Cisco : Chapter 4 "Network Access"

 

Jenis Koneksi

sebelum komunikasi jaringan dapat terjadi, koneksi fisik ke jaringan lokal harus dibuat. Koneksi fisik dapat berupa koneksi kabel menggunakan kabel atau koneksi nirkabel menggunakan gelombang radio.

Jenis koneksi fisik yang digunakan tergantung pada pengaturan jaringan. Misalnya, di banyak kantor perusahaan, karyawan memiliki komputer desktop atau laptop yang secara fisik terhubung, melalui kabel, ke sakelar bersama. Jenis penyiapan ini adalah jaringan kabel. Data dikirim melalui kabel fisik.

Selain koneksi kabel, banyak bisnis juga menawarkan koneksi nirkabel untuk laptop, tablet, dan smartphone. Dengan perangkat nirkabel, data dikirim menggunakan gelombang radio. Penggunaan konektivitas nirkabel adalah umum sebagai individu, dan bisnis sama-sama, menemukan keuntungan dari menawarkan jenis layanan ini. Untuk menawarkan kapabilitas nirkabel, perangkat pada jaringan nirkabel harus terhubung ke titik akses nirkabel (AP).

Network Interface Cards

Kartu Antarmuka Jaringan (NIC) menghubungkan perangkat ke jaringan. Ethernet NIC digunakan untuk koneksi kabel,sedangkan NIC WLAN (Wireless Local Area Network) digunakan untuk nirkabel. Perangkat pengguna akhir mungkin menyertakan satu atau kedua jenis NIC. Printer jaringan, misalnya, mungkin hanya memiliki NIC Ethernet, dan oleh karena itu, harus terhubung ke jaringan menggunakan kabel Ethernet. Perangkat lain, seperti tablet dan smartphone, mungkin hanya berisi WLAN NIC dan harus menggunakan koneksi nirkabel.Semua perangkat nirkabel harus berbagi akses ke gelombang udara yang terhubung ke titik akses nirkabel. Ini berarti kinerja jaringan yang lebih lambat dapat terjadi karena lebih banyak perangkat nirkabel mengakses jaringan secara bersamaan. Perangkat berkabel tidak perlu membagikan aksesnya ke jaringan dengan perangkat lain. Setiap perangkat kabel memiliki saluran komunikasi terpisah melalui kabel Ethernet-nya. Ini penting saat mempertimbangkan beberapa aplikasi, seperti game online, video streaming, dan konferensi video, yang memerlukan bandwidth khusus lebih banyak daripada aplikasi lain

The Physical Laye

Lapisan fisik OSI menyediakan sarana untuk mengangkut bit yang membentuk bingkai lapisan data link melalui media jaringan. Lapisan ini menerima bingkai lengkap dari lapisan data link dan mengkodekannya sebagai rangkaian sinyal yang dikirimkan ke media lokal. Bit yang dikodekan yang terdiri dari bingkai diterima oleh perangkat akhir atau perangkat perantara.

Proses yang dialami data dari node sumber ke node tujuan adalah:

• Data pengguna disegmentasi oleh lapisan transport, ditempatkan ke dalam paket-paket oleh lapisan jaringan, dan selanjutnya dienkapsulasi menjadi bingkai oleh lapisan data link.

• Lapisan fisik mengkodekan bingkai dan menciptakan sinyal gelombang listrik, optik, atau radio yang mewakili bit di setiap bingkai.

• Sinyal-sinyal ini kemudian dikirim ke media, satu per satu.

• Lapisan fisik node tujuan mengambil sinyal individu ini dari media, mengembalikannya ke representasi bit mereka, dan meneruskan bit ke lapisan data link sebagai bingkai lengkap.

Physical Layer Media

Ada tiga bentuk dasar media jaringan. Lapisan fisik menghasilkan representasi dan pengelompokan bit untuk setiap jenis media sebagai:

• Kabel tembaga : Sinyal adalah pola pulsa listrik.

• Kabel serat optik : Sinyal adalah pola cahaya.

• Nirkabel : Sinyal adalah pola transmisi gelombang mikro.

Physical Layer Standards

Protokol dan operasi lapisan OSI atas dilakukan dalam perangkat lunak yang dirancang oleh insinyur perangkat lunak dan ilmuwan komputer. Layanan dan protokol dalam rangkaian TCP / IP ditentukan oleh Internet Engineering Task Force (IETF).

Lapisan fisik terdiri dari sirkuit elektronik, media, dan konektor yang dikembangkan oleh para insinyur. Oleh karena itu, adalah tepat bahwa standar yang mengatur perangkat keras ini ditentukan oleh organisasi teknik kelistrikan dan komunikasi yang relevan.

Ada banyak organisasi internasional dan nasional yang berbeda, organisasi pemerintah yang mengatur, dan perusahaan swasta yang terlibat dalam menetapkan dan memelihara standar lapisan fisik. Misalnya, standar perangkat keras lapisan fisik, media, pengkodean, dan pensinyalan ditentukan dan diatur oleh:

• Organisasi Internasional untuk Standardisasi (ISO)

• Asosiasi Industri Telekomunikasi / Asosiasi Industri Elektronik (TIA / EIA)

• International Telecommunication Union (ITU)

• Institut Standar Nasional Amerika (ANSI)

• Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE)

• Otoritas regulasi telekomunikasi nasional termasuk Federal Communication Commission (FCC) di AS dan European Telecommunications Standards Institute (ETSI)

Selain itu, seringkali ada grup standar kabel regional seperti CSA (Canadian Standards Association), CENELEC (European Committee for Electrotechnical Standardization), dan JSA / JIS (Japanese Standards Association), yang mengembangkan spesifikasi lokal.

Fungsi

tandar lapisan fisik membahas tiga bidang fungsional:

Komponen Fisik

Komponen fisik adalah perangkat keras elektronik, media, dan konektor lain yang mengirimkan dan membawa sinyal untuk mewakili bit. Komponen perangkat keras seperti NIC, antarmuka dan konektor, bahan kabel, dan desain kabel semuanya ditentukan dalam standar yang terkait dengan lapisan fisik. Berbagai port dan antarmuka pada router Cisco 1941 juga merupakan contoh komponen fisik dengan konektor dan pinout tertentu yang dihasilkan dari standar.

Pengkodean

Encoding atau line encoding adalah metode untuk mengubah aliran bit data menjadi "kode" yang telah ditentukan. Kode adalah pengelompokan bit yang digunakan untuk memberikan pola yang dapat diprediksi yang dapat dikenali oleh pengirim dan penerima. Dengan kata lain, encoding adalah metode atau pola yang digunakan untuk merepresentasikan informasi digital Mirip dengan bagaimana kode Morse mengkodekan pesan menggunakan serangkaian titik dan garis.

Bandwidth

Media fisik yang berbeda mendukung transfer bit dengan kecepatan berbeda. Transfer data biasanya dibahas dalam hal bandwidth dan throughput.

Bandwidth adalah kapasitas suatu media untuk membawa data. Bandwidth digital mengukur jumlah data yang dapat mengalir dari satu tempat ke tempat lain dalam jumlah waktu tertentu. Bandwidth biasanya diukur dalam kilobit per detik (kb / s), megabit per detik (Mb / s), atau gigabit per detik (Gb / s). Bandwidth terkadang dianggap sebagai kecepatan bit berjalan, namun ini tidak akurat. Misalnya, pada Ethernet 10Mb / s dan 100Mb / s, bit-bit tersebut dikirim dengan kecepatan listrik. Perbedaannya adalah jumlah bit yang ditransmisikan per detik.

Kombinasi berbagai faktor menentukan bandwidth praktis jaringan:

• Properti media fisik

• Teknologi yang dipilih untuk memberi sinyal dan mendeteksi sinyal jaringan

Throughput

Throughput adalah ukuran transfer bit melintasi media selama periode waktu tertentu.

Karena sejumlah faktor, throughput biasanya tidak cocok dengan bandwidth yang ditentukan dalam implementasi lapisan fisik. Banyak faktor yang mempengaruhi throughput, termasuk:

• Jumlah lalu lintas

• Jenis lalu lintas

• Latensi yang dibuat oleh jumlah perangkat jaringan yang ditemukan antara sumber dan tujuan

Latensi mengacu pada jumlah waktu, untuk menyertakan penundaan, untuk data untuk berpindah dari satu titik ke titik lainnya.

Di internetwork atau jaringan dengan banyak segmen, throughput tidak bisa lebih cepat daripada link paling lambat di jalur dari sumber ke tujuan. Meskipun semua atau sebagian besar segmen memiliki bandwidth tinggi, ini hanya akan mengambil satu segmen di jalur dengan throughput rendah untuk membuat hambatan ke throughput seluruh jaringan.

Jenis Media Fisik

Lapisan fisik menghasilkan representasi dan pengelompokan bit sebagai tegangan, frekuensi radio, atau pulsa cahaya. Berbagai organisasi standar telah berkontribusi pada definisi sifat fisik, listrik, dan mekanik dari media yang tersedia untuk komunikasi data yang berbeda. Spesifikasi ini menjamin bahwa kabel dan konektor akan berfungsi seperti yang diantisipasi dengan implementasi lapisan data link yang berbeda.

Sebagai contoh, standar untuk media tembaga ditetapkan untuk:

• Jenis kabel tembaga yang digunakan

• Bandwidth komunikasi

• Jenis konektor yang digunakan

• Pinout dan kode warna koneksi ke media

• Jarak maksimum media