Ethernet (Kelompok 4)

Defenisi

Ethernet adalah metode media akses agar memperbolehkan semua host di dalam jaringan untuk share (berbagi) bandwidth dalam suatu link.Ethernet merupakan salah satu alat (media komunikasi) yang dipasang di dalam CPU pada PCI slot. Ini berfungsi untuk menghubungkan kabel dalam jaringan dan  memungkinkan terjadi koneksi internet, intranet, atau ekstranet.

Ethernet merupakan sebuah teknologi yang sudah dikenal oleh masyarakat luas sebagai interface yang digunakan untuk konektivitas perangkat komputer maupun laptop, hampir di setiap jaringan LAN (Local Area Network) di seluruh dunia.

Modus Operasi Ethernet

Dua modus operasi utama dari ethernet adalah full duplex dan half duplex.

1.    Full Duplex

Dalam komunikasi full-duplex, dua pihak yang saling berkomunikasi akan mengirimkan informasi dan menerima informasi dalam waktu yang sama, dan umumnya membutuhkan dua jalur komunikasi.

Komunikasi full-duplex juga dapat diraih dengan menggunakan teknik multiplexing, di mana sinyal yang berjalan dengan arah yang berbeda akan diletakkan pada slot waktu (time slot) yang berbeda. Kelemahan teknik ini adalah bahwa teknik ini memotong kecepatan transmisi yang mungkin menjadi setengahnya.

2.    Half Duplex

Half-duplex merupakan sebuah mode komunikasi di mana data dapat ditransmisikan atau diterima secara dua arah tapi tidak dapat secara bersama-sama.Contoh paling sederhana adalah walkie-talkie, di mana dua penggunanya harus menekan sebuah tombol untuk berbicara dan melepaskan tombol tersebut untuk mendengar.Ketika dua orang menggunakan walkie-talkie untuk berkomunikasi pada satu waktu tertentu, hanya salah satu di antara mereka yang dapat berbicara sementara pihak lainnya mendengar. Jika kedua-duanya mencoba untuk berbicara secara serentak, kondisi “collision” (tabrakan) pun terjadi dan kedua pengguna walkie-talkie tersebut tidak dapat saling mendengarkan apa yang keduanya kirimkan.

Perbedaan keduanya hanyalah bahwa, sebuah koneksi half duplex memungkinkan trafik data mengalir kedua arah, namun tidak secara bersamaan.Sedangkan full duplex memungkinkan pengiriman dan penerimaan data pada saat yang bersamaan, sehingga secara efektif meningkatkan laju transmisi menjadi dua kali lipatnya.Ada modus operasi lain yaitu simplex, dimana hanya memungkinkan pengiriman data satu arah saja.Simplex adalah salah satu bentuk komunikasi antara dua belah pihak, di mana sinyal-sinyal dikirim secara satu arah. Metode transmisi ini berbeda dengan metode full-duplex yang mampu mengirim sinyal dan menerima secara sekaligus dalam satu waktu, atau half-duplex yang mampu mengirim sinyal dan menerima sinyal meski tidak dalam satu waktu.Transmisi secara simplex terjadi di dalam beberapa teknologi komunikasi, seperti siaran televisi atau siaran radio.

Transmisi simplex tidak digunakan dalam komunikasi jaringan karena node-node dalam jaringan umumnya membutuhkan komunikasi secara dua arah. Memang, beberapa komunikasi dalam jaringan, seperti video streaming, terlihat seperti simplex, tapi sebenarnya lalu lintas komunikasi terjadi secara dua arah, apalagi jika protokol TCP yang digunakan sebagai protokol lapisan transportnya.

Namun, modus operasi ini tidak digunakan pada ethernet.Secara spesifikasi formal, 10BaseT maupun 100BaseTX mendukung full duplex, namun dalam prakteknya kemampuan ini hanya diimplementasikan pada 100BaseTX.

Cara Kerja Ethernet

Ethernet menggunakan metode kontrol akses media Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection untuk menentukan station mana yang dapat mentransmisikan data pada waktu tertentu melalui media yang digunakan. Dalam jaringan yang menggunakan teknologi Ethernet, setiap komputer akan “mendengar” terlebih dahulu sebelum„berbicara”, artinya mereka akan melihat kondisi  jaringan apakah  tidak ada komputer lain yang sedang  mentransmisikan data. Jika tidak ada komputer yang mentransmisikan data, maka setiap komputer yang mau mengirimkan data dapat mencoba untuk mengambil alih jaringan untuk mentransmisikan sinyal.Sehingga, dapat dikatakan bahwa jaringan yang menggunakan teknologi Ethernet adalah jaringan yang dibuat berdasarkan basis First-Come, First-Served, daripada melimpahkan kontrol sinyal kepada Master Station seperti dalam teknologi jaringan lainnya.

Jika dua station hendak mencoba untuk mentransmisikan data pada waktu yang sama, maka kemungkinan akan terjadi collision (kolisi/tabrakan) , yang akan mengakibatkan dua stasion tersebut menghentikan transmisi data, sebelum akhirnya mencoba untuk mengirimkannya lagi pada interval waktu yang acak (yang diukur dengan satuan milidetik). Semakin banyak station dalam sebuah jaringan Ethernet, akan mengakibatkan jumlah kolisi yang semakin besar pula dan kinerja jaringan pun akan menjadi buruk. Kinerja Ethernet yang seharusnya 10 Mbit/detik, jika dalam jaringan terpasang 100 node, umumnya hanya menghasilkan kinerja yang berkisar antara 40% hingga 55% dari bandwidth yang diharapkan (10 Mbit/detik). Salah satu cara untuk menghadapi masalah ini adalah dengan menggunakan Switch Ethernet untuk melakukan segmentasi terhadap jaringan Ethernet ke dalam beberapa collision domain.

 Jenis Ethernet

Berdasarkan kecepatannya terbagi menjadi tiga ,yaitu :

1.      Standard Ethernet

Standar Ethernet adalah Ethernet yang berkecepatan 10 Mbps, Standard Ethernet sudah jarang sekali digunakan di kehidupan sekarang ini, Kenapa?Karena bisa dibilang Standard Ethernet sudah kalah dibandingkan dengan FastEthernet dan Gigabit Ethernet atau Kurang reliable.

·         10Base5 Merupakan standar bagi kabel Coaxial pertama yang berukuran besar sekitar sebesar jempol dan sering disebut (Thick Coaxial). Kabel ini memiliki panjang maksimal 500 m.

·         10Base2 Merupakan standar bagi kabel Coaxial yang berukuran kecil atau sering disebut (Thin Coaxial). Kabel ini memiliki panjang maksimal 185 m.

·         10BaseT Merupakan standar bagi kabel unshielded twisted pair. Kabel ini memiliki pajang maksimal yaitu 100 m.4.

·         10BaseFL Merupakan standar bagi kabel fiber optic. Kabel FO merupakan kabel yang terbuat dari film glass dan mengirimkan data melalui cahaya. Kabel ini masih jarang digunakan karena mahal.

2. Fast Ethernet

Ethernet adalah Ethernet yang berkecepatan 100 Mbps, Fast Ethernet adalah Ethernet yang sering sekali digunakan dalam kehidupan sekarang ini karena secara kecepatan Fast Ethernet adalah Ethernet yang tidak terlalu mahal dan berkecepatan100 Mbps dan bisa dibilang sangat reliable sehingga banyak digunakan.

·         100BaseT4 Merupakan standar bagi kabel UTP yang berkecepatan100Mbps. Kabel ini menggunakan fungsi 4 pair dari kabel UTP sehingga menjadi perkembangan dari kabel 100BaseT2.

·         100BaseTX, Kabel ini adalah kabel Twisted Pair yang sering digunakan dikantor, karena berkecepatan 100 Mbps tetapi menggunakan 2Pair saja sehingga cukup cepat.

·         100BaseFX Kabel ini adalah standar kabel Fiber Optik yang berkecepatan100 Mbps, Kabel ini sering digunakan sebagai Network  Backbone.

3. Gigabit Ethernet

Gigabit Ethernet adalah Ethernet yang berkecepatan 1000 Mbps, yang mana kecepatannya 10x lebih cepat dibanding Fast Ethernet. Untuk Gigabit Ethernet memang dalam segi kecepatan sangat cepat namun harga yang masih mahal menjadi kendala bagi masyarkat yang akan menggunakan Gigabit Ethernet. Tapi biasanya digunakan pada kebutuhan jaringan yang besar.

·         1000BaseT Merupakan standar bagi kabel UTP yang berkecepatan 1000 Gbps. Dan berada pada kategori 5 namun leih cepat dari kategori 5e.

·         1000BaseLX, Ini adalah standar kabel bagi Kabel Fiber Optik yang berkecepatan 1000 Gbps yang sangat populer.

·         Ethernet Cable Segment Length

Metoda pada ethernet

Teknologi ini terbagi menjadi 2 yaitu :                              

1.      CSMA /CD ( Carrier Sense Multiple Access/ CollisionDetection)

Sebuah metode media access control (MAC) yang digunakan oleh teknologi jaringan Ethernet. Dengan metode ini, sebuah node jaringan yang akan mengirim data ke node tujuan pertama-tama akan memastikan bahwa jaringan sedang tidak dipakai untuk transfer dari dan oleh node lainnya. Jika pada tahap pengecekan ditemukan transmisi datalain dan terjadi tabrakan (collision), maka node tersebut diharuskan mengulang permohonan (request) pengiriman pada selang waktu berikutnya yang dilakukan secara acak (random). Dengan demikian maka jaringan efektif bisa digunakan secara bergantian. Diimplementasikan pada perangkat hub .

Cara kerja CSMA/CD :

·           Pengirim akan mencari penerima

·           Penerima memberikan informasi tentang posisinya kepada pengirim.

·           Pengirim akan mencari jalur untuk mencari pengirim.

·           Pengirim akan mencari jalur menuju pengirim.

·           Pengirim mengirimkan informasi kepada penerima.Akan tetapi kekurangan dari CSMA/CD yaitu data atau informasi dikirimtanpa melihat apakah jalur sedang sibuk atau tidak sehingga terjadinya tabrakanatau collision.

2.       CSMA /CA ( Carrier Sense Multiple Access/ Collision Avoidance).

Konsep ini membuat komputer melakukan pengiriman pada saat jalur kosong atau tidak ada pengiriman data, baru dilakukan. Dimana sebelum melakukan pengiriman komputer yang akan mengirimkan file akan membuat broadcastmessage untuk memberitahukan pada komputer lain bahwa dia akan mengirim file dan komputer yang menerima broadcastmessage, akan menunggu hingga pengiriman selesai lalu dia akan mengirimkan filenya dengan cara yang sama juga.Pada konsep ini kemungkinan terjadinya tabrakan akan kecil karena sebelum mengirim akan ada pesan untuk memberitahu bahwa ada pengiriman dan meminta komputer lain untuk tidak melakukan pengiriman hingga selesai. Diimplementasikan pada perangkat switch .

Cara kerja CSMA/CA :

·            Pengirim akan mencari penerima.

·            Penerima memberikan informasi tentang posisinya kepada pengirim.

·            Pengirim akan mencari jalur untuk mencari pengirim.

·            Pengirim akan mencari jalur menuju pengirim

·            Pengirim memberikan informasi kepada yang lainnya agar tidak menggunakan jalur tersebut agar tidak terjadi tabrakan .6.

·            Pengirim mengirimkan informasi kepada penerima. 

Frame Ethernet

Ethernet mentransmisikan data melalui kabel jaringan dalam bentuk paket-paket data yang disebut dengan Ethernet Frame. Sebuah Ethernet frame memiliki ukuran minimun 64 byte, dan maksimum 1518 byte dengan 18 byte diantaranya digunakan sebagai infromasi mengenai alamat sumber, alamat tujuan, protokol jaringan yang digunakan, dan beberapa informasi lainnya yang disimpan dalam header serta trailer (footer). Dengan kata lain, maksimum jumlah data yang dapat ditransmisikan (payload) dalam satu buah frame adalah 1500 byte.

Ethernet menggunakan beberapa metode untuk enkapsulasi paket data menjadi Ethernet frame, yakni sebagai berikut :

• Ethernet II (yang digunakan untuk TCP/IP)
• Ethernet 802.3 (atau dikenal sebagai Raw 802.3 dalam sistem jaringan Novell, dan sebelumnya)
• Ethernet 802.2 (juga dikenal sebagai Ethernet 802.3/802.2 without Subnetwork Access Protocol, dan digunakan untuk konektivitas dengan Novell NetWare 3.12 dan selanjutnya)
• Ethernet SNAP (juga dikenal sebagai Ethernet 802.3/802.2 with SNAP , dan  dibuat sebagai kompatibilitas dengan sistem Macintosh dan menjalankan TCP/IP)

Sayangnya, setiap format frame Ethernet di atas tidak saling cocok/kompatibel satu dengan lainnya, sehingga menyulitkan instalasi jaringan yang bersifat heterogen.Untuk mengatasinya, laukan konfigurasi terhadap protokol yang diguanakn via sistem operasi.