Networking Device

Perangkat jaringan computer

Sebuah daftar lengkap perangkat jaringan komputer adalah unit yang menengahi data dalam jaringan komputer. perangkat jaringan komputer juga disebut peralatan jaringan, Intermediate Systems (IS) atau interworking Unit (IWU). Unit yang merupakan penerima terakhir atau menghasilkan data yang disebut host atau perangkat terminal data.

Daftar perangkat jaringan komputer
Common perangkat jaringan dasar:
 Gateway: Perangkat duduk di sebuah node jaringan untuk antarmuka dengan jaringan lain yang menggunakan protokol yang berbeda.Bekerja pada lapisan OSI 4-7.
 Router: perangkat jaringan khusus yang menentukan titik jaringan di samping yang untuk mem-forward paket data menuju tujuan. Tidak seperti gateway, tidak dapat antarmuka protokol yang berbeda. Bekerja pada lapisan OSI 3.

 Bridge: perangkat yang menghubungkan beberapa segmen jaringan sepanjang lapisan data link. Bekerja pada lapisan OSI 2.

BRIDGE - bekerja pada Data Link layer (2)
Bridge mengatur (melalui filtering atau forwarding) frame data per segmen, sehingga jika w/s 1 akan mengirim data ke w/s 2, frame tidak akan diteruskan (forward) ke segmen 2. Hal ini mengakibatkan beban jalur setiap segmen menjadi optimal, dan overhead traffic pada setiap segmen dapat dikurangi.
Sekarang kita bahas mengenai jenis-jenis bridge.
Transparent Bridge
Melakukan bridging antara 2 atau lebih segmen LAN. Jenis bridge ini juga dapat melakukan bridging pada jenis media physical layer yang berbeda (UTP, coax, fiber dll). Pengaturan bridge jenis ini dapat dilihat pada dokumen standar IEEE 802.1D.
Translating Bridge
Adalah jenis bridge yang mampu untuk melakukan bridging antar protocol pada data link layer (contoh Ethernet dengan Token Ring). Dengan demikian terjadi proses konversi jenis frame data dan transmission rate masing-masing protocol. Proses ini dilakukan pada preamble dan FCS (frame check sequence).
Pada bagian lain kita akan membahas pula bagaimana menghitung performance network dalam hubungannya dengan penerapan kedua jenis bridge ini.
Masalah yang ada pada segmentasi Ethernet
Dasar dari dibaginya sebuah network dalam beberapa segmen yang menggunakan bridge mengacu pada rancangan topologi jaringannya. Misalnya dalam sebuah network yang terdiri dari departemen A dan B, maka untuk mengurangi overhead traffic jaringan secara keseluruhan dibuatlah segmen fisik A dan B. Dengan tujuan agar traffic pada segmen A jika tidak diperlukan ke segmen B, benar-benar hanya berlalulalang di segmen A saja.

Telah kita ketahui bahwa bridge melakukan filtering dan forwarding frame pada masing-masing segmen nya yang menimbulkan konsekuensi jika filtering dan forwarding rate menjadi besar maka akan mempengaruhi kinerja jaringan secara keseluruhan.
 Switch: perangkat yang mengalokasikan lalu lintas dari satu segmen jaringan ke baris tertentu (tujuan dimaksud (s)) yang menghubungkan segmen segmen jaringan lain. Jadi tidak seperti hub switch membelah lalu lintas jaringan dan mengirimkannya ke tujuan yang berbeda daripada semua sistem pada jaringan. Bekerja pada lapisan OSI 2.
 Hub: menghubungkan beberapa segmen Ethernet bersama-sama membuat mereka bertindak sebagai segmen tunggal. Bila menggunakan hub, setiap saham perangkat yang terpasang sama domain broadcast dan sama domain tabrakan. Oleh karena itu, hanya satu komputer yang tersambung ke hub mampu mentransmisikan pada suatu waktu. Tergantung pada topologi jaringan, hub menyediakan tingkat dasar 1 OSI model hubungan antara objek-objek jaringan (workstation, server, dll). Menyediakan bandwidth yang dibagi di antara semua benda, dibandingkan dengan switch, yang menyediakan koneksi khusus antara node individu. Bekerja padalapisan OSI 1.
Hub mempunyai fungsi sebagai repeater, oleh karena itu hub kadang juga disebut sebagai multiport/modular repeater.
Harap diperhatikan, penggabungan dua atau lebih segmen network dengan menggunakan repeater akan mengakibatkan seluruh traffic data akan menyebar ke seluruh jaringan, tanpa memandang apakah traffic data tsb diperlukan atau tidak di seluruh jaringan. Jika jumlah station semakin banyak, dan traffic data sangat tinggi, maka beban pada backbone jaringan tentunya akan menjadi berat. Akhirnya kinerja jaringan akan menurun, dan kelambatan akses akan terasa.
Untuk itulah dalam merancang sebuah network, seorang network administrator memerlukan pengetahuan dan antisipatif terhadap beban jaringan yang akan terjadi.
Pengetahuan tentang topologi fisik, logic, manajemen traffic jaringan, jenis dan karakteristik protocol pada masing-masing physical sampai dengan application layer sangat diperlukan
 Repeater: perangkat untuk memperkuat atau regenerasi sinyal digital diterima sementara pengaturan mereka dari satu bagian dari jaringan ke yang lain. Bekerja pada lapisan OSI 1.
 REPEATER (bekerja pada Physical Layer)
Digunakan untuk mengatasi keterbatasan (jarak, kualitas sinyal) fisik suatu segmen jaringan.
Dapat juga digunakan untuk menggabungkan beberapa segmen suatu jaringan yang besar (misalnya Ethernet to Ethernet)
Namun dalam membangun jaringan fisik yang besar, perlu diperhatikan bahwa aturan panjang kabel maksimum tidak dapat dilampaui dengan menggunakan repeater ini. Contohnya, kabel coaxial 50 ohm pada Ethernet hanya bisa total sampai 2,3 km dan batasan ini tidak dapat diatasi dengan menggunakan repeater.
Karena bekerja pada physical layer, repeater tidak dapat menghubungkan misalnya antara protokol data link layer yang berbeda (misalnya Ethernet dengan Token Ring). Hal ini disebabkan karena repeater mempunyai bit korespondensi dengan data link atau network layer.
 Multilayer Switch: sebuah saklar yang, di samping switching pada layer 2 OSI, menyediakan fungsionalitas pada lapisan protokol yang lebih tinggi.
 Protokol Converter: sebuah perangkat keras perangkat yang mengkonversi antara dua jenis transmisi, misalnya transmisi asinkron dan sinkron.
 Bridge Router(Brouter): Campurkan router dan fungsionalitas jembatan dan karena itu bekerja pada OSI lapisan 2 dan 3.
 Media digital penerima: Menghubungkan sebuah jaringan komputer untuk sebuah home theater
Komponen perangkat keras atau perangkat lunak yang biasanya duduk di titik koneksi jaringan yang berbeda, misalnya antara jaringan internal dan jaringan eksternal:
 Proxy: komputer layanan jaringan yang memungkinkan klien untuk membuat koneksi jaringan tidak langsung untuk layanan jaringan lain
 Firewall: sepotong perangkat keras atau perangkat lunak disimpan di jaringan untuk mencegah beberapa komunikasi dilarang oleh kebijakan jaringan
 Network Address Translator: layanan jaringan menyediakan sebagai perangkat keras atau perangkat lunak yang mengubah jaringan internal ke alamat eksternal dan sebaliknya
Lain perangkat keras untuk membangun jaringan atau koneksi dial-up:
 Multiplexer: perangkat yang mengkombinasikan beberapa sinyal listrik menjadi sinyal tunggal
 Kartu jaringan: sepotong perangkat keras komputer untuk mengizinkan komputer terpasang untuk berkomunikasi dengan jaringan
 Modem: perangkat yang memodulasi pembawa "analog" sinyal (seperti suara), untuk menyandikan informasi digital, dan yang juga demodulates seperti sinyal carrier untuk decode informasi yang dikirimkan, sebagai komputer berkomunikasi dengan komputer lain melalui jaringan telepon
 ISDN terminal adapter (TA): sebuah khusus gateway untuk ISDN
 Line Driver: perangkat untuk meningkatkan jarak transmisi dengan memperkuat sinyal. Base-band jaringan saja.
 Konektivitas Perangkat JaringanSwitching hub bekerja pada Ethernet MAC (Media Access Control) sublayer.
Setiap port pada hub jenis ini dapat menjamin throughput nya tetap 10 Mbps. Karena jika pada hub non switch, jika terdapat misalnya 8 port Ethernet, maka dalam hitungan mudahnya setiap port akan hanya memperoleh 10 Mpbs / 8 port = 1,25 Mbps.
Switching hub bekerja pada Ethernet MAC (Media Access Control) sublayer.
Diagram hubungan antara OSI dan IEEE 802 standar
MAC = Media Access Control
802.3 - CSMA/CD (di Ethernet)
802.4 - TOKEN BUS
802.5 - TOKEN RING
802.6 - DQDB MAN (Distributed Que Dual Bus Metropolitan Area Network)
Buffering pada switch
Pada switch hub digunakan minimal sebuah CPU dan memory untuk melakukan packet buffering. Sebuah switch mampu menerima semua paket data dalam koneksi yang ada secara serentak. Kemudian paket data diteruskan hanya kepada alamat tujuan (destination address).
Setiap paket berisi dua MAC layer address yaitu alamat pengirim (source) dan tujuan
(destination). Switch akan menyimpan dalam sebuah tabel MAC address yang digunakan untuk mencocokan koneksi yang harus dilakukan. Penggunaan tabel ini juga untuk menentukan kemana paket data harus dikirim. Jumlah tabel MAC address biasanya juga terdapat dalam spesifikasi switch, yang dapat mencapai ribuan alamat.
Faktor lain yang perlu diperhatikan adalah kapasitas memory dalam switch. Karena perlu diingat pula bahwa bentuk lalu lintas paket data dapat dibagi dua golongan yaitu : peer to peer/point to point dan satu ke banyak koneksi (one to many, misalnya w/s ke server).
Beberapa teknik yang digunakan pada switching hub:
internal bus - pada high end switch -> gigabytes
shared memory / packet bus
memindahkan satu koneksi dalam switch ke koneksi lain
Parameter penting lainnya adalah ukuran packet per second (pps). Sebagai contoh sebuah merk switching hub dapat memproses sampai dengan 150.000 pps pada koneksi 100baseT (fast ethernet) dan 1/10 nya pada koneksi 10baseT.
 Metode kerja switching
Cut through, yaitu menentukan route paket yang diterima langsung ke alamat port tujuan. Tentu saja hal ini akan meningkatkan throughput koneksi dan mengurangi latency pengiriman paket. Cara kerjanya adalah, ketika sebuah bagian paket diterima, langsung route dan pengiriman dilakukan ke alamat tujuan. Proses ini tidak dilakukan dengan cara mengumpulkan terlebih dahulu seluruh paket, baru kemudian dikirim. Jika koneksi tujuan sedang digunakan, switch akan menampung paket data yang diterima tsb pada buffer. Dan paket data akan dikirim dari buffer jika koneksi tujuan telah kosong.
 Potensi terjadinya network overhead dapat terjadi ketika network digunakan pada aplikasi yang bersifat mem-broadcast paket data, misalnya network games. Switching dapat digunakan
untuk mengatasi masalah ini, melalui pembatasan jalur spt telah diterangkan di atas (lihat juga posting sebelumnya). Adapula switching hub yang dapat diatur pembatasan distribusi paket broadcast ini.
 Aplikasi dan disain jaringan dengan switch
Sebuah server yang menangani berbagai workstation, biasanya menggunakan beberapa network interface card (NIC) yang diatur segmentasinya berdasarkan aplikasi jaringannya, misalnya per departemen. Sebagai alternatif lain, cara seperti ini dapat dilakukan pula dengan lebih mudah dan efektif dengan menggunakan switching hub.
 Contoh kasus dalam disain:
Dalam skenario di bawah ini, masing-masing workstation masih menggunakan ethernet card 10baseT (10 megabits per second).
Koneksi Fast Ethernet 100baseT digunakan untuk server, sedangkan port lainnya digunakan untuk dihubungkan dengan 2 buah hub 10baseT. File server sesuai dengan fungsinya akan menerima dan mengirim data pada rate yang sangat tinggi, sedangkan workstation akan mengirim paket data dengan kemungkinan (probabilitas) tanpa terjadinya collision. Skenario seperti ini biasanya akan memperbaiki kinerja jaringan secara keseluruhan. Mengapa? Karena jika segmen jaringan mempunyai kapasitas yang sama, throughput dari switch hub ke file server masih lebih tinggi dibandingkan dengan hub pada level di bawahnya. Dan switch dapat secara langsung melakukan routing packet dalam segmen fisik jaringan secara lebih cepat.
 Switch dan Virtual LAN (VLAN)
Teknik switching hub yaitu melakukan routing packet Ethernet berdasarkan source dan destination address nya.
Mengapa diperlukan segmentasi atau partisi dalam jaringan? Pertimbangannya adalah : 1) Keamanan (security), 2) Kinerja jaringan.
Security diperoleh dari pembatasan akses ke suatu server dengan pembatasan routing paket data. Kinerja dapat dipertahankan dengan mengatur routing packet, khususnya broadcast packet dalam suatu VLAN.
 Lalu bagaimanakah menggabungkan keduanya dalam suatu skema yang simpel yang juga memudahkan topologi fisik suatu jaringan? Teknik VLAN dapat diterapkan untuk ini, karena VLAN dapat membuat suatu segmentasi logic dalam suatu jaringan.
VLAN dapat melakukan partisi/segmentasi dengan dua cara yaitu berdasarkan nomor port pada switching hubnya atau alamat MAC dari workstation-nya.
Perlu diketahui bahwa TIDAK semua switching hub dapat melakukan VLAN, apalagi jika beberapa switching hub saling dihubungkan. Walaupun dari merk yang sama, ada atau tidaknya kemampuan ini perlu diteliti terlebih dahulu.
 Kapan menggunakan switch dan router?
Kapan menggunakan switch dan router adalah pertanyaan yang selalu menggelitik bagi para network manager dalam merancang suatu jaringan. Rangkaian tulisan ini mencoba mengupas secara gamblang tentang berbagai aspek yang menyangkut penggunaan switching hub dan router.
 Perbedaan mendasar antara switch versus router dan bridge adalah router dan bridge menggunakan metode ’store and forward’. Sedangkan switch bekerja dengan cara on the fly switching. Router mengambil seluruh paket sebelum paket tersebut diteruskan ke tujuan. Metode store and forward membawa seluruh frame data ke dalam peralatan, yang kemudian di-buffer untuk dalam sebuah satuan waktu. Akan lebih jelas jika kita memperhatikan TCP/IP layers, seluruh frame header akan melewati layer data link kemudian dibawa ke layer di atasnya yaitu network layer untuk diketahui tipe dari frame nya. Baru kemudian diteruskan ke alamat network yang dituju melalui data link layer kemabli. Proses ini berlaku untuk seluruh frame yang melintas di router.
 Lain halnya dengan switch yang hanya mengambil 20 byte pertama dari sebuah frame. Karena switch tidak mengambil seluruh frame, namun hanya pada alamat tujuan (destination address) sebelum meneruskan frame tersebut ke alamat tujuan, maka network latency atau jeda (delay) yang terjadi akan menjadi lebih kecil dibandingkan dengan router.
 Secara kalkulatif, per frame mempunyai delay selama 30 microsecond menuju dan keluar dari switch. Untuk bridge dan router, latency yang ditimbulkan dapat mencapai lebih dari 2000 microsecond per frame untuk dapat melakukan koneksi pada secara timbal balik.

Sumber : Wikipedia.com, ekoari.blog.uns.ac.id/2009/04/17/repeater-bridge-router-dan-gateway/