Kamis, 12 November 2009

Frame Relay

Frame Relay adalah protokol WAN yang beroperasi pada layer pertama dan kedua dari model OSI, dan dapat diimplementasikan pada beberapa jenis interface jaringan. Frame relay adalah teknologi komunikasi berkecepatan tinggi yang telah digunakan pada ribuan jaringan di seluruh dunia untuk menghubungkan LAN, SNA, Internet dan bahkan aplikasi suara/voice.
Frame relay adalah cara mengirimkan informasi melalui wide area network (WAN) yang membagi informasi menjadi frame atau paket. Masing-masing frame mempunyai alamat yang digunakan oleh jaringan untuk menentukan tujuan. Frame-frame akan melewati switch dalam jaringan frame relay dan dikirimkan melalui virtual circuit sampai tujuan.



Fitur Frame Relay
Beberapa fitur frame relay adalah sebagai berikut:
  1. Kecepatan tinggi
  2. Bandwidth Dinamik
  3. Performansi yang baik/ Good Performance
  4. Overhead yang rendah dan kehandalah tinggi (High Reliability)
Perangkat Frame Relay
Sebuah jaringan frame relay terdiri dari endpoint (PC, server, komputer host), perangkat akses frame relay (bridge, router, host, frame relay access device/FRAD) dan perangkat jaringan (packet switch, router, multiplexer T1/E1). Perangkat-perangkat tersebut dibagi menjadi dua kategori yang berbeda:
framerelaywan.gif
  • DTE: Data Terminating Equipment
DTE adalah node, biasanya milik end-user dan perangkat internetworking. Perangkat DTE ini mencakup endpoint dan perangkat akses pada jaringan Frame Relay. DTE yang memulai suatu pertukaran informasi.
  • DCE: Data Communication Equipment
DCE adalah perangkat internetworking pengontrol carrier. Perangkat-perangkat ini juga mencakup perangkat akses, teatpi terpusat di sekitar perangkat jaringan. DCE merespon pertukaran informasi yang dimulai oleh perangkat DTE.
Virtual Circuit (VC) Frame Relay
Pengantar Virtual Circuit (VC)
Suatu jaringan frame relay sering digambarkan sebagai awan frame relay (frame relay cloud), karena jaringan frame relay network bukan terdiri dari satu koneksi fisik antara endpoint dengan lainnya, melainkan jalur/path logika yang telah didefinisikan dalam jaringan. Jalur ini didasarkan pada konsep virtual circuit (VC). VC adalah dua-arah (two-way), jalur data yang didefinisikan secara software antara dua port yang membentuk saluran khusur (private line) untuk pertukaran informasi dalam jaringan.Terdapat dua tipe virtual circuit (VC):
  • Switched Virtual Circuit (SVC)
  • Permanent Virtual Circuit (PVC)
Switched Virtual Circuit (SVC)
Switched Virtual Circuits (SVC), adalah koneksi sementara yang digunakan ketika terjadi transfer data antar perangkat DTE melewati jaringan Frame Relay. Terdapat empat status pada sebuah SVC:
svc.gif
Empat status pada SVC :
  1. Call setup
  2. Data transfer
  3. Idling
  4. Call termination
Status SVC
Call Setup
svc_setup.gif
Call Setup: Dalam status awal memulai komunikasi, virtual circuit (vc) antar dua perangkat DTE Frame Relay terbentuk.
Data Transfer
svc_data.gif
Data Transfer: Kemudian, data ditransfer antar perangkat DTE melalui virtual circuit (vc).
Idling
svc_idle.gif
Idling: Pada kondisi idling, koneksi masih ada dan terbuka, tetapi transfer data telah berhenti.
Call Termination
svc_terminate.gif
Call Termination: Setelah koneksi idle untuk beberapa perioda waktu tertentu, koneksi antar dua DTE akan diputus.
Permanent Virtual Circuit (PVC)
pvc.gif
PVC adalah jalur/path tetap, oleh karena itu tidak dibentuk berdasarkan permintaan atau berdasarkan call-by-call. Walaupun jalur aktual melalui jaringan berdasarkan variasi waktu ke waktu (TDM) tetapi circuit dari awal ke tujuan tidak akan berubah. PVC adalah koneksi permanen terus menerus seperti dedicated point-to-point circuit.

Perbandingan PVC vs SVC
PVC lebih populer karena menyediakan alternatif yang lebih murah dibandingkan leased line. Berbeda dengan SVC, PVC tidak pernah putus (disconnect), oleh karena itu, tidak pernah terdapat status call setup dan termination. Hanya terdapat 2 status :
  • Data transfer
  • Idling
Format Frame Frame Relay
Struktur Frame

Dalam sebuah frame Frame Relay, paket data user tidak berubah, Frame Relay menambahkan header dua-byte pada paket. Struktur frame adalah sebagai berikut:
framerelay_frame.gif
  • Flags - menandakan awal dan akhir sebuah frame
  • Address - terdiri dari DCLI (data link connection identifier), Extended Address (EA), C/R, dan Congestion control information
  • DLCI Value - menunjukkan nilai dari “data link connection identifier. Terdiri dari 10 bit pertama dari “Address field/alamat.
  • Extended Address (EA) - menunjukkan panjang dari “Address field, yang panjangnya 2 bytes.
  • C/R - Bit yang mengikuti byte DLCI dalam Address field. Bit C/R tidak didefinisikan saat ini.
  • Congestion Control - Tiga bit yang mengontrol mekanisme pemberitahuan antrian (congestion) Frame Relay.
  • Data - terdiri dari data ter-encapsulasi dari upper layer yang panjangnya bervariasi.
  • FCS - (Frame Check Sequence) terdiri dari informasi untuk meyakinkan keutuhan frame.
Pendeteksi Error pada Frame Relay
Frame Relay menerapkan pendeteksi error pada saluran transmisi, tetapi Frame Relay tidak memperbaiki error. Jika terdeteksi sebuah error, frame akan dibuang (discarded) dari saluran transmisi. Proses seperti ini disebut :
Cyclic redundancy check (CRC)
Cyclic redundancy check (CRC) adalah sebuah skema yang mendeteksi dan membuang data yang rusak (corrupted). Fungsi yang memperbaiki error (Error-correction) (seperti pengiriman kembali/retransmission data) diserahkan pada protokol layer yang lebih tinggi (higher-layer).
Implementasi Frame Relay
Frame Relay dapat digunakan untuk jaringan publik dan jaringan private perusahaan atau organisasi.
Jaringan Publik
Pada jaringan publik Frame Relay, Frame Relay switching equipment (DCE) berlokasi di kantor pusat (central) perusahaan penyedia jaringan telekomunikasi. Pelanggan hanya membayar biaya berdasarkan pemakain jaringan, dan tidak dibebani administrasi dan pemeliharan perangkat jaringan Frame Relay.
Jaringan Private
Pada jaringan private Frame Relay, administrasi dan pemeliharaan jaringan adalah tanggungjawab perusahaan (private company). Trafik Frame Relay diteruskan melalui interface Frame Relay pada jaringan data. Trafik Non-Frame Relay diteruskan ke jasa atau aplikasi yang sesuai (seperti private branch exchange [PBX] untuk jasa telepon atau untuk aplikasi video-teleconferencing).

Sumber : http://i-networking.net/archives/16

X.25 protocol

Teknologi WAN

Wide area network (WAN) digunakan untuk saling menghubungkan jaringan-jaringan yang secara fisik tidak saling berdekatan terpisah antar kota, propinsi, atau bahkan terpisahkan benua melewati batas wilayah negara satu sama lain. Koneksi antar remote jaringan ini umumnya dengan kecepatan yang sangat jauh lebih lambat dari koneksi jaringan local lewat kabel jaringan. Saat ini banyak tersedia Teknologi WAN yang disediakan oleh banyak operator penyedia layanan (ISP).

Menurut definisinya Teknologi WAN digunakan untuk:

* Mengoperasikan jaringan area dengan batas geography yang sangat luas
* Memungkinkan akses melalui interface serial yang beroperasi pada kecepatan yang rendah.
* Memberikan koneksi full-time (selalu ON) atau part-time (dial-on-demand)
* Menghubungkan perangkat2 yang terpisah melewati area global yang luas.

Teknologi WAN mendefinisikan koneksi perangkat2 yang terpisah oleh area yang luas menggunakan media transmisi, perangkat, dan protocol yang berbeda. Data transfer rate pada komunikasi WAN umumnya jauh lebih lambat dibanding kecepatan jaringan local LAN.

Teknologi WAN menghubungkan perangkat2 WAN yang termasuk didalamnya adalah:

1. Router, menawarkan beberapa layanan interkoneksi jaringan-jaringan dan port-port interface WAN
2. Switch, memberikan koneksi kepada bandwidth WAN untuk komunikasi data, voice, dan juga video.
3. Modem, yang memberikan layanan interface voice, termasuk channel service units/digital service units (CSU/DSU) yang memberikan interface layanan T1/E1; Terminal Adapters/Network Termination 1 (TA/NT1) yang menginterface layanan Integrated Services Digital Network (ISDN).
4. System komunikasi dalam teknologi WAN menggunakan pendekatan model layer OSI untuk encapsulation frame seperti halnya LAN akan tetapi lebih difocuskan pada layer Physical dan Data link.

Pendahuluan Teknologi WAN

Protocol WAN pada layer Physical menjelaskan bagaimana memberikan koneksi electric, mekanik, operasional, dan fungsional dari layanan jaringan WAN. Layanan2 ini kebanyakan didapatkan dari para penyedia layanan seperti Telkom, Lintas Artha, Indosat.

Data Link Layer WAN

Protocol WAN pada layer Data Link menjelaskan bagaimana frame dibawah antar system melalui jalur tunggal. Protocol2 ini didesign untuk beroperasi melalui koneksi dedicated Point-to-Point, multi-point, dan juga layanan akses multi-Switched seperti Frame relay. WAN juga mendefenisikan standards WAN yang umumnya menjelaskan metoda2 pengiriman layer physical dan juga kebutuhan2 layer Data Link meliputi addressing dan encapsulation flow control.

Layer Physical WAN

Layer Physical WAN menjelaskan interface antar data terminal equipment (DTE) dan data circuit-terminating equipment (DCE). Umumnya DCE adalah penyedia layanan (ISP) dan DTE adalah perangkat terhubung. Dalam model ini, layanan2 yang ditawarkan kepada DTE disediakan melalui sebuah modem atau layanan channel service unit/data service unit (CSU/DSU).

Beberapa standard layer Physical menspesifikasikan interface berikut ini:

* EIA/TIA-232
* EIA/TIA-449
* V.24
* V.35
* X.21
* G.703
* EIA-530

Protocol WAN layer Data Link

WAN mendefinisikan umumnya encapsulation data link layer yang dihubungkan dengan line serial synchronous seperti dijabarkan berikut ini:
Protocol WAN

Protocol WAN

* High-Level Data Link Control (HDLC) – adalah standard ISO yang bisa saja tidak saling kompatibel antar layanan yang berbeda. HDLC mendukung konfigurasi Point-to-Point ataupun Multi-point.
* Frame Relay – disbanding protocol2 WAN lainnya, layanan frame menggunakan framing tanpa memberikan koreksi error melalui mekanisme lewat fasilitas digital berkualitas tinggi. Frame relay bisa mentransmisikan data sangat cepat karena tanpa adanya perlunya koreksi error.
* Point-to-Point Protocol (PPP) – PPP mengandung field yang mengidentifikasikan protocol layer Network.
* Integrated Services Digital Network (ISDN) – adalah suatu sekelompok layanan digital yang mentransmisikan voice dan data melalui line telpon yang sudah ada.
* Protocol2 WAN Data Link Layer mendukung protocol2 baik protocol2 conectionless maupun conection-oriented layer tinggi.

Komunikasi WAN

Teknologi WAN tegantung pada fihak penyelenggara layanan seperti Telkom, Indosat untuk koneksi jarak jauh. Tidak seperti pada jaringan local LAN yang mentransmisikan data melalui koneksi fisik digital antar komputer, teknologi WAN menggunakan kombinasi signal analog dan digital dalam mentranmisikan data.

Berikut ini adalah diagram yang menjelaskan elemen2 dan fungsi2 konsep teknologi WAN.
Teknologi WAN - Elemen dan fungsi

Teknologi WAN - Elemen dan fungsi

Penjelasan masing-masing elemen bisa dilihat pada artikel Koneksi WAN.

Message berjalan dari point ke point secara berbeda tergantung pada koneksi fisik dan protocol yang digunakan yang meliputi:

1. Dedicated connections
2. Circuit-switched networks
3. Packet-switched networks

Jaringan2 Dedicated dan Switched mempunyai sifat koneksi yang selalu tersedia pada jaringan sementara Circuit Swithed perlu membangun koneksi terlebih dahulu melalui mekanisme dial-up antar perangkat yang berkomunikasi. Pada routing Dial-on-Demand router membuka koneksi secara automatis jika ada data yang perlu dikirim, dan akan menutup secara automatis jika line idle alias tidak ada lagi data yang dikirim.

Layanan2 WAN

Ada beberapa teknologi WAN yang diberikan oleh penyedia layanan WAN seperti berikut ini:

PSTN

Adalah jaringan telpon Switched public yang merupakan komunikasi WAN yang kuno dan banyak dipakai diseluruh dunia. PSTN adalah teknologi WAN yang menggunakan jaringan Circuit Switched yang berbasis dial-up atau leased line (selalu ON) menggunakan line telpon dimana data dari digital pada sisi komputer di konversikan ke analog menggunakan modem, dan data berjalan dengan kecepatan terbatas sampai 56 kbps saja.

Leased lines

Leased line atau biasa disebut Dedicated l ine adalah teknologi WAN menggunakan koneksi langsung permanen antar perangkat dan memberikan koneksi kualitas line konstan. Layanan ini lebih mahal tentunya dibandingkan PSTN menurut kebutuhan.

X.25

X.25 dispesifikasikan oleh ITU-T suatu teknologi paket Switching melalui PSTN. X.25 dibangun berdasarkan pada layer Physical dan Data Link pada model OSI. Awalnya X.25 menggunakan line analog untuk membentuk jaringan paket switching, walaupun X.25 bisa saja dibangun melalui jaringan digital. Protocol2 X.25 mendefinisikan bagaimana koneksi antar DTE dan DCE di setup dan di maintain dalam PDN – public data network.

* Anda perlu berlangganan untuk layanan X.25 ini yang bisa menggunakan line dedicated kepada PDN untuk membuat koneksi WAN.
* X.25 bisa beroperasi pada kecepatan sampai 64 kbps pada line analog.
* X.25 menggunakan frame sebagai variable ukuran paket.
* Menyediakan deteksi error dan juga koreksinya untuk menjamin kehandalan melalui line analog yang berkualitas rendah.

Frame relay

Frame relay adalah salah satu Teknologi WAN dalam paket Switching dimana komunikasi WAN melalui line digital berkualitas tinggi. Lebih jelasnya bisa dilihat di Frame relay.

ISDN

ISDN (Integrated services digital network) mendefinisikan standard dalam menggunakan line telpon analog untuk transmisi data baik analog maupun digital. Lebih jelasnya lihat di ISDN disini.

ATM

Asynchronous Transfer Mode (ATM) adalah koneksi WAN berkecepatan tinggi dengan menggunakan teknologi paket switching dengan speed sampai 155 Mbps bahkan 622 Mbps. ATM bisa mentransmisikan data secara simultan dengan digitized voice, dan digitized video baik melalui LAN maupun WAN.

* ATM menggunakan cell berukuran kecil (53-byte) yang lebih mudah diproses dibandingkan cell variable pada X.25 atau frame relay.
* Kecepatan transfer bisa setinggi sampai 1.2 Gigabit.
* Merupakan line digital berkualitas tinggi dan low noise dan tidak memerlukan error checking.
* Bisa menggunakan media transmisi dari coaxial, twisted pair, atau fiber optic.
* Bisa tansmit data secara simultan

Multiplexing

MULTIPLEXING

FDM yaitu pemakaian secara bersama kabel yang mempunyai bandwidth yang tinggi terhadap beberapa frekuensi (setiap channel akan menggunakan frekuensi yang berbeda). Contoh metoda multiplexer ini dapat dilihat pada kabel coaxial TV, dimana beberapa channel TV terdapat beberapa chanel, dan kita hanya perlu tunner (pengatur channel) untuk gelombang yang dikehendaki. Pada teknik FDM, tidak perlu ada MODEM karena multiplexer juga bertindak sebagai modem (membuat permodulatan terhadap data digital). Kelemahan Modem disatukan dengan multiplexer adalah sulitnya meng-upgrade ke komponen yang lebih maju dan mempunyai kecepatan yang lebih tinggi (seperti teknik permodulatan modem yang begitu cepat meningkat). Kelemahannya adalah jika ada channel (terminal) yang tidak menghantar data, frekuensi yang dikhususkan untuk membawa data pada channel tersebut tidak tergunakan dan ini merugikandan juga harganya agak mahal dari segi pemakaian (terutama dibandingkan dengan TDM) kerana setiap channel harus disediakan frekuensinya. Kelemahan lain adalah kerana bandwidth jalur atau media yang dipakai bersama-sama tidak dapat digunakan sepenuhnya, kerana sebagian dari frekuensi terpaksa digunakan untuk memisahkan antara frekuensi channelchannel yang ada. Frekuensi pemisah ini dipanggil guardband
Prinsip dari FDM adalah pembagian bandwidth saluran transmisi atas sejumlah kanal (dengan lebar pita frekuensi yang sama atau berbeda) dimana masing-masing kanal dialokasikan ke pasangan entitas yang berkomunikasi. Contoh aplikasi FDM ini yang polpuler pada saat ini adalah Jaringan Komunikasi Seluler, seperti GSM ( Global System Mobile) yang dapat menjangkau jarak 100 m s/d 35 km. Tingkatan generasi GSM adalah sbb:
•First-generation: Analog cellular systems (450-900 MHz)
– Frequency shift keying for signaling
– FDMA for spectrum sharing
– NMT (Europe), AMPS (US)
•Second-generation: Digital cellular systems (900, 1800 MHz)
– TDMA/CDMA for spectrum sharing
– Circuit switching
– GSM (Europe), IS-136 (US), PDC (Japan)
•2.5G: Packet switching extensions
– Digital: GSM to GPRS
– Analog: AMPS to CDPD
•3G:
– High speed, data and Internet services
– IMT-2000

Tujuan Muliplexing
- meningkatkan effisiensi penggunaan bandwidth / kapasitas saluran transmisi dengan cara berbagi akses bersama.

Jenis Teknik Multiplexing
Teknik Multiplexing yang umum digunakan adalah :
a. Time Division Multiplexing (TDM) : - Synchronous TDM
- Asynchronous TDM
b. Frequency Division Multiplexing (FDM)
c. Code Division Multiplexing (CDM)
d. Wavelength Division Multiplexing (WDM)
e. Optical code Division Multiplexing (ODM)

;;