Makalah Jaringan Komputer Tentang Data Link Layer.pdf PDF

Preview

Summary

JARINGAN KOMPUTER DATA LINK LAYER Oleh : 201543500625 Pius Agustus Pradipta Aryana 201543500634 Abda Permana FAKULTAS TEKNIK, MATEMATIKA, DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS INDRAPRASTA PGRI JAKARTA 2016 DATA LINK LAYER NAMA PENULIS : 1. Pius Agustus Pradipta Aryana 2. Abda Permana NPM : 1. 201543...

Description

JARINGAN KOMPUTER

DATA LINK LAYER

Oleh : 201543500625 201543500634

Pius Agustus Pradipta Aryana Abda Permana

FAKULTAS TEKNIK, MATEMATIKA, DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS INDRAPRASTA PGRI JAKARTA 2016

DATA LINK LAYER

NAMA PENULIS

: 1. Pius Agustus Pradipta Aryana 2. Abda Permana

NPM

: 1. 201543500625 2. 201543500634

Jurusan

: Teknik Informatika Universitas Indraprasta PGRI

Abstraksi Data Link Layer merupakan lapisan ke dua dalam OSI layer. Layer data link mempunyai fungsi untuk melakukan sinkronisasi dan mengatur prosedur penanganan kesalahan pada saat transmisi data. Layer ini juga menyediakan perlintasan yang andal dalam melintasi jaringan fisik. Perbedaan spesifikasi pada layer data link akan memberikan karakteristik jaringan dan protocol yang berlainan, demikian pula pada topologi jaringannya, notifikasi saat terjadi kesalahan, metode pengurutan frame, dan pengaturan alirannya. Pada layer data link, semua peralatan akan diberikan pengalamatan secara fisik.

Kata Kunci : Data Link, Frame, Flow Control, Error Control, Bridge, Switch.

ii

KATA PENGANTAR

Dengan memanjatkan Puji dan Syukur kepada Tuhan Yang Maha Esa atas segala rahmat dan hidayah-Nya yang telah dilimpahkan kepada kami, akhirnya tugas makalah ini dapat selesai tepat pada waktunya. Makalah ini pada dasarnya membentuk kita untuk dapat mengerti dan memahami tentang data link layer, serta fungsinya dalam sistem komunikasi data. Pada pembuatan makalah ini, kami tidak mengalami hambatan yang berarti. Karena bimbingan dari berbagai pihak yang sangat membantu terselesaikannya makalah ini. Kami juga sangat menyadari bahwa makalah ini sangat jauh dari sempurna. Oleh karena itu, saran dan kritik yang membangun sangat kami butuhkan, agar makalah selanjutnya dapat lebih baik dan bermanfaat untuk kita semua.

Jakarta, 26 September 2016

Penulis

iii

DAFTAR ISI

ABSTRAK ............................................................................................................ ii KATA PENGANTAR ......................................................................................... iii DAFTAR ISI ......................................................................................................... iv BAB I

PENDAHULUAN 1.1.

Alasan Pemilihan Tema ..........................................................................1

1.2.

Latar Belakang .......................................................................................2

BAB II DATA LINK LAYER 2.1.

Fungsi Data Link Layer ..........................................................................5

2.2.

Layanan Yang Disediakan Bagi Lapisan Jaringan ..................................5 2.2.1. Layanan Unacknowledged Connectionless .................................6 2.2.2. Layanan Acknowledged Connectionless ....................................6 2.2.3. Layanan Acknowledged Connection-Oriented ...........................7

2.3.

Framing .................................................................................................7 2.3.1. Karakter Penghitung ...................................................................8 2.3.2. Pemberian Karakter Awal dan Akhir ..........................................9 2.3.3. Pemberian Flag Awal dan akhir ..................................................9 2.3.4. Pelanggaran Pengkodean Physical Layer ....................................9

2.4.

Sub Layer Data Link ............................................................................ 10 2.4.1. MAC – Media Access Control Sublayer ................................... 10 2.4.2. LLC – Logical Link Control Sublayer ...................................... 13

2.5.

Error Control ........................................................................................ 13

2.6.

Error Prevention, Detection & Correction ............................................ 14

2.6.

Flow Control ........................................................................................ 14 2.6.1. Stop and wait ............................................................................ 15 2.6.2. Sliding Window Control ........................................................... 19

2.7.

Deteksi Dan Koreksi Error ................................................................... 20 2.7.1. Kode-Kode Pengkoreksian Error .............................................. 20 2.7.2. Kode-Kode Pendeteksian Kesalahan ........................................ 24

2.8.

Kendali Kesalahan ................................................................................ 30

2.9.

Macam-Macam Error Control .............................................................. 31 2.9.1. Stop and Wait ARQ .................................................................. 31

iv

2.9.2. Go Back N ARQ ....................................................................... 32 2.9.3. Selective-report ARQ ............................................................... 32 2.9.4. Contoh Continuous ARQ ......................................................... 33 2.10. Peralatan pada Data Link ...................................................................... 34 2.10.1. Bridge ...................................................................................... 34 2.10.2. Switch ...................................................................................... 35

BAB III PENUTUP 3.1.

Kesimpulan........................................................................................... 36

3.2.

Saran..................................................................................................... 37

DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................... 38

v

BAB I PENDAHULUAN Pertama kalinya mungkin ada yang mengira bahwa data link layer merupakan masalah kecil karena tidak ada software yang perlu dipelajari. Namun terkadang rangkaian komunikasi sering membuat kesalahan. Selain itu, rangkaian tersebut hanya memiliki laju data yang terbatas, dan terdapat penundaan (delay) propagasi yang tidak nol antara saat bit dikirimkan dengan saat bit diterima. Keterbatasan ini mempunyai implikasi penting bagi efisiensi pemindahan data. Protokol yang digunakan dalam komunikasi harus memperhatikan semua faktor tersebut. Maksudnya adalah memastikan bahwa pesan-pesan akan dikirim melalui alat yang sesuai menggunakan alamat perangkat keras (hardware address) dan menterjemahkan pesan-pesan dari layer Network menjadi bit-bit untuk dipindahkan oleh layer Physical. Tugas dari protokol link layer adalah memindahkan datagram dari satu node ke node berikutnya melalui individual link dalam bentuk frame. Individual link disini maksudnya link antara node-node tersebut mungkin menggunakan protokol yang berbeda-beda. Misalnya, link pertama adalah ethernet, link berikutnya frame relay dan link terakhir PPP. Lapisan data link terdiri dari dua sub Layer, yaitu Logical Link Control (LLC) dan Medium Access Control (MAC). Fungsi dari Logical Link Control (LLC) adalah memeriksa kesalahan dan menangani transmisi frame. Sedangkan fungsi Medium Access Control (MAC) adalah mengambil dan melepaskan data dari dan kabel, menentukan protokol untuk akses ke kabel yang di share di dalam LAN. 1.1.

Alasan Pemilihan Tema Dalam pemilihan tema ini yang penulis dapat dari hasil acak di kelas, tidak

membuat semangat menurun untuk memaparkan karya ilmiah tentang Data Link

1

Layer ini. Data Link Layer yang memiliki fungsi cukup penting dalam system 7 Layer OSI. Akan penulis paparkan secara spesifik agar dapat mudah di mengerti sehingga bisa lebih bermanfaat ilmu yang sudah penulis dapat. 1.2.

Latar Belakang Perkembangan teknologi dalam dunia pendidikan pada khsusnya, bukan

merupakan suatu hal baru pada zaman yang modern ini. Semakin canggih teknologi dan aplikasi-aplikasi yang ada, memudahkan kita dalam mencari informasi, berbagi atau sharing dan banyak lagi lainnya. Agar dalam proses belajar dan mengajar di kelas efektif dengan memahami 7 Layer OSI. Maka pemahaman tentang 7 Layer OSI khususnya Data Link Layer akan dibahas untuk materi ini. Pengertian Model OSI adalah menyediakan secara konseptual kerangka kerja untuk komunikasi antar komputer, tetapi model ini bukan merupakan metoda komunikasi. Sebenarnya komunikasi dapat terjadi karena menggunakan protokol komunikasi. Di dalam konteks jaringan data, sebuah protokol adalah suatu aturan formal dan kesepakatan yang menentukan bagaimana komputer bertukar

informasi

melewati

sebuah media

jaringan.

Sebuah

protokol

mengimplementasikan salah satu atau lebih dari lapisan-lapisan OSI. Pembahasan tentang Layer Data Link yaitu layer paling bawah kedua dari model OSI. Sementara physical layer menspesifikasikan standard media fisik sebenarnya, layer Data Link berisi standard-2 untuk formatting data untuk transmisi, dan untuk data transmisi melewati media fisik. Masalah mengenai data link akan diuraikan lebih detail lagi di bawah ini.

2

BAB II DATA LINK LAYER

Data-link (data link layer) adalah lapisan kedua dari bawah dalam model OSI, yang dapat melakukan konversi frame-frame jaringan yang berisi data yang dikirimkan menjadi bit-bit mentah agar dapat diproses oleh lapisan fisik. Lapisan ini merupakan lapisan yang akan melakukan transmisi data antara perangkatperangkat jaringan yang saling berdekatan di dalam sebuah wide area network (WAN), atau antara node di dalam sebuah segmen local area network (LAN) yang sama. Lapisan ini bertanggungjawab dalam membuat frame, flow control, koreksi kesalahan dan pentransmisian ulang terhadap frame yang dianggap gagal. MAC address juga diimplementasikan di dalam lapisan ini. Selain itu, beberapa perangkat seperti Network Interface Card (NIC), switch layer 2 serta bridge jaringan juga beroperasi di sini. Lapisan data-link menawarkan layanan pentransferan data melalui saluran fisik. Pentransferan data tersebut mungkin dapat diandalkan atau tidak: beberapa protokol lapisan data-link tidak mengimplementasikan fungsi Acknowledgment untuk sebuah frame yang sukses diterima, dan beberapa protokol bahkan tidak memiliki

fitur

pengecekan

kesalahan

transmisi

(dengan

menggunakan

checksumming). Pada kasus-kasus tersebut, fitur-fitur acknowledgment dan pendeteksian kesalahan harus diimplementasikan pada lapisan yang lebih tinggi, seperti halnya protokol Transmission Control Protocol (TCP) (lapisan transport). Tugas utama dari data link layer adalah sebagai fasilitas transmisi data mentah dan mentransformasi data tersebut ke saluran yang bebas dari kesalahan transmisi. Sebelum diteruskan ke Network Layer, lapisan data link melaksanakan tugas ini dengan memungkinkan pengirim memecah-mecah data input menjadi sejumlah data frame (biasanya berjumlah ratusan atau ribuan byte). Kemudian lapisan data link mentransmisikan frame tersebut secara berurutan dan memproses acknowledgement frame yang dikirim kembali oleh penerima. Karena lapisan fisik menerima dan mengirim aliran bit tanpa mengindahkan arti atau arsitektur frame,

3

maka tergantung pada lapisan data-link-lah untuk membuat dan mengenali batasbatas frame itu. Hal ini bisa dilakukan dengan cara membubuhkan bit khusus ke awal dan akhir frame. Bila secara insidental pola-pola bit ini bisa ditemui pada data, maka diperlukan perhatian khusus untuk menyakinkan bahwa pola tersebut tidak secara salah dianggap sebagai batas-batas frame. Terjadinya noise pada saluran dapat merusak frame. Dalam hal ini, perangkat lunak data link layer pada mesin sumber dapat mengirim kembali frame yang rusak tersebut. Akan tetapi transmisi frame sama secara berulang-ulang bisa menimbulkan

duplikasi

frame.

Frame

duplikat

perlu

dikirim

apabila

acknowledgement frame dari penerima yang dikembalikan ke pengirim telah hilang. Tergantung pada layer inilah untuk mengatasi masalah-masalah yang disebabkan rusaknya, hilangnya dan duplikasi frame. Data link layer menyediakan beberapa kelas layanan bagi network layer. Kelas layanan ini dapat dibedakan dalam hal kualitas dan harganya. Masalah-masalah lainnya yang timbul pada data link layer (dan juga sebagian besar layer-layer di atasnya) adalah mengusahakan kelancaran proses pengiriman data dari pengirim yang cepat ke penerima yang lambat. Mekanisme pengaturan lalu-lintas data harus memungkinkan pengirim mengetahui jumlah ruang buffer yang dimiliki penerima pada suatu saat tertentu. Seringkali pengaturan aliran dan penanganan error ini dilakukan secara terintegrasi. Saluran yang dapat mengirim data pada kedua arahnya juga bisa menimbulkan masalah. Sehingga dengan demikian perlu dijadikan bahan pertimbangan bagi software data link layer. Masalah yang dapat timbul di sini adalah bahwa frame-frame acknoeledgement yang mengalir dari A ke B bersaing saling mendahului dengan aliran dari B ke A. Penyelesaian yang terbaik (piggy backing) telah bisa digunakan; nanti kita akan membahasnya secara mendalam. Jaringan broadcast memiliki masalah tambahan pada data link layer. Masalah tersebut adalah dalam hal mengontrol akses ke saluran yang dipakai bersama. Untuk mengatasinya dapat digunakan sublayer khusus data link layer, yang disebut medium access sublayer.

4

2.1.

Fungsi Data Link Layer Data link layer Befungsi untuk menentukan bagaimana bit-bit data

dikelompokkan menjadi format yang disebut sebagai frame. Selain itu, pada level ini terjadi koreksi kesalahan, flow control, pengalamatan perangkat keras (seperti halnya Media Access Control Address (MAC Address)), dan menetukan bagaimana perangkat-perangkat jaringan seperti hub, bridge, repeater, dan switch layer 2 beroperasi. Spesifikasi IEEE 802, membagi level ini menjadi dua level anak, yaitu lapisan Logical Link Control (LLC) dan lapisan Media Access Control (MAC). Data link layer (Layer 2 OSI) menyediakan transit data yang terpercaya yang melintasi sebuah sambungan langsung (physical link). Dalam melakukan hal ini, Layer 2 menggunakan pengalamatan fisik (physical addressing), topologi jaringan, akses jaringan, pemberitahuan kesalahan (error notification), pengiriman frame yang berurutan dan kontrol aliran. Jika ingin mengingat Layer 2 dengan mudah, pikirkan tentang frame dan kontrol akses media (media access control). Secara singkat kita dapat mengingat fungsi Data Link Layer sebagai berikut :

2.2.



Frame.



Flow Control.



Pengalamatan perangkat keras.



Melakukan error detection.



Menentukan perangkat-perangkat jaringan beroperasi.



Menyediakan akses ke media menggunakan MAC Address. Layanan Yang Disediakan Bagi Lapisan Jaringan Fungsi dari lapisan data link adalah menyediakan layanan bagi lapisan

jaringan. Layanannya yang penting adalah pemindahan data dari lapisan jaringan pada node sumber ke lapisan jaringan di pada node yang dituju. Tugas lapisan data link adalah menstransmisikan bit-bit ke komputer yang dituju, sehingga bitbit tersebut dapat diserahkan ke lapisan jaringan.

5

Transmisi aktual yang mengikuti lintasan akan lebih mudah lagi jika dianggap sebagai proses dua lapisan data-link yang berkomunikasi menggunakan protokol data link. Lapisan data-link dapat dirancang sehingga mampu menyediakan bermacam-macam layanan. Layanan aktual yang ditawarkan suatu sistem akan berbeda dengan layanan sistem yang lainnya. Tiga layanan yang disediakan adalah sebagai berikut : 1. layanan unacknowledged connectionless 2. layanan acknowledged connectionless 3. layanan acknowledged connection-oriented Setiap layanan yang diberikan data link layer akan dibahas satu persatu,yaitu sebagai berikut : 2.2.1. Layanan Unacknowledged Connectionless Layanan jenis ini mempunyai arti di mana node sumber mengirimkan sejumlah frame ke node lain yang dituju dengan tidak memberikan acknowledgment bagi diterimanya frame-frame tersebut. Tidak ada koneksi yang dibuat baik sebelum atau sesudah dikirimkannya frame. Bila sebuah frame hilang sehubungan dengan adanya noise, maka tidak ada usaha untuk memperbaiki masalah tersebut di lapisan data-link. Jenis layanan ini cocok bila laju kesalahan (error rate) sangat rendah, sehingga recovery bisa dilakukan oleh lapisan yang lebih

tinggi.

Sebagian

besar

teknologi

[LAN]

meggunakan

layanan

unacknowledgment connectionless pada lapisan data link. 2.2.2. Layanan Acknowledged Connectionless Pada layanan jenis ini berkaitan dengan masalah reabilitas. Layanan ini juga tidak menggunakan koneksi, akan tetapi setiap frame dikirimkan secara independen dan secara acknowledged. Dalam hal ini, si pengirim akan mengetahui apakah frame yang dikirimkan ke komputer tujuan telah diterima dengan baik atau tidak. Bila ternyata belum tiba pada interval waktu yang telah ditentukan, maka

6

frame akan dikirimkan kembali. Layanan ini akan berguna untuk saluran unreliable, seperti sistem nirkabel. 2.2.3. Layanan Acknowledged Connection-Oriented Layanan jenis ini merupakan layanan yang paling canggih dari semua layanan yang disediakan oleh lapisan data-link bagi lapisan jaringan. Dengan layanan ini, node sumber dan node tujuan membuat koneksi sebelum memindahkan datanya. Setiap frame yang dikirim tentu saja diterima. Selain itu, layanan ini menjamin bahwa setiap frame yang diterima benar-benar hanya sekali dan semua frame diterima dalam urutan yang benar. Sebaliknya dengan layanan connectionless, mungkin saja hilangnya acknowledgment akan meyebabkan sebuah frame perlu dikirimkan beberapa kali dankan diterima dalam beberapa kali juga. Sedangkan layanan connection-oriented menyediakan proses-proses lapisan jaringan dengan aliran bit yang bisa diandalkan. Pada saat layanan connection oriented dipakai, pemindahan data mengalami tiga fase. Pada fase pertama koneksi ditentukan dengan membuat kedua node menginisialisasi variabel-variabel dan counter-counter yang diperlukan untuk mengawasi frame yang mana yang diterima dan yang belum diterima. Dalam fase kedua, satu frame atau lebih mulai ditransmisikan dari node sumber ke node tujuan. Pada fase ketiga, koneksi dilepaskan, pembebasan variabel, buffer dan sumber daya yang lain yang dipakai untuk menjaga berlangsungnya koneksi. 2.3.

Framing Untuk melayani lapisan jaringan, lapisan data-link harus menggunakan

layanan yang disediakan oleh lapisan fisik. Apa yang dilakukan lapisan fisik adalah menerima aliran bit-bit mentah dan berusaha untuk mengirimkannya ke tujuan. Aliran bit ini tidak dijamin bebas dari kesalahan. Jumlah bit yang diterima mungkin bisa lebih sedikit, sama atau lebih banyak dari jumlah bit yang ditransmisikan dan juga bit-bit itu memiliki nilai yang berbeda-beda. Bila

7

diperlukan, lapisan data-link juga dapat diserahi tanggung jawab untuk mendeteksi dan mengoreksi kesalahan yang terjadi. Pendekatan yang umum dipakai adalah lapisan data link memecah aliran bit menjadi frame-frame dan menghitung nilai checksum untuk setiap frame-nya. Memecah-mecah aliran bit menjadi frame-frame lebih sulit dibandingkan dengan apa yang kita kira. Untuk memecah-mecah aliran bit ini, digunakanlah metodemetode khusus. Ada empat buah metode yang dipakai dalam pemecahan bit menjadi frame, yaitu : 1. Karakter penghitung 2. pember...