Merancang Bangun dan Menganalisa Wide Area Network (WAN)

1. Merancang Bangun dan Menganalisa Wide Area Network (WAN)

WAN(Wide Area Network)
WAN Merupakan jaringan komunikasi data yang secara geografis mencakup area yang sangat luas, lingkup nasional, regional dan global dan sering menggunakan sarana fasilitas transmisi umum seperti telepon, kabel bawah laut ataupun satelit. Protokol yang digunakan dalam WAN

Media yang melayani komunikasi WAN adalah termasuk dalam Physical layer dalam 7 OSI Layer. Data yang lalu-lalang di dalam media WAN tersebut diatur dengan menggunakan seperangkat aturan yang ada di dalam layer Data link dalam 7 OSI layer.Seperangkat peraturan atau yang sering disebut dengan istilah protokol ini, mengatur bagaimana si pengirim dan penerima data dapat menggunakan media WAN tersebut secara teratur. Pembungkusan data dalam layer Data link ini sering disebut dengan enkapsulasi. Untuk itu, protokol pengatur ini sangatlah penting ditentukan dalam penggunaan media WAN.



2. Protokol - Protokol Pengatur Penggunaan Media WAN

- Point-to-Point protocol (PPP)
Protokol PPP adalah merupakan protokol standar yang paling banyak digunakan untuk membangun koneksi antara router ke router atau antara sebuah host ke dalam jaringan dalam media WAN Synchronous maupun Asynchronous. PPP protocol yang merupakan salah satu jenis koneksi WAN , adalah protocol point-to-point yang pada awalnya di kembangkan sebagai method encapsulation pada komunikasi point-to-point antara piranti yang menggunakan protocol suite. PPP protocol menjadi sangat terkenal dan begitu banyak diterima sebagai metoda encapsulation WAN khususnya dikarenakan dukungannya terhadap berbagai macam protocol seperi IP; IPX; AppleTalk dan banyak lagi. Berikut ini adalah fitur kunci dari PPP protocol ini:

1.      PPP protocol beroperasi melalui koneksi interface piranti Data Communication Equipment (DCE) dan piranti Data Terminal Equipment (DTE).
2.   PPP protocol dapat beroperasi pada kedua modus synchronous (dial-up) ataupun asynchronous dan ISDN.
3.   Tidak ada batas transmission rate
4.   Keseimbangan load melalui multi-link
6.   LCP dipertukarkan saat link dibangun untuk mengetest jalur dan setuju karenanya.
7.   PPP protocol mendukung berbagai macam protocol layer diatasnya seperti IP; IPX; AppleTalk dan sbgnya.
8.   PPP protocol mendukung authentication kedua jenis clear text PAP (Password Authentication Protocol) dan enkripsi CHAP (Chalange Handshake Authentication Protocol)
9.   NCP meng-encapsulate protocol layer Network dan mengandung suatu field yang mengindikasikan protocol layer atas.

Diagram berikut menunjukkan bagaimana PPP protocol dihubungkan dengan model OSI.

PPP Protocol vs model OSI
Spesifikasi PPP berakhir pada layer Data link. NCP (Network COntrol Protocol) mengijinkan PPP protocol mendukung protocol-2 layer bagian atas seperti IP; IPX; APleTalk dll. Fleksibilitas inilah yang membuat PPP protocol menjadi begitu popular. NCP bertindak sebagai interface antara Data Link layer (yg dispesifikasikan oleh PPP Protocol) dengan jaringan. PPP protocol menggunakan NCP untuk meng-encapsulate paket-2 layer Network. Paket PPP mengandung Header yang mengindikasikan pemakaian protocol layer Network.

PPP protocol Link Control Protocol (LCP) merupakan sayu set layanan-2 yang melaksanakan setup link dan administrasi meliputi:
o  Yesting dan negosiasi Link
o  Kompresi
o  Authentication
o  Deteksi error

Saat sesi dimulai, piranti-2 bertukar paket LCP untuk negosiasi layanan-2 pada yang terdaftar disini. Spesifikasi PPP protocol tidak mengandung standard layer Physical. Akan tetapi PPP protocol dapat berjalan pada bermacam-2 standard physical synchronous dan asynckronous termasuk:
o  Serial asynchronous seperti dial-up
o  ISDN
o  Serial synchronous
o  HIgh Speed Serial Interface (HSSI)
PPP protocol membentuk komunikasi dalam tiga fase:
o  Membuka link dan membentuk sesi dengan saling bertukar LCP
o  Membentuk opsi authentication melalui PAP atau CHAP, CHAP sangat direkomendasikan.
o  Setuju dengan protocol layer diatasnya (IP; IPX; AppleTalk; dll)
- Serial Line Internet Protocol (SLIP)
SLIP merupakan pendahulu dari PPP yang banyak digunakan dalam membangun koneksi serial Point-to-Point yang menggunakan protokol komunikasi TCP/IP.

- High-level Data Link Control (HDLC)
Protokol layer data link ini merupakan protokol ciptaan Cisco System, jadi penggunaan protokol ini hanya ketika sebuah jalur WAN digunakan oleh dua buah perangkat router Cisco saja. Apabila perangkat selain produk Cisco yang ingin digunakan, maka protokol yang digunakan adalah PPP yang merupakan protokol standar.

Untuk memenuhi berbagai macam aplikasi, HDLC menetapkan tiga jenis stasiun, dua konfigurasi, serta tiga model operasi pengalihan data. Ketiga jenis stasiun tersebut adalah sebagai berikut:
·  Stasiun Primer: Bertanggung-jawab mengontrol operasi jalur. Frame-frame dikeluarkan oleh primary yang disebut perintah.
·  Stasiun Sekunder: Beroperasi dibawah kendali stasiun primer. Frame-frame dikeluarkan sekunder yang disebut respons. Primer mempertahankan jalur logik yang terpisah dengan setiap stasiun sekunder pada jalur.
·  Stasiun Gabungan: Mengkombinasikan bentuk primer dan sekunder. Stasiun gabungan bisa mengeluarkan perintah dan respon.

Konfigurasi jalur berupa
·  Konfigurasi tidak seimbang: Terdiri dari satu stasiun primer dan satu atau lebih stasiun sekunder, serta mendukung baik transmisi full-duplex maupun half-duplex.
·  Konfigurasi seimbang: Terdiri dari dua stasiun gabungan, serta mendukung transmisi full-duplex maupun half-duplex.


Sedangkan mode transfer data berupa:
·  Normal response mode (NRM): Digunakan dengan konfigurasi. Primer tidak seimbang mengawali data transfer menuju secondary, namun sekunder hanya mentransmisikan data dalam bentuk respon sampai perintah dari primer saja.
·  Asynchronous Balanced Mode (ABM): Digunakan dengan konfigurasi seimbang. Salah satu stasiunt gabungan dapat mengawali transmisi tanpa perlu ijin dari salah satu stasiunt gabungan lainnya.
· Asynchronous Response Mode (ARM): Digunakan dengan konfigurasi tidak seimbang. Secondary dapat mengawali transmisi tanpa perlu ijin yang jelas dari primer. Primer masih tetap bertanggung-jawab terhadap jalur, termasuk inisialisasi, perbaikan kesalahan, serta diskoneksi logik.

NRM dipergunakan pada jalur multititik, dimana sejumlah terminal dihubungkan ke komputer host. Komputer menanyai setiap terminal untuk dipergunakan sebagai masukan. NRM kadang-kadang juga dipergunakan pada jalur ujung-ke-ujung, utamanya bila jalur menghubungkan sebuah terminal atau periferal lainnya dengan sebuah komputer. ABM merupakan mode yang paling banyak dipergunakan dibanding mode-mode lainnya: karena membuat penggunaan jalur ujung-ke-ujung full-duplex menjadi lebih efisien sebab tidak memerlukan overhead. Sedangkan ARM jarang digunakan: karena hanya bisa diaplikasikan untuk keadaan-keadaan tertentu dimana sekundar perlu mengawali transmisi.

-    X.25/LAPB
X.25 merupakan standar buatan organisasi standardisasi ITU-T yang mendefinisikan cara koneksi antara perangkat DTE (Data Terminal Equipment) dengan DCE (Data Communication Equipment) yang memungkinkan perangkat-perangkat komputer dapat saling berkomunikasi. Kelebihan dari X.25 adalah kemampuannya untuk mendeteksi error yang sangat tinggi. Maka dari itu, protokol komunikasi ini banyak digunakan dalam media WAN analog yang tingkat error-nya tinggi.

X.25 adalah protokol standar yang diciptakan untuk interfacing diantara sistem host dan jaringan packet-switching. Standar ini memiliki tiga lapisan yaitu:
-    Lapisan Fisik: menyangkut interface antara suatu stasiun dengan jalur yang terhubung dengan simpul packet-switching.
-    Lapisan Jalur: dimaksudkan agar transfer data yang melintasi jalur fisik cukup andal, dengan cara mentransmisikan data sebagai rantaian dari bingkai data (frame).
-    Lapisan Paket: menyediakan layanan virtual circuit eksternal, yang memungkinkan stasiun mampu menyusun logika koneksi (virtual circuit) ke stasiun tujuan.

Kelebihan protokol X.25 :
·   Protokol X.25 memiliki kecepatan yang lebih tinggi dibanding RS-232 (64 kbps dibanding 9600 bps).
·   Protokol X.25 memiliki kemampuan untuk menyediakan logical channel per aplikasi.
·   Pendudukan logical channel dapat dilakukan secara permanen dengan mode PVC (Permanent Virtual Channel) maupun temporary dengan mode SVC (Switched Virtual Channel) disesuaikan dengan kebutuhan.
·   Data transfer pada X.25 bersifat reliable, data dijamin bahwa urutan penerimaan akan sama dengan waktu data dikirimkan.
·   Protokol X.25 memiliki kemampuan error detection dan error correction.
Kekurangan protokol X.25 :
·   Tidak semua sentral memiliki antarmuka X.25. Sehingga diperlukan pengadaan modul X.25 dengan syarat bahwa sentral sudah support X.25.
·   Untuk pengembangan aplikasi berbasis protokol X.25 membutuhkan biaya yang relatif lebih besar dibanding dengan RS-232 terutama untuk pembelian card adapter X.25.
·   Untuk komunikasi data antara sentral dengan perangkat OMT beberapa sentral diidentifikasi menggunakan protokol proprietary vendor tertentu yang berjalan di atas protokol X.25.

- Frame Relay
Frame relay merupakan protokol yang khusus digunakan untuk membuat koneksi WAN jenis Packet-Switched dengan performa yang tinggi. WAN protokol ini dapat digunakan di atas berbagai macam interface jaringan. Karena untuk mendukung performanya yang hebat ini, frame relay membutuhkan media WAN yang berkecepatan tinggi, reliabel, dan bebas dari error.

Frame-relay dirancang untuk menghilangkan overhead yang ada pada X.25. Perbedaan utama antara frame-relay dan X.25 adalah:
·   Pensinyalan kontrol panggilan bahwa pada koneksi logik yang terpisah dari data pemakai. Simpul-simpul (node) perantara tidak perlu mempertahankan tabel-tabel status.
·   Koneksi logik untuk multiplexing dan switching dilakukan pada lapisan 2 sebagai pengganti lapisan 3, berarti menghilangkan satu lapisan pengolahan secara keseluruhan.
·   Tidak terdapat flow-control dan error-control lompatan demi lompatan. Bila diaplikasikan secara keseluruhan maka flow-control dan kontrol kesalahan ujung-ke-ujung merupakan tanggung jawab lapisan yang lebih tinggi


Jadi dengan frame-relay sebuah frame data pemakai tunggal dikirim dari sumber ke tujuan, dan sebuah balasan, yang dibangkitkan oleh lapisan yang lebih tinggi dibawa kembali di dalam frame. Tidak terdapat pertukaran frame-frame data dan balasan lompatan demi lompatan.

Kekurangan utama frame-relay adalah hilangnya kemampuan flow-controldan error-control jalur demi jalur

Kelebihan frame-relay adalah adanya proses komunikasi yang ringan, penundaan lebih rendah dan laju penyelesaian yang lebih tinggi. Frame-relay dapat dipergunakan pada akses dengan kecepetan sampai 2 Mbps.

Ada dua operasi yang terpisah yaitu: taraf kontrol (control plane) yang terlibat dalam penetapan dan penghentian koneksi logic, dan taraf pemakai (user plane) yang bertanggung jawab dalam hal transfer data pemakai diantara pelanggan. Taraf kontrol berada diantara pelanggan dan jaringan sedang taraf pemakai menampilkan fungsi ujung-ke-ujung.

-          Asynchronous Transfer Mode (ATM)
ATM merupakan sebuah protokol standar internasional untuk jaringan cell relay, di mana berbagai macam servis seperti suara, video, dan data digandeng bersamaan dengan menggunakan cell-cell yang berukuran tetap. Protokol ATM banyak digunakan untuk memaksimalkan penggunaan media WAN berkecepatan sangat tinggi seperti Synchronous Optical Network (SONET).

Asynchronous Transfer Mode (ATM) merupakan interface transfer paket yang efisien. ATM menggunakan paket-paket data yang berukuran tertentu yang disebut ‘cell”. Penggunaan cell ini menghasilkan skema yang efisien untuk pentransmisian pada jaringan berkecepatan tinggi

ATM memiliki cara yang sama dengan packet-switching. ATM melibatkan pentransferan data dalam bentuk potongan-potongan yang memiliki ciri-ciri tersendiri. ATM memungkinkan koneksi logik multipel dimultipleks melalui sebuah interface fisik tunggal.

ATM merupakan protokol yang efisien dengan kemampuan kontrol kesalahan (error control) dan kontrol aliran minimal (flow control). Hal ini menyebabkan berkurangnya overhead saat pengolahan sel-sel ATM sekaligus mengurangi bit-bit overhead yang diperlukan masing-masing sel.

Lapisan fisik melibatkan spesifikasi media transmisi dan skema pengkodean sinyal. Rate data yang ditetapkan pada lapisan fisik berkisar mulai dari 25,6 Mbps sampai 622,08 Mbps.

Dua lapis diatasnya berkaitan dengan fungsi-fungsi ATM, yaitu pelayanan transfer paket (ATM layer) dan lapisan adaptasi (AAL) untuk pelayanan protokol transmisi yang tidak berbasis ATM.

Model referensi protokol melibatkan tiga taraf yang berbeda:
·   Taraf pemakai: tersedia untuk transfer informasi pemakai, bersama-sama dengan kontrol-kontrol yang terkait.
·   Taraf kontrol: menampilkan fungsi-fungsi kontrol panggilan dan kontrol koneksi
·   Taraf manajemen: menampilkan fungsi-fungsi manajemen yang berkaitan dengan sistem secara keseluruhan

Karakakteristik
Teknologi ATM menawarkan dua karakteristik yang memperbaiki tingkat kecepatan transfer data. Pertama, besarnya paket yang dikomunikasikan menjadi lebih kecil jika dibandingkan dengan protokol-protokol untuk sistem telepon, sehingga memungkinkan paket-paket dari pengguna yang berbeda yang melewati jaringan pada waktu yang bersamaan dapat dikelompokkan secara merata. Karakteristik ATM yang kedua adalah mengingkatnya kecepatan, dari 25 hingga 155 Mbps. Bahkan, peralatan ATM dapat menggabungkan 16 saluran menajadi satu untuk menghasilkan kecepatan transfer hampir sebesar 2,5 juta bit per detik.

FORMAT HEADER SEL ATM
Terdapat dua format header sel ATM yaitu UNI atau NNI. UNI header digunakan untuk komunikasi antara endpoint dengan ATM switch dalam jaringan Private ATM. NNI header yang digunakan untuk komunikasi antar ATM switch. Gambar berikut mengilustrasikan format dasar sel ATM, format header sel UNI, dan format header sel NNI.

ATM Cell Header Fields
Berikut adalah deskripsi dari beberapa field yang terdapat pada header sel ATM baik NNI maupun UNI

v Generic Flow Control (GFC)
Menyediakan fungsi lokal, seperti mengidentifikasi multiple stations yang menggunakan satu interface ATM. Field ini biasanya tidak digunakan dan diatur ke nilai default-nya 0 (biner 0000).

v Virtual Path Identifier (VPI)
Berhubungan dengan VCI dan berfungsi mengidentifikasi path tujuan berikutnya dari sebuah sel saat melewati serangkaian switch ATM menuju host tujuan.

v Virtual Channel Identifier (VCI)
Berhubungan dengan VCI dan berfungsi mengidentifikasi path tujuan berikutnya dari sebuah sel saat melewati serangkaian switch ATM menuju host tujuan.

v Payload Type (PT)
Bit pertama menunjukkan apakah dalam sebuah sel berisi data pengguna atau kontrol data. Jika sel berisi data pengguna, bit diatur ke 0. Jika kontrol berisi data, di set ke 1. Bit kedua menunjukkan kongesti (0 = tidak ada kemacetan, 1 = kemacetan). Bit ketiga menunjukkan apakah sel tersebut merupakan sel terakhir pada sebuah rangkaian sel.

v Cell Loss Priority (CLP)
Menunjukkan apakah sel harus dibuang jika menemukan kemacetan yang ekstrem ketika bergerak melalui jaringan. Jika CLP bit sama dengan 1, sel harus dibuang dan sebaliknya

v Header Error Control (HEC)
Menghitung checksum pada 4 byte pertama dari header. HEC dapat mengoreksi kesalahan bit tunggal dalam byte, dengan demikian dapat mempertahankan sel daripada membuangnya.

KESIMPULAN

               WAN (Wide Area Network) Merupakan jaringan komunikasi data yang secara geografis mencakup area yang sangat luas, lingkup nasional, regional dan global dan sering menggunakan sarana fasilitas transmisi umum seperti telepon, kabel bawah laut ataupun satelit.

               Protokol – Protokol Pengatur Pengguna Media WAN adalah sebagai protokol yang pembangun koneksi dalam penggunaan media WAN, baik itu melalui router, serial port, DTE (Data Terminal Equipment) dengan DCE (Data Communication Equipment), atau yang lainnya yang bisa digunakan untuk jaringan.


Demikian yang bisa saya simpulkan, semoga makalah ini bermanfaat bagi masyarakat dan siswa-siswi pada umumnya. Apabila makalah ini terdapat kekurangan maupun kesalahan dalam penulisan/pembahasan kami mengucapkan mohon maaf