TUGAS KOMDATPAKET SWITCHING

Oleh :

1. Alicia Verany (26402073)2. Heru Limantoro (26402093)

3. Gani Gunawan (26402)4. Herry (26402)

5. Samuel (26402)

Univeritas Kristen PetraJl. Siwalankerto 121-131 Surabaya 60236 Indonesia

Telp. (62-31) 8439040 ext. 2412 Fax. (62-31) 8436418, 84176582004

Daftar Isi

Daftar Isi …………………………………………………………………………………2Isi…………………………………………………………………………………………3Daftar Pustaka…………………………………………………………………………….

Packet Switching

Packet switching berkaitan dengan protocol, dimana message dibagi menjadi

paket-paket kecil sebelum message itu dikirimkan. Packet switching merupakan salah

satu teknologi efektif untuk komunikasi data jarak jauh. Jaringan packet switch

merupakan kumpulan distribusi dari node-node packet switch sehingga selalu ada delay

waktu antara perubahan status dalam satu porsi dari jaringan dan pengetahuan dari

perubahan itu dimana saja. WAN’s (Wide Area Networks) protocol seperti TCP/IP, X.25

dan Frame relay adalah contoh-contoh teknologi yang menggunakan prinsip Paket

Switching.

A. Prinsip-prinsip Packet-Switching

Dalam koneksi data dari terminal ke host, sebagian waktu line dalam keadaan

idle. Dengan demikian, dengan koneksi-koneksi data, maka hubungan circuit switch

tidak efisien.

Perbedaan yang mendasar antara Packet Switching dengan Circuit Switching

adalah bahwa jalur komunikasi tidak ditujukan untuk meneruskan message dari

sumber ke tujuan. Dalam Packet Switching, message-message yang berbeda (ataupun

paket-paket yang berbeda) dapat melewati rute yang berbeda, dan ketika ada “dead

time” antara sumber dan tujuan, maka jalurnya dapat digunakan oleh rute lain.

Dalam jaringan circuit switched, koneksi menyediakan transmisi pada

kecepatan data yang konstan. Dengan demikian masing-masing dari 2 device yang

dikoneksi harus mentransmit dan menerima pada kecepatan data (data rate) yang sama

dengan yang lainnya. Hal ini membatasi pemakaian dari jaringan dalam interkoneksi

dari komputer-komputer host dan terminal-terminal. Namun, Circuit Switching dapat

digunakan untuk mentransmisikan data secara real time, misalnya audio dan video.

Packet Switching lebih efisien untuk data yang bisa menerima delay dalam

transmisi, misalnya pesan e-mail dan Web pages.

Operasi dari packet switching : data ditransmisi dalam paket-paket pendek.

Panjang paket 1000 octet (byte). Jika suatu sumber mengirim message yang panjang,

maka message tersebut akan dipotong-potong menjadi paket seri (gambar 8.1). Tiap

paket mengandung porsi dari data user plus kontrol informasi. Dalam kontrol

informasi ini termasuk informasi agar jaringan dapat meletakkan paket melalui

jaringan tersebut dan mengirimnya ke tujuan yang sesuai. Pada tiap node, paket

diterima, disimpan dan dilewatkan pada node berikutnya.

Gambar 8.1

Keuntungan Packet Switching :

Efisiensi dari line yang bertambah besar, karena link dari node ke node dapat

dibagi secara dinamis oleh banyak paket.

Jaringan packet switched dapat menjalankan konversi data rate.

Jaringan menolak menerima permintaan koneksi tambahan sampai beban pada

jaringan berkurang.

Dapat menggunakan prioritas.

Memungkinkan error detection dan correction, fault diagnosis, message

sequence checking, reverse billing, verifikasi dari message delivery, dll.

Tujuan dari informasi terdapat pada tiap paket, sehingga beberapa message

dapat dikirim dengan cepat ke beberapa tujuan sekaligus.

A.1.Dua Pendekatan Paket Switching

Ada dua macam teknik pendekatan Packet Switching yang umum, yaitu :

1. Virtual Circuit Packet Switching

Dalam pendekatan ini, perencanaan dasar rute diwujudkan sebelum paket-

paket apapun dikirim. Jadi karakteristik utama dari teknik ini yaitu bahwa rute

antara stasiun-stasiun diset sebelum transfer data.

2. Datagram Switching

Dalam pendekatan ini, tiap paket diperlakukan sendiri-sendiri, dengan tidak ada

referensi pada paket yang telah keluar sebelumnya. Datagram ini digunakan pada

network layer dari Internet.

Keuntungannya pendekatan Datagram :

Mencegah terjadinya fase setup dari panggilan. Dengan demikian, jika suatu

stasiun hanya ingin mengirim satu atau sebagian kecil paket-paket, maka

pengiriman dengan datagram akan lebih cepat.

Karena datagram lebih primitif maka akan lebih fleksibel.

Pengiriman dengan datagram akan lebih dapat dipercaya.

Perbedaan datagram dengan virtual circuit :

Dengan virtual circuit, node tidak perlu membuat keputusan-keputusan perjalanan

untuk tiap paket. Hal tersebut hanya dibuat sekali untuk semua paket dengan

menggunakan virtual circuit tersebut.

Dengan virtual circuit, paket-paket mengikuti definisi awal rute, dan dengan demikian

hal tersebut lebih sulit untuk jaringan beradaptasi untuk keadaan dengan beban yang

penuh.

Pada virtual circuit, jika suatu node gagal, semua virtual circuit yang melewati node-

node tersebut akan hilang. Sedangkan pengiriman dengan datagram, jika suatu node

gagal, maka paket berikutnya akan menemukan rute alternatif yang mem-bypass node

tersebut.

Keuntungannya bila 2 stasiun akan mempertukarkan data :

Jaringan akan menyediakan pelayanan yang berhubungan ke virtual circuit, termasuk

sequencing dan error kontrol.

Paket harus ditrasmisi jaringan lebih cepat dengan suatu virtual circuit sehinggal hal

tersebut tidak perlu untuk membuat keputusan perjalanan untuk tiap paket pada tiap

node.

A.2.Ukuran Paket

Gambar dibawah ini menunjukkan hubungan antara ukuran paket dan waktu

transmisi

Gambar 8.2

Dalam contoh ini, dianggap bahwa ada suatu virtual circuit dari stasiun x melalui

node a dan b ke stasiun y.

Gambar 8.2a, message yang dikirim 30 octet (byte) dan tiap paket mengandung 3

octet kontrol informasi, yang diletakkan pada awal dari tiap paket dan dinyatakan sebagai

suatu header. Jika seluruh message dikirim sebagai suatu paket tunggal dari 33 octet (3

octet header plus 30 octet data), maka paket ditransmisi pertama kali dari stasiun x ke

node a. Setelah seluruh paket diterima lalu ditransmisi dari a ke b. Kemudian setelah

seluruh paket diterima di node b, maka ditransfer ke stasiun y sehingga total waktu

transmisi = 99 kali octet (33 octet x 3 paket transmisi).

Gambar 8.2b, message dipecah menjadi 2 paket, yang masing-masingnya

mengandung 15 octet message dan tentu saja 3 octet tiap-tiap header atau kontrol

informasi. Dalam hal ini, node a dapat memulai transmisi paket pertama setelah paket

tersebut tiba dari x, tanpa menunggu paket kedua. Sehingga total waktu transmisi turun

menjadi 72 kali octet. Begitu pula untuk gambar-gambar selanjutnya.

Semakin banyak dan semakin kecil paket akan meningkatkan delay, hal ini disebabkan

oleh:

Karena tiap paket mengandung sejumlah header dan lebih banyak paket berarti lebih

banyak header.

Bila lebih banyak paket dipegang untuk suatu message tunggal.

Sehingga dalam mendisain jaringan packet-switched harus dipertimbangkan faktor-faktor

ini untuk memperoleh ukuran paket yang optimum.

A.3. Perbandingan Circuit Switching dan Paket Switching

Gambar 8.3

Gambar 8.3 memperlihatkan perbandingan sederhana dari circuit switching dan 2

bentuk packet switching. Gambar tersebut menunjukkan transmisi dari suatu message

melalui 4 node-node, dari suatu stasiun sumber ke node 1 ke stasiun tujuan yang

dihubunkan ke node 4.

Disini terdapat tiga tipe delay :

Delay penyebaran (propagation delay) : waktu yang dibutuhkan untuk suatu sinyal

menyebar dari satu node ke node berikutnya.

Waktu transmisi : waktu yang dibutuhkan untuk suatu transmitter mengirim keluar

suatu blok data.

Node delay : waktu yang dibutuhkan untuk suatu node melaksanakan proses yang

perlu seperti men-switch data.

Gambar 8.3a, untuk circuit switching, pertama, suatu permintaan panggilan dikirim

melalui jaringan, untuk mengeset suatu koneksi ke tujuan. Jika stasiun tujuan tidak sibuk,

maka sinyal panggilan yang diterima dikembalikan. Catatan bahwa delay pemrosesan

terjadi pada tiap node selama permintaan panggilan; waktu ini dibutuhkan pada tiap node

untuk mengeset rute dari koneksi. Pada kembalinya, proses ini tidak perlu, karena

koneksi sudah diset. Setelah koneksi diset, message dikirim sebagai blok tunggal, dengan

delay yang tidak terasa pada switching node.

Gambar 8.3b, permintaan virtual circuit menggunakan paket permintaan panggilan,

yang terkena delay pada tiap node. Virtual circuit diterima dengan suatu paket penerima

panggilan, yang juga mengalami delay node, walaupun rute virtual circuit sudah

terbentuk. Alasannya bahwa paket ini menunggu berderet-deret pada tiap node dan harus

menunggu gilirannya untuk transmisi. Sekali virtual circuit terbentuk, maka message

ditransmisi dalam paket-paket.

Fase dari operasi tidak dapat lebih cepat daripada circuit switching karena circuit

switching merupakan proses yang transparan, yang menyediakan data rate yang konstan

melalui jaringan. Packet switching memerlukan beberapa delay node pada tiap node

dalam path. Hal ini terjadi, karena delay ini merupakan variabel dan akan meningkat

dengan meningkatnya beban.

Gambar 8.3c, datagram packet switching tidak memerlukan setup panggilan. Oleh

karena itu, untuk message-message pendek, akan lebih cepat daripada virtual circuit

packet switching dan mungkin juga circuit switching. Bagaimanapun juga, proses untuk

tiap datagram pada tiap node lebih panjang daripada untuk virtual circuit packet. Oleh

karena itu, untuk message-message yang panjang, teknik virtual-circuit lebih unggul.

Gambar 8.3 hanya merupakan salah satu usul untuk menunjukkan hubungan performa

dari teknik-teknik tersebut.

Performa yang sebenarnya tergantung pada :

Faktor dari host.

Ukuran dari jaringan.

Topologi.

Pola dari beban.

Karakteristik dari pertukaran.

Karakteristik-karakteristik lainnya

Circuit switching Datagram packet

switching

Virtual circuit packet

switching

Tergantung pada path Tidak tergantung Tidak tergantung

transmisi

Transmisi data secara

kontinu

Transmisi paket-paket Transmisi paket-paket

Interaksi yang cukup cepat Idem Idem

Message-message tidak

disimpan

Paket-paket mungkin

disimpan sampai dikirim

Paket-paket disimpan

sampai dikirim

Path dibentuk untuk seluruh

percakapan

Rute terbentuk untuk tiap

paket

Rute terbentuk untuk

seluruh percakapan

Delayy setup panggilan;

delay transmisi diabaikan

Delay transmisi paket Delay setup panggilan;

delay transmisi paket

Sinyal sibuk bila party yang

dipanggil sibuk

Pengirim mungkin

memberitahukan jika paket

tidak dikirimkan

Pengirim memberitahukan

koneksi diabaikan

Kelebihan beban mungkin

memblok setup panggilan;

tidak ada delay untuk

pembentukan panggilan-

panggilan

Kelebihan beban

meningkatkan delay paket

Kelebihan beban mungkin

memblok setup panggilan;

meningkatkan delay paket

Elektromekanikal atau

komputerisasi switching

node

Small switching node Small switching node

Pemakai bertanggung jawab

untuk kehilangan proteksi

message

Jaringan mungkin

bertanggung jawab untuk

paket-paket individu

Jaringan mungkin

bertanggung jawab untuk

serangkaian paket-paket

Biasanya tidak ada konversi

kecepatan atau kode

Ada Ada

Bandwidth transmisi yang

tetap

Pemakaian bandwidth yang

dinamis

Pemakaian bandwidth yang

dinamis

Tidak ada kelebihan bit-bit

setelah setup panggilan

Kelebihan bit-bit dalam tiap

message

Kelebihan bit-bit dalam tiap

paket

B. Contoh Sistem

1. ARPANET / DDN

ARPA = Advanced Research Projects Agency

ARPANET = ARPA Computer Network

DDN = Defense Data Network

Kedua jaringan ini digunakan untuk keamanan dan kontrol komunikasi jaringan.

2. TYMNET

TYMNET II, merupakan terminal-oriented, menyediakan pelayanan

packet switched serba guna untuk transfer terminal-host dan host-host.

3. SNA

SNA = System Network Architecture

Dibangun oleh IBM untuk melindungi customernya dan memberikan

customernya keuntungan-keuntungan dari penawaran-penawaran baru IBM.

C. Virtual Circuit dan Datagram

Operasi eksternal dan internal

Pada interface antara stasiun dan node jaringan, jaringan mungkin menyediakan

baik pelayanan virtual circuit/datagram.

Disain keputusan internal dan eksternal ini tidak perlu terjadi seketika itu juga :

Eksternal virtual circuit, internal virtual circuit : ketika user meminta (me-request)

suatu virtual circuit, rute melalui jaringan dibentuk. Semua paket akan mengikuti rute

yang sama itu.

Eksternal virtual circuit, internal datagram : jaringan memegang tiap paket yang

terpisah. Oleh karena itu paket yang berbeda untuk virtual circuit yang sama akan

mengambil rute yang berbeda. Bagaimanapun juga, jaringan berusaha untuk

mengirim paket-paket ke tujuan. Secara tipikal, jaringan akan menyimpan paket-

paket pada node tujuan sehingga mereka mungkin diminta untuk pengiriman.

Eksternal datagram, internal datagram : tiap paket diperlakukan sendiri-sendiri dari

kedua-duanya baik user maupun jaringan.

Eksternal datagram, internal virtual circuit : kombinasi ini membuat sedikit

perbedaan, karena satu terkena biaya implementasi virtual circuit tetapi tanpa

memperoleh manfaat.

Perbandingan 4 contoh jaringan dalam kombinasinya.

Operasi internal

Datagram Virtual circuit

Operasi

Eksternal

Datagram ARPANET

(packet)

-----

Virtual

circuit

ARPANET

(message,paket)

TYMNET (packet

multiplexing)

SNA (rute virtual

dan eksplisit)

ARPANET

Secara eksternal, ARPANET memakai keduanya, baik datagram maupun virtual circuit.

Secara internal, ARPANET sebagai jaringan datagram dengan struktur 2 level yang tidak

seperti biasanya.

TYMNET

Memakai virtual circuit baik secara eksternal dan internal, yang berdasarkan pada teknik

yang disebut packet multiplexing.

SNA

Dimana :

Jaringan komunikasi dibentuk oleh subarea node.

Peripheral node, seperti terminal-terminal dan konsentrasi terminal, berhubungan ke

subarea node.

Link antara subarea node terdiri dari satu atau lebih transmission group, yang

merupakan link fisik tunggal atau multiple link yang dipakai untuk transmisi pararel.

Antara tiap pasang subarea node, didefinisikan sejumlah rute-rute eksplisit.

Rute virtual merupakan cadangan node sumber-tujuan yang sederhana yang

diperuntukkan untuk rute eksplisit.

D. Routing

Karakteristik

Sejumlah atribut dari fungsi routing menurut [TANE88] :

Correctness (kebenaran)

Slimplicity (kesederhanaan)

Robustness (kekuatan), harus dilakukan dengan kemampuan dari jaringan untuk

mengirim paket-paket melalui beberapa rute yang berhadapan dengan kegagalan dan

kelebihan beban.

Stability (kestabilan), perancang yang menginginkan robustness, harus menempuh

dengan berhasil tuntutan perlawanan untuk stabilitas.

Fairness (keindahan)

Optimality (optimalitas)

Berikut ini ditunjukkan elemen-elemen atau dimensi-dimensi dari tugas routing :

Kriteria performa, yaitu memilih rute terpendek melalui jaringan sehingga dapat

menekan biaya routing. Untuk contoh, gambar 8.8 mengilustrasikan suatu jaringan

dimana 2 arah panah antara sepasang node mewakili suatu link antara node-node

tersebut; nomor-nomor pada line mewakili biaya link dalam tiap arah. Sehingga untuk

path terpendek dari node 1 ke node 6 adalah 1-3-6, tetapi biaya path paling rendah

adalah 1-4-5-6.

Gambar 8.8

Kriteria performa meliputi :

1. Jumlah dari loncatan

2. Biaya

3. Delay

4. Peletakan (throughput).

Waktu keputusan, meliputi:

1. Paket (datagram)

2. Session (virtual circuit)

Dimana secara internal jaringan menggunakan datagram tetapi menyediakan eksternal

virtual circuit.

Tempat keputusan, yang meliputi :

1. Tiap node (penyebaran), tiap node mempunyai tanggung jawab memilih link

output untuk me-routing paket-paket setibanya (distributed routing).

2. Node pusat (pemusatan), keputusan routing dibuat oleh node pusat seperti pusat

kontrol jaringan (centralized routing).

3. Pengumpulan node, pendekatan distribusi mungkin lebih komplex, sehingga

sebagai alternatif adalah pengumpulan node untuk memilih rute (source node

routing).

Sumber informasi jaringan, yang tergantung pada kriteria performa, tempat

keputusan dan strategi routing. Informasinya tentang topologi dari jaringan, beban

lalu lintas dan biaya.

Sumber informasi jaringan meliputi :

Tidak ada

Lokal

Node-node yang berdekatan

Node-node sepanjang rute

Semua node.

Strategi routing, yang meliputi :

Tetap

Penyebaran (flooding)

Random

Adaptif

Waktu update dari routing adaptif, yang meliputi :

Kontinu

Periodik

Mengubah beban yang lebih besar

Mengubah topologi.

Algoritma Dengan Biaya Terkecil

Diberikan suatu jaringan node-node yang dihubungkan oleh link-link dua arah,

dimana tiap link mempunyai serangkaian biaya dalam tiap arahnya, tentukan biaya dari

suatu path antara 2 node sebagai penjumlahan biaya-biaya dari link-link yang saling

berseberangan. Untuk tiap pasang node temukan path dengan biaya terkecil.

Kebanyakan algoritma routing dengan biaya terkecil dalam pemakaian dalam jaringan

packet switched adalah variasi dari 2 algoritma umum, yaitu :

Algoritma Djikstra

Ada 3 langkah :

1. Insialisasi

M = {S} misal, kumpulan node-node yang digolongkan hanya

sumber node.

Dn = dsn untuk n <> S misal, biaya path mula-mula terhadap node-node tetangga

adalah biaya-biaya link yang sederhana.

2. Temukan node tetangga yang tidak dalam M yang mempunyai path dengan biaya

terkecil dari node S dan satukan node tersebut ke dalam M :

Temukan w M sedemikian sehingga Dw = min Dj

jM

Tambahkan w ke M

3. Perbaharui path-path dengan biaya terkecil :

Dn = min [Dn, Dw + dwn] untuk semua nM

Jika hasilnya minimum, path dari S ke n sekarang adalah path dari S ke w yang

bertalian dengan link dari w ke n.

Dimana : N= kumpulan node-node dalam jaringan

S = sumber node

M = kumpulan node-node yang digolongkan oleh algoritma

aij = Biaya link dari node i ke node j ; dii = 0, dan dij = ~ jika 2 node tidak

dihubungkan secara langsung; dij 0 jika 2 node dihubungkan

secara langsung.

Dn = Biaya dari path dengan biaya terkecil dari node S ke node n yang

diketahui pada algoritma.

Algoritma Bellman – Ford

Ada 2 langkah :

1. Insialisasi

Dn(0) = ~ , untuk semua n S

Ds(h) = 0, untuk semua h

2. Untuk tiap h 0 :

Dn(n+1) = min [Dj(n) + djn]

Path dari S ke i membatasi dengan link dari j ke i .

Dimana : S = sumber node

h = jumlah link maksimum dalam suatu path pada tingkatan dari algoritma

Dn(h) = Biaya dari path dengan biaya terkecil dari node S ke node n

dibawah tekanan dari tidak lebih h links.

Strategi routing :

1. Routing yang tetap (fixed routing)

Suatu rute dipilih untuk tiap pasang node-node sumber-tujuan dalam jaringan.

Rute-rute tersebut tetap, atau paling sedikit hanya berubah ketika ada perubahan dalam

topologi jaringan.

Directory routing pusat dibuat, untuk menyimpan pada jaringan kontrol pusat.

Dengan fixed routing, tidak ada perubahan antara routing untuk datagram dan virtual

circuit. Semua paket dari sumber yang diberikan ke tujuan , mengikuti rute yang sama.

Keuntungan :

Sederhana.

Bekerja reliabel dengan beban tetap.

Kerugian :

Kurang fleksibel.

Tidak bereaksi untuk kegagalan jaringan

2. Flooding (penyebaran)

Sebuah paket dikirim oleh sebuah sumber node ke setiap satu node tetangganya.

Pada tiap node, paket yang masuk ditransmisi ulang pada semua link-link keluar kecuali

untuk link dimana paket tersebut berasal.

Teknik flooding mempunyai 2 sifat :

Semua kemungkinan rute antara sumber dan tujuan dicoba.

Karena semua rute dicoba, paling sedikit satu duplikat dari paket yang tiba ke tujuan

akan menggunakan rute hop minimum.

Karena sifat ke 2 ini maka flooding dipakai untuk mengeset rute untuk virtual circuit.

Kerugian :

Total beban lalu lintas yang dibangkitkan, yang secara langsung proporsional

terhadap hubungan jaringan.

Peningkatan beban akan meningkatkan delay.

3. Random Routing

Suatu node hanya memilih satu path keluar untuk mentransmisi ulang sebuah

paket yang masuk. Link keluar dipilih secara random, yang secara umum tidak termasuk

link dimana paket tiba.

Random routing tidak memerlukan pemakaian dari informasi jaringan. Karena

delay yang tidak dapat diprediksikan dalam pengiriman paket-paket dan peningkatan

beban lalu lintas, maka random routing tidak umum dipakai.

4. Adaptive Routing

Digunakan untuk 2 alasan :

Strategi routing adaptif dapat membuktikan performa seperti yang dilihat oleh

pengguna jaringan.

Strategi adaptif dapat menolong kontrol lalu lintas.

Berdasarkan parameter-parameter yaitu tempat keputusan dan sumber informasi jaringan,

semua strategi adalah dalam satu kombinasi dari kategori :

Isolated adaptive (adaptif terisolasi) : informasi lokal, kontrol terdistribusi.

Distributed adaptive (adaptif terdistribusi) : informasi dari node-node yang

berdekatan, kontrol terdistribusi. Tiap node mempertukarkan informasi delay dengan

node-node yang lain. Berdasarkan informasi yang masuk ini, sebuah node mencoba

untuk menafsir situasi delay melalui jaringan.

Centralized adaptive (adaptif terpusat) : informasi dari semua nodem kontrol terpusat.

Tiap node melaporkan informasinya ke node pusat, yang merancang rute berdasarkan

pada informasi yang masuk dan mengirim informasi rute tersebut kembali ke node-

node.

Contoh Sistem:

1.ARPANET

Memakai algoritma distributed adaptive dan algoritma versi Bellman-Ford.

2. TYMNET Routing

Ada 2 versi : TYMNET I dan TYMNET II.

Teknik TYMNET I mempunyai manfaat yaitu dibawah pembebanan yang ringan,

link dengan kapasitas tinggi lebih diharapkan. Dengan beban yang meningkat, algoritma

condong untuk menyebarkan lalu lintas secara bagus. Juga, proses yang membebani tiap

node adalah minimal.

TYMNET I dapat mengendalikan lalu lintas dengan line kecepatan rendah

(sampai 9600 bps). TYMNET II juga mengendalikan lalu lintas komputer ke komputer

dengan link kecepatan lebih tinggi, termasuk link-link satelit.

Biaya link TYMNET II berdasarkan pada :

Data rate

Faktor beban

Satelit Vs link pada daratan

Tipe lalu lintas.

TYMNET memakai rute-rute virtual circuit dan algoritma versi Djikstra.

3. SNA Routing

Untuk mengerti SNA routing, maka diperlukan 4 konsep, yaitu :

Group transmisi : suatu kumpulan dari satu atau lebih link-link langsung dengan

karakteristik transmisi yang mana antara node-node yang berdekatan mungkin ada

lebih dari satu group transmisi antara pasangan-pasangan dari node-node.

Rute eksplisit : suatu path tetap antara 2 node-node dalam suatu jaringan SNA.

Rute virtual : sautu koneksi logika antara 2 node, yang didefinisikan oleh identitas 2

node.

Session : suatu hubungan logika antara dua jaringan endpoint yang mendukung

pengguna atau aplikasi jaringan.

Keunggulan antara rute-rute virtual dan rute-rute eksplisit menyediakan fleksibilitas dan

kesederhanaan. Kemampuan untuk membagi rute virtual ke rute eksplisit yang sesuai dan

untuk membagi multiple rute-rute virtual ke rute eksplisit tunggal, menyediakan

flesibilitas yang diperlukan untuk bereaksi pada perubahan kondisi jaringan dan untuk

mengkhususkan keperluan pengguna.

Hubungan SNA mempunyai beberapa kemiripan dengan hubungan TYMNET II.

Pada TYMNET, pengawas mengkonstruksi suatu rute baru. Dalam SNA, tugas ini

dilakukan oleh sumber node.

E. Kontrol Lalu Lintas (traffic control)

Elemen-elemen atau karakteristik dari kontrol lalu lintas dalam jaringan packet-

switched adalah :

1. Tipe :

Flow control

Congestion control

Deadlock avoidance

2. Scope :

Packet (datagram)

Stream (virtual circuit)

3. Level :

Hop

Network access

Entry to exit

Tipe Dari Kontrol Lalu Lintas

1. Flow Control

Berhubungan dengan kecepatan transmisi data antara 2 point.

Tujuan dasarnya untuk mengaktifkan receiver untuk mengontrol kecepatan dimana

receiver menerima data, sehingga tidak menindih.

Dipakai dengan teknik sliding-window.

Dapat dipakai antara 2 device yang tidak berhubungan secara langsung, seperti 2

node dalam jaringan packet-switched yang merupakan endpoint dari internal virtual

circuit.

Dapat dipakai pada koneksi logika antar 2 host sistim yang dibutuhkan ke suatu

jaringan.

2. Congestion Control

Untuk mengatur sejumlah paket di dalam jaringan yang berada di bawah level dimana

performanya turun secara drastis.

Menggunakan teori Queueing (penungguan berderet). Apabila keadaan penuh sesak

(congestion) pada suatu point dalam jaringan dapat menyebar cepat melalui suatu

daerah atau semuanya dari jaringan.

Gambar 8.20 menunjukkan efek dari keadaan penuh sesak. Gambar 8.20a, jumlah

paket-paket yang dikirim ke stasiun tujuan Vs jumlah paket-paket yang ditransmisi

oleh stasiun sumber. Gambar 8.20b menunjukkan bahwa teknik apapun yang dipakai,

delay rata-rata yang dialami oleh paket-paket berkembang tanpa batas sehingga beban

yang mendekati kapasitas dari sistim.

Gambar 8.20

Sejumlah mekanisme kontrol untuk kontrol dari congestion control ini adalah sebagai

berikut :

1. Kirim suatu paket kontrol dari node yang penuh ke beberapa atau semua node

sumber. Paket terdesak ini akan memberi efek berhenti atau penurunan kecepatan

transmisi dari sumber-sumber dan disini membatasi jumlah total paket-paket

dalam jaringan. Hubungan ini memerlukan lalu lintas tambahan pada jaringan

selama periode dari congestion.

2. Tergantung pada informasi routing. Algoritma routing, seperti ARPANET

menyediakan link informasi delay ke node-node lain, yang mempengaruhi

keputusan routing. Informasi ini dapat juga dipakai untuk mempengaruhi

kecepatan dimana paket-paket baru dihasilkan karena delay-delay ini dipengaruhi

oleh keputusan routing, maka delay-delay ini mungkin berubah sangat cepat

untuk digunakan secara efektif untuk congestion control.

3. Gunakan paket end to end. Paket sedemikian yang dapat menjadi waktu acuan

untuk mengukur delay antara 2 endpoint.

4. Biarkan node-node packet switching untuk menambah informasi congestion ke

paket-paket sementara mereka berangkat.

3. Deadlock Avoidance

Dipakai untuk merancang jaringan dimana tidak dapat terjadi deadlock. Deadlock

merupakan suatu kondisi dimana suatu kumpulan node-node tidak dapat memajukan

paket-paket karena tidak ada buffer yang tersedia.

Terdapat 3 tipe dari deadlock, yaitu :

Direct store-and-forward deadlock, terjadi bila suatu node memakai suatu

pool buffer yang berasal dari buffer-buffer yang diperuntukkan untuk paket-

paket permintaan.

Indirect store-and-forward deadlock, dimana untuk tiap node, penungguan

giliran untuk node-node yang berdekatan dalam satu arah adalah penuh

dengan paket-paket tujuan untuk node berikutnya.

Reassembly deadlock, dimana khusus untuk ARPANET dan jaringan-jaringan

sejenisnya.

Scope berhubungan dengan :

Teknik paket yang berhubungan dengan pengontrollan flow dari paket-paket

individu. Hal ini dimungkinkan dalam jaringan datagram dan kadang-kadang

dipakai dalam jaringan virtual circuit.

Teknik stream, harus bekerja dengan pengontrollan stream dari flow paket-

paket melalui virtual circuit.

Level dari kontrol lalu lintas meliputi :

Level hop, berhubungan dengan kontrol-kontrol yang dipergunakan antara

node-node yang berdekatan. Hal ini secara tipikal harus bekerja dengan

congestion control atau deadlock avoidance.

Network access control, membatasi jumlah paket-paket baru yang masuk

jaringan. Hal ini secara tipikal digunakan dalam congestion control.

Kontrol-kontrol entry to exit, berhubungan dengan flow dari paket-paket

antara 2 end point.

Contoh-contoh jaringan untuk teknik kontrol lalu lintas :

Scope Hop Network access Entry to exit

Packet ----- ------- -------

Stream TYMNET

(quota)

SNA

(pacing)

TYMNET (quota)

ARPANET (RFNM)

ARPANET (window,

mengumpulkan alokasi buffer)

SNA (pacing)

Contoh Sistem

1. ARPANET

Menyediakan 2 level kontrol lalu lintas :

Entry to exit, virtual circuit dipakai untuk mengirim serangkaian message antara host-

host. ARPANET mendesak keterbatasan dari 8 message dalam transit antara

pasangan manapun dari host-host. Mekanisme window ini dengan ukuran window 8,

dipakai untuk mencegah host manapun dari kebanjiran jaringan.

Network access, dalam kondisi reassembly deadlock maka solusi dari ARPANET

yaitu bahwa sebuah node sumber menyimpan tempat untuk tiap message dalam

kelanjutan dengan sebuah paket “request for buffer space” (permintaan akan tempat

buffer). Ketika node tujuan menerima permintaan ini, dan tersedia 8 buffer untuk 8

paket dimana dikandung oleh message tersebut, maka akan mengembalikan sebuah

alokasi paket. Setelah seluruh message diterima dan dikumpulkan, node penerima

mengirim kembali suatu acknowledge yang dikenal sebagai ready for next message

(RFNM). Jika node mempunyai tempat buffer untuk message tambahan, maka akan

dikembalikan sebuah alokasi paket dengan RFNM tersebut. Dengan demikian, selama

aliran transmisi, node sumber tidak perlu mengirim paket-paket permintaan.

Bila sumber tidak mempunyai message untuk dikirim tetapi mempunyai satu

kumpulan atau lebih alokasi yang diizinkan, maka node sumber kemudian wajig

mengirim sebuah paket yang dikirim kembali (giveback packet) ke tempat buffer

yang bebas di tujuan.

2. TYMNET

Keunggulan dari mekanisme kontrol lalu lintas TYMNET :

Sederhana

Memerlukan sedikit sekali overhead.

Deadlock tidak dapat terjadi dan maka dari itu tidak ada mekanisme yang

diperlukan untuk mencegahnya.

Dibawah kondisi beban berat, virtual circuit yang memerlukan data rate yang

rendah memperoleh semua kapasitas yang diperlukan; circuit yang

memerlukan data rate yang tinggi memperoleh paling sedikit beberapa dari

yang diperlukannya. Oleh karena itu tidak ada circuit yang aktif yang

meniadakan pelayanannya.

Berbasis virtual circuit

Menyediakan 2 level kontrol lalu lintas :

Network access, berdasarkan pada penentuan dari virtual circuit. Ketika

pengawas mengeset virtual circuit, maka menyerahkan sebuah quota dari

tempat buffer untuk tiap channel yang dipakai sepanjang circuit. Quota ini

berdasarkan pada throughput class.

Hop-level.

Kerugiannya : paket-paket dipecah dan dibentuk ulang pada tiap node, yang mana akan

meningkatkan keperluan-keperluan pemrosesan.

3. SNA

Berbasis virtual circuit.

Menyediakan 2 level kontrol lalu lintas :

1. Hop, menggunakan teknik pacing yang merupakan versi kompleks dari

teknik sliding window dan beroperasi pada level rute virtual.

2. Entry to exit

F. X.25

X.25 Merupakan standar yang mengkhususkan interface antara sebuah sistim host

dan jaringan packet-switched secara universal.

Standar ini kebanyakan dipakai secara universal untuk interfacing ke jaringan

packet switched dan dipergunakan untuk packet switching dalam ISDN.

Gambar 8.27

Standar ini mempunyai 3 layer (gambar 8.27) :

Physical layer, berhubungan dengan interface fisik antara stasiun yang berhubungan

(komputer, terminal) dan link yang menghubungkan stasiun tersebut ke node packet-

switching.

Standar yang dipakai yaitu X.21, tetapi dalam banyak kasus dipakai standar-standar

lain, seperti EIA-232.

Link layer, menyediakan transfer data yang lebih reliabel melalui link fisikal dengan

transmisi data sebagai serangkaian frame-frame.

Standarnya dinyatakan sebagai LAP-B (Link Access Protocol – Balanced).

Packet layer, merupakan hubungan antara level-level dari X.25 data user

digabungkan ke X.25 level 3, yang mengandung informasi kontrol sebagai sebuah

header, yang membentuk sebuah paket.

Kontrol informasi ini dipakai dalam operasi dari protokol. Seluruh X.25 packet

kemudian digabungkan ke entity LAP-B, yang mengandung informasi kontrol di

depan dan belakang dari paket tersebut, yang membentuk frame LAP-B. Sekali lagi,

informasi kontrol tersebut dalam frame diperlukan untuk operasi dari protokol LAP-

B.

Virtual Circuit Service

Virtual Circuit Service dari X.25 menyediakan untuk 2 tipe virtual circuit :

Virtual call, adalah suatu perwujudan virtual circuit secara dinamis yang

menggunakan suatu setup panggilan (call) dan prosedur panggilan yang jelas.

Serangkaian kejadian dalam virtual call, sebagai berikut :

1. A meminta virtual circuit ke B dengan mengirim paket call request (permintaan

panggilan) ke DCE dari A. Paket tersebut termasuk alamat sumber dan tujuan,

sebaik nomor virtual circuit yang dipakai untuk virtual circuit yang baru ini. Pada

masa yang mendatang, transfer yang masuk dan keluar akan diidentifikasi oleh

nomor virtual circuit ini.

2. Jaringan mengarahkan permintaan panggilan ini ke DCE dari B.

3. DCE dari B menerima permintaan panggilan dan mengirim paket panggilan yang

masuk ke B. Paket ini mempunyai format yang sama dengan paket call request

tetapi berbeda dengan nomor virtual circuit, yang dipilih oleh DCE milik B dari

kumpulan nomor-nomor yang tidak dipakai.

4. B mengindikasikan penerimaan dari panggilan tersebut dengan mengirim paket

call accepted (penerimaan panggilan) yang mengkhususkan nomor virtual-circuit

sama dengan paket panggilan yang masuk.

5. Menerima paket call connected (koneksi panggilan) dengan nomor virtual circuit

sama seperti paket permintaan panggilan (call request).

6. A dan B mengirim paket-paket data dan kontrol ke satu sama lain yang

menggunakan nomor-nomor virtual circuit masing-masing.

7. A (atau B) mengirim paket clear request untuk membatalkan virtual circuit dan

menerima paket clear confirmation.

8. B (atau A) menerima paket clear indication dan mentransmit paket clear

confirmation.

Permanent Virtual Circuit, tidak dibutuhkan call setup dan clearing prosedur.

Terdapat asosiasi permanen, yang dianalogikan dengan point to point line privat.

Fast Select Call, Disediakan untuk pertukaranlebih dari 128 bytes data sementara

panggilan di steup dan dibersihkan. Menggunakan pesan kecil dan perintah yang

sederhana.

Format Paket

Untuk data pengguna, data tersebut dipecah menjadi blok-blok dengan ukuran

maksimum, dan header 24 bit atau 32 bit ditambahkan ke tiap blok untuk membentuk

suatu paket data. Daerah P(S) dan P(R) mendukung fungsi dari flow control dan error

control pada baris virtual circuit. Bit Q tidak dinyatakan dalam standar, tetapi

mengizinkan pengguna untuk membedakan 2 tipe data.

Informasi kontrol ditransmisi dalam suatu paket kontrol. Tiap paket kontrol

termasuk nomor virtual circuit; tipe paket yang mengidentifikasi fungsi kontrol; dan

informasi kontrol tambahan berhubungan terhadap fungsi tersebut.

Multiplexing

Sebuah DTE dibiarkan untuk mewujudkan sampai 4095 virtual circuit secara

simultan dengan DTE lainnya melalui link fisik tunggal DTE-DCE. Link DTE-DCE

menyediakan proses multiplexing full-duplex.

Untuk memilih paket-paket mana yang merupakan kepunyaan virtual circuit

tersebut, maka tiap paket mengandung 12 bit nomor virtual circuit.

Nomor nol selalu disimpan untuk diagnosa paket-paket pada semua virtual circuit.

Kemudian range nomor selanjutnya dibagi dalam 4 kategori dari virtual circuit S, yaitu:

- permanent virtual circuit, dimulai dari nomor 1.

- One-way incoming virtual circuit, hal ini berarti hanya panggilan-panggilan yang

masuk dari jaringan dapat diserahkan nomor-nomor ini;

- Two-way virtual call, menyediakan overflow untuk alokasi yang dibagi oleh DTE dan

DCE.

- One-way outgoing call, yang diinisialisasi oleh DTE. Dalam hal ini, DTE memilih

sebuah nomor yang tidak terpakai dari antara alokasi-alokasi untuk panggilan-

panggilan ini.

Flow dan Error Control

- Menggunakan protokol sliding-window.

- Bentuk dasar dari error control adalah go-back-N ARQ.

Rangkaian-rangkaian Paket

X.25 menyediakan kemampuan untuk mengindentifikasi rangkaian kontinu dari

paket-paket data, yang dinamakan complete packet sequece (rangkaian paket yang

lengkap).

Satu penggunaan yang penting adalah oleh protokol internetworking, yang

mengizinkan blok data yang lebih panjang untuk dikirim melalui jaringan dengan

pembatasan ukuran paket yang lebih kecil tanpa kehilangan integritas dari blok tersebut.

Untuk merinci mekanisme ini, X.25 mendefinisikan 2 tipe paket :

- paket-paket A, adalah satu dimana M bit diset ke 1, D bit diset ke 0 dan paket tersebut

penuh (sama dengan panjang maksimum paket yang diizinkan).

- Paket-paket B, adalah paket apapun yang bukan merupakan paket A.

Rangkaian paket A yang lengkap terdiri dari nol atau lebih paket-paket A yang diikuti

oleh sebuah paket B. Jaringan juga dapat membagi paket B menjadi paket-paket yang

lebih kecil untuk menghasilkan suatu rangkaian paket yang lengkap.

Daftar Pustaka

1. Stallings, William. Data and Computer Communications, 5th edition. Prentice

Hall, 1997.

2. http://faculty.petra.ac.id/resmana/komdat

3. www.rad.com/networks/1998/packet/ps.htm

4. www.erg.abdn.ac.uk/users/gorry/course/intro-pages/ps.html

5. http://www.cs.panam.edu/~meng/Course/CS6345/Notes/chpt-2/node13.html

6. http://www.samhassan.com/PacketSwitching.htm

7. www.murray.newcastle.edu.au/users//staff/jkhan/OPNET-Packet.pdf