Datalink Fix

BAB 1 PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Perkembangan teknologi telekomunikaasi yang semakin pesat pada masa sekarang ini menyebabkan munculnya sistem–sistem yang memungkinkan kita untuk dapat saling berhubungan antara satu dengan yang lainnya. Salah satu aplikasinya adalah dalam hal komunikasi data. Pada jaman dulu, komunikasi data dilakukan dengan standard yang berbeda-beda. Rancangan aturan / acuan yang dibuat tentunya sesuai dengan kebutuhan masing–masing, dan hal ini dapat dilakukan karena belum adanya acuan/standard yang baku. Namun, adanya acuan sistem yang tidak sama menyebabkan kurang optimalnya proses dan hasil transmisi saat melakukan komunikasi data dengan pihak lain, yang juga memiliki acuan komunikasi yang berbeda. Oleh sebab itu, dibuatlah suatu bakuan untuk menyeragamkan komunikasi data, yang dapat dipakai oleh semua pengguna jasa telekomunikasi dalam lingkup komunikasi data. Salah satu model bakuan / referensi untuk komunikasi data adalah model Osi (Open System Interconection), yang dikeluarkan oleh ISO ( International Standard Organisation). Model OSI terdiri dari tujuh lapisan / layer, dimulai dari Physical Layer. Data Link, Network, Transport, Session, presentation, dan application layer. Pada makalah ini, akan dibahas mengenai lapisan kedua dari model OSI, yaitu data link layer, yaitu layer penghubung antara physical layer dengan lapisan / layer di atasnya. Pada lapisan ini, terdapat protokol dengan suatu mekanisme yang bertujuan untuk menjamin transmisi data yang bebas dari kesalahan, menuju lapisan yang lebih tinggi. 1.2 Rumusan Masalah Berdasarkan latar belakang di atas, maka didapatkan rumusan masalah sebagai

berikut :

1. Bagaimana penjelasan tentang Data Link Protokol pada Data Link Layer

1

2. Macam–macam standar / bagian yang terdapat pada Data Link Protokol. 1.3

Ruang Lingkup Pembahasan mengenai Data Link Protokol. Dengan batasan sebagai berikut :

-

Materi yang dibahas hanya mengenai data link protokol dan bagian-bagiannya.

-

Model OSI yang dibahas secara umum dan singkat hanya sebagai pengantar.

-

Tidak membahas lapisan-lapisan lain dari Model OSI.

1.4

Tujuan Mengetahui penjelasan tentang data link protokol sebagai protokol dari data link

layer beserta bagian-bagiannya.

2

BAB II DASAR TEORI 2.1 DATA LINK LAYER Lapisan data-link (data link layer) adalah lapisan kedua dari bawah dalam model OSI, yang dapat melakukan konversi frame-frame jaringan yang berisi data yang dikirimkan menjadi bit-bit mentah agar dapat diproses oleh lapisan fisik. Lapisan ini merupakan lapisan yang akan melakukan transmisi data antara perangkat-perangkat jaringan yang saling berdekatan di dalam sebuah wide area network (WAN), atau antara node di dalam sebuah segmen local area network (LAN) yang sama. Lapisan ini bertanggungjawab dalam membuat frame, flow control, koreksi kesalahan dan pentransmisian ulang terhadap frame yang dianggap gagal. MAC address juga diimplementasikan di dalam lapisan ini. Selain itu, beberapa perangkat seperti Network Interface Card (NIC), switch layer 2 serta bridge jaringan juga beroperasi di sini. Lapisan data-link menawarkan layanan pentransferan data melalui saluran fisik. Pentransferan data tersebut mungkin dapat diandalkan atau tidak: beberapa protokol lapisan data-link tidak mengimplementasikan fungsi Acknowledgment untuk sebuah frame yang sukses diterima, dan beberapa protokol bahkan tidak memiliki

fitur

pengecekan

kesalahan

transmisi

(dengan

menggunakan

checksumming). Pada kasus-kasus tersebut, fitur-fitur acknowledgment dan pendeteksian kesalahan harus diimplementasikan pada lapisan yang lebih tinggi, seperti halnya protokol Transmission Control Protocol (TCP) (lapisan transport). Tugas utama dari data link layer adalah sebagai fasilitas transmisi data mentah dan mentransformasi data tersebut ke saluran yang bebas dari kesalahan transmisi. Sebelum diteruskan ke Network Layer, lapisan data link melaksanakan tugas ini dengan memungkinkan pengirim memecah-mecah data input menjadi sejumlah data frame (biasanya berjumlah ratusan atau ribuan byte). Kemudian lapisan data link mentransmisikan frame tersebut secara berurutan dan memproses acknowledgement frame yang dikirim kembali oleh penerima. Karena lapisan fisik menerima dan mengirim aliran bit tanpa mengindahkan arti atau arsitektur 3

frame, maka tergantung pada lapisan data-link-lah untuk membuat dan mengenali batas-batas frame itu. Hal ini bisa dilakukan dengan cara membubuhkan bit khusus ke awal dan akhir frame. Data link layer berisi peraturan untuk line discipline, flow control dan error handling. a. Line Discipline (Rancangan tata tertib)

Beberapa tata tertib diperlukan dalam penggunaan link transmisi. Pada mode half-duplex, hanya satu stasiun yang dapat mentrasmisi pada suatu waktu. Baik mode half-duplex atau full-duplex, suatu stasiun hanya mentransmisi jika mengetahui bahwa receiver telah siap untuk menerima.  Point to Point Link Bila stasiun ingin mengirim data ke stasiun yang lain, maka pertama dilakukan penyelidikan (dinyatakan sebagai enq/enquiry) stasiun lain untuk melihat apakah siap menerima. Stasiun kedua merespon dengan suatu positive acknowledge (ack) untuk indikasi telah siap. Stasiun pertama kemudian mengirim beberapa data, sebagai suatu frame. Setelah beberapa data dikirim, stasiun pertama berhenti untuk menunggu hasilnya. Stasiun kedua menetapkan penerimaan data (ack) yang sukses. Stasiun pertama kemudian mengirim suatu message akhir transmisi (eot) yang menghentikan pertukaran dan mengembalikan sistem seperti semula. Bila terjadi error pada transmisi, suatu negative acknowledgment (nak) dipakai untuk mengindikasikan bahwa suatu sistim tidak siap menerima, atau data yang diterima error. Hal ini diperlihatkan sebagai garis tipis dalam gambar. Jika hal ini terjadi maka stasiun mengulang tindakan akhirnya atau mungkin memulai beberapa prosedur perbaikan error (erp). Garis tebal pada gambar memperlihatkan keadaan normal. Ada 3 fase dalam prosedur kontrol komunikasi ini : •

Establishment (penentuan) : memutuskan stasiun mana yang transmisi dan mana yang menerima dan apa receiver siap untuk menerima.

•

Data transfer : data ditransfer dalam satu atau lebih blok-blok acknowledgment. 4

•

Termination : membatasi koneksi logika (hubungan transmitterreceiver).

 Multipoint links Aturan umum yang dipakai dalam situasi ini yaitu poll dan select. •

Poll : primary meminta data dari suatu secondary.

•

Select

: primary mempunyai data untuk dikirim dan memberitahu

suatu secondary bahwa data sedang datang. Gambar 2.1 memperlihatkan konsep ini. Dalam 2.1a, primary mempoll suatu secondary dengan mengirim suatu message "poll". Dalam hal ini, secondary tidakpunya apa -apa untuk dikirim dan merespon dengan message "nak". Timing total untuk rangkaian ini : TN = tprop+ tpoll+ tproc + tnak+ tprop Dimana tprop = waktu penyebaran = t1 – t0= t5 – t4 tprop = waktu untuk transmisi suatu poll = t2 – t1 tproc = waktu untuk memproses poll sebelum acknowledgment = t3 – t2 tnak = waktu untuk transmisi suatu negative acknowledgment = t4 – t3 Transmisi dari primary harus menunjuk pada secondary yang dipilih; transmisi dari secondary harus menyamakan secondary tersebut. Gambar 2.1c, dimana ditunjukkan fungsi select. Gambar 2.1d, menunjukkan suatu teknik alternatif yaitu fast select, dimana message select termasuk data yang ditransfer. Teknik ini cocok untuk aplikasi-aplikasi dengan message-message pendek yang seringkali ditransmisi dan waktu transfer untuk message tersebut tidak lebih lama daripada waktu balasan.

5

Gambar 2.1. Serangkaian poll dan select. Bentuk lain dari line discipline, yaitu contention , dimana tidak ada primary tetapi hanya suatu kumpulan stasiun-stasiun peer keduanya baik transmitter dan receiver harus diidentifikasikan. Stasiun ini dapat mentransmisi jika jalur/line sedang bebas; kalau tidak maka harus menunggu. Teknik ini dapat ditemukan dalam pemakaian secara luas pada local network dan sistem satelit. b. Flow control Flow control adalah suatu teknik untuk memastikan/meyakinkan bahwa suatu stasiun transmisi tidak menumpuk data pada suatu stasiun penerima. Tanpa flow control, buffer dari receiver akan penuh sementara sedang memproses data lama. Karena ketika data diterima, harus dilaksanakan sejumlah proses sebelum buffer dapat dikosongkan dan siap menerima banyak data. Gambar 2.2a tiap tanda panah menyatakan suatu perjalanan frame tunggal. Suatu data link antara dua stasiun dan transmisinya bebas error. Tetapi

6

bagaimanapun, setiap frame yang ditransmisi semaunya dan sejumlah delay sebelum diterima. Gambar 5.4b suatu transmisi dengan losses dan error.

Gambar 2.2 Model dari transmisi frame Bentuk sederhana dari flow control, yaitu stop-and-wait flow control. Cara kerjanya : suatu entity sumber mentransmisi suatu frame. Setelah diterima, entity tujuan memberi isyarat untuk menerima frame lainnya dengan mengirim acknowledgment ke frame yang baru diterima. Sumber harus menunggu sampai menerima acknowledgment sebelum mengirim frame berikutnya. Entity tujuan kemudian dapat menghentikan aliran data dengan tidak memberi acknowledgment. Untuk blok-blok data yang besar, sumber akan memecah menjadi blokblok yang lebih kecil dan mentransmisi data dalam beberapa frame. Hal ini dilakukan dengan alasan :  Transmisi yang jauh, dimana bila terjadi error maka hanya sedikit data yang akan ditransmisi ulang.  Pada suatu multipoint line.  Ukuran buffer dari receiver akan terbatas.

7

Protocol Sliding Window Sliding-window flow control dapat digambarkan dalam operasi sebagai berikut : Dua stasiun A dan B, terhubung melalui suatu link full-duplex. B dapat menerima n buah frame karena menyediakan tempat buffer untuk n buah frame. Dan A memperbolehkan pengiriman n buah frame tanpa menunggu suatu acknowledgement. Tiap frame diberi label nomor tertentu. B mengakui suatu frame dengan mengirim suatu acknowledgement yang mengandung serangkaian nomor dari frame berikut yang diharapkan dan B siap untuk menerima n frame berikutnya yang dimulai dari nomor tertentu. Skema ini dapat juga dipakai untuk multiple frame acknowledge. Gambar 2.3 menunjukkan proses sliding-window. Anggap dipakai 3 bit penomoran, maka terdapat 0-7 nomor. Pada gambar, pengirim dapat mentransmit 7 buah frame, yang dimulai dengan frame ke 6. Setiap kali frame dikirim,

daerah

dalam

kotak

akan

menyusut;

setiap

kali

sebuah

acknowledgment diterima, daerah dalam kotak tersebut akan membesar.

Gambar 2.3 Proses Sliding-window. Gambar 2.4 menunjukkan suatu contoh, dimana dianggap ada 3 bit penomoran dan suatu ukuran window maksimum sebesar 7. A dan B mempunyai

window yang mengindikasi bahwa A boleh mengirim 7 buah frame, dimulai dengan frame ke 0 (f0). Setelah mengirim 3 buah frame (f0,f1,f2) tanpa acknowledgment, A telah menyusutkan window-nya menjadi 4 buah frame. Window ini menyatakan bahwa A boleh mentransmit 4 buah frame, dimulai dengan frame nomor 3; pada kenyataannya, saya siap menerima 7 frame, yang dimulai dengan frame nomor 3. Dengan acknowledgment ini, A kembali meminta izin untuk mentransmisi 7 frame masih, diawali dengan frame 3. A mulai mentransmisi frame 3, 4, 5 dan 6. B mengembalikan ACK 4, dimana mengakui frame 3, dan mengizinkan transmisi frame 4 sampai 2. Tetapi, pada waktu acknowledgment mencapai A, A sudah mentransmisi frame 4, 5 dan 6. Kesimpulannya

bahwa A hanya

boleh

membuka

window-nya

untuk

memperkenankan transmisi dari 4 frame, dimulai dengan frame 7.

Gambar 2.4. Contoh dari protokol sliding-window. Penjelasan-penjelasan diatas untuk transmisi dalam satu arah saja. Jika 2 stasiun menukar data, masing-masing membutuhkan 2 window : satu untuk transmisi data dan yang lain untuk menerima. Teknik ini dikenal sebagai piggy backing. Untuk multipoint link, primary membutuhkan masingmasing secondary untuk transmisi dan menerima.

c. Error Control Berfungsi untuk mendeteksi dan memperbaiki error-error yang terjadi dalam transmisi frame-frame. Ada 2 tipe error yang mungkin : •

Frame hilang : suatu frame gagal mencapai sisi yang lain.

•

Frame rusak : suatu frame tiba tetapi beberapa bit-bit-nya error.

Teknik-teknik umum untuk error control, sebagai berikut : •

Deteksi error : telah dibahas dalam chapter 4; dipakai CRC.

•

Positive acknowledgment : tujuan mengembalikan suatu positif acknowledgment untuk penerimaan yang sukses, frame bebas error.

•

Transmisi ulang setelah waktu habis : sumber mentransmisi ulang suatu frame yang belum diakui setelah suatu waktu yang tidak ditentukan.

•

Negative acknowledgment dan transmisi ulang : tujuan mengembalikan negative acknowledgment dari frame-frame dimana suatu error dideteksi. Sumber mentransmisi ulang beberapa frame. Mekanisme ini dinyatakan sebagai Automatic repeat Request (ARQ)

yang terdiri dari 3 versi : •

Stop and wait ARQ.

•

Go-back-N ARQ.

•

Selective-reject ARQ.

a. Stop and wait ARQ Berdasarkan pada teknik flow control stop and wait dan digambarkan dalam gambar 2.5. Stasiun sumber mentransmisi suatu frame tunggal dan kemudian harus menunggu suatu acknowledgment (ACK) dalam periode tertentu. Tidak ada data lain dapat dikirim sampai balasan dari stasiun tujuan tiba pada stasiun sumber. Bila tidak ada balasan maka frame ditransmisi ulang. Bila error dideteksi oleh tujuan, maka frame tersebut dibuang dan mengirim suatu Negative Acknowledgment (NAK), yang menyebabkan sumber mentransmisi ulang frame yang rusak tersebut.

Gambar 2.5. Stop-and-wait ARQ. Bila sinyal acknowledgment rusak pada waktu transmisi, kemudian sumber akan habis waktu dan mentransmisi ulang frame tersebut. Untuk mencegah hal ini, maka frame diberi label 0 atau 1 dan positive acknowledgment dengan bentuk ACK0 atau ACK1 : ACK0 mengakui menerima frame 1 dan mengindikasi bahwa receiver siap untuk frame 0. Sedangkan ACK1 mengakui menerima frame 0 dan mengindikasi bahwa receiver siap untuk frame 1. b. Go-back-N ARQ Termasuk continuous ARQ, suatu stasiun boleh mengirim frame seri yang ditentukan oleh ukuran window, memakai teknik flow control sliding window. Sementara tidak terjadi error, tujuan akan meng-acknowledge (ACK) frame yang masuk seperti biasanya. Teknik Go-back-N ARQ yang terjadi dalam beberapa kejadian : •

Frame yang rusak. Ada 3 kasus :  A mentransmisi frame i. B mendeteksi suatu error dan telah menerima frame (i-1) secara sukses. B mengirim A NAKi, mengindikasi bahwa

frame i ditolak. Ketika A menerima NAK ini, maka harus mentransmisi ulang frame i dan semua frame berikutnya yang sudah ditransmisi.  Frame i hilang dalam transmisi. A kemudian mengirim frame (i+1). B menerima frame (i+1) diluar permintaan, dan mengirim suatu NAKi.  Frame i hilang dalam transmisi dan A tidak segera mengirim frame -frame tambahan. B tidak menerima apapun dan mengembalikan baik ACK atau NAK. A akan kehabisan waktu dan mentransmisi ulang frame i. •

ACK rusak. Ada 2 kasus : 

menerima frame i dan mengirim ACK (i+1), yang hilang dalam transmisi. Karena ACK dikomulatif (contoh, ACK6 berarti semua frame sampai 5 diakui), hal ini mungkin karena A akan menerima sebuah ACK yang berikutnya untuk sebuah frame berikutnya yang akan melaksanakan tugas dari ACK yang hilang sebelum waktunya habis.

 Jika waktu A habis, A mentransmisi ulang frame I dan semua frame-

frame berikutnya. •

NAK rusak. Jika sebuah NAK hilang, A akan kehabisan waktu (time out) pada serangkaian frame dan mentransmisi ulang frame tersebut berikut frame-frame selanjutnya.

c. Selective-reject ARQ Hanya mentransmisi ulang frame-frame bila menerima NAK atau waktu habis. Ukuran window yang perlu lebih sempit daripada go-back-N. Untuk goback-N, ukuran window 2n-1 sedangkan selective -reject 2n. Skenario dari teknik ini untuk 3 bit penomoran yang mengizinkan ukuran window sebesar 7 : o Stasiun A mengirim frame 0 sampai 6 ke stasiun B. o Stasiun B menerima dan mengakui ketujuh frame-frame. o

Karena noise, ketujuh acknowledgment hilang.

o Stasiun A kehabisan waktu dan mentransmisi ulang frame 0.

o Stasiun B sudah memajukan window penerimanya untuk menerima frame 7,0,1,2,3,4 dan 5. Dengan demikian dianggap bahwa frame 7 telah hilang dan bahwa frame nol yang baru, diterima. Problem dari skenario ini yaitu antara window pengiriman dan penerimaan. Yang diatasi dengan memakai ukuran window max tidak lebih dari setengah range penomoran. 2.2 PROTOKOL Protokol adalah prosedur dan peraturan-peraturan

yang mengatur

operasi dari peralatan komunikasi data. Berfungsi : 1. Membuat hubungan antara pengirim dan penerima. 2. Menyalurkan informasi dengan kehandalan tinggi. Protokol dirancang dan

dikembangkan oleh

suatu pabrik sehingga

mereka sukar berhubungan apabila berlainan pabrik pembuatnya. 1. Hirarki Protokol Untuk mengurangi kerumitan rancangan, sebagian besar jaringan diorganisasi sebagai tumpukan layer atau level, yang setiap layernya berada di atas layer yang berada dibawahnya. Jumlah, nama, isi, dan fungsi setiap layer dapat berbeda dari jaringan yang satu dengan jaringan lainnya. Pada semua jaringan, tujuan suatu layer adalah untuk memberikan layanan kepada layer yang berada diatasnya. Layer n pada sebuah mesin melakukan pembicaraan dengan layer n pada mesin lainnya. Hukum dan konvensi yang dipakai dalam pembicaraan ini dikenal secara umum sebagai protokol layer n. Antara setiap pasangan layer yang berdekatan terdapat sebuah interface. Interface menentukan operasioperasi primitive dan layanan layer yang dibawah kepada layer yang berada diatasnya. Pertimbangan yang sangat penting menentukan interface yang bersih yang akan ditempatkan di antara dua layer yang bersangkutan. Setiap layer membentuk kumpulan fungsi-fungsi yang secara spesifik dapat dimengerti dengan baik. Untuk mengurangi jumlah informasi yang akan dilewatkan ke antara dua buah layer, interface potong-bersih (clean-cut

interface). Sebuah himpunan layer dan protokol disebut arsitektur jaringan. Sebuah arsitektur harus terdiri dari informasi yang cukup untuk memungkinkan suatu implementasi menulis suatu program atau membentuk perangkat keras bagi setiap layernya, sehingga jaringan dapat mentaati sepenuhnya protokol yang cocok. 2.3 TEKNIK DETEKSI ERROR Teknik deteksi error menggunakan error-detecting-code, yaitu tambahan bit yang ditambah oleh transmitter. Dihitung sebagai suatu fungsi dari transmisi bit-bit

lain.

Pada

receiver

dilakukan

perhitungan

yang

sama

dan

membandingkan kedua hasil tersebut, dan bila tidak cocok maka berarti terjadi deteksi error. Dan Apabila sebuah frame ditransmisikan ada 3 kemungkinan klas yang dapat didefinisikan pada penerima, yaitu : 1. Klas 1 (P1) : Sebuah frame datang dengan tidak ada bit error 2. Klas 2 (P2) : Sebuah frame datang dengan 1 atau lebih bit error yang tidak

terdeteksi 3. Klas 3 (P3) : Sebuah frame datang dengan 1 atau lebih bit error yang

terdeteksi dan tidak ada bit error yang tidak terdeteksi. Ada dua pendekatan untuk deteksi kesalahan : 1. Forward Error Control Dimana setiap karakter yang ditransmisikan atau frame berisi informasi tambahan (redundant) sehingga bila penerima tidak hanya dapat mendeteksi dimana error terjadi, tetapi juga menjelaskan dimana aliran bit yang diterima error. 2. Feedback (backward) Error Control Dimana setiap karakter atau frame memilki informasi yang cukup untuk memperbolehkan penerima mendeteksi bila menemukan kesalahan tetapi tidak lokasinya. Sebuah transmisi kontro digunakan untuk meminta pengiriman ulang, menyalin informasi yang dikirimkan. Feedback error control dibagi menjadi 2 bagian, yaitu : 1. Teknik yang digunakan untuk deteksi kesalahan

2. Kontrol algoritma yang telah disediakan untuk mengontrol transmisi ulang. Metode Deteksi Kesalahan : 1. Echo Metode sederhana dengan sistem interaktif. Operator memasukkan data melalui terminal

dan mengirimkan ke

komputer. Komputer akan

menampilkan kembali ke terminal, sehingga dapat memeriksa apakah data yang dikirimkan dengan benar. 2. Error Otomatis / Parity Check Penambahan parity bit untuk akhir masing-masing kata dalam frame. Tetapi problem dari parity bit adalah impulse noise yang cukup panjang merusak lebih dari satu bit, pada data rate yang tinggi. Jenis Parity Check : a. Even parity (paritas genap), digunakan untuk transmisi asynchronous. Bit

parity ditambahkan supaya banyaknya ‘1’ untuk tiap karakter / data adalah genap b. Odd parity (paritas ganjil), digunakan untuk transmisi synchronous. Bit

pariditambahkan supaya banyaknya ‘1’ untuk tiap karakter / data adalah ganjil Dengan bit pariti dikenal 3 deteksi kesalahan, yaitu : •

Vertical Redundancy Check / VRC Setiap karakter yang dikirimkan (7 bit) diberi 1 bit pariti. Bit pariti ini

diperiksa oleh penerima untuk mengetahui apakah karakter yang

dikirim benar atau salah. Cara ini hanya dapat melacak 1 bit dan berguna melacak kesalahan

yang

terjadi pada pengiriman

berkecepatan

menengah, karena kecepatan tinggi lebih besar kemungkinan

terjadi

kesalahan banyak bit. Kekurangan : bila ada 2 bit yang terganggu ia tidak dapat melacaknya karena paritinya akan benar. Contoh : ASCII huruf "A" adalah 41h

100 0001

ASCII 7 bit

1100 0001

ASCII dengan pariti ganjil

0100 0001

ASCII dengan pariti genap

Akibatnya huruf "A" kode ASCII dalam Hex : - 41 bilamana pariti genap - A1 bilamana pariti ganjil •

Longitudinal Redundancy Check / LRC LRC untuk data dikirim secara blok. Cara ini seperti VRC hanya saja penambahan bit pariti tidak saja pada akhir karakter tetapi juga pada akhir setiap blok karakter yang dikirimkan. Untuk setiap bit dari seluruh blok karakter ditambahkan 1 bit pariti termasuk juga bit pariti dari masing-masing karakter. Tiap blok mempunyai satu karakter khusus yang disebut Block Check Character (BCC) yang dibentuk dari bit uji. dan dibangkitkan dengan cara sebagai berikut : "Tiap bit BCC merupakan pariti dari semua

bit dari blok yang

mempunyai nomor bit yang sama. Jadi bit 1 dari BCC merupakan pariti genap dari semua bit 1 karakter yang ada pada

blok tersebut, dan

seterusnya" Kerugian : terjadi overhead akibat penambahan bit pariti per 7 bit untuk karakter. •

Cyclic Redundancy Check / CRC CRC (Cyclic Redundancy Check) adalah algoritma untuk memastikan integritas data dan mengecek kesalahan pada suatu data yang akan ditransmisikan atau disimpan. Data yang hendak ditransmisikan atau disimpan ke sebuah media penyimpanan rentan sekali mengalami kesalahan, seperti halnya noise yang terjadi selama proses transmisi atau memang ada kerusakan perangkat keras. Untuk memastikan integritas data yang hendak ditransmisikan atau disimpan, CRC dapat digunakan. CRC bekerja secara sederhana, yakni dengan menggunakan perhitungan matematika terhadap sebuah bilangan yang disebut sebagai Checksum,

yang dibuat berdasarkan total bit yang hendak ditransmisikan atau yang hendak disimpan. Dalam transmisi jaringan, khususnya dalam jaringan berbasis teknologi Ethernet, checksum akan dihitung terhadap setiap frame yang hendak ditransmisikan dan ditambahkan ke dalam frame tersebut sebagai informasi dalam header atau trailer. Penerima frame tersebut akan menghitung kembali apakah frame yang ia terima benar-benar tanpa kerusakan, dengan membandingkan nilai frame yang dihitung dengan nilai frame yang terdapat dalam header frame. Jika dua nilai tersebut berbeda, maka frame tersebut telah berubah dan harus dikirimkan ulang. CRC didesain sedemikian rupa untuk memastikan integritas data terhadap degradasi yang bersifat acak dikarenakan noise atau sumber lainnya (kerusakan media dan lain-lain). CRC tidak menjamin integritas data dari ancaman modifikasi terhadap perlakukan yang mencurigakan oleh para hacker, karena memang para penyerang dapat menghitung ulang checksum dan mengganti nilai checksum yang lama dengan yang baru untuk membodohi penerima. Digunakan pengiriman

berkecepatan tinggi, sehingga perlu

rangkaian elektronik yang sukar. Cara CRC mengatasi masalah overhead dan disebut pengujian berorientasi bit, karena dasar pemeriksaan kemungkinan kesalahan adalah bit / karakter dan menggunakan rumus matematika khusus Contoh menggunakan paritas genap : VRC 1 1 0 1 1 0 0 ‘1’=4

0 1 0 1 0 1 1 ‘1’=3

1 0 1 1 0 0 1 ‘1’=3

1 1 1 1 0 1 1 ‘1’=5

0 0 1 0 1 1 1 ‘1’=3

1 1 0 0 0 1 1 ‘1’=3

1 1 1 0 1 1 1 ‘1’=5

1 1 0 0 1 1

‘1’=5 ‘1’=5 ‘1’=4 ‘1’=4 ‘1’=3 ‘1’=5 LRC

Satu blok informasi dilihat sebagai sederetan bit yang ditransmisikan. Bit yang ditransmisikan dimasukkan kedalam register geser siklis yang disebut generator CRC. Operasi ini didasarkan atas pembagian deretan bit dengan sebuah fungsi khusus. Hasil bagi pembagian diabaikan. Sisanya disalurkan sebagai BCS (Block Check Sequence). Fungsi khusus tersebut disebut generator polynominal.

BAB III PEMBAHASAN 3.1 DATA LINK PROTOKOL Data link protocol adalah acuan dari spesifikasi yang digunakan untuk mengimplementasikan data link layer. Data link layer berisi peraturan untuk line discipline, flow control dan error handling. Protocol data link dibagi menjadi dua subgroup, protocol asinkron dan protocol sinkron. Asynchronous protocol mengolah tiap karakter ke dalam bit stream/aliran bit secara bebas. Sedangkan Synchronous protocol mengambil seluruh bit stream dan membaginya pada karakter yang ukurannya sama. 3.1.1 Protocol Asinkron

Protocol asinkron digunakan terutama pada modem, fitur awal dan akhir bit dan variabel panjang gap antar karakter. Protokol asinkron dapat diklasifikasikan

menjadi

beberapa

bagian

antara

lain:

XMODEM,

YMODEM, ZMODEM, BLAST dan KERMIT. a. XMODEM Didesain pada tahun 1979 oleh Ward Cristiansen untuk protocol transfer file pada jalur komunikasi telepon antara PC. XMODEM merupakan protokol half-duplex stop-and-wait ARQ. Pada protocol ini transmisi dimulai dengan mengirim frame NAK dari receiver ke sender. Setiap kali sender mengirim frame harus menunggu pemberitahuan atau aknowledgement sebelum frame berikutnya dapat dikirimkan. Frame juga dapat dikimkan kembali jika renspon tidak diterima oleh sender setelah beberapa waktu tertentu. Selain NAK atau ACK sender dapat menerima sinyal cancel atau CAN dimana fungsinya membatalkan transmisi.

Gambar 3.1 XMODEM b. YMODEM YMODEM merupakan sebuah protokol yang mirip mirip dengan XMODEM, dengan perbedaan utama sebagai berikut: 1) data unit 1024 byte

2) dua CAN dikirim untuk membatalkan transmisi 3) ITU-T CRC-16 digunakan untuk error checking

4) Lebih dari satu file dapat dikirim bersamaan c. ZMODEM ZMODEM

merupakan

protokol

yang

lebih

baru

yang

menggabungkan fitur-fitur dari kedua XMODEM dan YMODEM. d. BLAST BLAST (Blocked Asynchronous Transmission) lebih powerfull dari XMODEM. BLAST termasuk full-duplex dengan sliding window flow control. e. KERMIT KERMIT, didesain di Columbia University, adalah protokol yang paling banyak digunakan dalam protokol asinkron. Protokol ini operasinya sama dengan XMODEM dimana sender menunggu NAK sebelum memulai transmisi. Transmisi dari kontrol karakter teks dari KERMIT terdiri dari dua langkah. Pertama kontrol karakter yang digunakan sebagai teks ditransformasikan menjadi karakter tercetak dengan cara menambah angka yang tetap menjadi representasi ASCII CODE-nya. Kedua karakter ditambahkan pada bagian depan karakter yang sudah ditransformasikan

3.1.2

Protokol Sinkron Protocol sinkron kecepatannya lebih tinggi dari protocol asinkron untuk teknologi LAN, MAN, dan WAN. Protocol sinkron terdiri dari dua bagian yaitu character-oriented protocol dan bit-oriented protocol (lihat gambar 3.2). Character-oriented protocol kurang efisien dibanding bitoriented protocol sehingga jarang digunakan. Pada oriented protocol informasi dalam bentuk kode dari karakter yang sudah ada sebelumnya seperti ASCII dan EBCDEC. Multi-bit character ini membawa informasi line discipline, flow Control dan Error Control. Dari beberapa characteroriented yang ada yang terbaik diketahui adalah Binary Synchronous Communication atau BSC.

Gambar 3.2 Protokol Sinkron a. BINARY SYNCHRONOUS COMMUNICATION (BSC) Binary sinkronis Komunikasi (BSC atau Bisync) adalah IBM link protokol, diumumkan pada tahun 1967 setelah berlakunya System/360. Ia menggantikan sinkronis-mengirimkan-menerima (STR) protokol yang digunakan dengan generasi kedua komputer. Yang maksud adalah bahwa peraturan pengelolaan umum Link dapat digunakan dengan tiga alphabets untuk encoding pesan. Enam-bit Transcode melihat ke belakang ke sistem lama; USASCII dengan 128 karakter dan EBCDIC dengan 256 karakter memandang ke depan. Transcode menghilang dengan cepat tetapi EBCDIC dialek dari Bisync masih terbatas digunakan pada awal tahun dari abad 21 st. Binary synchronous communicatiom (BSC) merupakan protokol data link character-oriented yang populer dikembangkan oleh IBM pada tahun 1964. Dipergunakan pada kedua konfigurasi point-to-point dan

multipoint,

ini

mendukung

transmisi

half-duplex

menggunakan

pengontrol alir stop-and-wait ARQ. BSC tidak mendukung transmisi full-duplex atau protokol sliding window.  BSC Frames Protokol BSC membagi transmisi kedalam frame. Jika frame digunakan semata-mata untuk tujuan kontrol, ini disebut frame kontrol. Frame kontrol digunakan untuk mengubah informasi antara peralatan telekomunikasi, contoh, untuk mendirikan koneksi pertama, untuk mengontrol aliran dari transmisi, untuk meminta koreksi kesalahan, dan untuk disconnect peralatan pada penutupan sesi. Jika frame berisi bagian atau semua data pesannya, disebut frame data atau data frame. Data frame digunakan untuk mentransmisikan informasi, tetapi mungkin juga berisi pengontrolan infomasi yang dapat berlaku pada informasi tersebut (lihat gambar 3.3).

Gambar 3.3 BSC Frame  Data Frames Gambar 3.4 memperlihatkan format dari frame data sederhana. Tanda panah menunjukkan pengarahan transmisi. Frame bermula dengan dua atau lebih karakter sinkronisasi (SYN).

Karakter

tersebut

menyiagakan

receiver

untuk

kedatangan frame baru dan menyediakan pola bit yang digunakan oleh peralatan penerima untuk mengsinkronisasi timing-nya dengan dengan pola bit peralatan pengirim.

Gambar 3.4 data frame BSC sederhana •

Bidang Header Frame yang sesederhana seperti yang dijelaskan di atas jarang bermanfaat. Biasanya kita butuh memasukkan alamat dari devais

penerima,

alamat

devais

pengirim,

dan

mengidentifikasikan angka frame (0 atau 1) untuk stop-andwait ARQ (lihat gambar 3.5). informasi ini dimasukkan pada bidang spesial yang disebut header, yang memulai dengan karakter start of header (SOH). Header tiba setelah SYN dan sebelum karakter STX: segala yang diterima setelah bidang SOH tetapi sebelum karakter STX adalah informasi header.

Gambar 3.5 Frame ABC dengan header •

Frame Multiblok Probabilitas dari sebuah kesalahan pada blok teks meningkat dengan panjang frame. Bit lain pada frame, semakin besar kemungkinan bahwa salah satu dari mereka akan rusak dalam perjalanan,

dan

semakin

banyak

kemungkinan

bahwa

perubahan disetiap bit akan menggagalkan satu sama lain dan membuat deteksi sulit. Untuk alasan ini, teks pada pesan selalu dibagi menjadi beberapa blok. Masing-masing blok, kecuali satu yang terakhir, berawal dengan karakter STX dan berakhir

dengan intermediate text block (ITB). Blok terakhirmemulai dengan sebuah STX tetapi berakhir dengan ETX.

Gambar 3.6 Frame multiblok •

Transmisi Multiframe Pada contoh yang dijelaskan diatas, frame tunggal membawa keseluruhan pesan. Setelah masing-masing frame, pesan adalah komplit dan pengontrolan garis melewati devais sekunder (mode half-duplex). Beberapa pesan mungkin terlalu panjang untuk kedalam format tunggal. Pada kasus tersebut, sender dapat membagi pesan tidak hanya diantara blok tetapi diantara frame. Beberapa frame dapat membawa kelanjutan dati pesan tunggal. Untuk membuat receiver tahu bahwa akhir dari frame adalah bukan akhir dari transmisi, karakter ETX pada semua frame tetapi satu yang terakhir

Gambar 3.7 Transmisi multiframe diganti oleh End of Transmission Block (ETB). Receiver harus menyatakan masing-masing frame secara terpisah tetapi

tidak dapat control lebih dari link sampai frame mengetahui ETX pada frame terakhir (lihat gambar 3.7)  Control Frame Digunakan oleh 2 devais untuk mengirim perintah atau mengumpulkan informasi dari ke devais. Control Frame melayani tiga tujuan: membangun koneksi, maintaining flow dan error control selama transmisi data dan menghentikan koneksi

Gambar 3.8 Frame pengontrol BSC  Data Transparency Data transparency pada komunikasi data berarti lita seharusnya dapat mengirim

bermacam-macam

kombinasi

bit

sebagai

data.

Data

transparency pada BSC dicapai oleh proses yang disebut byte stuffing. Ini melibatkan dua aktifitas : menjelaskan daerah teks transparan dengan karakter data link escape (DLE) dan mendahului katakter DLE didalam daerah transparan oleh karakter DLE ekstra.

Gambar 3.9 Data transparency 3.2 BIT-ORIENTED PROTOCOLS Pada protocol character-oriented, bit dikelompokkan kedalam standar karakter pembentukan pola. protocol bit-oriented dapat membawa lebih banyak informasi kedalam frame terpendek dan menghindari masalah transparansi darri protocol character-oriented. Bit-oriented dibagi menjadi beberapa bagian yang dilihatkan pada gambar dibawah 3.10.

Gambar 3.10 Protokol bit-oriented Pada tahun 1975, IBM mempelopori perkembangan protocol bit-oriented dengan synchronous data link control (SDLC) dan melobi ISO untuk membuat standart SDLC. Pada tahun 1979, ISO menjawab dengan highlevel data link control (HDLC), yang didasari oleh SDLC. a. HDLC HDLC merupakan protocol data link bit-oriented yang didesain untuk mendukung kedua komunikasi half-duplex dan full duplex melebihi sambungan point-to-point dan multipoint. Sistem yang menggunakan HDLC dapat dikarakteristikan oleh tipe stasiunnya, konfigurasinya, dan mode responsnya.  Tipe stasiun HDLC membedakan antara tiga tipe stasiun : primer, sekunder, dan gabungan. Stasiun primer merupakan peralatan pada salah satu jalur konfigurasi point-to-point atau multipoint yang memiliki pengontrolan link yang komplit. Primer mengirimkan perintah untuk stasiun sekunder. Primer memberikan perintah; sekunder memberikan respons.

Stasiun gabungan dapat memerintah dan merenpons. Stasiun gabungan merupakan salah satu perangkat connected peer devices yang diprogramkan untuk bertingkah sebagai salah satu primer atau sekunder.  Konfigurasi Stasiun primer, sekunder, dan gabungan dapat dikonfigurasi pada tiga jalur: unbalanced, symmetrical dan balanced. Semua konfigurasi tersebut dapat mendukung transmisi half duplex dan full duplex. Konfigurasi unbalanced merupakan salah satu dimana satu devais adalah primer dan yang lain adalah sekunder. Konfigurasi symmetrical merupakan satu dimana setiap stasiun fisik pada link terdiri dua stasiun logical, satu sebagai primer dan yang lain sebagai sekunder. Konfigurasi symmetrical bertingkah seperti konfigurasi unbalanced kecuali pengontrolan link dapat mengganti antara dua devais. Konfigurasi balanced merupakan salah satu dimana kedua stasiun pada topologi point-to-point merupakan tipe gabungan. Stasiun dihubungkan oleh line tunggal yang dapat dikontrol oleh salah satu stasiun.  Mode komunikasi Mode komunikasi pada HDLC merupakan hubungan antara dua devais yang terlibat pada perubahan; mode yang menjelaskan siapa yang mengontrol link. HDLC mendukung tiga mode komunikasi antara stasiun: normal response mode (NRM), asynchronous response mode (ARM) dan asynchronous balanced mode (ABM). NRM (Normal Response Mode) menunjukkan standard hubungan primer-sekunder. Devais sekunder harus punya ijin dari devais primer sebelum ditransmisikan. Pada ARM (Asynchronous Response Mode), sekunder menginisialkan transmisi tanpa ijin dari

primer kapan pun kanal idle. ARM tidak merubah hubungan primersekunder pada jalur lain Gambar 3.12 melihatkan hubungan antara mode tersebut dan tipe stasiun.

Gambar 3.12 Mode HLDC  Frame Untuk menyediakan fleksibelitas yang diperlukan untuk mendukung semua pilihan yang mungkin pada mode dan konfigurasi yang dijelaskan diatas. HDLC mendevinisikan tiga tipe frame: frame informasi (I-frames), frame supervisori (Sframe) dan frame unnumbered (U-frame); lihat gambar 3.14. Frame

informasi

(I-Frames)

digunakan

untuk

mentransportasikan data user dan kontrol informasi yang berhubungan dengan data user. Frame supervisory (S-Frames) digunakan hanya untuk mentransportasikan informasi kontrol, terutama data link layer untuk kontrol flow dan error. Frame unnumbered (U-Frames) disediakan untuk manajemen system. Setiap frame pada HDLC mungkin berisi diatas enam bidang: bidang beginning flag, bidang addres, bidang control, bidang informasi, bidang frame check sequence (FCS), dan bidang ending flag.

•

Gambar 3.13 Tipe frame HDLCBidang Flag Bidang flag pada frame HDLC merupakan 8-bit sequence dengan pola bit 01111110 yang mendefinisikan frame beginning dan frame end dan melayani sebagai pola sinkronisasi untuk receiver. Gambar memperlihatkan penempatan dua bidang flag pada I-frame.

•

Bidang Alamat Bidang kedua dari frame HDLC berisi alamat stasiun sekunder yang salah satu originator atau destination dari frame (atau stasiun berperan sebagai sekunder pada kasus stasiun gabungan). •

Gambar 3.14 Bidang flag HDLC

Gambar 3.14 Bidang alamat HDLC •

Bidang control Bidang control (Control field) adalah 1 atau 2 segment dari frame yang dipake untuk flow management.

Gambar 3.15 Bidang control HDLC •

Bidang informasi Berisi data user pada sebuah I frame, dan network management informasi dalam sebuah U-frame. Panjangnya bebeda tergantung dari 1 jaringan ke lainnya tapi selalu tetap dengan jaringannya masing – masing. S frame tidak punya field informasi

. Gambar 3.16 Bidang informasi HDLC a) Bidang FCS FCS adalah deteksi error dari HDLC. Dapat berisi 1 atau 2 byte CRC.

Gambar 3.17 Bidang FCS pada HDFC 3.3 LEBIH JAUH TENTANG FRAME. 3.3.1

S- Frame Supervisory frame dipake untuk pemberitahuan, flow kontrol, dan error kontrol.kapan pun dukungan atas informasi sebuah I-frame adalah tidak mungkin atau tidak tepat. S frame tidak punya field informasi yang dapat membawa pesan ke stasiun penerima.

Gambar 3.18 S-Frame

Ada 4 tipe S-frame : 1) RR (Recei ve Ready):s-frame yang berisi kode RR dapat digunakan

dalam empat cara ynang berbeda dan setiap cara punya erbedaan yang signifikan  ACK. RR dipakai stasiun penerima untuk mengembalikan pemberitahuan positif dari I-frame yang ditermia saat penerima tidak punya data untuk dikirim.  Poll (memilih). Ketika ditransmisikan oleh stasiun primer (atau

berperan sebagai primer pada stasiun gabungan) dengan perangkat P/F bit.  respons negatif untuk poll (pemilihan). Ketika dikirim oleh

stasiun sekunder dengan perangkat P/F bit, RR memberi tahu stasiun primer bahwa sekunder tidak memiliki data untuk dikirimkan.

Jika

stasiun

sekunder

punya

data

untuk

diransmisikan, maka akan merespon ke poll ( tempat pemilihan) dengan sebuah I-frame. Bukan sebuah S-frame.  Respon positif untuk dipilih. Ketika sekunder dapat menerima

transmisi dari primer, sekunder akan mengembalikan RR frame dengan P/F bit nomor 1. 2) RNR (Receive Not Readt) : RNR dapat digunakan dengan 3 cara :  ACK. RNR dikembalikan oleh penerima untuk pemberitahuan penerumaan

oleh

stasiun

pengiriman

untuk

semua

framediatasnya, tapi tidak termasuk yang terindikasi N(R) field tapi meminta bahwa tidak ada frame lagi dapat dikirim sampai Rrframe disebarkan.  Select. Ketika primer meminta untuk mentransmisikan data ke

sekunder yang spesifik. Ini memperingatkan sekunder dengan mengirim frame NRN dengan perangkat bit P/F (dipakai sebagai P) . 3) REJ (Reject) : pemberitahuan negative oleh receiver pada system error correction ARQ dimana receiver tidak punya data atau

dukungan respons pada N (R) field berisi jumlah kerusakan frame untuk mengindikasikan bahwa frame dan semua yang meguikutinya perlu untuk ditransmisikan ulang. 4) SREJ(Selective Reject) : pemberitahuan negative pada sebuah SREJ system ARQ.. Ini dikirim oleh receiver kepada sender untuk mengindikaskan bahwa frame spesifik (jumlah pada N(R) field ) telah diterima dalm kondisi rusak dan harus dikirim ulang. 3.3.2

U-frame Unnumbered frame biasanya digunakan untuk pertukaran sesi menajemen dan informasi kontro. U-frame berisi field informasi. Tapi digunakan untuk sIstem manajemen informasi, bukan data user. Dibagi menjadi 5 fungsi dasar •

Mode Setting Perintah mode setting dikirim oleh stasiun utama atau oleh stasiun gabungan untuk mengontrol perputaran atau mode bagian. Mode setting frame member tahu stasiun penerima format apa transmisi akan dilakukan.

•

Unnumbered Exchange Kode unnumbered exchange digunakan untuk mengirim atau membagi potongan spesifik dari informasi data link antara devais

•

Disconnection : ada 3 kode disconnect, yang 1 adalah perintah dari stasiun utama atau stasiun gabungan. Dua lainnya adalah respon dari stasiun penerima.

•

Initializing : dipake sebagai perintah satu system ke system lainnya, artinya set initialiting mode (SIM). SIM memerintah lalu didikui UI (Unnemberd Information) frame yang berisi program baru atau parameter perangkat baru.

•

Miscellanous : yang menemukan 3 perintah, yang pertama dan kedua reset (RSET, 11 001) dan ID pengubah (XID, 11 101) adalah perintah dari system pemulai untuk system pengalamatan. Yang ketiga, frame

reject ( FLMR, 10 001) merupakan respon pengiriman dari system pengalamatan ke system pemulai.

Gambar 3.19 U-Frame 3.4 LINK ACCES PROSEDURE 3.4.1

LAPB Link access procedure balanced (LAPB) merupakan sub

perangkat sederhana dari HDLC yang dipakai hanya untuk menggabungkan stasiun ke jaringan. Ini menyediakan fungsi control dasar yang dibutuhkan untuk komunikasi antara DTE dan DCE. LAPB dipakai hanya pada konfigurasi balanced dari dua devais, diaman kedua devais adaalh tipe gabungan. Komunikasi selalu pada mode asinkron balanced. LAPB digunakan pada Integrated Services Digital Network (ISDN) pada kanal B. 3.4.2

LAPD Link Access procedure for D channel (LAPD) adalah sub perangkat

yang lain dari HDLC yang digunakan pada digunakan pada Integrated Services Digital Network (ISDN). Ini digunakan untuk persinyalan out-ofband (control). Biasanya digunakan Asynchronous balanced mode (ABM). 3.4.3 LAPM

Link access procedure for modems (LAPM) merupakan sub perangkat sederhana dari HDLC untuk modem. Ini didesain untuk melakukan asynchronous-synchronous conversion, error detection, dan retransmisi. Ini telah dikembangkan untuk mengaplikasi fitur HDLC ke modem.

BAB IV KESIMPULAN

 Data Link Layer merupakan layer kedua OSI.  Data Link Protokol merupakan protocol yang dipakai pada Data Link Layer.  Data Link Protokol terdiri dari dua bagian, yaitu asynchronous dan synchronous

protokol  Contoh Asynchonous protocol adalah XMODEM, YMODEM, ZMODEM, BLAST, dan KERMIT  Contoh Synchonous protocol adalah Character Oriented Protocol dan Bit Oriented Protocol.  Character Oriented Protocol meliputi Binary Synchronous Protocl (BSC)  Salah satu contoh Bit Oriented Protocol adalah HDLC dan LAPs.

DAFTAR PUSTAKA

Forouzan, Behrouz A. Data Communications and Networking 2nd edition.Singapure : Mcgraw-Hill Companies, Inc. 2000 Stallings, William. Komunikasi Data dan Kompute. Jakarta : Salemba Teknika.2001 Wattimena, Jeffri. Pengantar Sistem Komunikasi Data Paket. Jakarta : Elex Media Komputindo. 1991 http://id.wikipedia.org/wiki/Kode_ASCII onno.vlsm.org/v01/OnnoWPurbo/OnnoWPurbo/network/buku-jaringan-komputerdata-link-network-dan-issue-12-2000.doc http://id.wikipedia.org/wiki/CRC