jaringan komputer dan komunikasi data · pdf filejaringan komputer dan komunikasi data (betty...
TRANSCRIPT
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