Pengertian Protokol
Protokol adalah suatu aturan yang mendefinisikan fungsi yang terdapat di dalam sebuah Jaringan komputer, seperti misalnya mengirimkan pesan, mengirimkan data, mengirimkan informasi dan fungsi lainnya yang harus dipenuhi oleh sisi pengirim dan penerima supaya komunikasi dapat berlangsung dengan baik dan benar walaupun sistem yang terdapat dalam jaringan tersebut berbeda
Atau definisi dari protokol adalah perangkat aturan yang dipakai di dalam jaringan, protokol ialah suatu aturan main yang menata atau mengatur komunikasi antar beberapa komputer dalam sebuah jaringan sehingga komputer anggota dari jaringan dan komputer yang berbeda platfrom dapat saling mengirimkan informasi dan saling berkomunikasi.
Fungsi Protokol Jaringan
Secara umum fungsi protokol adalah menghubungkan pengirim dan penerima dalam berkomunikasi serta dalam bertukar informasi agar dapat berjalan dengan baik dan akurat. Tidak semua protokol memiliki fungsi atau fitur yang sama, tetapi ada juga beberapa protokol yang memiliki fungsi sama meski berada pada tingkat berbeda. Beberapa protokol bergabung dengan protokol lainnya untuk membangun sistem komunikasi yang utuh.
Fungsi protokol secara garis besar adalah sebagai berikut :
- Encapsulation
- Pemisahan dan perakitan kembali
- Connection control (Kontrol koneksi)
- Pengiriman tersusun
- Pengiriman perintah
- Flow Control (alur kontrol)
- Error correction (Kontrol Kesalahan)
- Addressing (Pengalamatan)
- Multiplexing
- Layanan transmisi
Kesemua fungsi diatas dapat digabung dan dikelompokkan menjadi fungsi yang lebih besar. Ini karena beberapa protokol jaman sekarang telah mampu berkembang dan memiliki fungsi lebih kompleks dibanding versi sebelumnya. Fungsi protokol tersebut antara lain:
- Fragmentasi dan Reassembly
Fragmentasi adalah membagi informasi yang dikirim menjadi beberapa paket data. Proses ini terjadi di sisi pengirim informasi. Reassembly adalah proses menggabungkan lagi paket-paket tersebut menjadi satu paket lengkap. Proses ini terjadi di sisi penerima informasi.
Penggunaan fragmentasi dan reassemblymenyebabkan jalannya kontrol kesalahan yang lebih efisien karena apabila ada kesalahan pengiriman ulang akan lebih kecil. Selain itu pembagian jaringan lebih adil karena mencegah adanya channel yang memonopoli media transmisi.Terjadinya fragmentasi ditanandai dengan urutan beberapa PDU dari beberapa batasan ukuran. Protokol dengan tingkat yang lebih rendah mungkin harus memisahkan data ke dalam blok yang lebih kecil supaya dapat berkomunikasi. Jaringan komunikasi suara misalnya, mungkin hanya menerima blok sampai suatu ukuran tertentu. Misalnya ATM 53 atau Ethernet 1526 dengan komposisi music 8 channel.
Penggunaan fragmentasi dan reassemblymenyebabkan jalannya kontrol kesalahan yang lebih efisien karena apabila ada kesalahan pengiriman ulang akan lebih kecil. Selain itu pembagian jaringan lebih adil karena mencegah adanya channel yang memonopoli media transmisi.
Fragmentasi juga memiliki kekurangan, protokol harus membuat PDU-PDU sebesar mungkin sebab PDU berisi beberapa kontrol informasi yang tak mungkin dipisahkan, pembuatan blok yang lebih kecil juga menyebabkan ongkos pengiriman yang lebih besar. Blok juga memerlukan waktu untuk memprosesnya, makin banyak blok yang dikirim, waktu yang terbuang juga makin banyak. Berikut skema pembagian data dan PDU:
- Encapsulation
Fungsi dari encapsulation adalah melengkapi informasi yang akan dikirimkan dengan address, kode-kode koreksi, dan lain-lain. Selanjutnya paket data ini dinamakan Frame.
Data pada umumnya ditransfer dalam blok-blok dan dikendalikan oleh Protocol Data Unit( PDU). Masing-Masing PDU berisi data dan kontrol informasi, sedangkan beberapa PDU lainnya hanya mengendalikan. Ada tiga kategori kontrol dalam enkapsulasi data:
- Alamat, berisi pengirim dan/atau penerima
- Kode pendekteksian Kesalahan, misalnya memeriksa urutan frame
- Kontrol protokol, Informasi tambahan untuk menerapkan fungsi-fungsi protokol
Protokol dengan fungsi ini antara lain TFTP, HDLC, frame relay, ATM, AAL5, LLC, IEEE 802.3, dan IEEE 802.11.
- Connection Control
Fungsi dari Connection Control adalah membangun hubungan komunikasi dari transmitter ke receiver termasuk dalam pengiriman data dan mengakhiri hubungan. Pada pemindahan data tanpa sambungan (saat pertama kali sinyal koneksi baru akan dibangun), masing-masing PDU diperlakukan sendiri-sendiri, misalnya datagram. Terjadi tiga phase saat koneksi terjadi:
- Penetapan koneksi
- Perpindahan data
- Penghentian koneksi
Selama koneksi terjadi, connection control dapat menyela dan membetulkan koneksi pertahap untuk menangani kesalahan yang mungkin terjadi.
- Flow Control
Flow Control berfungsi mengatur perjalanan data dari transmitter ke receiver. Dilakukan dengan menerima kesatuan untuk membatasi jumlah atau tingkat data yang dikirim. Flow control harus memiliki fitur Stop-And-Wait, artinya masing-masing PDU harus diakui sebelum yang dikirim berikutnya. Misalnya saat hardware menunggu akses disk, maka pengiriman data harus dihentikan sementara hingga data yang sudah sampai ditulis di dalam disk. Flow control harus diterapkan di dalam beberapa protokol:
- Kontrol lalu lintas jaringan
- Penyedia gap atau spasi atau spacer.
- Flood network detection atau pendeteksian banjir data di jaringan
- Error Control
Pengiriman data tidak terlepas dari kesalahan, baik dalam proses pengiriman maupun penerimaan. Fungsi error control adalah mengontrol terjadinya kesalahan yang terjadi pada waktu data dikirimkan. Alur pendeteksian kesalahan dan retransmission adalah sebagai berikut:
- Pengirim memasukkan/menyisipkan error-detecting kode di dalam PDU
- Penerima memeriksa kode pada PDU yang datang/yang berikutnya
- Jika diketahui ada kesalahan, paket langsung dibuang
- Jika pemancar tidak mendapatkan pengakuan dalam waktu yang layak, maka protokol penerima mengirimkan sinyal retransmit.
Error control dapat dilakukan di berbagai lapisan protokol di dalam jaringan.
- Transmission Service
Fungsi transmission service adalah memberi pelayanan komunikasi data yang berkaitan dengan prioritas dan keamanan serta perlindungan data. Misalnya pengaturan batas koneksi, prioritas paket, mutu jaringan (dengan mengeset minimum-maksimum gateway timeout), membatasi akses paket, dan sebagainya. Fitur-fitur ini tergantung pada sistem dasar transmisi dan kesatuan tingkat yang lebih rendah.
Jenis-jenis Protokol
- RS-232
RS232 adalah standard komunikasi serial yang digunakan untuk koneksi periperal ke periperal. Biasa juga disebut dengan jalur I/O ( input / output ). Contoh yang paling sering kita temui adalah koneksi antara komputer dengan modem, atau komputer dengan mouse bahkan bisa juga antara komputer dengan komputer, semua biasanya dihubungkan lewat jalur port serial RS232. Standar ini menggunakan beberapa piranti dalam implementasinya. Paling umum yang dipakai adalah plug / konektor DB9 atau DB25. Untuk RS232 dengan konektor DB9, biasanya dipakai untuk mouse, modem, kasir register dan lain sebagainya, sedang yang konektor DB25, biasanya dipakai untuk joystik game.
Standar RS232 ditetapkan oleh Electronic Industry Association and Telecomunication Industry Association pada tahun 1962. Nama lengkapnya adalah EIA/TIA-232 Interface Between Data Terminal Equipment and Data Circuit-Terminating Equipment Employing Serial Binary Data Interchange.
Port Serial RS232 juga mempunyai fungsi yaitu untuk menghubungkan / koneksi dari perangkat yang satu dengan perangkat yang lain, atau peralatan standart yang menyangkut komunikasi data antara komputer dengan alat-alat pelengkap komputer. Perangkat lainnya itu seperti modem, mouse, cash register dan lain sebagainya. Serial port RS232 pada konektor DB9 memiliki pin 9 buah dan pada konektor DB25 memiliki pin 25 buah.
Fungsi dari masing-masing pin ditunjukkan pada tabel di bawah ini :
Penjelasan dari tabel diatas adalah sebagai berikut :
- RS-485
RS485 / EIA (Electronic Industries Association) RS485 adalah jaringan balanced line dan dengan sistem pengiriman data secara half-duplex. RS485 bisa digunakan sebagai jaringan transfer data dengan jarak maksimal 1,2 km.
Sistem transmisi saluran ganda yang dipakai oleh RS485 ini juga memungkinkan untuk digunakan sebagai saluran komunikasi multi-drop dan multipoint ( party line ). Saluran komunikasi multipoint ini dapat dihubungkan sampai dengan 32 driver / generator dan 32 receiver pada single ( two wires ) bus. Dengan perkenalan terhadap repeater “otomatis” dan driver / receiver high – impedance, keterbatasan ini dapat diperluas sampai ratusan (bahkan ribuan) titik pada jaringan.
Half duplex adalah sistem dimana antara beberapa transmitter (pembicara) dapat berkomunikasi dengan satu atau banyak receivers (pendengar) dengan hanya satu transmitter yang aktif berkomunikasi dengan receiver dalam satu siklus waktu (waktu komunikasi). Sebagai contoh, pembicaraan dimulai dengan sebuah pertanyaan, orang yang bertanya tersebut kemudian akan mendengarkan jawaban atau menunggu sampai dia mendapat jawaban atau sampai dia memutuskan bahwa orang yang ditanya tidak menjawab pertanyaan tersebut.
Dalam jaringan RS485, “master” akan memulai “pembicaraan” dengan sebuah “Query” (pertanyaan) yang dialamatkan pada salah satu “slave”, “master” kemudian akan mendengarkan jawaban dari “slave”. Jika “slave” tidak merespon dalam waktu yang ditentukan, (diseting oleh kontrol software dalam “master”), “master” akan memutus pembicaraan.
- USB
High speed data dengan frekuensi clock 480.00Mb/s dan tolerasi pensinyalan data pada ± 500ppm.Universal Serial Bus (USB) adalah standar bus serial untuk perangkat penghubung, biasanya kepada komputer namun juga digunakan di peralatan lainnya seperti konsol permainan, ponsel dan PDA. Sistem USB mempunyai desain yang asimetris, yang terdiri dari pengontrol host dan beberapa peralatan terhubung yang berbentuk pohon dengan menggunakan peralatan hub yang khusus. Desain USB ditujukan untuk menghilangkan perlunya penambahan expansion card ke ISA komputer atau bus PCI, dan memperbaiki kemampuan plug-and-play (pasang dan mainkan) dengan memperbolehkan peralatan-peralatan ditukar atau ditambah ke sistem tanpa perlu mereboot komputer. Ketika USB dipasang, ia langsung dikenal sistem komputer dan memroses device driver yang diperlukan untuk menjalankannya. USB dapat menghubungkan peralatan tambahan komputer seperti mouse, keyboard, pemindai gambar, kamera digital, printer, hard disk, dan komponen networking. USB kini telah menjadi standar bagi peralatan multimedia seperti pemindai gambar dan kamera digital. Versi terbaru (hingga Januari 2005) USB adalah versi 2.0. Perbedaan paling mencolok antara versi baru dan lama adalah kecepatan transfer yang jauh meningkat. Kecepatan transfer data USB dibagi menjadi tiga, antara lain:
- Full speed data dengan frekuensi clock 12.000Mb/s dan tolerasi pensinyalan data pada ±0.25% atau 2,500ppm.
- Low speed data dengan frekuensi clock 1.50Mb/s dan tolerasi pensinyalan data pada ±1.5% atau 15,000ppm.
Mentransfer data adalah sebuah proses besar sebelum tahun 1998 bahkan untuk menyimpan sejumlah kecil data. Ada beberapa penelitian yang sedang berlangsung di Amerika Serikat dalam rangka untuk mengetahui media untuk transfer data. Setelah beberapa penelitian dan pengembangan terlibat oleh satu set teknisi yang sangat antusias dan kreatif dalam menemukan perangkat kecil dalam ukuran pena yang dapat mobile dan disimpan di saku dan dapat menyimpan sejumlah besar data. Kemudian munculnya drive USB yang digunakan untuk menghubungkan mereka ke sumber eksternal seperti perangkat penyimpanan atau gadget elektronik atau komputer lain yang didukung perangkat tambahan.
- Ethernet
Protokol Ethernet diciptakan oleh perusahaan Xerox sekitar tahun 1970. Pada tahun 1980, perusahaan Xerox bersama dengan perusahaan Digital Equipment Corporation (DEC) dan Intel menciptakan spesifikasi Ethernet versi-2 yang kompatibel dengan spesifikasi IEEE 802.3.
Saat ini Ethernet menjadi protokol LAN yang paling populer dan banyak dipakai karena cara penggunaan yang mudah, dengan harga peralatan yang murah, namun tetap memiliki kemampuan tinggi. Pada mulanya protokol Ethernet hanya dapat dipakai dengan kecepatan 10 Mbps. Kemudian dikeluarkan jenis protokol Ethernet baru yang disebut Fast Ethernet yang sanggup bekerja dengan kecepatan 100 Mbps dan protokol Gigabit Ethernet dengan kecepatan 1000 Mbps atau 1 Gbps.
Ada beberapa jenis protokol Ethernet yaitu: 10Base2, 10Base5, 10BaseT, dan 100BaseTX. Protokol 10BaseT dan 100BaseTX yang menggunakan kabel UTP kategori-5 dan topologi jaringan star merupakan yang paling banyak digunakan saat ini menggantikan protokol 10Base2 dan 10Base5 yang menggunakan kabel koaksial.
- 10Base2
Jaringan 10Base2 menggunakan topologi bus, pada jaringan ini, komputer-komputer dihubungkan langsung secara berantai pada kabel koaksial tipe RG58 dengan konektor BNC sampai sepanjang 185 meter.
Kabel koaksial dihubungkan ke network adapter yang berada di komputer. Hubungan dari network adapter ke kabel koaksial melalui konektor BNC tipe-T. Ujung akhir kabel koaksial harus ditutup dengan tahanan bernilai 50 ohm. Jaringan 10Base2 ini mempunyai kelemahan, dimana jika ada masalah di suatu tempat, seluruh jaringan dapat berhenti berfungsi. Di samping itu melacak kesalahan-kesalahan jaringan yang menggunakan topologi bus ini sangat sulit.
- 10Base5
Pada mulanya protokol 10Base5 ini banyak digunakan sebagai tulang punggung (backbone) jaringan karena kemampuannya mendukung jarak sejauh 500 meter tanpa repeater, atau 2.500 meter menggunakan repeater.
Tipe protokol Ethernet ini sangat mirip dengan protokol 10Base2, hanya jenis kabel yang digunakan adalah jenis thick koaksial tipe RG-8. Sedangkan untuk menghubungkan kabel ke komputer digunakan suatu peralatan khusus yang disebut transceiver dengan konektor AUI. Jaringan 10Base5 ini sekarang sudah jarang digunakan.
- 10BaseT
Jaringan 10BaseT menggunakan topologi star seperti tampak, pada jaringan ini komputer-komputer dihubungkan ke suatu peralatan jaringan yang disebut dengan hub. Komputer-komputer dihubungkan ke hub dengan kabel copper unshielded twisted-pair (UTP) kategori-5 dengan konektor RJ-45.
Kabel UTP mempunyai empat pasang kabel yang diberi kode warna. Setiap pasangan kabel diplintir untuk mengurangi ganggunan (noise) . Cara memasang kabel UTP ke konektor RJ-45 didasarkan pada kode warna tersebut dengan menggunakan tang khusus yang dinamakan crimping tool.
Fast Ethernet
Protokol Fast Ethernet mendukung kecepatan 100 Mbps. Protokol ini cepat menjadi populer, karena memberikan kecepatan 10 kali lebih tinggi dibandingkan 10BaseT dengan harga yang relatif murah. Fast Ethernet bergantung pada jenis media/ kabel yang digunakan tergolong atas beberapa tipe sebagai berikut:
- 100BaseTX
Protokol 100BaseTX ini mendukung penggunaan kabel UTP kategori-5 seperti yang digunakan oleh protokol 10BaseT sehingga dapat digunakan tanpa banyak mengubah distribusi perkabelan yang sudah ada.
Yang perlu diganti hanya hub dan network adapter yang mampu mendukung protokol 100BaseTX. Banyak network adapter dan hub yang diproduksi belakangan ini mempunyai kemampuan untuk mendeteksi secara otomatis kecepata 10 atau 100 Mbps. Kabel-kabel jaringan tidak perlu diganti karena 100BaseTX dapat berfungsi dengan baik dengan menggunakan kabel UTP kategori-5, seperti digunakan oleh jaringan 10BaseT. Saat ini kebanyakan network adapter yang diproduksi sudah mempunyai kemampu untuk mendeteksi kecepatan secara otomatis 10 atau 100 Mbps.
Sama halnya dengan jaringan 10BaseT panjang kabel antara hub dengan hub atau hub dengan komputer adalah sepanjang 100 meter.
- 100BaseFX
Tipe protokol ini mendukung penggunaan kabel serat optik dengan jarak maksimum 412 meter.
Gigabit Ethernet
Gigabit Ethernet merupakan protokol jenis Ethernet terbaru yang mendukung kecepatan 1000 Mbps. Gigabit Ethernet bergantung pada jenis media yang digunakannya terdiri dari:
- 1000BaseTX
Jenis protokol terbaru dari Ethernet yang menggunakan kecepatan 1000 Gigabit per second (Gbps) dan mendukung penggunaan kabel UTP kategori-5. Spesifikasinya mirip dengan protokol 100BaseTX. Saat ini Gigabit banyak digunakan sebagai backbone suatu jaringan karena harganya yang relatif murah dengan kemampuan tinggi.
- 1000BaseSX dan 1000BaseLX
Kedua protokol ini mendukung penggunaan serat optik yang mampu meneruskan data sampai 550 meter untuk protokol 1000BaseSX dan 3000 meter untuk protokol 1000BaseLX, tergantung pada tipe dan mode serat optik yang dipakai. Jaringan ini juga banyak digunakan untuk tulang punggung (backbone) terutama pada jaringan model campus.
- TCP/IP
TCP/IP (singkatan dari Transmission Control Protocol/Internet Protocol) adalah standar komunikasi data yang digunakan oleh komunitas internet dalam proses tukar-menukar data dari satu komputer ke komputer lain di dalam jaringan Internet. Protokol ini tidaklah dapat berdiri sendiri, karena memang protokol ini berupa kumpulan protokol (protocol suite). Protokol ini juga merupakan protokol yang paling banyak digunakan saat ini. Data tersebut diimplementasikan dalam bentuk perangkat lunak (software) di sistem operasi. Istilah yang diberikan kepada perangkat lunak ini adalah TCP/IP stack.
Protokol TCP/IP dikembangkan pada akhir dekade 1970-an hingga awal 1980-an sebagai sebuah protokol standar untuk menghubungkan komputer-komputer dan jaringan untuk membentuk sebuah jaringan yang luas (WAN). TCP/IP merupakan sebuah standar jaringan terbuka yang bersifat independen terhadap mekanisme transport jaringan fisik yang digunakan, sehingga dapat digunakan di mana saja. Protokol ini menggunakan skema pengalamatan yang sederhana yang disebut sebagai alamat IP (IP Address) yang mengizinkan hingga beberapa ratus juta komputer untuk dapat saling berhubungan satu sama lainnya di Internet. Protokol ini juga bersifat routable yang berarti protokol ini cocok untuk menghubungkan sistem-sistem berbeda (seperti Microsoft Windows dan keluarga UNIX) untuk membentuk jaringan yang heterogen.
TCP/IP pun mempunyai beberapa layer, layer-layer itu adalah :Protokol TCP/IP selalu berevolusi seiring dengan waktu, mengingat semakin banyaknya kebutuhan terhadap jaringan komputer dan Internet. Pengembangan ini dilakukan oleh beberapa badan, seperti halnya Internet Society (ISOC), Internet Architecture Board (IAB), dan Internet Engineering Task Force (IETF). Macam-macam protokol yang berjalan di atas TCP/IP, skema pengalamatan, dan konsep TCP/IP didefinisikan dalam dokumen yang disebut sebagai Request for Comments (RFC) yang dikeluarkan oleh IETF.
IP (internet protocol) yang berperan dalam pentransmisian paket data dari node ke node. IP mendahului setiap paket data berdasarkan 4 byte (untuk versi IPv4) alamat tujuan (nomor IP). Internet authorities menciptakan range angka untuk organisasi yang berbeda. Organisasi menciptakan grup dengan nomornya untuk departemen. IP bekerja pada mesin gateaway yang memindahkan data dari departemen ke organisasi kemudian ke region dan kemudian ke seluruh dunia.
TCP (transmission transfer protocol) berperan didalam memperbaiki pengiriman data yang benar dari suatu klien ke server. Data dapat hilang di tengah-tengah jaringan. TCP dapat mendeteksi error atau data yang hilang dan kemudian melakukan transmisi ulang sampai data diterima dengan benar dan lengkap.
Sockets yaitu merupakan nama yang diberikan kepada subrutin paket yang menyediakan akses ke TCP/IP pada kebanyakan sistem.
IEEE (Institute of Electrical and Electronic Engineers) merupakan institusi yang melakukan diskusi, riset dan pengembangan terhadap perangkat jaringan yang kemudian menjadi standarisasi untuk digunakan sebagai perangkat jaringan.
Standar dari IEEE 802.11 :
- 802.1 > LAN/MAN Management and Media Access Control Bridges
- 802.2 > Logical Link Control (LLC)
- 802.3 > CSMA/CD (Standar untuk Ehernet Coaxial atau UTP)
- 802.4 > Token Bus
- 802.5 > Token Ring (bisa menggunakan kabel STP)
- 802.6 > Distributed Queue Dual Bus (DQDB) MAN
- 802.7 > Broadband LAN
- 802.8 > Fiber Optic LAN & MAN (Standar FDDI)
- 802.9 > Integrated Services LAN Interface (standar ISDN)
- 802.10 > LAN/MAN Security (untuk VPN)
- 802.11 > Wireless LAN (Wi-Fi)
- 802.12 > Demand Priority Access Method
- 802.15 > Wireless PAN (Personal Area Network) > IrDA dan Bluetooth
- 802.16 > Broadband Wireless Access (standar untuk WiMAX)
Dari daftar di atas terlihat bahwa pemanfaatan teknologi tanpa kabel untuk jaringan lokal, dapat mengikuti standarisasi IEEE 802.11x, dimana x adalah sub standar.
Teknologi Wireless LAN masih akan terus berkembang, namun IEEE 802.11b akan tetap diingat sebagai standar yang pertama kali digunakan komputer untuk bertukar data tanpa menggunakan kabel.IEEE 802.11 merupakan standarisasi dasar wirelles LAN yang mendukung transmisi data 1 Mbps hingga 2 Mbps. Teknologi Wireless LAN distandarisasi oleh IEEE dengan kode 802.11, tujuannya agar semua produk yang menggunakan standar ini dapat bekerja sama/kompatibel meskipun berasal dari vendor yang berbeda, 802.11b merupakan salah satu varian dari 802.11 yang telah populer dan menjadi pelopor di bidang jaringan komputer nirkabel menunjukkan bahwa 802.11b masih memiliki beberapa kekurangan di bidang keamanan yang memungkinkan jaringan Wireless LAN disadap dan diserang, serta kompatibilitas antar produk-produk Wi-Fi™.
Kelebihan standar 802.11
- Mobilitas
- Sesuai dengan jaringan IP
- Konektifitas data dengan kecepatan tinggi
- Frekuensi yang tidak terlisensi
- Aspek keamanan yang tinggi
- Instalasi mudah dan cepat
- Tidak rumit
- Sangat murah
Kelemahan standar 802.11
- Bandwidth yang terbatas karena dibagi-bagi berdasarkan spektrum RF untuk teknologi-teknologi lain
- Kanal non-overlap yang terbatas
- Efek multipath
- Interferensi dengan pita frekuensi 2.4 GHz dan 5 GHz
- QoS yang terbatas
- Power control
- Protokol MAC high overheaD
