Jaringan Ethernet

Apa itu jaringan Ethernet?

Jaringan Ethernet menjadi jaringan LAN standard yang sangat popular saat ini. Dibanding dengan kompetitornya di masa 20 tahun yang lalu yaitu jaringan Token Ring, jaringan Ethernet telah memenangkan pertarungan ini dikarenakan sifat / karakteristic superiornya; kemudahan dan biaya murah tapi handal. Sehingga jaringan Ethernet lebih banyak dipakai pada jaringan local LAN maupun jaringan LAN yang terhubung dan membentuk jaringan WAN. Dari spesifikasi komersil aslinya dengan kemampuan transfer data hanya sampai 10 Mbps, sampai jaringan Ethernet dengan kemampuan 10 Gigabit per-second sekarang ini, jaringan Ethernet telah berevolusi dan menjadi protocol Ethernet paling popular sejauh ini.

Bekerja pada layer 1 dan 2

Jaringan Ethernet mendefinisikan kedua layer 1 (Physical layer) dan layer2 (Data Link Layer) dari moel referensi OSI. Layer Phyisical dan Data link layer bekerja bersama-sama untuk memberikan fungsi pengiriman data melewati berbagai jenis jaringan fisik. Beberapa detail fungsi fisik harus dipenuhi terlebih dahulu sebelum suatu komunikasi terjadi, seperti kabel jaringan, jenis-2 konektor yang dipakai pada ujung-2 kabel, dan begitu juga level voltage dan arus yang dipakai untuk encode binary 0 dan 1.
Data Link layer mendifinisikan protocol-2 atau aturan-2 untuk menentukan kapan suatu komputer boleh menggunakan jaringan fisik saat komputer tidak seharusnya menggunakan jaringan, dan bagaimana untuk mengetahui error yang terjadi selama transmisi data.

Varian teknology Ethernet

Istilah Ethernet merujuk kepada keluarga protocol dan standards yang secara ber-sama-2 mendifinisikan layer physical dan Data link dari jenis LAN yang paling popular. Ada Banyak varian Ethernet yang meliputi:
1. 10 Base-T
2. Fast Ethernet
3. Gigabit Ethernet

Jaringan Ethernet 10Base-T

Jaringan Ethernet 10-baseT mengijinkan kita memakai kabel telpon yang sudah ada, atau kabel yang lebih murah jika dibutuhkan kabel baru. Jaringan Ethernet 10-BaseT menggunakan piranti apa yang disebut HUB. Jaringan fisik Ethernet 10-BaseT menggunakan Ethernet Card atau NIC (Network Interface Card) pada komputer, perkabelan dan sebuah HUB (yang merupakan salah satu piranti jaringan yang paling kuno).
HUB yang dipakai pada jaringan Ethernet 10-BaseT pada dasarnya adalah Repeater multiport. Hal ini berarti bahwa HUB adalah semata-2 piranti penguat sinyal elektrik yang masuk kepada salah satu port dan disebarkan ke seluruh port dari HUB tersebut, sehingga tabrakan (collision) sangat mungkin saja terjadi.

Perkabelan jaringan Ethernet 10Base-T

Jaringan Ethernet 10-BaseT menggunakan kabel UTP kategori 5 dengan konektor RJ-45.

• Kabel yang dipakai untuk menghubungkan komputer kepada HUB menggunakan kabel Straight-through
• Kabel yang menghubungkan antar HUB menggunakan kabel cross.

Diagram Cabling – Jaringan Ethernet

Pada beberapa jenis HUB atau Switch sekarang ini telah menggunakan Autosensing – yang mengenali jenis kabel anda, jadi tidak harus menggunakan kabel cross – cukup menggunakan kabel straight through untuk semua sambungan.

Collision menjadi masalah kinerja HUB

Jaringan Ethernet 10-Base2; 10Base5; dan 10BaseT tidak akan bisa berjalan tanpa adanya CSMA/CD. Akan tetapi dengan algoritma CSMA/CD, Ethernet menjadi lebih tidak effisien pada beban yang lebih tinggi, Ethernet akan menjadi lambat saat beban jaringan mulai melebihi pemakaian 30%.

Logika CSMA/CD

Bagaimana CSMA/CD logic membantu menjaga terjadinya collision (tabrakan) begitu juga bagaimana dia bereaksi jika suatu tabrakan terjadi. Layaknya jalan raya dua arah, begitu juga yang terjadi pada jaringan HUB yang rentan terjadi tabrakan. Algoritma CSMA/CD bisa dijelaskan sebagai berikut:

1. Suatu piranti jaringan dengan frame data yang akan dikirim, terlebih dahulu mendengarkan jaringan apakah sedang sepi atau tidak.
2. Jika jaringan Ethernet tidak lagi sibuk, pengirim mulai mengirimkan frame data kepada jaringan.
3. Si pengirim mencermati untuk meyakinkan apakah terjadi tabrakan atau tidak.
4. Segera saat si pengirim mengetahui terjadi suatu tabrakan, mereka masing-2 mengirim sinyal Jamming (sinyal kemacetan jalur) untuk memastikan bahwa semua stasiun mengetahui bahwa telah terjadi tabrakan.
5. Segera setelah sinyal jamming dikirim, setiap pengirim menghitung (timer) secara random dan menunggu selama itu pula sebelum mereka mulai mengirim frame kepada jaringan.
6. Jika timer sudah habis, maka proses dimulai lagi dari awal steppertama, begitu seterusnya sampai berhasil mengirim suatu data frame kepada alamat tertuju.

LAN Swith – mengurangi collisions

Istilah Collision domain mendifinisikan satu set piranti dalam suatu boundary yang memungkinkan data frame terjadi collisions. Semua piranti pada suatu jaringan 10Base2, 10Base5, dan 10Base-T yang menggunkaan HUB beresiko collisions antara frame yang mereka kirimkan, makanya semua piranti jaringan yang ada pada salah jenis jaringan Ethernet ini berada dalam satu collision domain.
Untuk itu muncullah LAN Switch yang bisa mengatasi masalah collisions domain ini dan juga masalah algoritma CSMA/CD dengan jalan menghilangan kemungkinan terjadinya collision. Tidak seperti HUB, Switch tidak menciptakan shared bus, Swicth memperlakukan setiap port sebagai sebuah bus yang terpisah. Switches menggunakan memory buffer untuk memegang data frame yang datang, sehingga jika ada dua piranti yang tergubung pada Switch secara bersamaan mengirimkan data, switch akan mengirim satu frame dan memegang frame kedua kedalam memory buffer, kemudian menunggu untuk mengirim frame kedua sampai frame pertama tadi selesai dikirim sehingga tidak akan pernah terjadi collisions.

Full-Duplex – menghilangkan collisions

Spesifikasi aslinya dari Ethernet adalah menggunakan shared bus, dimana pada saat yang sama hanya ada satu frame saja yang bisa dikirim atau lajim disebut sebagai Half-Duplex. LAN Switch dengan hanya satu piranti untuk setiap port yang terhubung pada switch memungkinkan operasi Full-Duplex. Full-Duplex berarti bahwa Ethernet card dapat mengirim dan menerima frame secara bersamaan.

Kesimpulan Jaringan Ethernet

Protocol-2 physical layer mendifinisikan bagaimana untuk mengirimkan data melewati medium fisik. Protocol-2 data link layer membuat jaringan fisik tersebut berguna dengan cara mendefinisikan bagaimana dan kapan jaringan fisik tersebut digunakan. Jaringan Ethernet mendifinisikan layer pertama dari model OSI berfungsi untuk jaringan Ethernet, termasuk perkabelan, konektor, level voltase, dan batas jarak kabel, dan juga banyak fungsi penting dari layer 2 model OSI.