Jaringan Komputer dan Komunikasi Data · PDF fileJaringan Komputer dan Komunikasi Data (Betty Purwandari MSc.) Magister Teknologi Informasi Fakultas Ilmu Komputer Universitas Indonesia

2nd Semester 2003/2004Versi: 1.0

Jaringan Komputerdan

Komunikasi Data(Betty Purwandari MSc.)

Magister Teknologi InformasiFakultas Ilmu KomputerUniversitas Indonesia

Introduction(Lecture 1)

2 MTI – UI v-1.0

Lecturers

BP: Betty Purwandari, SKom. [email protected]: Ir. Adhi Yuniarto, [email protected]

3 MTI – UI v-1.0

Reference

[PET00] Peterson, L. and Davie, B. Computer Networks: A System Approach, 2nd edition. San Francisco: Morgan Kaufman, 2000Akan ada reference lain sesuai kebutuhan

4 MTI – UI v-1.0

Schedule

BPFinal Test16AY/BPGroup Presentation15

BPEconomics of Networks14AYComputer Network Design13BP9Applications12BP5End-to-end Protocols11BP4Internetworking9,10AYMid Test8AY3Packet Switching6,7AY2Direct Link Networks3,4,5BP1Requirements & Network Architecture2BP1Introduction & Foundation: Building a Network1

LecturerChapterTopicWeek

5 MTI – UI v-1.0

Grading (Tentative)

Mid Test : 35%Final Test : 35%Individual Coursework: 5%Group Project : 25%

Group : 2-3 membersTopics: critical analysis/assessment on a state-of-the-art network technologyEach group chooses a unique topicWriting, presentation, & class discussion

6 MTI – UI v-1.0

FAQ

Coursework/project terlambat:Perlu disetujui dan terdapat penalti.

Ujian susulan:Dalam kasus sangat mendesak dan setelah mendapat persetujuan pengajar.

7 MTI – UI v-1.0

What is computer networks?

Telekomunikasi:“A communication of information by electronic means

over some distance”Komunikasi jarak jauh menggunakan teknik elektronis(infrastruktur, reliable).

Komunikasi Data:“Data transmission from one location to another”

Transmisi data dengan menggunakan fasilitas telekomunikasi (lebih efisien dan “reliable”).

Jaringan Komputer:1. “Interconnected independent computer”2. “A whole new services in providing applications,

users and organizations for computer communications”

8 MTI – UI v-1.0

Overview: Early Networks

Teleprocessing (1960’an)

Terminal(remote)

TelecommunicationNetwork

(i.e telephone lines)

Mainframe

Ide dasar: akses on-line ke komputer di lokasi terpisah,terbentuknya suatu services baru data networks, oleh perusahaan telkomunikasi (mis. Telkom)

9 MTI – UI v-1.0

“Computer is the net”

PC

Server

Terminal

LAN

Mainframe

Network

(.. another netwok)

Server

Link

Dukungan untuk berkembang dalam skala besar!

10 MTI – UI v-1.0

Topics/Theme

Bagaimana komunikasi/koneksi antar komputer?

KK: links, formasi links, model/aturan aksesBagaimana jika jaringan bertambah besar(skala)?

KK: multiple links, internetworking, internetBagaimana menemukan / mengirimkandata ke komputer di internetwork?

KK: pengalamatan, routing, flow-control, kesalahan transmisi, keamanan, kehandalan

11 MTI – UI v-1.0

What is this course about?

Mempelajari jaringan komputer:Konsep dan arsitektur rancangan/implementasi

• Model acuan: OSI dan Internet• Direct Networks (LAN) dan Packet Swicthing• Jaringan komunikasi data (WAN)

Secara spesifik: Internet (TCP/IP) dan aplikasi terjaring

Is NOT:Spesifik pemakaian set-up produk e.g. Cisco

12 MTI – UI v-1.0

Why we study …

Peranan (industry and services)“Building block”: setup IT infrastructure.One way or another you will encounter networking projects.“Networking is a very important area, growing range of career opportunities!”…all computer company .. called themselves a “networking company” (Sun, IBM, HP, Microsoft, SAP etc.)

It’s impact on every aspect of how people using computer, services, doing business and personal/life-style.

2nd Semester 2003/2004Versi: 1.0

Jaringan Komputerdan

Komunikasi Data(Betty Purwandari MSc.)

Magister Teknologi InformasiFakultas Ilmu KomputerUniversitas Indonesia

Foundations:Builiding a Network

14 MTI – UI v-1.0

Agenda

Dasar: Membangun sebuah Jaringan Komputer

Requirements (Bab 1.1) (hal. 4)• Konektivitas • Pemakaian Sharing Resource (Sumber Daya

Bersama)• Dukungan untuk Pelayanan Aplikasi• Kinerja

Arsitektur Jaringan (Bab 1.2)• Lapisan dan Protokol• Contoh arsitektur

15 MTI – UI v-1.0

Requirements!

Umum: “Interkoneksi komputer … ???Programmer (aplikasi)

service disediakan untuk aplikasi, mis. mengirimmessage dari satu aplikasi ke aplikasi lain.

Network Designerfungsi jaringan: cost-effective, i.e resources digunakan secara efisien (sharing) oleh users.

Network Provideroperasi jaringan: manageable, mis. failure mudah dideteksi/diperbaiki.

16 MTI – UI v-1.0

Requirement I:Connectivity

Koneksi: membuat “link” antara “nodes”Node: any device connected to a link

Contoh: komputer, PDA, POS, HP etc. Link: saluran dimana informasi/bits dikirimkan (media fisik)

Wired (kabel) atau wireless

17 MTI – UI v-1.0

Example Types of Links

Point-to-Point Multiple Access

…Link

Link(share link tunggal)

NodeNodeNodeNode

Direct Links:

18 MTI – UI v-1.0

Growth & Scalable

Direct links:sulit untuk berkembang (skala kecil).keterbatasan koneksi fisik dan kontrol akses(multiple access).

Switched: menggunakan “nodes” perantara (forwarding) untuk mencapai tujuan

skalabilitas: mampu berkembang/bertambah besar (jumlah nodes dan links).data => forward (switched) dari satu node kenode lain sampai di tujuan.

19 MTI – UI v-1.0

Switched Network

Switch: memindahkandata/bits “antara” links.

KK:1. Switches memperbesar

jangkauan jaringan, denganlink terbatas.

2. Switches menerima datadan menentukan link manaakan disampaikan data tsb.

3. Switches => fungsi jaringan(switches data), berada dalam “cloud” (network).

4. Nodes di luar “cloud” =>host, tempat aplikasi/userberada.

Cloud

Host

Switch

20 MTI – UI v-1.0

Methods: sending messages

Terdapat dua cara (teknik) mengirimkanmessages melalui switch

Circuit switching: langsung mengirimkan dalam arus bit

• Data atau bit dikirimkan secara serial dalam bentuk arus.

• Harus melalui “jalan” (path) yang telah dibangun olehswitch.

Packet switching: store-and-forward• Messages dibagi dalam bentuk blok data: paket.• Setiap paket akan ditampung oleh switch (store) dan

dikirimkan (forward) ke tujuan.

21 MTI – UI v-1.0

Example: circuit siwtched

Sirkit dibangun dan transmisi bit data dilakukanmelalui “jalan” sirkit tsb.

22 MTI – UI v-1.0

Example: packet switched

Paket di-switched dari satu node ke node lain:konsep store & forward

23 MTI – UI v-1.0

Interconnected Networks

Interkoneksi jaringan komputer (independent) => skala luasKonsep:Jaringan komputer dapat dibangun dari jaringanyang ada (“cloud”) => menghasilkan jaringanyang lebih besar.

Node penghubung: router atau gateway.

interconnected independent network

24 MTI – UI v-1.0

Summary

Kita dapat membuat jaringanSecara rekursif, dari dua atau lebih nodes terhubung dengan links (fisik), ataudua atau lebih jaringan yang telah ada.Besarnya network dapat ditingkatkan dengan menggunakan: switch => perantara hubungan antar nodes.Network skala luas dapat dicapai dengan melakukan interkoneksi jaringan yang telah ada.

25 MTI – UI v-1.0

Requirement II: Resource Sharing

KK: efisiensi pemakaian link

Link antar switches terbatas jumlahnya.Bagaimana menggunakan link secara bersama dan serentak?

Multiplexing: banyaksource (input) sharing link (output) tunggal.

Switch

Host

26 MTI – UI v-1.0

Time Division Multiplexing (TDM)

Multiplex (mux) Demultiplex (demux)

• Synchronous time division multiplexing

pembagian jatah waktu pemakaianlink: slot (quantum) satuan waktu (time)

L1

L4L3

L2R1

R2

R3

R4

27 MTI – UI v-1.0

Frequency Division Multiplexing (FDM)

Transmit each flow over the physical link at different frequencySimilar to the signals for different TV stations that are transmitted at a different frequency on a physical cable TV link

28 MTI – UI v-1.0

TDM & FDM Limitation

Efisiensi pemakaian link rendahWaktu (quantum) atau frekuensi akan terbuang percuma, jika data tidak terus menerus dikirim (Ingat: alokasi slot pemakaian telah ditetapkan untuk koneksi tsb).Kasus: saat link idle tsb sangat besar (mis. membaca halweb)

Jumlah koneksi telah terbatas (tetap)Pembagian quantum (slot) dan frekuensi telah ditentukan sebelumnya => max. jumlah koneksi.Tidak praktis utk mengubah ukuran kuantum atau menambah kuanta (TDM), atau menambah frekuensi baru (FDM)

29 MTI – UI v-1.0

Statistical Multiplexing

Pembagian waktu (quantum) berdasarkan permintaan (on-demand).Pemakaian link sesuai dengan data (traffic), tidak ada slot waktu yang terbuang karena alokasi fixed.Pengiriman dalam bentuk paket dan transmisi secara paket => Packet Switching.

…

Multiplex (mux)

paket

30 MTI – UI v-1.0

Characteristics statistical multiplexing

Pengiriman dalam paket (blok data)Buffer: untuk menyimpan paket

Umumnya jumlah user (koneksi) lebih besar dari kapasitas link => lebih efisien.Kasus: paket yang diterima lebih besar dari yang dapat dikirimkan => ditampung dalam buffer.Kasus ekstrim: terjadi penundaan akibat antrian pengiriman => congestion dan delay.

31 MTI – UI v-1.0

Requirement III: Communicating Processes

Aplikasi atau proses => menggunakan fasilitas jaringan komputerKonektivitas antar komputer harus diartikan sebagai komunikasi antar proses

Umumnya lebih rumit dari penyampaianmessages saja.Requirements dari aplikasi: kehandalan (error free), proses atau aplikasi yang mana sebagai tujuan, kebutuhan kecepatan data, max tolerant delay

32 MTI – UI v-1.0

Common Services

Pendekatan/Strategi1. Pengembang membangun (embedded) fungsi

komunikasi ke dalam aplikasi. (NOT a good idea! Why?)2. Pegembang menggunakan “common services” yang

standar untuk jaringan.Abstraksi: jaringan menyediakan “saluran(channel)” untuk hubungan antar proses

konstruksi lapisan fungsional (services), reuse “code” dan standar pemakaian jaringan.services berlaku umum untuk semua aplikasi (fasiltasyang sama) => jaringan digunakan bersama oleh semua proses.

33 MTI – UI v-1.0

Abstraction: channel

Host Host

Application

Host

Application

Host Host

Channel

Channel: umum, parameter,pilihan, interface, aturan(protokol) =>fungsi apa saja yang harus didukung

34 MTI – UI v-1.0

Model Services (Simple)

Request/ReplyInteraksi: dua arah(dialog).Tipikal: aplikasi untuk mengakses/update data.Delay: toleransi yang besar.Proteksi & reliability: duplikasi request (hanya satu message yang disampaikan).

Stream-BasedArus (stream) data yang konstan.Tipikal: aplikasimultimedia e.g. video-on-demand, video conferencingDelay: sensitif, mempengaruhi informasiProteksi & reliability: relatif, duplikasi/loss data dapat ditolerir

35 MTI – UI v-1.0

Video Conferencing Tool (VIC)

Images from the camera isdigitized into frames

Frame resolution:350 x 240 pixels

Each pixel carries24-bit color information

Frame size = (352 x 240 x 24)/8 =247.5 KB

36 MTI – UI v-1.0

Summary

Contoh trade-off : faktor biaya dan efisiensi (cost-effective) => pertimbangan realisasi suatu jaringan komputer

Multiplexing: cara meningkatkan efisiensi pemakaian link => lebih banyak user yang didukungStatistical multiplexing: teknik yang umum digunakan dalam packet switching untuk mengirimkan paket, kapasitas link digunakan lebih optimal