Topologi dan perangkat keras jaringan
| English | Bahasa Indonesia |
|---|---|
| collision/kəˈlɪʒn/ | tabrakan |
| topology/təˈpɒlədʒi/ | topologi |
| bus/bʌs/ | bus |
| bandwidth/ˈbændwɪdθ/ | lebar pita |
| star/stɑː/ | bintang |
| switch/swɪtʃ/ | saklar |
| mesh/meʃ/ | jaring |
| fault-tolerant/fɒlt ˈtɒlərənt/ | toleransi kesalahan |
| packet/ˈpækɪt/ | paket |
| network interface card/ˈnetwɜːk ˈɪntəfeɪs kɑːd/ | kartu antarmuka jaringan |
| MAC address/mæk əˈdres/ | Alamat MAC |
| wireless network interface card/ˈwaɪələs ˈnetwɜːk ˈɪntəfeɪs kɑːd/ | kartu antarmuka jaringan nirkabel |
| hub/hʌb/ | hub |
| wireless access point/ˈwaɪələs ˈækses pɔɪnt/ | titik akses nirkabel |
| bridge/brɪdʒ/ | jembatan |
| repeater/rɪˈpiːtə/ | penguat ulang |
| router/ˈruːtə/ | router |
| IP address/ˌaɪ ˈpiː əˈdres/ | alamat IP |
| routing table/ˈraʊtɪŋ ˈteɪbl/ | tabel perutean |
| packet switching/ˈpækɪt ˈswɪtʃɪŋ/ | sakelar paket |
| network address translation/ˈnetwɜːk əˈdres trænˈsleɪʃn/ | translasi alamat jaringan |
| DHCP/ˌdiː eɪtʃ siː ˈpiː/ | DHCP |
| firewall/ˈfaɪəwɔːl/ | firewall |
| full-duplex/fʊl ˈdjuːpleks/ | full-duplex |
| CSMA/CD/ˌsiː es em ˈeɪ ˌsiː ˈdiː/ | CSMA/CD |
Kabel yang merupakan jalur bersama
- Ethernet pertama, tahun 1973, adalah satu kabel koaksial yang melingkar di gedung penelitian Xerox. Setiap komputer terhubung ke kabel yang sama dan mengirim sinyal ke dalamnya.
- Jika dua mengirim sinyal sekaligus, kedua pesan akan rusak, jadi para perancang meminjam aturan dari percakapan sopan: dengarkan terlebih dahulu, dan jika terjadi tabrakan, hentikan, tunggu sesaat secara acak, lalu coba lagi.
- Aturan ini masih ada dalam silabus, meskipun jaringan modern mengatur kabel mereka sedemikian rupa sehingga tabrakan tidak bisa terjadi sama sekali.
- Pelajaran ini adalah bentuk jaringan, kotak-kotak pembentuknya, dan aturan Ethernet untuk berbagi kabel.
Empat topologi
- Topologi jaringan adalah bagaimana node dan tautan tersusun.
- Bus: setiap perangkat pada satu kabel bersama dengan terminator di setiap ujung. Murah, tetapi jika kabel gagal seluruh LAN mati, dan kinerja turun semakin banyak perangkat berbagi bandwidth.
- Bintang: setiap perangkat pada kabelnya sendiri menuju switch pusat. Kabel yang gagal hanya mempengaruhi satu perangkat; switch yang gagal mematikan semuanya. LAN paling umum saat ini.
- Mesh: setiap perangkat terhubung langsung ke lainnya, sehingga ada banyak jalur dan lalu lintas mengalihkan diri mengelilingi kesalahan. Sangat tahan-gagal, tetapi memerlukan banyak kabel. Hibrida menggabungkannya: bintang di setiap kantor, link mesh antar kantor.
Bus, star dan mesh: satu kabel, satu pusat, atau banyak jalur
Bandingkan topologi jaringan
Klik pada keempat topologi. Setiapnya memiliki kompromi antara biaya, kecepatan, dan ketahanan terhadap kegagalan — perhatikan apa yang menyebabkan seluruh jaringan mati pada masing-masing.
Pasangkan setiap topologi dengan ciri utamanya.
Bus berbagi satu kabel, bintang menggunakan sakelar pusat, jaring memiliki banyak jalur, hibrida mencampurnya.
Dalam topologi bintang, apa yang terjadi jika kabel satu perangkat gagal?
Setiap perangkat memiliki koneksi sendiri ke sakelar pusat, sehingga kabel yang gagal hanya mempengaruhi perangkat tersebut. (Jika sakelar gagal, semua mati.)
Bagaimana paket perjalanan di setiap topologi
- Bus: pengirim memasukkan paket ke kabel bersama; setiap perangkat melihatnya, dan hanya satu yang alamatnya cocok yang menerimanya. Satu transmisi pada satu waktu, jadi tabrakan terjadi.
- Star: pengirim menyerahkan paket ke switch, yang membaca alamat tujuan dan meneruskannya hanya melalui kabel ke perangkat tersebut. Pasangan lain dapat berbicara pada saat yang sama.
- Mesh: paket diteruskan dari node ke node sepanjang salah satu dari beberapa jalur yang tersedia; jika sebuah link mati, jalur lain digunakan.
Dalam topologi bintang, bagaimana paket berpindah dari PC A ke PC B?
Sakelar membaca alamat MAC tujuan dan meneruskannya ke satu port, itulah sebabnya pasangan lain dapat berbicara secara bersamaan.
Contoh worked: justifikasi topologi
- Ruang komputer sekolah dengan tiga puluh PC. Bintang: kabel yang gagal hanya mempengaruhi satu PC; PC baru adalah satu kabel lagi ke switch; switch berarti tidak ada tabrakan.
- Sistem kritis rumah sakit. Mesh: kesalahan pada satu link dialihkan, sehingga tidak ada kegagalan tunggal yang menghentikan lalu lintas.
- Link sementara antara tiga perangkat di mana biaya paling penting. Bus: satu kabel dan tanpa switch.
- "Gambar topologi bintang" berarti switch di tengah dan satu garis darinya ke setiap perangkat: bukan cincin, bukan rantai.
Pasangkan setiap situasi dengan topologi yang sesuai.
Bintang mengisolasi kegagalan kabel, jaring mengalihkan lalu lintas melewati kegagalan apa pun, bus adalah satu kabel dan tidak ada lagi.
Perangkat keras LAN
- Kartu antarmuka jaringan (NIC) memungkinkan perangkat mengirim dan menerima di jaringan dan membawa alamat MAC 48-bit uniknya. Perangkat nirkabel menggunakan kartu antarmuka jaringan nirkabel (WNIC).
- Switch meneruskan setiap frame hanya ke port untuk alamat MAC tujuannya; hub usang menyalin setiap frame ke setiap port. Titik akses nirkabel (WAP) memungkinkan klien nirkabel bergabung dengan LAN berkabel.
- Server menyediakan layanan kepada yang lain; bridge menghubungkan dua segmen LAN menjadi satu jaringan; repeater menerima sinyal yang melemah dan mentransmisikannya kembali dengan kekuatan penuh untuk memperluas jangkauan kabel.
Switch di tengah bintang
Switch membaca alamat MAC tujuan dan meneruskan ke satu port
Alamat perangkat keras unik dan tetap 48-bit NIC disebut alamat ______-nya.
Alamat MAC tertanam permanen pada kartu antarmuka jaringan. (DHCP membagikan alamat IP, yang bisa berubah.)
Bagaimana perbedaan sakelar dengan hub?
Sakelar mengirimkan setiap bingkai hanya keluar dari port tujuan (efisien, lebih aman). Hub menyalinnya ke semua port. Perutean berbasis IP adalah tugas router.
Sakelar lebih cerdas daripada hub karena ia mengirimkan setiap bingkai hanya ke port tujuan, bukan ke setiap port.
Hal ini membuat jaringan berasakelar lebih cepat dan lebih aman daripada yang berbasis hub lama.
Perangkat mana yang memperpanjang atau menggabungkan jangkauan fisik LAN? Pilih semua yang berlaku.
Penguat ulang memperpanjang rentang kabel, jembatan menggabungkan dua segmen, WAP menambahkan klien nirkabel. NIC berada di dalam satu perangkat.
Contoh worked: jelaskan fungsi WNIC
- Jawaban empat poin, satu poin per baris.
- Mengubah data perangkat menjadi sinyal radio dan mengubah sinyal radio masuk kembali menjadi data.
- Membawa alamat MAC unik perangkat, sehingga frame dapat dialamatkan kepadanya.
- Menghubungkan perangkat ke titik akses nirkabel dan mengikuti protokol nirkabel, menggunakan saluran dan frekuensi yang disepakati.
WNIK mengonversi data perangkat menjadi sinyal ____ dan sebaliknya.
Konversi radio, alamat MAC, koneksi ke titik akses, dan mengikuti protokol nirkabel adalah empat fungsi yang disebutkan dalam ujian.
Router
- Router menghubungkan jaringan berbeda dan meneruskan data di antaranya, biasanya di batas LAN dan internet.
- Setiap paket membaca alamat IP tujuan dan meneruskannya melalui port yang tepat menggunakan tabel routing-nya. Inilah yang disebut packet switching: paket-paket dari satu pesan mungkin menempuh jalur berbeda dan dirakit kembali secara berurutan di tujuan.
- Router rumah juga melakukan network address translation (NAT), memungkinkan banyak alamat privat berbagi satu alamat publik; menjalankan DHCP untuk membagikan alamat privat; dan bertindak sebagai firewall terhadap trafik masuk yang tidak diinginkan.
Switch bekerja dengan alamat MAC di dalam LAN; router bekerja dengan alamat IP antar jaringan
Tugas utama router adalah:
Router menghubungkan jaringan (misal LAN ke internet) dan meneruskan paket menggunakan alamat IP tujuan dan tabel perutean.
Ethernet
- Ethernet adalah standar untuk LAN berkabel: perangkat yang terhubung melalui kabel twisted-pair atau fiber, data dikirim dalam frame yang membawa alamat MAC sumber dan tujuan.
- Pada media bersama, dua perangkat dapat mengirim sekaligus, dan kedua sinyal saling merusak: collision (tabrakan).
- Ethernet switched modern menggunakan tautan full-duplex titik-ke-titik antara setiap perangkat dan switch, sehingga tabrakan tidak lagi terjadi, tetapi protokol untuk menanganinya tetap dipelajari.
CSMA/CD
- CSMA/CD adalah Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection.
- Carrier sense: dengarkan sebelum mengirim, dan tunggu jika kabel sedang sibuk. Multiple access: banyak perangkat berbagi media.
- Collision detection: terus mendengarkan saat mengirim. Saat terjadi tabrakan, hentikan pengiriman, kirim sinyal jam sesaat agar semua perangkat tahu, tunggu waktu random backoff, lalu coba lagi. Tunggu acak inilah yang mencegah dua perangkat yang sama bertabrakan lagi.
Dengarkan, kirim, deteksi, jam, back off, ulangi
Urutkan langkah-langkah CSMA/CD untuk perangkat yang ingin mentransmisi pada kabel bersama.
Rasa pembawa → transmisi → deteksi tabrakan → gangguan → penundaan acak. Tunggu acak mencegah kedua perangkat bertabrakan lagi segera setelah mencoba.
Contoh soal: tiga tugas CSMA/CD
- Jelaskan bagaimana sebuah perangkat pada Ethernet bersama mengirim dan menangani tabrakan. [3]
- Perangkat mendengarkan kabel, mendeteksi carrier, dan hanya mengirim ketika saluran kosong.
- Perangkat terus memeriksa adanya tabrakan selama sedang mengirim.
- Saat terjadi tabrakan, perangkat berhenti, mengirim sinyal jam, menunggu waktu acak, dan mengirim ulang. Tiga tugas, tiga nilai, sesuai urutan tersebut.
Setelah tabrakan, CSMA/CD membuat kedua perangkat menunggu waktu tetap yang sama sebelum mengirim ulang.
Penundaan bersifat acak. Jika keduanya menunggu waktu yang sama, mereka akan bertabrakan lagi sesaat setelah mencoba.
⟦⟧ Nilai yang sering terlewat
- Switch meneruskan berdasarkan alamat MAC dalam satu jaringan; router meneruskan berdasarkan alamat IP antar jaringan. Menukar keduanya akan mengurangi nilai jawaban.
- Dalam topologi star, switch adalah titik kegagalan tunggal, bukan kabelnya.
- Waktu backoff bersifat acak. Waktu tunggu tetap akan membuat dua perangkat yang sama bertabrakan berulang kali.
- Hub bukan switch: ia mengirimkan setiap frame ke setiap port, itulah sebabnya ia sudah usang.
Anda telah memahaminya
- bus satu kabel bersama · star satu switch, paling umum · mesh banyak jalur, toleran kesalahan · hybrid campuran; berikan alasan berdasarkan biaya, keandalan, dan penyebaran kegagalan
- NIC/WNIC membawa alamat MAC 48-bit; switch meneruskan frame ke satu port; WAP, server, bridge, repeater masing-masing memiliki satu fungsi
- router menghubungkan jaringan dan meneruskan paket berdasarkan alamat IP menggunakan tabel routing, serta NAT, DHCP, dan firewall
- CSMA/CD: dengarkan, kirim sambil mendengarkan, saat tabrakan kirim jam dan tunggu acak backoff; Ethernet full-duplex switched tidak mengalami tabrakan