Beranda > TCP-IP 24 Hours > Network Hardware

Network Hardware

Hampir semua network lebih dari sekedar komputer dan kabel-kabel saja. Umumnya network menambahkan perangkat-perangkat yang bisa meningkatkan kemampuan berkomunikasi, mengurangi traffik data, dan meningkatkan kinerja network. Beberapa perangkat, seperti router dan bridge di desain untuk membagi-bagi network menjadi lebih kecil lagi. Perangkat-perangkat yang lain seperti hub membantu koneksi menjadi lebih bersih dan nyaman. Switch adalah perangkat serbaguna yang nampak seperti hub tapi memiliki beberapa fitur bridge. Pada postingan kali ini akan dibahas beberapa perangkat lunak dan bagaimana perangkat tersebut berfungsi dalam network TCP/IP.

Pemecahan Network

Pada postingan sebelumnya telah dibahas bahwa network access methods seperti CSMA/CD (ethernet) dan token passing (token ring) di desain untuk melayani sejumlah komputer terbatas. Network yang lebih besar harus menyediakan cara filtering (mem-filter data) dan mengatur trafik untuk mencegah kelebihan beban pada medium transmisi. Karena itu network berskala besar dipecah-pecah lagi menjadi beberapa segment yang lebih kecil. Setiap segment diisolasi dari segment lain menggunakan filtering device.

Jika source (sumber) dan destination (tujuan) dari sebuah transmisi sama-sama berada pada satu segment, maka filtering device akan menghentikan transmisi sehingga data tidak lewat menuju segment network yang lain. (perhatikan gambar)

filtering-device

Perangkat yang mem-filter traffik data (seperti pada gambar diatas) kadang disebut sebagai connectivity device.

Manfaat utama dari connectivity device antara lain :

  • Traffic Control, seperti disebutkan sebelumnya, network skala besar harus menyediakan cara untuk mem-filter dan mengisolasi traffik data dalam network.
  • Connectivity, Connectivity devices dapat menghubungkan jenis-jenis network yang berbeda secara fisik (misal ethernet dan token ring). Beberapa perangkat seperti gateway bahkan dapat menghubungkan sebuah network dengan network lain yang masing-masing menerapkan protocol suite yang berbeda (misal: TCP/IP dengan IPX/SPX
  • Hierarchical addressing, skema peng-address-an secara logik seperti IP addressing (lihat Internet Layer dan Subnetting) menyediakan sistem pengantaran data yang hirarkis dimana network ID dianalogikan sebagai nama jalan dan host ID dianalogikan sebagai nomor rumah dalam jalan tersebut. Pemecah-mecahan network menjadi segment-segment yang lebih kecil membantu mengimplementasikan konsep logical addressing tersebut ini.
  • Signal regeneration, Connectivity devices dapat membantu memperbarui sinyal network sehingga memperluas jangkauan maksimal kabel sebuah network.

Banyak jenis connectivity devices yang ada, semuanya memainkan peran dalam me-manage traffik data dalam network TCP/IP. Kali ini akan dibahas beberapa perangkat berikut :

  • Bridges
  • Hubs
  • Switches
  • Routers

Bridges

Bridge adalah connectivity device yang mem-filter dan mem-forward paket berdasarkan physical address. Bridge beroperasi pada Data Link layer dalam OSI (yang mana pada bahasan Network Access Layer bridge beroperasi pada Network Access Layer). Akhir-akhir ini bridge kurang diminati dengan adanya perangkat serbaguna seperti switch.

Walaupun bridge bukan router, tetapi bridge masih menggunakan sebuah “table routing” sebagai dasar untuk pem-forward-an data. “tabel routing” berbasiskan pada physical address ini jauh berbeda dan kalah canggih dengan tabel routing pada router.

Sebuah bridge memantau setiap segment dalam network yang terhubung dengannya dan membuat sebuah tabel yang menunjukkan pada segment mana berada sebuah physical address. Ketika data di transmisikan dalam satu segment network, bridge akan mengecek address tujuan dari data tersebut dan mencocokkan dengan ‘tabel routing’, jika address tujuan berada pada segment yang sama dimana data tersebut diterima maka bridge akan mengabaikan data tersebut. Jika address tujuan berada pada segment yang berbeda maka bridge akan mem-forward data tersebut kepada segment yang sesuai. Jika address tujuan tidak terdaftar dalam ‘tabel routing’ maka bridge akan memforward data tersebut ke semua segment kecuali segment dimana data tersebut diterima.

Hubs

hub

Mengingat pada bahasan Network Access Layer, konsep ethernet klasik menyebutkan bahwa semua komputer dalam satu ethernet berbagi medium transmisi satu sama lain. Setiap transmisi akan diterima oleh semua network adapter dalam segment. Hub menerima transmisi pada salah satu port-nya kemudian mem-forward transmisi tersebut pada semua port lainnya. Dengan kata lain, dalam network tersebut seolah-olah semua komputer dihubungkan oleh satu sambungan kabel. Hub tidak memfilter ataupun me-routing data, sebaliknya hub hanya menerima dan mengirim ulang sinyal.

Switches

Versi hub yang lebih pintar, dikenal sebagai switch, dikembangkan untuk mengatasi problem-problem dalam ethernet. Bentuk dasarnya switch nampak sangat mirip dengan hub (lihat gambar diatas). Setiap komputer terhubung dengan satu switch melalui satu kabel tunggal. Namun, switch lebih pintar dalam hal kemana switch harus mengirimkan data yang diterima dari salah satu portnya. Umumnya switch mengasosiasikan setiap port dengan physical address dari mesin yang terhubung ke port tersebut (lihat gambar dibawah). Ketika salah satu komputer yang terhubung dengan port men-transmit sebuah frame, switch mengecek address tujuan dari frame tersebut dan mem-forward frame ke port yang terhubung pada mesin dengan physical address yang sama dengan physical address yang dituju oleh frame. Dengan kata lain, switch mengirimkan frame hanya ke mesin yang seharusnya menerima frame tersebut. Mesin-mesin lain tidak harus menerima dan mengecek apakah frame tersebut ditujukan untuknya atau tidak. Dengan begini switch mengurangi traffik transmisi data dan meningkatkan kinerja network.

switch

Perlu diperhatikan, switch yang dijelaskan diatas adalah switch yang beroperasi dengan physical address (lihat Network Access Layer) dan bukan IP address.

switch2

Beberapa tipe metode switch dikenal sebagai berikut :

  • Cut-through, switch mulai mem-forward frame segera setelah menerima address tujuan frame tersebut.
  • Store and forward switch menampung frame secara utuh kemudian baru men-transmisikannya kembali. Metode ini memperlambat proses transmisi, namun kadang bisa meningkatkan kinerja network karena switch mem-filter frame-frame yang rusak dan invalid.

Beberapa perangkat dikelompokkan berdasarkan pada layer OSI tertinggi dimana perangkat tersebut beroperasi. Layer-layer umumnya dinomori dari bawah keatas. Karena itu, switch yang barusan dibahas, yang beroperasi pada Data Link Layer OSI disebut sebagai perangkat layer 2 (switch layer 2). Sedangka switch yang memiliki kemampuan layer 3, yang beroperasi berdasarkan informasi IP address dari Network Layer OSI dinamakan perangkat layer 3 (switch layer 3).

Routers

Router adalah perangkat network yang dapat memfilter traffik berdasarkan logical address (IP address). Router beroperasi pada Internet Layer OSI dan memanfaatkan informasi IP address dalam header Internet layer.

Router termasuk bagian penting dari network TCP/IP berskala besar. Tanpa router Internet tidak bisa berfungsi. Internet tidak akan berkembang seperti ini tanpa adanya perkembangan router dan protokol routing TCP/IP.

Router jauh lebih canggih daripada bridge. Router mengganti informasi header pada Network Access Layer saat melewatkan data dari satu network ke network berikutnya, jadi router bisa menghubungkan network-network dengan tipe-tipe yang berbeda. Umumnya router juga me-maintain informasi detail mengenai jalur terbaik dengan memperhitungkan jarak, bandwidth, dan waktu tempuh.

Routing dalam TCP/IP

Apakah Router itu?

Cara terbaik untuk mendefinisikan router adalah dengan melihat gambar berikut. Pada bentuk sederhannya router berupa sebuah komputer dengan 2 network adapter (kartu jaringan). Komputer seperti ini disebut multihomed computer yang berperan sebagai  router.

multihomed

Langkah pertama memahami routing adalah dengan mengingat bahwa IP address adalah bagian dari network adapter (kartu jaringan) bukan komputer. Komputer diatas memiliki 2 IP address, satu untuk setiap adapter yang dia punya. Dan kenyataannya, adalah memungkinkan untuk memiliki 2 adapter yang terhubung pada 2 physical network yang berbeda.

Hal-hal rumit berikut tentang skenario pada gambar diatas dapat membantu kita memahami bagaimana kerja network sedunia :

  • Router memiliki dua adapter dan karena itu dapat terhubung pada 2 network. Keputusan kemana mem-forward data menjadi rumit dan kemungkinan terjadi path(jalur) yang redundant meningkat.
  • Network-network yang routernya saling terhubung masing-masing terhubung dengan network lain. Dengan kata lain, router melihat ip address dari sebuah network yang tidak terhubung langsung dengannya. Router harus punya cara untuk memforward data yang ditujukan untuk network yang tidak terhubung langsung.
  • Network-network router memiliki jalur-jalur yang redundant, dan setiap router harus memberikan metode untuk memutuskan rute terbaik yang harus ditempuh.

Gambar berikut menjelaskan lebih detail peran router.

routing-complex-network

Dunia network saat ini, router-routernya tidak berupa multihomed computer seperti gambar diatas. Akan Lebih effektif menyerahkan tugas routing pada perangkat khusus. Perangkat routing ini di desain khusus untuk melakukan fungsi routing secara effektif.

Berkenalan dengan Routing

Berdasar pada diskusi sederhana tentang router diatas, deskripsi lebih umum mengenai peran router bisa dijelaskan dengan beberapa poin berikut:

  1. Router menerima data dari salah satu network yang terhubung langsung.
  2. Router melewatkan data pada protocol stack atas ke Internet Layer. Dengan kata lain, router mengabaikan informasi header pada Network Access Layer dan menyusun ulang (jika perlu) IP datagram.
  3. Router mengecek address tujuan pada IP header. Jika tujuan berada pada network dimana data datang, maka router akan mengabaikan data tersebut. (data diasumsikan sudah sampai pada tujuan karena dikirim dari network yang sama dari pengirim).
  4. Jika data ditujukan pada network yang berbeda dengan pengirim maka router akan memeriksa tabel routing untuk menentukan ke network mana data akan di forward.
  5. Setelah router menentukan langkah 4, router akan menyerahkan data turun ke Network Access Layer yang sesuai untuk transmisi melalui adapter.

routing-process

Dua tipe router dibedakan berdasarkan dari mana router mengisi informasi tabel routing.

  • Static routing, membutuhkan network enginer untuk mengisikan informasi router pada tabel routing.
  • Dynamic routing, mengisi tabel routing secara dinamis berdasar pada informasi routing yang didapat dari protocol routing.

Konsep Tabel Routing

Pada dasarnya tabel routing memetakan network ID ke IP address next hop (tempat pemberhentian selanjutnya untuk mencapai network tujuan). Perlu diperhatikan bahwa tabel routing membedakan network yang terhubung secara langsung padanya dan network yang tidak terhubung secara langsung (dihubungkan melalui router lain). Next hop dapat berupa network tujuan (jika terhubung langsung) atau router berikutnya untuk mencapai network tujuan.

routing-table

Network Address Translation (NAT)

Perangkat NAT berperan sebagai gateway buat komputer-komputer dalam network lokal untuk mengakses Internet. Dibalik perangkat NAT, lokal network dapat menggunakan network address kelas apapun karena network lokal tidak termasuk dari Internet. Perangkat NAT berperan sebagai proxy bagi network lokal menuju Internet. Ketika kokmputer lokal berusaha melakukan koneksi dengan Internet, perangkat NAT yang akan menjalin koneksi tersebut. Setiap paket dari Internet akan di translate menjadi skema network lokal dan di forward ke komputer lokal yang menginisiasi koneksi tadi..

nat

Sebuah perangkat NAT meningkatkan keamanan karena dapat mencegah attacker dari luar untuk melihat kedalam network lokal. Dari luar, perangkat NAT nampak sebagai komputer tunggal yang terhubung ke Internet. Bahkan jika attacker mengetahui address dari komputer pada network lokal, ia tidak akan bisa melakukan koneksi dengan network lokal karena skema addressing yang berbeda. Perangkat NAT juga mengurangi jumlah IP address yang dibutuhkan oleh suatu organisasi. Hanya satu perangkat tersebut yang perlu di assign IP publik dan terhubung ke Internet.

  1. Belum ada komentar.
  1. Maret 31, 2009 pukul 10:12 am

Tinggalkan Balasan

Isikan data di bawah atau klik salah satu ikon untuk log in:

Logo WordPress.com

You are commenting using your WordPress.com account. Logout / Ubah )

Gambar Twitter

You are commenting using your Twitter account. Logout / Ubah )

Foto Facebook

You are commenting using your Facebook account. Logout / Ubah )

Foto Google+

You are commenting using your Google+ account. Logout / Ubah )

Connecting to %s

%d blogger menyukai ini: