3.1. Memahami Komputer Kejaringan

A. Prinsip Komunikasi Data

Pengertian
Komunikasi data merupakan bentuk komunikasi yang secara khusus berkaitan dengan transmisi 
atau pemindahan data antara komputer-komputer, komputer dengan piranti-piranti yang lain dalam 
bentuk data digital yang dikirimkan melalui media Komunikasi Data.

Jenis Komunikasi Data
• Melalui Infrastruktur Terestrial
• Menggunakan media kabel dan nirkabel sebagai aksesnya. Membutuhkan biaya yang tinggi untuk membangun infrastruktur jenis ini. 
• Melalui Satelit 
• Menggunakan satelit sebagai aksesnya. Biasanya wilayah yang dicakup akses satelit lebih luas dan mampu menjangkau lokasi yang tidak memungkinkan dibangunnya infrastruktur terestrial namun membutuhkan waktu yang lama untuk berlangsungnya proses komunikasi. 

Komponen Komunikasi Data
• Pengirim, adalah piranti yang mengirimkan data, 
• Penerima, adalah piranti yang menerima data, 
• Pesan / Data, adalah informasi yang akan dipindahkan bisa berupa apa saja, teks, angka, gambar, suara, video, atau kombinasi dari semuanya.
• Media pengiriman, adalah media atau saluran yang digunakan untuk mengirimkan data, bisa berupa kabel, cahaya maupun gelombang magnetik.
• Protokol, adalah aturan-aturan yang harus disepakati oleh dua atau lebih alat untuk dapat saling berkomunikasi.

Sistem Komunikasi Data
• Titik ke titik (point to point communications) Informasi dari sumber hanya ditujukan kepada SATU point penerima saja
Contoh : telepon, fax, telegram.
• Titik ke beberapa penerima (multipoint communications)
Informasi dari sumber ditujukan kepada BEBERAPA point penerima saja. Contoh : jaringan dengan switch
• Menyebar (broadcasting communications)
Informasi yang diberikan sumber dapat diterima oleh semua point yang terhubung tanpa kecuali
Contoh : televisi broadcast, radio broadcast

Transmisi Data
• Simplex
Sisi Sumber, selamanya jadi Sumber
Sisi Penerima, selamanya jadi penerima
• Half Duplex (HDX)
Sisi Sumber dapat berubah fungsi menjadi penerima secara bergantian
• Full Duplex (FDX)
Pada saat bersamaan setiap sisi dapat melakukan fungsi sebagai sumber sekaligus penerima

Deteksi dan Koreksi Kesalahan
• Metode Echo
pemasukan data melalui keyboard terminal kemudian dislurkan ke komputer dan dikembalikan legi ke layar treminal untuk dichek operator
• Framing Check
Pendeteksian dilakukan dengan mengidentifikasi keberadaan start bit dan stop bit. Ketiadaan salah satu bit ini berarti ada kesalahan data.

Modulasi
Sinyal analog berbentuk gelombang sinus dan memiliki 3 variable dasar, yaitu :
Amplitudo : tinggi rendanhya tegangan 
Frekuensi : banyaknya gelombang perdetik
Phasa : besar sudut sinyal pada saat tertentu

Multiplexing
Salah satu karakter transmisi adalah pada saat tertentu trafic pada transmisi mencapai puncak hingga macet (bottle neck), namun pada saat yang lain jalur transmisi lengang. Pengatasan dengan cara menambah kapasitas merupakan tindakan yang kurang tepat sebab pada saat lengang inefisiensi justru semakin tinggi. Untuk itu digunakan metode multiplexing dengan perangkat multipexer

Protokol Komunikasi Data
Protokol komunikasi data merupakan prosedur dan aturan yang mengatur operasi dari peralatan komdat guna membuat dan mengatur hubungan antarproses, menyalurkan informasi dengan keandalan yang tinggi, dan mengelola sumberdaya secara efisien.

B. Proses Komunikasi Data Dalam Sebuah Jaringan Kabel Local

Komunikasi data adalah transmisi atau proses pengiriman dan penerimaan data dari dua atau lebih device (alat,seperti komputer/laptop/printer/dan alat komunikasi lain) yang terhubung dalam sebuah jaringan. Baik lokal maupun yang luas, seperti internet melalui beberapa media. Media tersebut dapat berupa kabel koaksial, fiber optic (serat optic) , microware dan sebagainya.

Komunikasi data merupakan gabungan dari beberapa teknik pengolahan data. Dimana telekomunikasi yang dapat diartikan segala kegiatan yang berhubungan dengan penyaluran informasi dari titik ke titik lain. Sedangkan pengolahan data adalah segala kegiatan yag berhubungan dengan pengolahan.

Komunikasi data yaitu pergerakan data dan informasi yang dikodekan dari satu titik ke titik lain melalui peralatan listrik atau elektromagnetik, kabel serat optik atau sinyal gelombang mikro.

PERANGKAT KERAS KOMUNIKASI DATA

1.    Terminal (Alat Input)

keyboard, telepon tombol, titik penjualan (point of sale), terminal pengumpulan data.

2.    Cluster Control Unit

berfungsi untuk membangun hubungan antara terminal yang dikendalikan dengan peralatan-peralatan dan saluran-saluran. Alat ini memungkinkan beberapa terminal berbagi satu printer atau mengakses beberapa komputer melalui saluran-saluran yang berbeda.

3.    Modem

peralatan khusus yang digunakan agar sirkuit telepon dapat digunakan sebagai komunikasi data. Modem mengubah sinyal-sinyal elektronik dari peralatan komputer menjadi sinyal-sinyal elektronik dari sirkuit telepon dan sebaliknya.

4.    Multiplexer

alat yang memungkinkan pengiriman dan penerimaan pesan secara serentak.

5.    Saluran berfungsi untuk melaksanakan fungsi transmisi dalam berbagai cara.

Contoh: kabel, fiberoptik, dll.

6.    Front-End Processor

menangani lalulintas data yang masuk dan keluar bagi host komputer. Berfungsi sebagai unit input/output dari host dengan menerima pesan-pesan dari terminal.

7.    Host berfungsi mengerjakan pemrosesan data untuk jaringan.

PERANGKAT LUNAK KOMUNIKASI DATA

1.      Perangkat Lunak dalam Host

2.      TCM ( Telecommuncation Monitor ) berfungsi sebagai:

a. Menempatkan pesan dalam suatu urutan titik berdasarkan prioritasnya.

b. Melaksanakan fungsi keamanan dengan mempertahankan catatan (log) kegiatan dari setiap terminal dan memeriksa apakah suatu terminal berwenang untuk mengerjakan tugas atau tidak.

c. Menghubungkan jaringan data komputer dengan sistem manajemen database.

d. Menangani gangguan-gangguan kecil dalam pemrosesan.

3.      Perangkat Lunak dalam Front-End Processor

4.      NCP ( Network Control Program ) berfungsi sebagai:

a. Menentukan jika terminal ingin menggunakan saluran.

b. Memelihara catatan kegiatan saluran dengan memberikan tanggal dan waktu, nomor pada setiap pesan.

c. Mengubah kode-kode yang digunakan oleh satu jenis peralatan. Misalnya: IBM ke DEC.
d. Melaksanakan fungsi editing pada tiap data yang masuk dengan memeriksa kesalahan dan mengatur lagi formatnya.

e. Menambahkan dan menghapus kode-kode routing.

f. Memelihara file historis dari pesan-pesan yang masuk.

g. Memelihara statistik atas penggunaan jaringan.

C. Cara membangun lapisan akses dari sebuah jaringan Ethernet

Ethernet adalah metode media akses agar memperbolehkan semua host di dalam jaringan untuk share bandwidth dalam suatu link .

Ethernet merupakan salah satu alat (media komunikasi) yang dipasang di dalam CPU pada PCI slot. Ini berfungsi untuk menghubungkan kabel dalam jaringan dan  memungkinkan terjadi koneksi internet, intranet, atau ekstranet. Walaupun biasanya digunakan untuk jaringan LAN.

Ethernet adalah salah satu skenario pengkabelan dan pemrosesan sinyal untuk data dalam jaringan. Sebenarnya ada berbagai metode akses yang digunakan dalam jaringan diantaranya, Ethernet, FDDI, Token Ring, Wireless LAN, Bridging, dan Virtual Bridged LAN. Masing-masing metode mempunyai interface yang berbedabeda. Interface yang digunakan pada ethernet disebut ethernet card.

Standarisasi Ethernet

IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers) adalah sebuah organisasi yang mengurusi masalah pengembangan teknologi yang berhubungan dengan keteknikan elektro dan elektronika. IEEE terdiri dari berbagai ahli di bidang teknik yang menawarkan berbagai pengembangan standar-standar dan bertindak sebagai pihak yang mempercepat teknologi-teknologi baru dalam semua aspek dalam industri dan rekayasa (engineering), yang mencakup telekomunikasi, jaringan komputer, kelistrikan, antariksa, danelektronika.

Ethernet sendiri merupakan standar pertama yang digunakan untuk koneksi jaringan. Karena perkembangannya yang pesat, terdapat beberapa versi ethernet sesuai dengan teknologi dan tahun peluncurannya sebagai standar baru.

Cara Kerja Ethernet

Spesifikasi Ethernet mendefinisikan fungsi-fungsi yang terjadi pada lapisan fisik dan lapisan data-link dalam model referensi jaringan tujuh lapis OSI, dan cara pembuatan paket data ke dalam frame sebelum ditransmisikan di atas kabel.

Ethernet merupakan sebuah teknologi jaringan yang menggunakan metode transmisi Baseband yang mengirim sinyalnya secara serial bit pada satu waktu. Ethernet beroperasi dalam modus half-duplex, yang berarti setiap station dapat menerima atau mengirim data  tapi tidak dapat melakukan keduanya secara sekaligus. Fast Ethernet serta Gigabit Ethernet dapat bekerja dalam modus full-duplex atau half-duplex.

Ethernet menggunakan metode kontrol akses media Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection untuk menentukan station mana yang dapat mentransmisikan data pada waktu tertentu melalui media yang digunakan. Dalam jaringan yang menggunakan teknologi Ethernet, setiap komputer akan “mendengar” terlebih dahulu sebelum„berbicara”, artinya mereka akan melihat kondisi  jaringan apakah  tidak ada komputer lain yang sedang  mentransmisikan data. Jika tidak ada komputer yang mentransmisikan data, maka setiap komputer yang mau mengirimkan data dapat mencoba untuk mengambil alih jaringan untuk mentransmisikan sinyal. Sehingga, dapat dikatakan bahwa jaringan yang menggunakan teknologi Ethernet adalah jaringan yang dibuat berdasarkan basis First-Come, First-Served, daripada melimpahkan kontrol sinyal kepada Master Station seperti dalam teknologi jaringan lainnya.

Jika dua station hendak mencoba untuk mentransmisikan data pada waktu yang sama, maka kemungkinan akan terjadi collision (kolisi/tabrakan) , yang akan mengakibatkan dua stasion tersebut menghentikan transmisi data, sebelum akhirnya mencoba untuk mengirimkannya lagi pada interval waktu yang acak (yang diukur dengan satuan milidetik). Semakin banyak station dalam sebuah jaringan Ethernet, akan mengakibatkan jumlah kolisi yang semakin besar pula dan kinerja jaringan pun akan menjadi buruk. Kinerja Ethernet yang seharusnya 10 Mbit/detik, jika dalam jaringan terpasang 100 node, umumnya hanya menghasilkan kinerja yang berkisar antara 40% hingga 55% dari bandwidth yang diharapkan (10 Mbit/detik). Salah satu cara untuk menghadapi masalah ini adalah dengan menggunakan Switch Ethernet untuk melakukan segmentasi terhadap jaringan Ethernet ke dalam beberapa collision domain.

Pada metoda CSMA/CD, sebuah host komputer yang akan mengirim data ke jaringan pertama-tama memastikan bahwa jaringan sedang tidak dipakai untuk transfer dari dan oleh host komputer lainnya. Jika pada tahap pengecekan ditemukan transmisi data lain dan terjadi tabrakan (collision), maka host komputer tersebut diharuskan mengulang permohonan (request) pengiriman pada selang waktu berikutnya yang dilakukan secara acak (random).

Teknik ini disebut dengan backloff algorithm. Dengan demikian maka jaringan efektif bisa digunakan secara bergantian.

Untuk menentukan pada posisi mana sebuah host kmomputer berada, maka tiap-tiap perangkat ethernet diberikan alamat (address) sepanjang 48 bit yang unik (hanya satu di dunia). Informasi alamat disimpan dalam chip yang biasanya nampak pada saat komputer di start dalam urutan angka berbasis 16, seperti berikut : 

48 bit angka agar mudah dimengerti dikelompokkan masing-masing 8 bit untuk menyertakan bilangan berbasis 16 seperti contoh di atas (00 40 05 61 20 e6), 3 angka di depan adalah kode perusahaan pembuat chip tersebut. Chip diatas dibuat oleh ANI Communication Inc. 

D. Cara Membangun Lapisan Distribusi Dari Sebuah Jaringan Ethernet.

Cisco telah mendefinisikan sebuah model hirarkis dikenal sebagai model internetworking hirarkis. Model ini menyederhanakan tugas membangun internetwork hierarkis handal, terukur, dan lebih murah karena daripada berfokus pada konstruksi paket, ini berfokus pada tiga bidang fungsional, atau lapisan, jaringan Anda: 

core layer: Lapisan ini dianggap sebagai tulang punggung jaringan dan termasuk high-end switch dan kecepatan tinggi kabel seperti kabel serat. Lapisan jaringan tidak rute lalu lintas di LAN. Selain itu, tidak ada manipulasi paket dilakukan dengan perangkat di lapisan ini. Sebaliknya, lapisan ini berkaitan dengan kecepatan dan memastikan pengiriman yang handal paket. 

Distribution layer: Lapisan ini mencakup LAN berbasis router dan layer 3 switch. Lapisan ini menjamin bahwa paket benar diarahkan antara subnet dan VLAN di perusahaan Anda. Lapisan ini juga disebut lapisan Workgroup. 

access layer: Lapisan ini mencakup hub dan switch. Lapisan ini juga disebut lapisan dekstop karena berfokus pada menghubungkan node klien, seperti workstation ke jaringan. Lapisan ini menjamin bahwa paket yang dikirimkan untuk mengakhiri komputer pengguna.

Gambar.1 menampilkan tiga lapisan dari model hierarkis Cisco. 

Bila Anda menerapkan lapisan, setiap lapisan mungkin terdiri lebih dari dua perangkat atau satu perangkat bisa berfungsi di manfaat layers.The beberapa model hirarki Cisco meliputi:

• High Performance: Anda dapat merancang jaringan kinerja tinggi, di mana hanya lapisan tertentu yang rentan terhadap kemacetan.
• Manajemen yang efisien & pemecahan masalah: Memungkinkan Anda untuk efisien dalam mengatur manajemen jaringan dan mengisolasi penyebab masalahnya jaringan.
• Penciptaan Kebijakan: Anda dapat dengan mudah membuat kebijakan dan menentukan filter dan aturan.
• Skalabilitas: Anda dapat tumbuh jaringan dengan mudah dengan membagi jaringan Anda ke bidang fungsional.
• Prediksi Perilaku: Ketika merencanakan atau mengelola jaringan, model memungkinkan Anda menentukan apa yang akan terjadi pada jaringan bila stres baru ditempatkan di atasnya.

gambar.2 desain dari awal network

Core layer

Lapisan inti bertanggung jawab untuk transportasi yang cepat dan handal data di dalam jaringan. Lapisan inti sering dikenal sebagai jaringan backbone atau yayasan karena semua lapisan lain bergantung pada hal itu.Tujuannya adalah untuk mengurangi waktu latency dalam pengiriman paket. Faktor yang harus dipertimbangkan saat merancang perangkat yang akan digunakan dalam lapisan inti adalah:

• Tinggi kecepatan transfer data: Kecepatan adalah penting pada lapisan inti. Salah satu cara bahwa jaringan inti memungkinkan tingginya tingkat transfer data adalah melalui berbagi beban, di mana lalu lintas dapat melakukan perjalanan melalui beberapa koneksi jaringan. Periode latency rendah: Lapisan inti biasanya menggunakan kecepatan tinggi sirkuit latency rendah yang hanya paket ke depan dan tidak menegakkan kebijakan.
• Keandalan yang tinggi: Beberapa jalur data memastikan toleransi kesalahan jaringan tinggi, jika satu jalur mengalami masalah, maka perangkat dapat dengan cepat menemukan rute baru.

Pada lapisan inti, efisiensi adalah istilah kunci. Sistem yang lebih sedikit dan lebih cepat membuat tulang punggung lebih efisien. Ada peralatan yang tersedia untuk lapisan inti. Contoh inti peralatan Cisco lapisan meliputi: 

Cisco switch seperti 7000, 7200, 7500, dan 12000 (untuk penggunaan WAN)

Catalyst switch seperti 6000,, 5000 dan 4000 (untuk penggunaan LAN)

T-1 dan E-1 baris, Frame koneksi relay, ATM jaringan, Switched Layanan Multimegabit Data (SMDS) 

Pada layer ini bertanggung jawab untu mengirim traffic scara cepat dan andal. Tujuannya hanyalah men-switch traffic secepat mungkin (dipengaruhi oleh kecepatan dan latency). Kegagalan pada core layer dan desain fault toleranceuntuk level ini dapat dibuat sbb :

Yang tidak boleh dilakukan :

• tidak diperkenankan menggunakan access list, packet filtering, atau routing VLAN.
• tidak diperkenankan mendukung akses workgroup.
• tidak diperkenankan memperluas jaringan dengan kecepatan dan kapasitas yang lebih besar.

Yang boleh dilakukan :

• melakukan desain untuk keandalan yang tinggi ( FDDI, Fast Ethernet dengan link yang redundan atau ATM).
• melakukan desain untuk kecepatan dan latency rendah.
• menggunakan protocol routing dengan waktu konvergensi yang rendah. 

Secara umum, Anda ingin memastikan bahwa hanya lalu lintas yang bergerak di tulang punggung adalah yang bergerak antara berbagai Distribusi-lapisan perangkat. Untuk itu, inti juga harus tidak pernah digunakan untuk mengimplementasikan filter lalu lintas seperti daftar akses - ini harus menerapkan pada lapisan yang lain sebagai gantinya. 

Untuk meringkas, core layer harus: 

Digunakan untuk menyediakan switching berkecepatan tinggi.

Memberikan keandalan dan toleransi kesalahan.

Tumbuh dengan menggunakan lebih cepat, dan tidak lebih, peralatan.

Jangan pernah menerapkan kinerja menurun elemen seperti daftar akses.

gambar.3 core layer

Distribution Layer

Pada layer ini sering disebut juga workgroup layer, merupaan titik komunikasi antara access layer dan core layer. Fungsi utamanya adalah routing, filtering, akses WAN, dan menentukan akses core layer jika diperlukan. Menentukan path tercepat/terbaik dan mengirim request ke core layer. Core layer kemudian dengan cepat mengirim request tersebut ke service yang sesuai.

• Lapisan distribusi bertanggung jawab untuk routing. Hal ini juga memberikan kebijakan berbasis jaringan konektivitas, termasuk:
• Packet filtering (firewall): paket Proses dan mengatur pengiriman paket berdasarkan sumber dan tujuan informasi untuk menciptakan batas jaringan.
• QoS: Router atau layer 3 switch dapat membaca paket dan memprioritaskan pengiriman, berdasarkan kebijakan yang ditetapkan.
• Access Layer Agregasi Point: lapisan ini melayani titik agregasi untuk switch layer desktop.
• Kontrol Broadcast dan Multicast: lapisan ini berfungsi sebagai batas untuk siaran dan domain multicast.
• Gateway Aplikasi: lapisan ini memungkinkan Anda untuk membuat gateway protokol dari dan arsitektur jaringan yang berbeda.
• Lapisan distribusi juga melakukan antrian dan menyediakan manipulasi paket dari lalu lintas jaringan.

Hal ini di lapisan ini di mana Anda mulai melakukan kontrol atas transmisi jaringan, termasuk apa yang masuk dan apa yang keluar dari jaringan. Anda juga akan membatasi dan menciptakan broadcast domain, membuat virtual LAN, jika perlu, dan melakukan berbagai tugas manajemen, termasuk mendapatkan ringkasan rute. Dalam ringkasan rute, Anda menggabungkan lalu lintas dari subnet banyak ke dalam koneksi jaringan inti. Pada router Cisco, perintah untuk mendapatkan ringkasan routing adalah menunjukkan ringkasan ip route. Anda dapat berlatih melihat informasi routing menggunakan simulator ujian CCNA router gratis yang tersedia dari SemSim.com . Anda juga dapat menentukan bagaimana router memperbarui tabel routing masing-masing dengan memilih protokol routing tertentu. 

Contoh Cisco spesifik peralatan layer distribusi meliputi 2600,4000, 4500 router seri

gambar. 4 distribution layer

Access Layer

Pada layer ini menyediakan aksess jaringan untuk user/workgroup dan mengontrol akses dan end user local ke Internetwork. Sering di sebut jugadesktop layer. Resource yang paling dibutuhkan oleh user akan disediakan secara local. Kelanjutan penggunaan access list dan filter, tempat pembuatan collision domain yang terpisah (segmentasi). Teknologi seperti Ethernet switchingtampak pada layer ini serta menjadi tempat dilakukannya routing statis. Kebetulan dalam jaringan Internal UAD sudah menerapkan desain tersebut diatas dengan detail spesifikasi teknis sbb:

• Core Layer di tangani mesin core.uad.ac.id BSD Minded dipadukan denganCisco Catalyst L3 (support multilayer) [118.97.x.x] dimana menangani jalur backbone utama ke ISP dan jalur Inherent
• Distribution Layer di tangani mesin router Mikrotik 3.23 level 6 menangani routing terpusat, jadi semua unit /lokasi tidak ada NAT kecuali untuk Lab, sehingga kita bisa terhubung ke semua device pada masing-masing unit /kampus.
• Access Layer ditangani mesin Mikrotik Router 3.23 level 6 dengan di bantumanagable switch besutan Nortel dengan spesifikasi Nortel 2550T menangani VLAN di masing-masing kampus.

Lapisan akses berisi perangkat yang memungkinkan kelompok kerja dan pengguna untuk menggunakan layanan yang diberikan oleh distribusi dan lapisan inti. Pada lapisan akses, Anda memiliki kemampuan untuk memperluas atau kontrak collision domain menggunakan repeater, hub, atau switch standar. Berkenaan dengan lapisan akses, switch bukan sebuah perangkat bertenaga tinggi, seperti yang ditemukan pada lapisan inti. Sebaliknya, switch adalah versi lanjutan dari hub.

Sebuah domain tabrakan menggambarkan sebagian dari jaringan Ethernet pada layer 1 dari model OSI dimana setiap komunikasi yang dikirim oleh sebuah node dapat dirasakan oleh node lain pada jaringan. Hal ini berbeda dari broadcast domain yang menjelaskan setiap bagian dari jaringan di layer 2 atau 3 dari model OSI mana node dapat disiarkan ke setiap node pada jaringan. 

Pada lapisan akses, Anda dapat:

• Aktifkan MAC address filtering: Adalah mungkin untuk program switch untuk memungkinkan hanya sistem tertentu untuk mengakses LAN yang terhubung.
• Buat collision domain yang terpisah: Switch dapat membuat collision domain yang terpisah untuk setiap node terhubung untuk meningkatkan kinerja.
• Bandwith Berbagi: Anda dapat memungkinkan koneksi jaringan yang sama untuk menangani semua data.
• Menangani beralih bandwidth: Anda dapat memindahkan data dari satu jaringan ke yang lain untuk melakukan load balancing.

E. Perencanaan dan Penyambungan Sebuah Jaringan Local.

PERANCANGAN JARINGAN LAN

Jaringan lokal atau Local Area Network adalah sekumpulan dua atau lebih komputer yang berada dalam batasan jarak lokasi satu dengan yang lain, yang saling terhubung langsung atau tidak langsung. LAN dibedakan atas cara komputer tersebut saling terkoneksi, baik secara logik maupun fisik. Komputer dalam sebuah LAN bisa berupa PC, Macintosh, Unix, Minicomputer, Mainframe ataupun hardware lain dengan arsitektur yang berbeda, walaupun ada batasan dalam setiap mesin untuk saling terkoneksi dengan mesin lain berupa batasan fisik dan logik. Sebuah PC atau komputer dalam sebuah LAN disebut sebagai node, node bisa berupa server atau workstation yang kadang disebut sebagai station saja. Minicomputer atau Mainframe berfungsi sebagai host untuk sebuah dumb-terminal atau PC (diskless workstation). LAN yang mengkoneksikan node melalui jaringan publik telepon atau dedicated biasa disebut sebagai Wide Area Network (WAN).

Node terkoneksi ke jaringan melalui Network Interface Card (NIC) atau network adapter. NIC diinstall di expansion-slot komputer, beberapa vendor komputer membuat NIC yang sudah terpasang on-board di dalam papan induknya. NIC terkoneksi ke jaringan secara langsung atau tidak langsung. Setiap node minimal mempunyai satu interface, tidak tertutup kemungkinan sebuah node dipasang dua atau lebih interface untuk koneksi yang simultan ke beberapa jaringan sekaligus. Kemungkinan ini menjadi salah satu solusi alternatif untuk menggantikan dedicated-router dengan sebuah PC yang berfungsi sebagai router.

1. Topologi

Dalam kaitannya dengan konfigurasi, tipe LAN dibagi menjadi dua bagian:

ü Kaitan administrasi antar node, jaringan server-base dan jaringan peer-to-peer.

ü Kaitan fisik dan logik antar node, ditentukan oleh bagaimana logika/fisik data melewati jaringan yang dibedakan oleh arsitektur jaringan berupa Ethernet, Token-Ring atau FDDI dll, dan tipe logik jaringan bus, ring atau star.

Dalam jaringan server-base sebuah server mengatur akses resource (file dan print) untuk workstation. Server menjalankan Network Operating System (NOS) untk menyediakan layanan dan mengotentifikasi workstation/user dan klien menjalankan software NOS-client. Server bisa berbentuk dedicated yang berfungsi hanya sebagai server, contohnya server Novell NetWare, ada juga yang mempunyai dua fungsi sekaligus bisa dipakai sebagai layaknya sebuah workstation. NOS yang non-dedicated lebih banyak disukai pengguna, contoh yang non-dedicated adalah Windows NT Server dan hampir semua mesin Unix dan Linux.

Peer-to-peer network atau disingkat peer-network merupakan contoh jaringan yang lebih egaliter, semua node bisa bertindak sebagai server maupun workstation dan tidak ada autentifikasi terpusat, autentifikasi diatur tersendiri di setiap node yang memberikan layanan. Server yang dimaksud di sini bukanlah benda fisik tetapi sebuah terminologi dimana node yang memberikan layanan dinamakan server dan node yang mengakses layanan tersebut dinamakan klien. Secara simultan sebuah node dapat menjalankan layanan server dan klien.
Topologi jaringan dibedakan atas layout antar node secara fisik dan logik. Secara fisik topologi jaringan berupa sistem bus, ring, star ataupun campuran.

• Sistem bus menggunakan media yang dipakai bersama antar node, contohnya jaringan 10Base-2 dan 10base-5 yang menggunakan kabel coaxial.

• Sistem ring menggunakan koneksi antar node berbentuk melingkar, sistem ini dikembangkan oleh IBM.

• Sistem star menggunakan konsentrator untuk koneksi semua node, konsentrator ini bisa berupa hub ataupun switch. Topologi logik jaringan dibedakan atas bagaimana data dilewatkan melalui jaringan. Secara fundamental hanya ada dua topologi logik yaitu:

• Bus, sistem ini menggunakan metoda broadcast ke jaringan untuk komunikasi data dari node ke node. Setiap node akan menerima data dari broadcast ini dan akan diabaikan jika memang bukan tujuannya. Broadcast yang berlebihan bisa mengurangi kinerja jaringan, karena kondisi ini dikenal metoda switching untuk mengurangi broadcast (berlaku hanya pada jaringan kabel).

• Ring, sistem ini menggunakan metoda token-passing dimana data yang dikirim akan berputar melalui node ke node sampai node tujuan ditemukan.
Topologi logik pada implementasinya secara fisik bisa berbeda, misalnya topologi ethernet bus menggunakan kabel UTP dan concentrator hub (secara fisik topologinya adalah star). Topologi logik jauh berkembang lebih pesat dibandingkan dengan topologi fisik.

2. Arsitektur Jaringan

Arsitektur Jaringan terdiri dari perkabelan, topologi, media metoda akses dan format paket. Arsitektur yang umum digunakan dalam jaringan adalah berbasis kabel elektrik, melalui perkembangan teknologi optik kini banyak digunakan juga serat kabel optik sebagai media alternatif beserta kelebihan dan kekurangannya. Arsitektur Jaringan berada pada masa kondisi transisi. ARCnet, Ethernet dan Token-Ring merupakan salah satu contoh arsitektur lama yang akan segera digantikan dengan arsitektur lain dengan kecepatan yang lebih tinggi.
          Arsitektur Jaringan yang sekarang banyak dipakai, meskipun dianggap obsolete, mendukung transmisi mulai dari 2,5 Mbps untuk jaringan ARCnet, 10 Mbps Ethernet dan 16 Mbps untuk jaringan Token-Ring. Arsitektur Jaringan ini telah dikembangkan untuk kinerja yang lebih tinggi, pada jaringan ARCnet ditingkatkan menjadi ARCnet Plus 20Mbps dan Ethernet ditingkatkan menjadi 100 Mbps Fast Ethernet dan 1000 Mbps dengan nama Gigabit Ethernet.
Selain pengembangan yang sudah ada, juga mulai diimplementasikan arsitektur baru seperti serat optik atau Fiber Distributed Data Interface (FDDI) dan Asynchronous Transfer Mode (ATM). Teknologi terakhir untuk serat optik adalah Synchronous Optical Network (SONET). Selain jaringan kabel tembaga dikenal juga jaringan nirkabel atau wireless. Jaringan nirkabel menggunakan sistem transmisi gelombang radio dan gelombang mikro (microwave). Serat optik mempunyai kelebihan yang sama dengan nirkabel dibandingkan jaringan kabel tembaga yaitu jangkauan jarak yang lebih jauh. Serat optik banyak dipakai untuk lintas pulau dan lintas negara yang lebih sering disebut kabel-laut, sedangkan nirkabel menggunakan komunikasi satelit. Kelemahan komunikasi satelit dibandingkan kabel-laut adalah komunikasi satelit mempunyai delay waktu yang lebih tinggi.

Di awal millenium ketiga ini kita sudah menikmati jaringan kabel, jaringan optik dan jaringan nirkabel radio. Mungkin suatu saat kita akan sempat menikmati teknologi baru selain ketiga teknologi jaringan di atas, semoga.

3. Perangkat Keras

Perangkat keras jaringan yang berbasis PC adalah komputer itu sendiri, kartu jaringan, kabel, konektor, konsentrator kabel, pelindung dan perlengkapan tambahan (tools).

Komputer yang dipakai dalam jaringan umumnya mempunyai spesifikasi kelas AT dengan prosesor 80386 ke atas, kelas prosesor ini mampu memproses data dengan sistem arsitektur 32 bit. Untuk stations atau dumb-terminal bisa lebih rendah spesifikasinya.

Kartu jaringan atau Network Interface Card (NIC) menjadi syarat utama komputer tergabung dalam sebuah jaringan, setiap komputer minimal mempunyai satu kartu. Kartu jaringan dipasang harus sesuai dengan arsitektur jaringan yang dipakai, kartu Ethernet tidak bisa dipasang di jaringan Token-Ring. Umumnya kartu ARCnet dan Ethernet relatif lebih murah dibandingkan dengan kartu Token-Ring, sedangkan kartu Serat Optik jauh lebih mahal dibandingkan dengan komputer itu sendiri.

Kabel yang digunakan bervariasi sesuai dengan topologi logik jaringan, jaringan Ethernet Bus menggunakan kabel RG-58 atau thin-net coaxial, RG-8 atau thick-net, sering juga disebut dengan Yellow Cable. ARCnet juga menggunakan kabel rg-58 tetapi menggunakan sebuah consentrator. Saat ini ARC sudah sangat jarang dipakai. Kabel jaringan yang paling banyak dipakai sekarang adalah Unshielded Twisted Pair (UTP) atau pasangan kabel berpilin tanpa pelindung. Untuk pemakaian luar gedung digunakan Shielded Twisted Pair (STP). Dalam beberapa kondisi tertentu terdapat pemakaian drop-cable di jaringan thick-net dan patch-cable di jaringan UTP.

Konektor yang dipakai dalam jaringan harus sesuai dengan jenis kabel dan jenis NIC. Beberapa konektor tertentu harus disertakan dengan pemasangan grounding untuk menghindari imbas listrik atau petir.

Selain peralatan fisik juga dibutuhkan peralatan bantuan untuk pengerjaan pemasangan kabel seperti crimper, AVOmeter dan network tester. Network tester cukup mahal, bisa ribuan dollar, untuk jaringan kecil bisa cukup dengan AVOmeter saja untuk memastikan kondisi sambungan yang dilakukan crimper layak digunakan.

4. Perangkat Lunak

Perangkat lunak jaringan terdiri dari driver interface (NIC), Sistem Operasi Jaringan atau Network Operating System (NOS), Aplikasi Jaringan, Aplikasi Manajemen dan Aplikasi Diagnostik/Monitoring dan Aplikasi Backup. Beberapa dari elemen-elemen ini terbundel dalam satu paket NOS dan sebagian berbentuk sebagai third-party software.

Driver menjembatani kartu jaringan dengan perangkat lunak jaringan di sisi server maupun workstation. Driver kartu jaringan spesifik terhadap jenis kartu jaringan dan sistem operasi yang dipakai, biasanya selain disediakan oleh vendor pembuat kartu tersebut juga kadang disediakan oleh vendor sistem operasi jaringan. Jika anda kehilangan driver NIC tersebut anda masih bisa mencari melalui internet ke situs vendor tersebut atau ke situs NOS-nya.

Jenis driver yang dikembangkan ada dua buah yaitu Open Data-Link Interface (ODI) dan Network Driver Interface Specification (NDIS). Network Operating System berjalan di server dan bertanggungjawab untuk memproses request, mengatur jaringan, dan mengendalikan layanan dan device ke semua workstation. NOS bisa saja merubah file system yang dipakai di workstation secara transparan, misalnya pada sistem Novell Netware, workstation menggunakan Windows dengan filesystem FAT dan server menggunakan Netware File System, contoh lain yaitu koneksi Windows ke Linux Samba.

Setiap workstation membutuhkan aplikasi NOS client untuk dapat berkomunikasi dengan server. Aplikasi ini sering juga disebut sebagai shell, redirector, requestor atau client. Pada umumnya NOS client sudah terbundel dalam sistem operasi, misalnya Samba client di Windows sudah termasuk dalam Explorer.

Network Aware Application adalah bundel aplikasi server yang didesain khusus untuk sistem jaringan. Aplikasi ini mempunyai sifat aware terhadap sistem jaringan seperti pencatatan akses, pembatasan akses tertentu, dll. Aplikasi yang canggih dalam dunia client/server bahkan bisa membagi proses ke mesin-mesin lain yang terpisah. Di Linux contohnya adalah proyek Beowulf.
Network Management Software adalah perangkat lunak yang berfungsi memonitor jaringan. Elemen yang dimonitor bisa berupa aktivitas jaringan, hidup/matinya node, dll. Protokol Simple Network Management Protocol berfungsi untuk hal ini, jika semua node mendukung SNMP-agent maka perangkat lunak monitoring dapat memantau semua aktivitas yang terjadi di node misalnya kinerja processor, penggunaan RAM, trafik input/output dll. Salah satu aplikasi ini yang dikembangkan di Linux adalah NetSaintdan MRTG (Multi Router Traffic Grapher). Aplikasi Backup dalam NOS menjadi salah satu hal yang penting dalam jaringan, NOS biasanya sudah membundel aplikasi ini dalam paketnya. Backup bisa dilakukan secara software ataupun hardware, secara software seorang admin bisa melakukan remote backup ke mesin lain secara berkala, secara hardware backup biasanya dilakukan dengan disk-mirroring.

5. Pengembangan

Pengembangan jaringan meliputi 4 tahap yang harus dilalui untuk mendapatkan hasil yang sempurna dalam jaringan. Keempat tahap tersebut adalah planning (perencanaan), design (perancangan), implementation (implementasi) dan operation (operasional).

a. Perencanaan

Tahap awal ini bertujuan untuk mendapatkan needs (kebutuhan), keinginan (desirability) dan kepentingan (interest). Untuk mendapatkan ketiga hal ini harus dilakukan survey ataupun wawancara terhadap user. Selain itu harus ditentukan pendekatan yang paling feasible untuk tahapan selanjutnya.

Satu langkah yang paling penting dalam perencanaan jaringan ini adalah pencarian/investigasi dalam konteks sebelum jaringan terbentuk. Investigasi ini ditujukan untuk mencari pola kerja, alur, trafik dan kemungkinan bottleneck di dalam jaringan, selain itu investigasi ini bisa membantu dalam kemungkinan kebutuhan di masa selanjutnya. Berbicara dengan user langsung akan mendapatkan input yang lebih signifikan tentang kebutuhan mereka, keinginan dan mungkin juga ketakutan user. Sebagai admin anda harus bekerjasama dengan user.

Keputusan terhadap sistem jaringan bisa dilakukan dengan dua hal, memenuhi kebutuhan secara langsung atau memenuhi kebutuhan melalui hal yang bersifat alternatif. Dalam beberapa kondisi investasi di awal mungkin lebih besar dibandingkan dengan operasional yang ada, tapi di masa mendatang investasi maupun operasional selanjutnya bisa jauh lebih kecil. Selain kebutuhan di atas juga harus didefinisikan batasan yang ada seperti perangkat yang ada, kemampuan user, kondisi lingkungan seperti suhu dan kelembaban dll.

Langkah selanjutnya adalah merancang biaya dengan batasan faktor-faktor kebutuhan dan keinginan di atas. Elemen-elemen yang menyangkut pembiayaan antara lain:

• Kabel, biaya kabel itu sendiri dan proses instalasinya, bisa terjadi biaya instalasi lebih tinggi dari biaya kabel itu sendir.

• Perangkat Keras, seperti komputer, NIC, terminator, hub dll.

• Perangkat Lunak, NOS, client dan berbagai aplikasinya.

• Pelindung Jaringan, seperti Uninterruptible Power System (UPS), anti petir, spark arrester.

• Biaya habis, biaya konsultan, arsitek maupun operator pada saat instalasi.

• Biaya berjalan, seperti biaya bulanan bandwidth, listrik, AC, gaji admin dan operator.

• Biaya pelatihan untuk administrator dan user.

Selain elemen-elemen di atas ada satu yang sering dilupakan yaitu biaya downtime. Downtime terjadi pada saat pemindahan dari sistem lama ke sistem baru, pada saat downtime ini terjadi pengurangan produktifitas karena user harus menunggu sistem yang baru berjalan dan pada saat sistem baru ini mendapatkan kegagalan, sementara sistem harus dikembalikan ke keadaan semula.

b. Perancangan

Tahap ini merupakan detail perencanaan di atas. Dalam tahap ini faktor-faktor yang ada dalam perencanaan dijabarkan secara detail untuk kebutuhan tahap selanjutnya pada saat implementasi. Perancangan jaringan adalah proses yang mystic-mixture art, science, keberuntungan (luck) dan accident (terjadi begitu saja). Meskipun penuh dengan proses yang misterius ada banyak jalan dan strategi untuk melaluinya.

Jumlah node dan pendelegasian tugas. Isu yang banyak dikenal dalam perancangan jaringan adalah jumlah node/titik yang ada. Dari jumlah node yang ada bisa kita definisikan tugas yang harus dikerjakan oleh setiap node, misalnya karena jumlah node sedikit print-server cukup satu disambungkan di server atau di salah satu workstation. Jika jumlah node lebih banyak ada kemungkinan terjadi duplikasi tugas untuk dibagi dalam beberapa segmen jaringan untuk mengurangi bottleneck.

Pendefinisian Operasional Jaringan. Langkah yang bagus jika anda mendapatkan perhitungan sumber daya dan pemakaian jaringan. Perhitungan ini berkaitan dengan spesifikasi perangkat keras yang akan dipakai seperti apakah harus menggunakan switch daripada hub, seberapa besar memory yang dibutuhkan, apakah dibutuhkan kabel riser fiber optik karena jaringan menyangkut bangunan berlantai banyak, dan sebagainya.

Pendefinisian Administrasi Keamanan. Tipe keamanan jaringan berkaitan banyak dengan jenis autentifikasi dan data dalam jaringan. Selain ancaman terhadap jaringan dari arah luar juga harus diperhatikan ancaman dari arah dalam, dari user jaringan itu sendiri. Pertimbangan terhadap keamanan ini juga mempengaruhi pemakain peralatan baik secara fisik dan logik. Secara fisik misalnya penggunaan switch lebih aman terhadap proses sniffing dari satu node ke broadcast jaringan, selain meningkatkan kinerja jaringan (pengurangan broadcast yang berlebihan), secara logik misalnya penggunaan protokol jaringan yang dipakai (apakah cukup protokol TCP/IP saja?), pemakaian protokol yang secure yang dienkrip seperti SSH (Secure SHell), SSL (Secure Socket Layer) dan PGP (Pretty Good Privacy).

Pendefinisian Administratif Jaringan. Untuk kelancaran operasional jaringan harus ada pembagian tugas dalam memaintenance jaringan, baik yang menyangkut perangkat lunak, standar prosedur maupun yang berkaitan dengan sumber daya manusia seperti administrator dan operator. Aspek-aspek yang berkaitan dengan operasional ini antara lain:

• Perawatan dan backup, kapan, siapa dan menggunakan apa.

• Pemantauan software dan upgrade untuk memastikan semua software aman terhadap bugs.

• Standar prosedur untuk kondisi darurat seperti mati listrik, virus ataupun rusaknya sebagian dari alat.

• Regulasi yang berkaitan dengan keamanan, seperti user harus menggunakan password yang tidak mudah ditebak atau penggantian password secara berkala.

Checklist dan Worksheet. Checklist dan Worksheet berfungsi sebagai catatan kebutuhan, kejadian dan prosedur yang terjadi dalam jaringan, biasanya berbentuk form yang diisi oleh user ataupun siapa saja yang berkaitan dengan kejadian yang terjadi. Checklist dapat digunakan dalam memproses kegiatan yang terjadi untuk bahan pelaporan dan evaluasi. Setelah jaringan terbentuk bisa saja sistem manual ini dipindahkan dalam bentuk digital menjadi Frequently Ask Questions (FAQ) dan trouble-ticket. Beberapa vendor NOS tertentu membuat sistem checklist yang bisa dipakai langsung oleh user. Di sisi operator jaringan ada juga yang menggunakan sistem maintenance sheet yang digunakan oleh operator/admin untuk memastikan prosedur perawatan berjalan sempurna.

c. Implementasi

Pemasangan jaringan secara aktual terjadi pada tahap implementasi. Di tahap ini semua rencana dan rancangan diterapkan dalam pekerjaan fisik jaringan.
Beberapa pertimbangan dan saran dalam melakukan instalasi jaringan:

• Tetap informasikan ke user apapun yang terjadi selama pemasangan.
• Dapatkan diagram eksisting jaringan, jika terjadi kemungkinan kabel yang sudah eksis tetap bisa dipakai atau digunakan sebagai backup/cadangan
• Tes semua komponen sebelum dipasang dan tes kembali setelah komponen terpasang.
• Kabel dan komponen harus dipasang oleh orang yang mengerti tentang hal tersebut.
• Jangan melanjutkan ke langkah berikutnya sebelum memastikan langkah sebelumnya telah benar-benar selesai.
• Catat dengan eksak perangkat keras yang dipasang termasuk aksesorisnya, seperti catu daya (power suplly), patch cable, konektor dsb.
• Catat masing-masing komponen yang terinstall termasuk spesifikasi dan lokasinya.
• Setelah semua terpasang tes secara menyeluruh dalam jaringan.
• • Install aplikasi dalam jaringan dan lakukan tes. Jangan melakukan tes dengan data yang sebenarnya, gunakan fake-data.