Tadi sore, tepatnya jam 15.00 tanggal 19 Maret 2012, ada kejadian yg sangat luar biasa bagi saya. Akhirnya PLC yg saya gunakan bisa mbaca nilai suhu dari Autonics! Misteri yg selama hampir satu bulan membayang2i tidur saya akhirnya terpecahkan.

Dulu, ketika saya pertama kali pegang Autonics TK4M B4RN itu, saya sama sekali nggak tahu apa yg harus saya lakukan dengan alat tersebut. Sampe2 masang termokopel saja salah pin nya. Lalu akhirnya berkembang ke gimana cara menghubungkan ke PLC. Selanjutnya ketemu caranya, pake RS485. Pertama ngehubungin pake resistor dulu. Eh ternyata kalo masih one-to-one communication resistor belum diperlukan. Lalu ketemu format datanya, pake format Modbus RTU function 04. Dan itu gak ada di format data deafult PLC nya. Itu stuck selama satu minggu.

Akhirnya googling ketemu caranya di forum official si pabrik PLC nya. Yaitu pake aliran garis keras hard code metode ngakses datanya. Setelah dihubungkan, data yg muncul bukannya data suhu tapi malah FFFF. Dan itu stuck selama satu minggu lagi. Disini ngoprek2 lagi, tanya2 ke temen kampus juga, tapi gak ketemu solusinya. Tanya ke forum facebook malah di bully. Kabel konverter USB to RS232 nya juga ngaco. Sudah 5 kali laptop saya dibikin blue screen ketika selesai mrogram PLC nya. Akhirnya masalah itu sejenak saya lupakan. Satu minggu selanjutnya saya sama sekali gak memikirkan dulu tentang kemejenan progress saya. Saya habiskan waktu nonton video konser.

Dan kemaren Jumat, saya mulai mencoba nggarap lagi dengan ditemani oleh Andi Frengius yg barusan pulang KP dari Pupuk Kaltim. Kemaren Jumat cuma kerja 3 jam an karena kita sudah terlanjur pusing dan puyeng banget.

Dan tadi pagi saya berangkat ke BATAN lagi, dengan niat dan doa semoga ada sesuatu yg bisa ditemukan hari ini. Pak pembimbing disana pun juga mengingatkan kalo awal April sudah harus ada kemajuan. Kami pun semakin shock. Saya berpikir apakah ini salah si PLC yg terlalu canggih. Soalnya di PLC yg dipake sama orang instrumen disana, suhu bisa dibaca dengan baik. PLC yg terpasang di panel pun nyaris kami goreng akibat konslet saking paniknya. Tapi menjelang jam pulang, saya iseng2 ngutak atik setting manual di Autonicsnya. Entah apa yg ada dalam pikiran saya, saya mengubah response time yg dari 28 ke 05. Saya coba program ulang PLC nya. Pencet online monitoring dan, BINGO! Muncul nilai suhunya!

Alhamdulilah deh, brarti besok bisa mulai untuk ngontrol suhunya. Dengan rencana pertama, masak aer. Sekian.

Sudah lama tidak bersua, kali ini saya akan membagi sedikit apa yang saya punya. Yaitu Paper Seminar Elektronika dan Instrumentasi yang diselenggarakan kemaren akhir Januari.

Di paper tersebut saya membahas sedikit mengenai rencana Tugas Akhir saya (yang sekarang sedang saya kerjakan dan bikin amsyong tapi nikmat, hahahaha).

http://taufiqsunar.kandangbuaya.com/upload/RANCANG-BANGUN-PERANGKAT-AKUSISI-DATA-DAN-KONTROL-PADA-REAKTOR-PELARUTAN-URANIUM-DAN-PVA.pdf

Formatnya pokoknya sudah sip banget, mengikuti standar yang telah ditentukan oleh Program Studi. Daftar pustaka ngikut format Harvard. Pokoknya sudah kelihatan berpendidikan tinggi lah kalo bikin paper yang seperti ini. hahaha

1. GSM

Global System for Mobile Communications (GSM), adalah standar yang dikembangkan oleh European Telecomunications Standards Institute (ETSI) untuk mendeskripsikan teknologi generasi kedua (2G) pada jaringan selular digital. Standar ini dikembangkan sebagai pengganti untuk jaringan selular analog generasi pertama. Teknologi ini memanfaatkan gelombang mikro dan pengiriman sinyal yang dibagi berdasarkan waktu, sehingga sinyal informasi yang dikirim akan sampai pada tujuan. GSM dijadikan standar global untuk komunikasi selular sekaligus sebagai teknologi selular yang paling banyak digunakan orang di seluruh dunia.

Standar teknologi GSM menggunakan digital circuit switched network yang sudah dioptimasi untuk komunikasi telepon dua arah secara bersamaan atau full duplex. Teknologi 2G adalah teknologi pertama yang mengenalkan data service untuk mobile, dimulai dengan SMS. Standar ini terus dikembangkan dari waktu ke waktu, mulai dari circuit switched data transport, lalu packet data transport melalui GPRS, dan peningkatan transmisi paket data dengan EDGE.

Di Eropa, pada awalnya GSM didesain untuk beroperasi pada frekuensi 900 Mhz. Pada frekuensi ini, frekuensi uplinks-nya digunakan frekuensi 890–915 MHz , sedangkan frekuensi downlinksnya menggunakan frekuensi 935–960 MHz. Bandwith yang digunakan adalah 25 Mhz (915–890 = 960–935 = 25 Mhz). Dalam sistem GSM, diterapkan pembagian frekuensi dengan multiplexing, dengan satu jalur frekuensi untuk transmisi dan jalur dengan frekuensi 55MHz lebih tinggi untuk menerima. Satu pasang frekuensi dibagi dengan multiplexing berdasarkan pembagian waktu. Sistem GSM memiliki lebar jalur sebesar 200kHz. Sebuah sistem GSM memiliki 125 pasang kanal, 124 kanal untuk suara dan satu kanal untuk sinyal. Setiap simplex kanal memiliki lebar 200kHz dan mensupport 8 koneksi terpisah. Setiap mobile atau base pemancar yang aktif ditempatkan pada satu slot pada satu kanal.

Pada perkembangannya, jumlah kanal 124 semakin tidak mencukupi dalam pemenuhan kebutuhan yang disebabkan pesatnya pertambahan jumlah pengguna. Untuk memenuhi kebutuhan kanal yang lebih banyak, maka regulator GSM di Eropa mencoba menggunakan tambahan frekuensi untuk GSM pada band frekuensi di range 1800 Mhz dengan frekuensi 1710-1785 Mhz sebagai frekuensi uplinks dan frekuensi 1805-1880 Mhz sebagai frekuensi downlinks. GSM dengan frekuensinya yang baru ini kemudian dikenal dengan sebutan GSM 1800, yang menyediakan bandwidth sebesar 75 Mhz (1880-1805 = 1785–1710 = 75 Mhz). Dengan lebar kanal yang tetap sama yaitu 200 Khz sama, pada saat GSM pada frekuensi 900 Mhz, maka pada GSM 1800 ini akan tersedia sebanyak 375 kanal.

Secara umum, network element dalam arsitektur jaringan GSM dapat dibagi menjadi,

1. Mobile station, yaitu perangkat yang digunakan untuk melakukan komunikasi. Terdiri atas,
   – Handset
   – SIM card.
2. Base Station Sub-system, terdiri atas,
   – Base Transceiver Station (BTS)
   – Base Station Controller (BSC).
3. Network Sub-system, terdiri atas,
   – Mobile Switching Center
   – Home Location Register
   – Visitor Location Tegister
   – Authentication Center
   – Equipment Identity Registration
4. Operation and Support System (OSS), merupakan sub sistem jaringan GSM yang berfungsi sebagai pusat pengendali. Di Indonesia, ada 3 besar OSS- Indosat : 890-900 MHz (10 MHz)
   – Telkomsel : 900-907,5 MHz (7,5 MHz)
   – Excellcomindo : 907,5-9015 MHz (7,5 MHz)

Secara keseluruhan, network element diatas akan membentuk sebuah Public Land Mobile Network.

2. CDMA

Code division multiple access (CDMA) adalah metode akses kanal yang membagi kanal dengan mengkodekan data dengan sebuah kode khusus yang diasosiasikan dengan tiap kanal yang ada. CDMA menggunakan teknologi spread-spectrum dan skema coding untuk memultipleks beberapa user pada kanal physical yang sama, dimana tiap transmitter diasosiasikan dengan sebuah kode. Pada CDMA, tiap mobile atau base station dapat mengirimkan sinyal pada seluruh spektrum frekuensi kapan saja. Pada pensinyalan spread-spectrum, kode sinyal yang dimodulasi memiliki bandwidth data yang lebuh tinggi daripada data yang dikomunikasikan.

Konsep dasar dari CDMA adalah menerima sinyal yang diinginkan dan menolak sinyal yang lain, yang dianggap sebagai random noise. Di CDMA, tiap bit waktu dibagi lagi menjadi interval pendek waktu m yang disebut chip. Secara umum, ada 64 atau 128 chip pada tiap bit. Tetapi agar simpel, di contoh berikut akan digunakan 8 chip/bit.

Tiap pemancar mendapat kode m-bit yang disebut sebagai chip sequence. Untuk mentransmisikan bit 1, pemancar mengirimkan chip sequence. Untuk mentransmisikan bit 0, pemancar mengirimkan satu komplemen dari chip sequence. Pola lain tidak diperbolehkan. Jadi untuk m =8, jika pemancar A mendapat chip sequence 00011011, pemancar ini akan mengirim bit 1 dengan mengirimkan 00011011 dan bit 0 dengan mengirimkan 11100100.

Peningkatan banyaknya jumlah informasi yang dikirim dari b bit/sec ke mb chip/sec hanya dapat dilakukan jika bandwidth yang tersedia juga ditingkatkan dengan faktor m. Jika tersedia bandwith 1 MHz untuk 100 pemancar, tiap pemancar menggunakan 1 MHz secara penuh, sehingga chip rate nya adalah 1 megachip per sekon.

Pada sistem CDMA ideal yang tanpa noise, kapasitas atau jumlah pemancar dapat dibuat sebanyak-banyaknya. Tetapi pada prakteknya, keterbatasan sarana fisik dapat mengurangi kapasitas. Pertama, anggap semua chip disikronisasikan pada satu waktu. Pada kenyataannya, sikronisasi seperti itu tidak mungkin. Yang dapat dilakukan hanyalah sinkronisasi antara pengirim dan penerima, dengan mengirimkan chip sequence yang cukup panjang untuk diketahui oleh pengirim dan penerima. Transmisi lain (yang belum disinkronkan) dilihat sebagai random noise. Jika random noise terlalu banyak, algoritma dekoding masih dapat bekerja dengan cukup baik. Seperti yang diharapkan, semakin panjang chip sequence, semakin tinggi kemungkinan untuk mendeteksinya dengan benar pada keadaan noise. Untuk realibilitas lebih, bit sequence dapat menggunakan kode pendeteksi error.

CDMA kebanyakan digunakan pada sistem wireless dengan base station tetap dan banyak mobile station disekitarnya. Tingkat kekuatan sinyal yang diterima pada base station bergantung pada seberapa jauh pengirimnya. Base station dapat memberikan perintah eksplisit kepada mobile station untuk meningkatkan atau mengurangi kekuatan transmisinya.

Setiap penerima tahu siapa pengirimnya. Dengan kapasitas komputasi yang cukup, penerima dapat mendengarkan semua pengirim pada saat yang bersamaan dengan menjalankan algoritma dekoding untuk tiap pengirim secara paralel. Namun pada kehidupan nyata, hal tersebut jarang bisa dilakukan. CDMA beroperasi pada bandwidth 1,25 MHz dan dapat mendukung banyak pengguna pada band tersebut.

Perbandingan GSM dan CDMA

Sebenarnya GSM dengan CDMA tidak bisa dibandingkan. GSM adalah sebuah standar teknologi komunikasi digital pada jaringan selular yang dikembangkan oleh ETSI. Sedangkan CDMA adalah metode akses kanal yang digunakan pada standar telepon bergerak Interim Standard 95 (IS-95) pada 2G dan Evolution-Data Optimized (EVDO) pada 3G yang dikembangkan oleh Qualcomm .

Yang bisa dibandingkan adalah standar teknologi antara GSM dan IS-95 atau metode akses kanal pada keduanya. GSM menggunakan metode akses kanal TDMA (Time division multiple access) dan FDMA (Frequency division multiple access). Tetapi disini akan dibahas tentang standar teknologinya.

Fitur	GSM	IS-95
Teknologi	TDMA dan FDMA	CDMA
Generasi	2G	2G
Enkoding	Digital	Digital
Pertama digunakan	1991	1995
Market Share	72%	12,6%
Jangkauan jelajah	Seluruh dunia kecuali Jepang dan Korea Selatan	Terbatas
Kualitas sinyal/wilayah cangkupan	Cangkupan pada 850/900 MHz. Dengan repeater 35 km.	Ukuran sel tidak terbatas, kekuatan transmisi rendah dapat menggunakan sel besar.
Ketahanan baterai	Sangat bagus karena protokol yang sederhana, cangkupan luas, dan chipset yang power-effecient	Lebih rendah karena CDMA power control yang membutuhkan daya tinggi.
Properti intelektual	Pada beberapa manufaktur	Qualcomm

Sumber

• Tanenbaum, Andrew. 2003. Computer Networks. New Jersey: Prentice Hall.
• http://en.wikipedia.org/Comparison_of_mobile_phone_standards
• http://en.wikipedia.org/CDMA
• http://en.wikipedia.org/GSM
• http://en.wikipedia.org/IS-95

 

Internetworking adalah cara untuk mengkoneksikan sebuah jaringan komputer dengan jaringan lain dengan penggunaan gateway yang menyediakan metode umum untuk routing paket informasi antar jaringan. Sistem jaringan yang saling terkoneksi disebut internetwork, atau biasa disebut internet.

Contoh yang paling jelas dari internetworking adalah internet, sebuah jaringan yang terdiri atas banyak jaringan yang berbasis pada berbagai macam teknologi hardware, tetapi disatukan oleh sebuah protokol standar internetworking, Internet Protocol Suite, atau biasa disebut TCP/IP.

1. Mengapa jaringan bisa berbeda?

Jaringan komputer yang ada saat ini di dunia memiliki berbagai macam teknologi yang berbeda, baik dari sisi hardware maupun software. Perbedaan ini bisa disebabkan oleh berbagai macam hal. Bisa karena penggunaannya, segmen penggunanya, atau kualitas yang berbeda.

Kemungkinan perbedaan pada network layer
Layanan yang ditawarkan : Connection oriented, connectionlessProtokol : IP, SNA, MPLSPengalamatan : Flat (802) hirarkis (IP)Multicasting : present, absentUkuran paket : setiap jaringan mempunyai ukurannya sendiri-sendiriKualitas layanan : present, absentPenanganan error : reliable, ordered, dan unordered deliveryKendali aliran : sliding window, rate controlKendali antrian data : leacky bucket, token bucket, choke packets

2. Bagaimana menghubungkan jaringan yang berbeda?

Jaringan dapat diinterkoneksikan dengan berbagai alat yang berbeda. Pada physical layer, jaringan dapat dikoneksikan dengan repeater atau hub, yang hanya memindahkan bit dari suatu jaringan ke sebuah jaringan yang identik. Alat ini kebanyakan adalah analog (yang hanya meregenerasi sinyal).

Pada data link layer, terdapat bridge dan switch. Alat-alat ini dapat menerima frame, memeriksa MAC address, dan meneruskna frame ke jaringan yang berbeda selama proses penerjemahan protokol, contohnya dari ethernet ke 802.11.
Pada network layer, terdapat router yang dapat mengkoneksikan dua jaringan. Jika dua jaringan tersebut memiliki network layer yang berbeda, router dapat menerjemahkan format paket, walaupun sekarang penerjemahan paket semakin jarang dilakukan. Sebuah router yang dapat menghandle beberapa protokol disebut multiprotocol router.
Pada transport layer, ada transport gateway, yang dapat menginterface antara dua transport connection. Sebagai contoh, sebuah transport gateway dapat mengijinkan paket untuk mengalir antara TCP network dan SNA network, yang memiliki transport protocol yang berbeda, dengan menempelkan koneksi TCP ke koneksi SNA.

Dan yang terakhir, pada application layer, application gateway menerjemahkan semantik pesan atau paket data. Contohnya, gateway antara e-mail internet (RFC 822) dan e-mail X.400 harus memparsing pesan e-mail dan merubah headernya.

Internetworking pada network layer berbeda dengan switching pada data link layer. Dengan switch (atau bridge), seluruh frame dikirim dengan basis MAC address. Dengan router, paket diekstrak dari frame-nya dan alamat pada paket digunakan untuk menentukan kemana paket akan dikirm. Switch tidak mengerti protokol network layer yang digunakan untuk men-switch paket, tetapi router yang melakukannya.

3. Apa akibat dari koneksi jaringan yang berbeda?

Dengan perbedaan yang ada pada berbagai jaringan yang ada di dunia, maka akan ada banyak masalah yang timbul ketika jaringan tersebut saling dikoneksikan. Ketika paket dikirim oleh sebuah sumber pada suatu jaringan, dan paket tersebut harus melewati satu atau lebih jaringan lain sebelum mencapai jaringan tujuan, banyak masalah yang dapat timbul pada interface antar jaringan. Contohnya, ketika paket dari sebuah connection oriented network harus melewati connectionless network, paket ini mungkin akan disusun ulang. Kadang-kadang pengirim dan penerima tidak disiapkan untuk kejadian ini. Konversi protokol kadang-kadang dibutuhkan, yang dapat mempersulit jika fungsi yang dibutuhkan tidak dapat diekspresikan. Konversi alamat kadang juga dibutuhkan, yang kadang membutuhkan beberapa jenis sistem direktori. Melewatkan paket multicast melalui sebuah jaringan membutuhkan paket berbeda untuk tiap tujuan.

Perbedaan ukuran maksimal paket data yang digunakan pada jaringan yang berbeda dapat menjadi masalah yang serius. Perbedaan kualitas jaringan akan menjadi masalah yang serius ketika sebuah paket yang mempunyai real-time delivery constraint melewati sebuah jaringan yang tidak menerapkan teknologi real-time.

Error, aliran, dan pengaturan antrian dapat berbeda pada jaringan yang berbeda. Pengirim dan penerima data pastinya akan mengharapkan paket data dikirimkan dengan urutan yang sesuai dan tanpa error. Namun jaringan perantara dapat membuang salah satu paket data tersebut jika terdeteksi adanya kemacetan. Mekanisme keamanan yang berbeda, parameter setting, dan bahkan hukum privasi nasional pada suatu negara dapat menyebabkan masalah.

Model OSI dan model referensi TCP/IP memiliki banyak kesamaan. Keduanya didasarkan pada konsep stack protokol independen. Selain itu, fungsi dari layer-layer yang terdapat di dalamnya juga hampir sama. Misalnya, dalam kedua model tersebut terdapat Transport Layer yang berfungsi untuk memberikan layanan transport network-independent end-to-end untuk memproses komunikasi data. Sehingga layer ini membentuk transport provider.

Pada model TCP/IP, protokol-protokol yang ada tidak dedesain secara kaku seperti layer-layer pada model OSI. Pada TCP/IP terdapat 4 layer fungsional yang merupakan turunan dari area operasi protokol pada layer-layer tersebut, yaitu area software application, koneksi transport end-to-end, internetworking, dan direct links menuju node lain pada local network.

Walaupun secara konsep berbeda dari model OSI, layer-layer ini dapat dibandingkan dengan skema layering berikut:

Internet Application Layer             : OSI Application Layer, Presentation Layer, sebagian Session Layer

Transport Layer                                  : sebagian Session Layer, Transport Layer

Internet (Internetworking Layer) : sebagian Network Layer

Link Layer                                              : Data Link layer, Physical Layer, sebagian Network Layer

 

Pembandingan ini berdasarkan pada 7-layer protocol model yang didefinisikan pada ISO 7498.

Meskipun memiliki kemiripan yang fundamental, kedua model tersebut juga memiliki banyak perbedaan. Pada bagian ini kita akan fokus pada perbedaan utama antara dua model referensi tersebut.

Konsep utama pada model OSI adalah:

1. Services (layanan)

2. Interfaces (antarmuka)

3. Protocols (protokol)

Kontribusi terbesar dari model OSI adalah untuk membuat perbedaan eksplisit antara ketiga konsep tersebut. Setiap layer melakukan beberapa layanan untuk layer di atasnya. Konsep dari layanan adalah menyebutkan apa yang dilakukan oleh layer, bukan bagaimana entitas di atasnya mengakses layer tersebut atau bagaimana layer bekerja. Hal ini mendefinisikan semantik dari layer tersebut.

Antarmuka layer mengatakan kepada proses di atasnya bagaimana cara untuk mengaksesnya. Ini menentukan apa saja parameternya dan apa saja hasil yang diharapkan.

Dan yang terakhir, peer protokol yang digunakan pada sebuah layer adalah bagian layer itu sendiri. Layer dapat menggunakan semua protokol yang diperlukannya, asalkan tugas yang dibebankan padanya selesai. Walaupun layer ini berubah, namun software pada layer diatasnya tidak akan terpengaruh.

Ide-ide ini sangat baik dan sesuai dengan ide-ide modern tentang pemrograman berorientasi objek. Sebuah objek, seperti layer, memiliki seperangkat metode (operasi) bahwa proses luar objek bisa memanggil objek tersebut. Semantik dari metode ini mendefinisikan set layanan yang ditawarkan objek. Parameter metode dan hasil bentuk antarmuka objek. Kode internal untuk objek adalah protokolnya, dan tidak terlihat dari berbagai kepentingan di luar objek tersebut.

Model TCP/IP tidak jelas membedakan antara layanan, antarmuka, dan protokol. Sebagai contoh, layanan nyata yang ditawarkan oleh Internet Layer hanya SEND IP PACKET dan RECEIVE IP PACKET.

Sebagai konsekuensinya, protokol dalam model OSI lebih tersembunyi secara baik daripada di model TCP/IP dan relatif lebih mudah diganti ketika perubahan teknologi terjadi. Mampu membuat perubahan tersebut merupakan salah satu tujuan utama dari protokol berlapis di tempat pertama.

Model referensi OSI telah dibuat sebelum protokol-protokol yang ada sekarang diciptakan. Layer Data Link awalnya hanya berurusan dengan jaringan point-to-point. Ketika jaringan broadcast muncul, sebuah sublayer baru harus dimasukkan ke model. Ketika orang mulai membangun jaringan nyata dengan menggunakan model OSI dan protokol yang sudah ada, ditemukan bahwa jaringan-jaringan tersebut tidak sesuai dengan spesifikasi layanan yang diperlukan , sehingga sublayers yang konvergen harus dijejalkan ke model.

Dengan TCP/IP, hal yang sebaliknya terjadi: protokol diutamakan, dan model hanya menjadi deskripsi protokol yang ada. Tidak ada masalah ketika protokol harus disesuaikan dengan model. Keduanya sesuai dengan sempurna. Satu-satunya masalah adalah bahwa model tersebut tidak cocok dengan stack protokol lain.

Selain perbedaan filosofis yang spesifik, perbedaan jelas antara kedua model adalah jumlah layer: model OSI memiliki tujuh layer dan TCP / IP memiliki empat layer. Keduanya memiliki (inter) network, transport, dan application layer, tetapi layer lainnya berbeda.

Perbedaan lainnya adalah di pada area komunikasi connectionless dengan connection-oriented. Model OSI mendukung komunikasi connectionless dan connection-oriented pada network layer, tetapi pada transport layer hanya mendukung komunikasi connection-oriented. model TCP/IP hanya memiliki satu mode di network layer (connectionless) namun mendukung kedua mode pada transport layer.

Model referensi TCP/IP	Model referensi OSI
Didefinisikan setelah penemuan internet	Didefinisikan sebelum penemuan internet
Antarmuka, layanan, dan protokol tidak dibedakan dengan jelas	Antarmuka, layanan, dan protokol dibedakan dengan jelas
TCP/IP mendukung Internet	Internet tidak didukung
Layering bebas	Layering ketat
Standar protokol-dependen	Standar protokol independen
Lebih kredibel	Kurang kredibel
TCP mengantarkan paket, IP tidak mengantarkan paket	Semua paket dapat dikirim
Lebih sederhana, hanya ada 4 layer	Kompleks, dengan 7 layer

 

Daftar Pustaka

• Tanenbaum, Andrew S, Computer Networks, Pearson Education Asia, Prentice Hall, New Jersey, 1996
• http://tools.ietf.org/html/rfc3439

Dalam sebuah jaringan komputer, terdapat beberapa layer yang saling terhubung dengan layer diatas atau dibawahnya. Layer sendiri adalah kumpulan fungsi yang menerima pesan dari layer diatasnya dan mengirimkan pesan dari layer dibawahnya. Contohnya, ada sebuah layer A yang melayani komunikasi pada sebuah jaringan. Layer ini berjalan bagi aplikasi diatasnya, dan sementara itu layer A juga memanggil layer dibawahnya untuk mengirim dan menerima paket data yang mengisi konten di jalan tadi. Dua hal tadi terkoneksi secara horizontal pada satu layer.

Saat ini pembagian layer pada jaringan komputer internasional diatur dalam Open System Interconnection Model (OSI Model). Dan sebagian besar protokol pada jaringan tersebut berbasis TCP/IP.

Dalam OSI Model, terdapat 7 layer, yaitu application, presentation, session, transport, network, data link, dan physical. Kali ini akan dibahas tentang  physical layer. Layer ini merupakan layer yang paling berhunungan langsung dengan data pada jaringan komputer.

Physical Layer

Physical layer merupakan layer terendah dalam jaringan komputer pada OSI Model. Physical layer terdiri dari teknologi-teknologi transmisi data yang ada pada hardware. Layer ini merupakan fundamental dalam struktur data logikal pada sebuah jaringan. Karena ada banyak sekali teknologi hardware dengan karakteristik yang berbeda di pasaran, layer ini juga merupakan layer yang paling kompleks dalam OSI Model.

Secara nyata, physical layer adalah layer yang mentransmisikan bit data secara nyata pada cabang jaringan yang saling terkoneksikan lewat physical link. Aliran bit data dapat dikelompokkan menjadi kode dalam format words atau simbol, dan kemudian dikonversi menjadi physical signal yang ditransmisikan melalui media hardware. Physical layer menyediakan interface elektrik, mekanik, maupun prosedural untuk media transmisi. Sifat dan bentuk dari konektor elektrik, frekuensi yang dipancarkan, dan skema modulasi dispesifikasikan di layer ini.

Dalam arsitektur jaringan OSI, physical layer menerjemahkan permintaan komunikasi dari data link layer pada operasi hardware untuk mentransmisikan dan menerima sinyal elektronik.

Fungsi-fungsi utama yang dilakukan pada physical layer antara lain:

• Pengantaran data bit-by-bit atau symbol-by-symbol
• Menyediakan interface yang terstandarisasi untuk media transmisi physical
• Sinkronisasi bit dalam synchronous serial communication
• Start-stop signalling dan flow control dalam asynchronous serial communication
• Multiplexing, untuk koneksi dengan circuit switched
• Carrier sense dan collision detection yang disediakan oleh beberapa multiple access protocols level 2
• Equalization filtering, training sequences, pulse shaping dan pemrosesan physical signal lainnya

Protokol pada physical layer antara lain:

• Modem jaringan telepon – V.92
• IRDA Physical Layer
• USB Physical Layer
• EIA RS-232, EIA-422, EIA-423, RS-449, RS-485
• Ethernet physical layer, termasuk 10BASE-T, 10BASE2, 10BASE5, 100BASE-TX, 100BASE-FX, 100BASE-T, 1000BASE-T, 1000BASE-SX
• 802.11 Wi-Fi Physical Layers
• DSL
• ISDN
• SONET/SDH
• Optical Transport Network (OTN)
• GSM Um radio interface physical layer
• Bluetooth Physical Layer
• Firewire
• TransferJet Physical Layer
• Etherloop
• ARINC 818 Avionics Digital Video Bus
• G.hn/G.9960 Physical Layer
• Controller Area Network (CAN) Physical Layer

Hardware pada physical layer antara lain:

• Network adapter
• Repeater
• Network hub
• Modem
• Fiber Media Converter

 

Internet Protocol (IP) adalah protokol yang digunakan untuk mengirimkan data melalui jaringan dengan packet-switched menggunakan Internet Protocol Suite, atau yang biasa disebut dengan TCP/IP.

IP adalah protokol primer pada Internet Layer yang merupakan bagian dari Internet Protocol Suite dan berfungsi untuk mengantarkan protokol datagram yang berupa paket-paket data dari host sumber ke host tujuan berdasarakan alamat keduanya. Untuk tujuan ini, Internet Protocol mendefinisikan metode pengalamatan dan struktur untuk enkapsulasi datagram. Versi major pertama dari struktur pengalamatan ini, sekarang disebut sebagai Internet Protocol Version 4 (IPv4), dan masih dominan dipakai di Internet seluruh dunia. Dan yang direncanakan sebagai penggantinya, yaitu Internet Protocol Version 6 (IPv6) sekarang juga sudah mulai digunakan. Pada tulisan ini, akan dibahas perbandingan-perbandingan antara IPv4 dan IPv6, yang tentu saja akan terdapat lebih banyak keunggulan pada IPv6.

IPv6 menentukan format paket data baru, yang dirancang untuk meminimalkan pemrosesan header paket oleh router. Karena header paket IPv4 dan paket IPv6 secara signifikan berbeda, dua protokol tidak interoperable satu sama lain. Namun, dalam banyak hal, IPv6 merupakan perpanjangan konservatif dari IPv4. Sebagian besar transport dan protokol application-layer hanya perlu sedikit perubahan atau tidak perlu berubah sama sekali untuk beroperasi pada IPv6. Pengecualiannya antara lain adalah aplikasi protokol yang mengandung alamat internet-layer, seperti FTP dan NTPv3.

Ruang Alamat yang Lebih Besar

Fitur yang paling penting dari IPv6 adalah ruang alamat yang jauh lebih besar daripada di IPv4. Panjang alamat IPv6 adalah 128 bit, sedangkan IPv4 hanya 32 bit. Sehingga, IPv6 mendukung ruang alamat 2^128 atau sekitar 3,4 × 1038 alamat. Sebagai perbandingan, jumlah ini kurang lebih 5 × 1028 alamat untuk masing-masing 6,8 miliar manusia yang hidup di 2010. Alamat yang digunakan pada IPv6 memang lebih panjang, namun dapat menyederhanakan alokasi alamat, memungkinkan route agregasi yang lebih efisien, dan dapat mengimplementasikan fitur pengalamatan khusus. Pada IPv4, metode Classles Inter-Domain routing dikembangkan untuk penggunaan yang lebih baik pada ruang alamat yang kecil. Ukuran standar subnet pada IPv6 adalah 2^64 alamat, yang juga merupakan pengkuadratan jumlah seluruh alamat pada IPv4. Dengan demikian, tingkat pemanfaatan ruang alamat yang sebenarnya akan lebih kecil pada IPv6. Manajemen jaringan dan efisiensi routing diperbaiki oleh ruang subnet besar dan agregasi route hirarkis.

Pada IPv4, renumerasi kembali jaringan yang sudah ada untuk penyedia konektivitas baru dengan prefiks routing yang berbeda adalah hal yang sangat sulit untuk dilakukan. Dengan IPv6, pengubahan prefiks yang dilakukan oleh beberapa router secara prinsip juga bisa menomori kembalu seluruh jaringan karena host identifiers-nya dapat dikonfigurasi sendiri oleh host.

Multicasting

Multicasting, atau transmisi paket ke beberapa tujuan dalam satu operasi pengiriman, adalah bagian dari spesifikasi dasar dalam IPv6. Dalam IPv4 ini adalah fitur opsional walaupun biasanya juga diterapkan. Fitur multicast pada IPv6 memiliki fitur umum dan protokol yang sama dengan fitur multicast pada IPv4. Pada multicast IPv6 juga terdapat perubahan pada kebutuhan untuk protokol tertentu. IPv6 tidak mengimplementasikan IP broadcast tradisional, yaitu transmisi paket ke semua host pada link yang tersambung menggunakan alamat broadcast khusus, dan karena itu tidak mendefinisikan alamat broadcast. Pada IPv6, hasil yang sama dapat diperoleh dengan mengirim paket ke link lokal yang terhubung pada grup multicast pada alamat ff02::1, yang secara analogi sama dengan alamat multicast IPv4 224.0.0.1. IPv6 juga mensupport solusi multicast baru, termasuk meng-embed titik pertemuan alamat-alamat pada alamat grup multicast IPv6 yang menyederhanakan deployment solusi inter-domain.

Pada IPv4, sebuah organisasi akan sangat sulit untuk memperoleh satu saja routable multicast group assignment global. Pengimplementasian solusi inter-domain juga sangat misterius untuk dilakukan. Unicast address assignemnt oleh sebuah internet resigstry lokal pada IPv6 mempunyai sedikitnya 64-bit prefiks routing, jumlah yang sama dengan ukuran subnet terkecil pada IPv6. Dengan assignment yang seperti ini, memungkinkan untuk meng-embed prefiks alamat unicast ke dalam format alamat multicast IPv6, selama blok 32-bit masih tersedia (4.2 milyar multicast group identifiers). Sehingga tiap pengguna subnet IPv6 secara otomatis mempunyai satu set grup multicast routable source-specific global untuk aplikasi multicast.

Stateless address autoconfiguration (SLAAC)

Host IPv6 dapat mengkonfigurasi dirinya sendiri secara otomatis ketika terhubung ke jaringan IPv6 menggunakan router discovery messages pada Internet Control Message Protocol versi 6 (ICMPv6). Ketika pertama yang terhubung ke jaringan, host mengirimkan ajakan permintaan multicast router link-local untuk parameter konfigurasi, jika konfigurasi sesuai, router akan menanggapi permintaan tersebut dengan paket yang berisi parameter konfigurasi network layer.

Jika autoconfiguration alamat IPv6 stateless ini tidak cocok untuk suatu aplikasi, jaringan dapat menggunakan konfigurasi stateful dengan Dynamic Host Configuration Protocol versi 6 (DHCPv6) atau host dapat dikonfigurasi secara statis.

Router menyediakan sebuah persyaratan khusus untuk konfigurasi alamat, karena mereka sering merupakan sumber untuk informasi konfigurasi otomatis, seperti prefiks router. Konfigurasi stateless untuk router dapat dicapai dengan protokol router khusus remunerasi.

Dukungan untuk keamanan network layer

Internet Protocol Security (IPsec) pada awalnya dikembangkan untuk IPv6, namun sekarang sudah tersebar luas pada IPv4, dimana IPsec di rekayasa kembali. IPsec merupakan bagian integral pada protokol dasar IPv6. Dukungan IPsec merupakan bagian wajib pada IPv6, namun hanya opsional pada IPv4.

Penyederhanaan proses oleh router

Pada IPv6, header pakey dan proses pengiriman paket disederhanakan. Meskipun header paket IPv6 berukuran dua kali lebih besar dari header paket IPv4, pemrosesan paket oleh router dibuat lebih efisien, sehingga prinsip end-to-end dari desain Internet terlaksana.

Mobilitas

Tidak seperti IPv4 mobile, IPv6 mobile menghindari triangular routing dan karena itu dapat seefisien IPv6 native. Router IPv6 juga mendukung mobilitas jaringan yang mengijinkan seluruh subnet untuk berpindah ke titik koneksi router baru tanpa renumerasi.

Options extensibility

Protokol header IPv6 mempunyai ukuran tetap (40 oktet). Pilihan diimplementasikan sebagai tambahan header ekstensi setelah header IPv6, yang dibatasi ukurannya hanya seukuran paket secara keseluruhan. Mekanisme header ekstensi menyediakan ekstensibilitas untuk mendukung layanan di masa depan untuk kualitas layanan, keamanan, dan mobilitas, tanpa perlu mendesain ulang protokol dasar.

Jumbograms

IPv4 membatasi ukuran paket sebanyak 65.535 oktet muatan. IPv6 mempunyai dukungan opsional untuk paket yang melebihi batas ini, yang didefinisikan sebagai jumbograms, yang dapat berukuran sebesear 4.294.967.295 oktet. Penggunaan jumbogram dapat meningkatkan performa pada link dengan maximum transmision unit yang tinggi. Penggunaan jumbograms diindikasikan oleh header Jumbo Payload Options.

Kesimpulan

Karena teknologi informasi makin berkembang, pengguna internet juga makin banyak, mau tidak mau, sebentar lagi mungkin IPv4 akan ditinggalkan. Pengembangan IPv6 pun belum berhenti. Dan juga tidak akan tertutup kemungkinan bahwa IPv6 pun suatu saat akan tergantikan oleh  Internet Protokol yang lebih modern dan sesuai dengan kebutuhan di masa yang akan datang.