Logo Gunadarma

Logo Gunadarma
Universitas Gunadarma

Jumat, 10 Mei 2013

PHYSICAL LAYER


 
Model referensi jaringan terbuka OSI atau OSI Reference Model for open networking adalah sebuah model arsitektural jaringan mengenai desain lapisan-lapisan komunikasi dan protokol jaringan komputer yang dikembangkan oleh badan International Organization for Standardization (ISO) di Eropa pada tahun 1977. OSI sendiri merupakan singkatan dari Open System Interconnection. Model ini disebut juga dengan model "Model tujuh lapis OSI" (OSI seven layer model).
OSI Reference Model memiliki tujuh lapis, yakni sebagai berikut :
Lapisan ke-
Nama lapisan
Keterangan
1
Application layer
Berfungsi sebagai antarmuka dengan aplikasi dengan fungsionalitas jaringan, mengatur bagaimana aplikasi dapat mengakses jaringan, dan kemudian membuat pesan-pesan kesalahan. Protokol yang berada dalam lapisan ini adalah HTTP, FTP, SMTP, dan NFS.
2
Presentation layer
Berfungsi untuk mentranslasikan data yang hendak ditransmisikan oleh aplikasi ke dalam format yang dapat ditransmisikan melalui jaringan. Protokol yang berada dalam level ini adalah perangkat lunak redirektor (redirector software), seperti layanan Workstation (dalam Windows NT) dan juga Network shell (semacam Virtual Network Computing (VNC) atau Remote Desktop Protocol (RDP)).
3
Session layer
Berfungsi untuk mendefinisikan bagaimana koneksi dapat dibuat, dipelihara, atau dihancurkan. Selain itu, di level ini juga dilakukan resolusi nama.
4
Transport layer
Berfungsi untuk memecah data ke dalam paket-paket data serta memberikan nomor urut ke paket-paket tersebut sehingga dapat disusun kembali pada sisi tujuan setelah diterima. Selain itu, pada level ini juga membuat sebuah tanda bahwa paket diterima dengan sukses (acknowledgement), dan mentransmisikan ulang terhadp paket-paket yang hilang di tengah jalan.
5
Network layer
Berfungsi untuk mendefinisikan alamat-alamat IP, membuat header untuk paket-paket, dan kemudian melakukan routing melalui internetworking dengan menggunakan router dan switch layer-3.
6
Data-link layer
Befungsi untuk menentukan bagaimana bit-bit data dikelompokkan menjadi format yang disebut sebagai frame. Selain itu, pada level ini terjadi koreksi kesalahan, flow control, pengalamatan perangkat keras (seperti halnya Media Access Control Address (MAC Address)), dan menetukan bagaimana perangkat-perangkat jaringan seperti hub, bridge, repeater, dan switch layer 2 beroperasi. Spesifikasi IEEE 802, membagi level ini menjadi dua level anak, yaitu lapisan Logical Link Control (LLC) dan lapisan Media Access Control (MAC).
7
Physical layer
Berfungsi untuk mendefinisikan media transmisi jaringan, metode pensinyalan, sinkronisasi bit, arsitektur jaringan (seperti halnya Ethernet atau Token Ring), topologi jaringan dan pengabelan. Selain itu, level ini juga mendefinisikan bagaimana Network Interface Card (NIC) dapat berinteraksi dengan media kabel atau radio.

Di table atas telah dijelaskan bahwa physical layer digunakan untuk mendefinisikan media transmisi jaringan dimana physical layer berfungsi dalam pengiriman raw bit ke channel komunikasi. Masalah desain yang harus diperhatikan disini adalah memastikan bahwa bila satu sisi mengirim data 1 bit, data tersebut harus diterima oleh sisi lainnya sebagai 1 bit pula, dan bukan 0 bit. Pertanyaan yang timbul dalam hal ini adalah : berapa volt yang perlu digunakan untuk menyatakan nilai 1? dan berapa volt pula yang diperlukan untuk angka 0?. Diperlukan berapa mikrosekon suatu bit akan habis? Apakah transmisi dapat diproses secara simultan pada kedua arahnya? Berapa jumlah pin yang dimiliki jaringan dan apa kegunaan masing-masing pin? Secara umum masalah-masalah desain yang ditemukan di sini berhubungan secara mekanik, elektrik dan interface prosedural, dan media fisik yang berada di bawah physical layer.Mengirim bit-bit dari satu mesin ke mesin yang lain (secara fisik). Layer satu atau lapisan terbawah dalam OSI seven layer model, yang berhubungan dengan masalah electrical dan mekanisme koneksi dalam jaringan. Physical layer digunakan oleh data link layer. Contoh dari protokol physical layer ini adalah CSMA/CD, token ring dan bus.
Daftar layanan Layer Fisik
Fungsi utama dan jasa yang dilakukan oleh Physical Layer adalah:
Layer Fisik juga prihatin dengan
Contoh Physical Layer
Medium transmisi à jalur fisik antara pemancar dan penerima.
  • Repeater atau penguat dapat digunakan untuk memperluas panjang medium.
  • Komunikasi gelombang elektromagnetik dipandu atau dikendalikan.
Guided media :: gelombang dipandu sepanjang jalur fisik (misalnya, twisted pair, kabel koaksial dan serat optik).
Unguided media :: alat untuk transmisi, tetapi tidak membimbing gelombang elektromagnetik (misalnya, atmosfer dan luar angkasa).
Pilihan Media Transmisi :
  • Twisted pair : sebuah bentuk kabel di mana dua konduktor digabungkan dengan tujuan untuk mengurangi atau meniadakan interferensi elektromagnetik dari luar seperti radiasi elektromagnetik dari kabel unshielded twisted pair (UTP) cables, dan crosstalk di antara pasangan kabel yang berdekatan.  
  • Coaxial cable : Kabel ini berisi dua buah conduktor, satunya terletak di tengah yang terbuat dari tembaga keras yang dilapisi dengan isolator, conductor kedua melingkar di luar isolator pertama dan tertutup dengan insulator luar.
  • Optical fiber : Merupakan salah satu media komunikasi data dalam jaringan komputer. Suatu sistem optik yang menggunakan gelas kaca atau serat plastik transparan sebagai media penerus cahaya.
  • Wireless communications : Komunikasi yang dilakukan melalui jaringan tanpa kabel.
Attenuation : peningkatan fungsi frekuensi.
Delay Distortion : Macam-macam percepatan propagasi dengan frekuensi.
Noise : Sinyal tambahan dimasukkan antara penerima dan pemancar.
Intermodulation : Isyarat yang menjadi penjumlahan dan perbedaan dari frekuensi asli yang berbagi suatu medium.
Crosstalk : Sinyal dari satu garis diambil oleh yang lain.
Impulse : Pulsa tidak beraturan atau spikes.

Peran Layer Fisik

Setiap layer dari model OSI mempunyai peran masing-2, begitu juga layer Physical mempunyai peran-perana sebagai berikut:
  • Menspesifikasikan standards untuk berinteraksi dengan media jaringan
  • Menspesifikasikan kebutuhan media untuk jaringan-2
  • Format sinyal electrical untuk transmisi lewat media jaringan
  • Synchronisasi transmisi sinyal
  • Deteksi error selama transmisi
Pada layer fisik, komputer mengirimkan stream bit-2 lewat media transmisi. Karena komputer menggunakan sinyal electric untuk menghadirkan biner 0 dan 1, standards layer physical berkenaan dengan sinyal-2 electric ini meliputi:
  • Jenis sinyal (analog atau digital)
  • Level tegangan
  • Identifikasi bit
  • Synchronisasi bit
Standard Media Transmisi
Protocol pada layer physical menjelaskan karakteristik dari media transmisi dan sinyal elektrik yang meliputi spesifikasi-2 berikut:
  • Konektor-2 fisik
  • Piranti koneksi seperti switch, multiplexer
  • Kecepatan data transfer
  • Jarak transmisi maksimum
Topology Physical
Istilah topology menjelaskan bagaimana semua piranti pada jaringan secara fisik di koneksikan bersama, seperti:
  • Bus Topology
  • Ring topology
  • Star topology
  • Mesh topology
  • Cellular topology
Topology Hibryda adalah kombinasi dari topologi-2 yang berbeda yang digunakan pada jaringan yang sama yang meliputi yang berikut:
  • Tree topology
  • Star Bus topology
  • Hybrid Mesh Topology

Data Link Layer

Layer Data Link adalah layer paling bawah kedua dari model OSI. Sementara physical layer menspesifikasikan standard media fisik sebenarnya, layer Data Link berisi standard-2 untuk formatting data untuk transmisi, dan untuk data transmisi melewati media fisik.

Peran layer data link

Tujuan utama dari layer Data Link adalah:
  • Format data kedalam frames untuk transmission
  • Memberikan error notifications
  • Memberikan control aliran
  • Specifykasi topology jaringan logical dan metoda-2 media access
Layer Data Link dibagi kedalam 2 sub-layer berikut ini:
  • Media Access Control (MAC) Sublayer
  • Logical Link Control (LLC) Sublayer
Media Access Control (MAC) Sublayer
Sublayer Media Access Control adalah sublayer pertama atau sublayer bawah dari layer Data Link.sublayer memecah data manjadi frame sebelum ditransmisikan, dan memegang address fisikal (MAC address) untuk address jaringan. Piranti seperti Switches dan bridges menggunakan address Data Link untuk mengarahkan data user melalui jaringan menuju ke host tujuan. Sublayer MAC menangani tiga macam tugas berikut ini:
1. Addressing Physical Device, identifikasikan piranti-2 hardware khusus. Semua piranti di jaringan harus mempunyai address fisikal yang unik. Untuk jaringan-2 LAN, address fisik ditanamkan kedalam interface card (NIC). Address MAC adalah address hardware 48-bit yang tampak sebagai nomor hexadecimal 12-digit.
2.  Media Access, metoda media access memerintahkan bagaimana piranti jaringan menentukan kapan harus mengirim sinyal melalui jaringan, apa yang harus dilakukan jika ada dua piranti jaringan mau mengirim paket pada saat yang bersamaan. Ada tiga macam metoda access media yang digunakan dalam jaringan komputer.
a. Contention (semua piranti mempunyai akses yang sama)
b. Token-passing (piranti yang mempunyai Token akan mendapatkan akses)
c. Polling (piranti-2 ditentukan nomor urutnya)
3.  Topology Logical, menjelaskan bagaimana piranti-2 berjalan dari piranti ke piranti. Topology fisik tertentu dapat mentransmisikan messages dengan lebih dari satu cara, sehingga sesungguhnya anda bisa menggunakan suatu topology logical yang berbeda dari topologi physical dari jaringan anda. Ada tiga macam topology yang mungkin dibentuk:
a. Physical Bus, Logical Bus
b. Physical Ring, Logical Ring
c. Physical Star, Logical Bus
d. Physical Star, Logical Ring
e. Physical Star, Logical Star
Sub-layer Logical Link Control (LLC)
Sublayer Logical Link Control (LLC) adalah sublayer Data Link kedua. Ia meliputi rule2 (aturan2) yang mengendalikan bagaimana beberapa piranti dan protocol berbagi satu link tunggal dalam suatu jaringan. Sublayer LLC menjalankan tugas-2 berikut:
1. Deteksi Error, saat frame dan bits ditransmisikan melalui jaringan, error bisa saja terjadi. Error komunikasi bisa masuk dalam salah satu dari dua category berikut:
a. Paket yang diharapkan tidak juga nyampai.
b. Paket diterima, akan tetapi berisi data yang corrupt (rusak atau cacat).
Paket-2 yang hilang bisa diidentifikasi melalui nomor urut, dan koreksi dilakukan terkait dengan fitur pengendali aliran. Data rusak dalam suatu paket ditentukan menggunakan satu dari dua metoda berikut: parity bits dan Cyclic Redundancy Check (CRC).
Bit parity
Parity bit digunakan dengan transmisi asynchronous sederhana. Error dideteksi dengan menambahkan sebuah bit extra yang disebut bit parity, di setiap ujung frame. Bit tambahan ini menjamin bahwa jumlah bit 1 yang ganjil dan yang genap dikirim di setiap transmisi. Pemeriksaan error dilakukan dengan menambahkan jumlah bit 1 kedalam frame. Jika jumlahnya tidak ganjil (atau tidak genap jika dipakai parity genap) maka dipastikan terjadi suatu error. Cyclic Redundancy Check (CRC) adalah komputasi matematis yang digunakan untuk mendeteksi error dalam komunikasi synchronous. Piranti pengirim menerapkan kalkulasi kepada data yang akan ditransmisikan. Hasilnya ditambahkan kepada paket. Begitu data diterima oleh piranti penerima maka ia melakukan metoda yang sama. Jika data CRC ini berbeda, maka dianggap bahwa suatu error terjadi saat transmisi. Gambar berikut ini menjelaskan gambaran sederhana proses diatas, proses sesungguhnya sebenarnya sangat kompleks.
2. Mengendalikan aliran, untuk mencegah transmisi data menjadi mampet atau membanjiri si penerima, sublayer LLC memberikan pengendalian aliran yang memperlambat kecepatan aliran pengiriman data. Ada tiga macam metoda:
a.  Acknowledgment, merupakan sinyal pemberitahuan kepada pengirim bahwa paket diterima. Jika sinyal pemberitahuan ini tidak diterima, maka paket dianggap error, dan pengirim akan mengulang pengiriman paket tersebut.
b.  Buffering, adalah penyimpanan sementara disisi penerima, jika paket datang, maka paket disimpan sementara di buffering sampai data bisa diproses. Jika paket datang lebih cepat dari paket yang bisa diproses, maka buffer akan tumpah. Berarti data error, dan data perlu dikirim ulang. Cara pengontrolan di sisi penerima bisa dengan sinyal message “not ready”.
c.  Windowing, merupakan methoda untuk memaksimalkan data transfer, dan meminimalkan kehilangan data. Sebelum data transfer, pengirim dan penerima melakukan negosiasi lebar window yang akan dipakai yang menunjukkan jumlah paket yang bisa dikirim dengan satuan waktu tertentu dengan satu sinyal acknowledgement. Beberapa protocol menggunakan lebar windows yang dipakai secara dinamis tergantung kondisi kehandalan media transfer.
3.  mendukung Multi-protocol, bertindak sebagai buffer atau sebagai penengah antara protocol-2 yang tergantung media – pada bagian bawah, dan protocol-2 layer network bagian atas.
a. Menjalankan beberapa protocol layer-2 diatasnya pada piranti yang sama dan pada saat yang sama.
b. Menjalankan protocol-2 yang sama layer diatasnya pada media transmisi yang berbeda.

Layanan-2 yang berorientasi koneksi (Connection-oriented ) dan layanan tanpa koneksi (connectionless Services).

“Layanan-2 koneksi” adalah istilah yang digunakan untuk menjelaskan fungsi-2 jaringan yang mengendalikan dan mem-verifikasi pesan-2 jaringan dari pengirim dan penerima. Layanan-2 koneksi meliputi item-2 seperti deteksi error, koreksi error, dan pengendalian aliran. Tergantung pada implementasi protocol, layanan-2 koneksi diimplementasikan pada berbagai layer OSI, tidak hanya pada layer Data Link. Suatu protocol sering dijelaskan dalam kaitannya dengan layanan-2 koneksi yang diharapkan atau yang diberikan. Ada dua klasifikasi yang sering digunakan:
1.  Protocol-2 yang berorientasi koneksi, mengasumsikan bahwa data akan hilang selama transmisi, karenanya diperlukan suatu verifikasi bahwa data sampai ke tujuan. Protocol-2 ini relative lebih lambat karena adanya upaya verifikasi data dan juga jaminan pengiriman yang handal antar piranti. Protocol-2 yang berorientasi koneksi ini mensyaratkan bahwa piranti melakukan pembentukan sessi koneksi untuk mentransfer data. Ada tiga phase dalam proses komunikasi yang berorientasi koneksi ini:
a. Inisialisai sessi (pembentukan koneksi)
b. Sesi perawatan (transfer data)
c. Session pemutusan (pelepasan koneksi)
2. Connectionless protocols (protocol-2 tanpa koneksi)
Protocol-2 tanpa koneksi mengasumsikan bahwa suatu jalur komunikasi yang handal sudah terbentuk antara dua piranti yang berkomunikasi dan juga asumsi bahwa semua data akan terkirim semuanya. Piranti-2 yang sedang berkiriman melanjutkan proses pengiriman tanpa menunggu sinyal acknowledgement (sinyal pemberitahuan). Protocol-2 tanpa koneksi ini bisa mengirim data dengan cepat, karena memang tidak memerlukan tambahan informasi pendgendali extra kepada paket. Jika memang diperlukan suatu sinyal pemberitahuan (acknowledgement), akan dilakukan oleh protocol-2 di layer diatasnya.
Istilah handal dan tidak handal sering digunakan untuk menjelaskan protocol. Protocol yang handal menjamin bahwa data atau paket akan sampai ke tujuan dengan selamat tanpa cacat (orientasi koneksi), sementara protocol yang tidak handal tidak menjamin. Akan tetapi protocol-2 yang tidak handal sering membuahkan hasil pengiriman yang memuaskan dan bisa diprediksi jika menggunakan media transmisi yang bebas error, atau mengandalkan protocol-2 lainnya untuk memberikan jaminan ke handalan pengiriman.
Model protocol TCP/IP mempunyai layer-2 relasi yang boleh dibilang sama dengan model asli dari OSI ini. Kedua layer bagian bawah yaitu layer Physical dan layer Data Link dipetakan sebagai layer Network Access dalam protocol TCP/IP.

SUMBER :
1.      http://www.sysneta.com/layer-physical-dan-data-link
2.      http://nilamahandika.blogspot.com/2010/06/physical-layer.html
3.      id.wikipedia.org/wiki/Lapisan_fisik‎
4.      staff.ui.ac.id/internal/130781318/material/Explo--8-reg-07.ppt‎.
5.      http://reza_chan.staff.gunadarma.ac.id/Downloads/files/24639/Physical+Layer-Minggu+3.pdf.
6.      http://compnetworking.about.com/od/basicnetworkingconcepts/l/blbasics_osi1.htm
7.      http://www.broadcom.com/products/Physical-Layer
8.      http://muazfa.info/2010/03/06/physical-layer-tugas-jarkom/
9.      http://www.mipi.org/specifications/physical-layer
10.  http://www.idt.com/products/interface-connectivity/physical-layer-products


Diposting oleh di
Label:

Tidak ada komentar:

Posting Komentar

Langganan: Posting Komentar (Atom)