arsitektur
berlapis yang terdiri atas empat lapis, di antaranya adalah :
1.
Protokol
lapisan aplikasi :
Bertanggung
jawab untuk menyediakan akses kepada aplikasi terhadap layanan jaringan TCP/IP.
Protokol ini mencakup protokol Dynamic Host Configuration Protocol (DHCP),
Domain Name System (DNS), Hypertext Transfer Protocol (HTTP), File Transfer
Protocol (FTP), Telnet, Simple Mail Transfer Protocol (SMTP), Simple Network
Management Protocol (SNMP), dan masih banyak protokol lainnya. Dalam beberapa
implementasi stack protokol, seperti halnya Microsoft TCP/IP, protokol-protokol
lapisan aplikasi berinteraksi dengan menggunakan antarmuka Windows Sockets (Winsock)
atau NetBIOS over TCP/IP (NetBT).
2.
Protokol
lapisan antar-host :
Berguna
untuk membuat komunikasi menggunakan sesi koneksi yang bersifat
connection-oriented atau broadcast yang bersifat connectionless. Protokol dalam
lapisan ini adalah Transmission Control Protocol (TCP) dan User Datagram
Protocol (UDP).
3.
Protokol
lapisan internetwork :
Bertanggung
jawab untuk melakukan pemetaan (routing) dan enkapsulasi paket-paket data
jaringan menjadi paket-paket IP. Protokol yang bekerja dalam lapisan ini adalah
Internet Protocol (IP), Address Resolution Protocol (ARP), Internet Control
Message Protocol (ICMP), dan Internet Group Management Protocol (IGMP).
4.
Protokol
lapisan antarmuka jaringan :
Bertanggung
jawab untuk meletakkan frame-frame jaringan di atas media jaringan yang
digunakan. TCP/IP dapat bekerja dengan banyak teknologi transport, mulai dari
teknologi transport dalam LAN (seperti halnya Ethernet dan Token Ring), MAN dan
WAN (seperti halnya dial-up modem yang berjalan di atas Public Switched
Telephone Network (PSTN), Integrated Services Digital Network (ISDN), serta
Asynchronous Transfer Mode (ATM))
8.
IEEE 802.11
A.
Pengertian IEEE 802.11
IEEE (Institute of Electrical and
Electronic Engineers) merupakan institusi yang melakukan diskusi, riset dan pengembangan
terhadap perangkat jaringan yang kemudian menjadi standarisasi untuk digunakan
sebagai perangkat jaringan.
STANDAR dari IEEE
802.1 > LAN/MAN Management and
Media Access Control Bridges
802.2 > Logical Link Control (LLC)
802.3 > CSMA/CD (Standar untuk Ehernet Coaxial atau UTP)
802.4 > Token Bus
802.5 > Token Ring (bisa menggunakan kabel STP)
802.6 > Distributed Queue Dual Bus (DQDB) MAN
802.7 > Broadband LAN
802.8 > Fiber Optic LAN & MAN (Standar FDDI)
802.9 > Integrated Services LAN Interface (standar ISDN)
802.10 > LAN/MAN Security (untuk VPN)
802.11 > Wireless LAN (Wi-Fi)
802.12 > Demand Priority Access Method
802.15 > Wireless PAN (Personal Area Network) > IrDA dan Bluetooth
802.16 > Broadband Wireless Access (standar untuk WiMAX)
802.2 > Logical Link Control (LLC)
802.3 > CSMA/CD (Standar untuk Ehernet Coaxial atau UTP)
802.4 > Token Bus
802.5 > Token Ring (bisa menggunakan kabel STP)
802.6 > Distributed Queue Dual Bus (DQDB) MAN
802.7 > Broadband LAN
802.8 > Fiber Optic LAN & MAN (Standar FDDI)
802.9 > Integrated Services LAN Interface (standar ISDN)
802.10 > LAN/MAN Security (untuk VPN)
802.11 > Wireless LAN (Wi-Fi)
802.12 > Demand Priority Access Method
802.15 > Wireless PAN (Personal Area Network) > IrDA dan Bluetooth
802.16 > Broadband Wireless Access (standar untuk WiMAX)
Dari daftar di atas terlihat bahwa pemanfaatan teknologi tanpa kabel untuk
jaringan lokal, dapat mengikuti standarisasi IEEE 802.11x, dimana x adalah sub
standar.
Perkembangan dari standar 802.11 diantaranya :
802.11 à Standar dasar
WLAN à mendukung transmisi data 1 Mbps
hingga 2 Mbps
802.11a à Standar High Speed WLAN 5GHz band à transfer data up to 54 Mbps
802.11b à Standar WLAN untuk 2.4GHz à transmisi data 5,4 hingga 11 Mbps
802.11e à Perbaikan dari QoS (Quality of Service) pada semua interface radio IEEE WLAN
802.11f à Mendefinisikan komunikasi inter-access point untuk memfasilitasi vendor yang mendistribusikan WLAN
802.11g à Menetapkan teknik modulasi tambahan untuk 2,4 GHz band, untuk kecepatan transfer data hingga 54 Mbps.
802.11h à Mendefinisikan pengaturan spectrum 5 GHz band yang digunakan di Eropa dan Asia Pasifik
802.11i à Menyediakan keamanan yang lebih baik. Penentuan alamat untuk mengantisipasi kelemahan keamanan pada protokol autentifikasi dan enkripsi
802.11j à Penambahan pengalamatan pada channel 4,9 GHz hingga 5 GHz untuk standar 802,11a di Jepang
802.11a à Standar High Speed WLAN 5GHz band à transfer data up to 54 Mbps
802.11b à Standar WLAN untuk 2.4GHz à transmisi data 5,4 hingga 11 Mbps
802.11e à Perbaikan dari QoS (Quality of Service) pada semua interface radio IEEE WLAN
802.11f à Mendefinisikan komunikasi inter-access point untuk memfasilitasi vendor yang mendistribusikan WLAN
802.11g à Menetapkan teknik modulasi tambahan untuk 2,4 GHz band, untuk kecepatan transfer data hingga 54 Mbps.
802.11h à Mendefinisikan pengaturan spectrum 5 GHz band yang digunakan di Eropa dan Asia Pasifik
802.11i à Menyediakan keamanan yang lebih baik. Penentuan alamat untuk mengantisipasi kelemahan keamanan pada protokol autentifikasi dan enkripsi
802.11j à Penambahan pengalamatan pada channel 4,9 GHz hingga 5 GHz untuk standar 802,11a di Jepang
Jadi, IEEE 802.11 merupakan standarisasi dasar
wirelles LAN yang mendukung transmisi data 1 Mbps hingga 2 Mbps. Teknologi Wireless
LAN distandarisasi oleh IEEE dengan kode 802.11, tujuannya agar semua produk
yang menggunakan standar ini dapat bekerja sama/kompatibel meskipun berasal
dari vendor yang berbeda, 802.11b merupakan salah satu varian dari 802.11 yang
telah populer dan menjadi pelopor di bidang jaringan komputer nirkabel
menunjukkan bahwa 802.11b masih memiliki beberapa kekurangan di bidang keamanan
yang memungkinkan jaringan Wireless LAN disadap dan diserang, serta
kompatibilitas antar produk-produk Wi-Fi™. Teknologi Wireless LAN masih akan
terus berkembang, namun IEEE 802.11b akan tetap diingat sebagai standar yang
pertama kali digunakan komputer untuk bertukar data tanpa menggunakan kabel
B. Kelebihan standar 802.11 antara lain :
a) Mobilitas
b) Sesuai dengan jaringan IP
c) Konektifitas data dengan kecepatan
tinggi
d) Frekuensi yang tidak terlisensi
e) Aspek keamanan yang tinggi
f) Instalasi mudah dan cepat
g) Tidak rumit
h) Sangat murah
C. Kelemahan
standar 802.11 antara
lain :
a) Bandwidth yang
terbatas karena dibagi-bagi berdasarkan spektrum RF untuk teknologi-teknologi
lain
b) Kanal
non-overlap yang terbatas
c) Efek multipath
d) Interferensi
dengan pita frekuensi 2.4 GHz dan 5 GHz
e) QoS yang
terbatas
f) Power control
g) Protokol MAC
high overhead
0 comments:
Post a Comment