Layer data link

1. Arti Ethernet
Ethernet adalah Teknologi jaringan Yang berbasiskan jaringan komputer untuk Local Area Network (LAN). Ethernet diambil dari nama Ether. Ethernet didefinisikan sebagai wiring dan signaling melalui Physical Layer, dan format utamanya adalah Protocol untuk Media Access Control (MAC)/Data Link Layer dari OSI Model. Ethernet distandardisasi sebagai IEEE 802.03. Ethernet telah menjadi teknologi LAN yang paling banyak digunakan sejak tahun 1990 sampai dengan sekarang, dan telah menggantikan banyak teknologi jaringan LAN seperti, Token Ring, FDDI, dan ARCNET.



Cara Kerja Ethernet Card
Ethernet merupakan sebuah teknologi jaringan yang menggunakan metode transmisi Baseband yang mengirim sinyalnya secara serial 1 bit pada satu waktu. Ethernet beroperasi dalam modushalf-duplex, yang berarti setiap station dapat menerima atau mengirim data tapi tidak dapat melakukan keduanya secara sekaligus. Fast Ethernet serta Gigabit Ethernet dapat bekerja dalam modus full-duplex atau half-duplex
Jaringan ethernet menggunakan apa yang dinamakan Carrier Sense Multiple Access with Collision Domain (CSMA/CD). Carrier Sense maksudnya setiap device akan mendengarkan apakah ada sinyal pada kabel sebelum mereka mengirimkan sinyal, jika ada sinyal pada kabel yang dikirimkan oleh device lain, maka ia akan menunggu. Multiple Access maksudnya lebih dari satu device dapat mendengarkan dan menunggu untuk mengirimkan sinyal dalam satu waktu. Sedangkan Collision Detection maksudnya ketika beberapa device mengirimkan sinyal dalam waktu yang bersamaan,
2. Arti Token Ring
jaringan dimana semua komputer pada jaringan yang terhubung dalam mode lingkaran. Istilah token digunakan untuk menggambarkan segmen informasi yang dikirimkan melalui lingkaran itu, ketika sebuah komputer pada jaringan dapat decode token, informasi diterima pada komputer tersebut.Token ring digunakan oleh ARCNET , tanda bus dan FDDI .
Ada tiga tipe pengembangan dari Token Ring dasar
* Token Ring Full Duplex
Token Ring Full Duplex menggunakan bandwidth dua arah pada jaringan komputer
* Switched Token Ring
Switched Token Ring menggunakan switch yang mentransmisikan data di antara segmen LAN (tidak dalam devais LAN tunggal)
* Standar 100VG-AnyLAN
Standar 100VG-AnyLAN dapat mendukung baik format Ethernet maupun Token Ring pada kecepatan 100 Mbps
Panjang lingkaran token tidak boleh lebih dari 121.2 meter. Lobe adalah kabel untuk menghubungkan komputer ke port MSAU dengan UTP maksimum 45.5 meter.
Kelebihan dari topologi ini adalah desain dalam jaringan sangat mudah dan sederhana, juga tidak membutuhkan banyak kabel jaringan untuk menghubungkannya selain itu pada topologi ini tidak ada tabrakan pengiriman data atau collision seperti pada topologi jaringan bus.
Sedangkan kelemahan dari topologi token ring setiap node dalam jaringan akan ikut mengelola data atau informasi yang di sharing sehingga jika salah satu node mengalami gangguan maka selurung jaringan akan terganggu dan pengiriman data tidak bisa disampaikan.
3. Arti CSMA/CD
CSMA/CD adalah kependekan dari Carier   Sense   Multiple   Access/Collision   Detection  ialah   modifikasi   dari CSMA(Carier Sense Multiple Access) di mana terjadi peningkatan performa dengan menghentikan transmisi jika terjadi tabrakan(collision) dan mengurangi terjadinya tabrakan lagi pada percobaan ransmisi signal berikutnya.
CSMA/CD  adalah   protokol   layer   kedua   pada  OSI  model.   Protokol   ini   didesain   untuk menyediakan akses yang adil untuk sebuah channel yang digunakan bersama-sama sehingga semua stasiun mendapat kesempatan untuk menggunakan network. Setelah setiap paket transmisi pada semua station menggunakan  CSMA/CD  protokol untuk menentukan stasiun mana yang berikutnya untuk mengunakan channel ethernet.
Cara kerja CSMA/CD :
Ketika host ingin mengirim melalui sebuah network, pertama akan memeriksa keberadaan signa di jalur yang akan digunakan. Jika seluruh jalur kosong (tidak ada host yang sedang melakukan proses pengiriman) maka host akan melakukan proses pengiriman. Host pengirim juga akan mengamati jalur yang digunakan untuk menjamin tidak ada host lain yang melakukan pengiriman data. Jika host mendeteksi adanya signal lain pada jalur, kedua host akan mengalami collision dan seluruh host yang terdapat dalam network tersebut akan mengalami status jam. Kedua host yang menyebabkan terjadinya collision akan men-set timer, untuk memilih host yang mempunyai hak melakukan pengiriman terlebih dahulu.
Ethernet di dalam layer data link bertanggung jawab mengelola physical addressing yang biasa dikenal dengan nama MAC address atau hardware address. Ethernet juga bertanggung jawab melakukan proses pengemasan packet yang diterima dari layer network ke dalam bentuk frame agar dapat diimplementasikan ke media fisik.
·         Sub-layer MAC
Media Access Control (MAC) adalah identifikasi untuk ditugaskan untuk antarmuka jaringan komunikasi pada segmen jaringan fisik. Secara logis, alamat MAC yang digunakan dalam Media Access Control protokol sub-layer dari model referensi OSI.
Sub-layer MAC berfungsi untuk membuat frame dari bit 1 dan 0 yang diterima oleh lapisan physical serta memberikan hardware address ke suatu network interface card. MAC address atau disebut juga hardware address terdiri dari dua bagian, yaitu 3 byte untuk kode pabrik yang diberikan oleh IEEE dan 3 byte untuk nomor serial unik. Semua peralatan aktif di LAN, baik network interface card computer, maupun interface peralatan router dan switch menggunakan MAC address untuk memberikan identitas dirinya di dalam jaringan computer. Lapisan MAC menggunakan Cyclic Redundancy Cheksum (CRC) untuk menjaga keutuhan dalam pengiriman frame.
Fungsi yang dilakukan di MAC sublayer
·         menerima / mengirimkan frame yang normal
·         transmisi half-duplex dan fungsi backoff
·         menambahkan / cek FCS ( frame check sequence )
·         penegakan kesenjangan IFS
·         membuang frame cacat
Sublayer MAC menangani tiga macam tugas berikut ini:
1. Addressing Physical Device, identifikasikan piranti-2 hardware khusus. Semua piranti di jaringan harus mempunyai address fisikal yang unik. Untuk jaringan-2 LAN, address fisik ditanamkan kedalam interface card (NIC). Address MAC adalah address hardware 48-bit yang tampak sebagai nomor hexadecimal 12-digit.
2. Media Access, metoda media access memerintahkan bagaimana piranti jaringan menentukan kapan harus mengirim sinyal melalui jaringan, apa yang harus dilakukan jika ada dua piranti jaringan mau mengirim paket pada saat yang bersamaan. Ada tiga macam metoda access media yang digunakan dalam jaringan komputer.
a. Contention (semua piranti mempunyai akses yang sama)
b. Token-passing (piranti yang mempunyai Token akan mendapatkan akses)
c. Polling (piranti-2 ditentukan nomor urutnya)
3. Topology Logical, menjelaskan bagaimana piranti-2 berjalan dari piranti ke piranti. Topology fisik tertentu dapat mentransmisikan messages dengan lebih dari satu cara, sehingga sesungguhnya anda bisa menggunakan suatu topology logical yang berbeda dari topologi physical dari jaringan anda. Ada tiga macam topology yang mungkin dibentuk:
a. Physical Bus, Logical Bus
b. Physical Ring, Logical Ring
c. Physical Star, Logical Bus
d. Physical Star, Logical Ring
e. Physical Star, Logical Star
Ada empat buah metodemedia access control yang digunakan dalam jaringan lokal, yakni:
1.    Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection (CSMA/CD): metode ini digunakan di dalam jaringan Ethernet half-duplex(jaringan Ethernet full-duplex menggunakan switched mediaketimbang menggunakan shared media sehingga tidak membutuhkan metode ini). CSMA/CD merupakan metode akses jaringan yang paling populer digunakan di dalam jaringan lokal, jika dibandingkan dengan teknologi metode akses jaringan lainnya. CSMA/CD didefinisikan dalam spesifikasi IEEE 802.3 yang dirilis olehInstitute of Electrical and Electronic Engineers (IEEE).
2.    Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance(CSMA/CA): metode ini digunakan di dalam jaringan dengan teknologi AppleTalk dan beberapa bentuk jaringan nirkabel (wireless network), seperti halnya IEEE 802.11a, IEEE 802.11b, serta IEEE 802.11g. Untuk AppleTalk, CSMA/CA didefinisikan dalam spesifikasi IEEE 802.3, sementara untuk jaringan nirkabel didefinisikan dalamIEEE 802.11.
3.      Token passing: metode ini digunakan di dalam jaringan dengan teknologi Token Ring dan Fiber Distributed Data Interface (FDDI). Standar Token Ring didefinisikan di dalam spesifikasi IEEE 802.5, sementara FDDI didefinisikan oleh American National Standards Institute (ANSI).
4.      Demand priority: digunakan di dalam jaringan dengan teknologi100VG-AnyLAN dan didefinisikan dalam standar IEEE 802.12.
 ·         Logical Link Control (LLC)
Logical Link Control (LLC) adalah salah satu dari dua buah sub-layer dalam lapisan data link,selain lapisan Media Access Control (MAC), yang digunakan dalam Jaringan Local Area Network (LAN). LLC merupakan bagian dari spesifikasi IEEE 802, dan protokolnya dibuat berdasarkan protocol High-Level Data Link Control (HDLC). Kadang-kadang, LLC juga merujuk kepada protocol IEEE 802.2, yang merupakan protokol LAN yang paling umum diimplementasikan pada Lapisan LLC.
Sublayer LLC menjalankan 2 tugas berikut:
1. Deteksi Error, saat frame dan bits ditransmisikan melalui jaringan, error bisa saja terjadi. Error komunikasi bisa masuk dalam salah satu dari dua category berikut:
a. Paket yang diharapkan tidak juga nyampai.
b. Paket diterima, akan tetapi berisi data yang corrupt (rusak atau cacat)
Paket-2 yang hilang bisa diidentifikasi melalui nomor urut, dan koreksi dilakukan terkait dengan fitur pengendali aliran. Data rusak dalam suatu paket ditentukan menggunakan satu dari dua metoda berikut: parity bits dan Cyclic Redundancy Check (CRC).
Crc adalah komputasi matematis yang digunakan untuk mendeteksi error dalam komunikasi synchronous. Piranti pengirim menerapkan kalkulasi kepada data yang akan ditransmisikan. Hasilnya ditambahkan kepada paket. Begitu data diterima oleh piranti penerima maka ia melakukan metoda yang sama. Jika data CRC ini berbeda, maka dianggap bahwa suatu error terjadi saat transmisi
Parity bit digunakan dengan transmisi asynchronous sederhana. Error dideteksi dengan menambahkan sebuah bit extra yang disebut bit parity, di setiap ujung frame. Bit tambahan ini menjamin bahwa jumlah bit 1 yang ganjil dan yang genap dikirim di setiap transmisi. Pemeriksaan error dilakukan dengan menambahkan jumlah bit 1 kedalam frame. Jika jumlahnya tidak ganjil (atau tidak genap jika dipakai parity genap) maka dipastikan terjadi suatu error

2. Mengendalikan aliran, untuk mencegah transmisi data menjadi mampet atau membanjiri si penerima, sublayer LLC memberikan pengendalian aliran yang memperlambat kecepatan aliran pengiriman data. Ada tiga macam metode:
a. Acknowledgment, merupakan sinyal pemberitahuan kepada pengirim bahwa paket diterima. Jika sinyal pemberitahuan ini tidak diterima, maka paket dianggap error, dan pengirim akan mengulang pengiriman paket tersebut.
b. Buffering, adalah penyimpanan sementara disisi penerima, jika paket datang, maka paket disimpan sementara di buffering sampai data bisa diproses. Jika paket datang lebih cepat dari paket yang bisa diproses, maka buffer akan tumpah. Berarti data error, dan data perlu dikirim ulang. Cara pengontrolan di sisi penerima bisa dengan sinyal message “not ready”.

c. Windowing, merupakan methoda untuk memaksimalkan data transfer, dan meminimalkan kehilangan data. Sebelum data transfer, pengirim dan penerima melakukan negosiasi lebar window yang akan dipakai yang menunjukkan jumlah paket yang bisa dikirim dengan satuan waktu tertentu dengan satu sinyal acknowledgement. Beberapa protocol menggunakan lebar windows yang dipakai secara dinamis tergantung kondisi kehandalan media transfer.