Protokol WAN

WAN(Wide Area Network)

WAN Merupakan jaringan komunikasi data yang secara geografis mencakup area yang sangat luas, lingkup nasional, regional dan global dan sering menggunakan sarana fasilitas transmisi umum seperti telepon, kabel bawah laut ataupun satelit. Protokol yang digunakan dalam WAN Media yang melayani komunikasi WAN adalah termasuk dalam Physical layer dalam 7 OSI Layer. Data yang lalu-lalang di dalam media WAN tersebut diatur dengan menggunakan seperangkat aturan yang ada di dalam layer Data link dalam 7 OSI layer.

Gambaran dari sebuah WAN :

Seperangkat peraturan atau yang sering disebut dengan istilah protokol ini, mengatur bagaimana si pengirim dan penerima data dapat menggunakan media WAN tersebut secara teratur. Pembungkusan data dalam layer Data link ini sering disebut dengan enkapsulasi. Untuk itu, protokol pengatur ini sangatlah penting ditentukan dalam penggunaan media WAN.

Berikut ini adalah protokol-protokol pengatur penggunaan media WAN:

· Point-to-Point protocol (PPP)

Protokol PPP adalah merupakan protokol standar yang paling banyak digunakan untuk membangun koneksi antara router ke router atau antara sebuah host ke dalam jaringan dalam media WAN Synchronous maupun Asynchronous. PPP protocol yang merupakan salah satu jenis koneksi WAN , adalah protocol point-to-point yang pada awalnya di kembangkan sebagai method encapsulation pada komunikasi point-to-point antara piranti yang menggunakan protocol suite. PPP protocol menjadi sangat terkenal dan begitu banyak diterima sebagai metoda encapsulation WAN khususnya dikarenakan dukungannya terhadap berbagai macam protocol seperi IP; IPX; AppleTalk dan banyak lagi. Berikut ini adalah fitur kunci dari PPP protocol ini:

o PPP protocol beroperasi melalui koneksi interface piranti Data Communication Equipment (DCE) dan piranti Data Terminal Equipment (DTE).

o PPP protocol dapat beroperasi pada kedua modus synchronous (dial-up) ataupun asynchronous dan ISDN.

o Tidak ada batas transmission rate

o Keseimbangan load melalui multi-link

o LCP dipertukarkan saat link dibangun untuk mengetest jalur dan setuju karenanya.

o PPP protocol mendukung berbagai macam protocol layer diatasnya seperti IP; IPX; AppleTalk dan sbgnya.

o PPP protocol mendukung authentication kedua jenis clear text PAP (Password Authentication Protocol) dan enkripsi CHAP (Chalange Handshake Authentication Protocol)

o NCP meng-encapsulate protocol layer Network dan mengandung suatu field yang mengindikasikan protocol layer atas.

Diagram berikut menunjukkan bagaimana PPP protocol dihubungkan dengan model OSI.

PPP Protocol vs model OSI

Spesifikasi PPP berakhir pada layer Data link. NCP (Network COntrol Protocol) mengijinkan PPP protocol mendukung protocol-2 layer bagian atas seperti IP; IPX; APleTalk dll. Fleksibilitas inilah yang membuat PPP protocol menjadi begitu popular. NCP bertindak sebagai interface antara Data Link layer (yg dispesifikasikan oleh PPP Protocol) dengan jaringan. PPP protocol menggunakan NCP untuk meng-encapsulate paket-2 layer Network. Paket PPP mengandung Header yang mengindikasikan pemakaian protocol layer Network.

PPP protocol Link Control Protocol (LCP) merupakan sayu set layanan-2 yang melaksanakan setup link dan administrasi meliputi:

o Yesting dan negosiasi Link

o Kompresi

o Authentication

o Deteksi error

Saat sesi dimulai, piranti-2 bertukar paket LCP untuk negosiasi layanan-2 pada yang terdaftar disini. Spesifikasi PPP protocol tidak mengandung standard layer Physical. Akan tetapi PPP protocol dapat berjalan pada bermacam-2 standard physical synchronous dan asynckronous termasuk:

o Serial asynchronous seperti dial-up

o ISDN

o Serial synchronous

o HIgh Speed Serial Interface (HSSI)

PPP protocol membentuk komunikasi dalam tiga fase:

o Membuka link dan membentuk sesi dengan saling bertukar LCP

o Membentuk opsi authentication melalui PAP atau CHAP, CHAP sangat direkomendasikan.

o Setuju dengan protocol layer diatasnya (IP; IPX; AppleTalk; dll)

· Serial Line Internet Protocol (SLIP)
SLIP merupakan pendahulu dari PPP yang banyak digunakan dalam membangun koneksi serial Point-to-Point yang menggunakan protokol komunikasi TCP/IP.

· High-level Data Link Control (HDLC)
Protokol layer data link ini merupakan protokol ciptaan Cisco System, jadi penggunaan protokol ini hanya ketika sebuah jalur WAN digunakan oleh dua buah perangkat router Cisco saja. Apabila perangkat selain produk Cisco yang ingin digunakan, maka protokol yang digunakan adalah PPP yang merupakan protokol standar. Protocol data link control yang paling penting adalah HDLC (ISO 3009, ISO 4335). HDLC tidak hanya sudah umum dipergunakan namun juga menjadi asas untuk berbagai protocol data link control terpenting lainnya, yang menggunakan format dan mekanisme yang sama seperti yang digunakan dalam HDLC. Selanjutnya, dalam bagian ini kita menyajikan pembahasan yang lebih mendetail mengenai HDLC.

Karakteristik Dasar HDLC

Untuk memenuhi berbagai macam aplikasi, HDLC menetapkan tiga jenis stasiun, dua konfigurasi, serta tiga model operasi pengalihan data. Ketiga jenis stasiun tersebut adalah sebagai berikut:

· Stasiun Primer: Bertanggung-jawab mengontrol operasi jalur. Frame-frame dikeluarkan oleh primary yang disebut perintah.

· Stasiun Sekunder: Beroperasi dibawah kendali stasiun primer. Frame-frame dikeluarkan sekunder yang disebut respons. Primer mempertahankan jalur logik yang terpisah dengan setiap stasiun sekunder pada jalur.

· Stasiun Gabungan: Mengkombinasikan bentuk primer dan sekunder. Stasiun gabungan bisa mengeluarkan perintah dan respon.

Konfigurasi jalur berupa

· Konfigurasi tidak seimbang: Terdiri dari satu stasiun primer dan satu atau lebih stasiun sekunder, serta mendukung baik transmisi full-duplex maupun half-duplex.

· Konfigurasi seimbang: Terdiri dari dua stasiun gabungan, serta mendukung transmisi full-duplex maupun half-duplex.

Sedangkan mode transfer data berupa:

· Normal response mode (NRM): Digunakan dengan konfigurasi. Primer tidak seimbang mengawali data transfer menuju secondary, namun sekunder hanya mentransmisikan data dalam bentuk respon sampai perintah dari primer saja.

· Asynchronous Balanced Mode (ABM): Digunakan dengan konfigurasi seimbang. Salah satu stasiunt gabungan dapat mengawali transmisi tanpa perlu ijin dari salah satu stasiunt gabungan lainnya.

· Asynchronous Response Mode (ARM): Digunakan dengan konfigurasi tidak seimbang. Secondary dapat mengawali transmisi tanpa perlu ijin yang jelas dari primer. Primer masih tetap bertanggung-jawab terhadap jalur, termasuk inisialisasi, perbaikan kesalahan, serta diskoneksi logik.

NRM dipergunakan pada jalur multititik, dimana sejumlah terminal dihubungkan ke komputer host. Komputer menanyai setiap terminal untuk dipergunakan sebagai masukan. NRM kadang-kadang juga dipergunakan pada jalur ujung-ke-ujung, utamanya bila jalur menghubungkan sebuah terminal atau periferal lainnya dengan sebuah komputer. ABM merupakan mode yang paling banyak dipergunakan dibanding mode-mode lainnya: karena membuat penggunaan jalur ujung-ke-ujung full-duplex menjadi lebih efisien sebab tidak memerlukan overhead. Sedangkan ARM jarang digunakan: karena hanya bisa diaplikasikan untuk keadaan-keadaan tertentu dimana sekundar perlu mengawali transmisi.

· X.25/LAPB
X.25 merupakan standar buatan organisasi standardisasi ITU-T yang mendefinisikan cara koneksi antara perangkat DTE (Data Terminal Equipment) dengan DCE (Data Communication Equipment) yang memungkinkan perangkat-perangkat komputer dapat saling berkomunikasi. Kelebihan dari X.25 adalah kemampuannya untuk mendeteksi error yang sangat tinggi. Maka dari itu, protokol komunikasi ini banyak digunakan dalam media WAN analog yang tingkat error-nya tinggi.

X.25 adalah protokol standar yang diciptakan untuk interfacing diantara sistem host dan jaringan packet-switching. Standar ini memiliki tiga lapisan yaitu:

• Lapisan Fisik: menyangkut interface antara suatu stasiun dengan jalur yang terhubung dengan simpul packet-switching.
• Lapisan Jalur: dimaksudkan agar transfer data yang melintasi jalur fisik cukup andal, dengan cara mentransmisikan data sebagai rantaian dari bingkai data (frame).
• Lapisan Paket: menyediakan layanan virtual circuit eksternal, yang memungkinkan stasiun mampu menyusun logika koneksi (virtual circuit) ke stasiun tujuan.

Gambar 1. Paket Switching dari Jaringan X.25

Device pada X.25 ini terbagi menjadi tiga kategori yaitu :

• Data Terminal Equipment (DTE)
• Data Circuit-terminating Equipment (DCE)
• Packet Switching Exchange (PSE)

Device yang digolongkan DTE adalah end-system seperti terminal, PC, host jaringan (user device), Sedang device DCE adalah device komunikasi seperti modem dan switch. Device inilah yang menyediakan interface bagi komunikasi antara DTE dan PSE. Adapun PSE ialah switch yang yang menyusun sebagian besar carrier network. Hubungan antar ketiga kategori ini diilustrasikan pada gambar 2.

Gambar 2. Hubungan DTE-DCE dan PSE

Protokol Pada X.25

Penggunaan protokol pada model standar X.25 ini meliputi tiga layer terbawah dari model referensi OSI. Terdapat tiga protokol yang biasa digunakan pada implementasi X.25 yaitu:

• Packet-Layer Protocol (PLP)
• Link Access Procedure, Balanced (LAPB)
• Serta beberapa standar elektronik dari interface layer fisik seperti EIA/TIA-232, EIA/TIA-449, EIA-530, dan G.703.

Gambar 3 mengilustrasikan protokol-protokol X.25 ini pada model OSI.

Gambar 3. Perbandingan Protokol X.25 Pada Tiga Layer Terbawah OSI

Layer-Layer Pada X.25
Protokol X.25 terbagi menjadi 3 layer, yaitu :

• Layer 1

Physical Layer bekerja dengan elektris atau sinyal. Didalamnya termasuk beberapa standar elektronik seperti is V.35 , RS232 and X.21.

• Layer 2

Data Link Layer, pada X.25 diimplementasikan ISO HDLC standar yang disebut Link Access Procedure Balanced (LAPB) dan menyediakan link yang bebas error antara dua node yang secara fisik terkoneksi. Error ini akan dicek dan dikoreksi pada tiap hop pada network.

Fasilitas inilah yang membuat X.25 handal, dan cocok untuk link yang noisy, cenderung punya banyak error.

Protocol modern seperti Frame Relay atau ATM tidak punya error correction dan hanya memiliki basic flow control. Mereka merngandalkan protokol pada level yang lebih tinggi seperti TCP/IP untuk menyediakan flow control dan end-to-end error correction.

• Layer 3

Network Layer yang mengatur komunikasi end-to-end antar device DTE. Layer ini mengurus set-up dan memutus koneksi serta fungsi routing dan juga multiplexing.

Virtual Circuit X.25
Sebuah virtual circuit adalah koneksi logical yang dibuat untuk menjamin konektivitas antara dua network device. Sebuah virtual circuit menandai sebuah path logical dua arah dari sebuah DTE ke device lain dalam sebuah jaringan X.25.

X.25 membuat beberapa user DTE pada jaringan X.25 untuk berkomunikasi dengan beberapa DTE lain secara simultan. Hal ini dimungkinkan karena X.25 mempunyai circuit logical tadi.

Secara fisik, koneksi ini dapat melalui berapapun node seperti DCE dan PSE. Beberapa virtual circuit bisa disatukan (multiplexing) menjadi sebuah koneksi fisik tunggal. Kemudian koneksi ini bisa dipecah lagi di tempat tujuan, untuk kemudian menyampaikan data pada tujuan masing-masing. Gambar 4 dibawah menggambarkan bagaimana proses multiplexing dan demultiplexing ini.

Gambar 4. Penggabungan beberapa virtual circuit menjadi satu circuit fisik

Sedangkan virtual circuit pada X.25 itu sendiri terbagi menjadi dua, yaitu switch dan permanen.

Switched virtual circuits (SVC) adalah koneksi temporer yang digunakan untuk transfer data yang jarang dilakukan. SVC ini terjadi antar dua DTE yang tiap kali koneksi akan membuat koneksi, menjaga hingga mengakhiri sesi yang diperlukan. SVC ini bisa diibaratkan seperti sambungan telepon. Sebuah koneksi tersambung, data ditransfer lalu koneksi tersebut ditutup. Tiap DTE pada network mempunyai sebuah alamat DTE unik, penggunaan yang mirip dengan telepon.

Dan permanent virtual circuits (PVCs) adalah koneksi permanen yang digunakan untuk transfer data yang kerap dilakukan (frekuensi koneksi sering) serta transfer data yang konsisten. Pada jenis ini tidak diperlukan pengadaan sebuah sesi,
sehingga DTE bisa memulai mentransfer data kapanpun karena sesi PVC ini selalu ada (aktif).

Untuk membuat suatu koneksi SVC, DTE asal mengirimkan sebuah paket Call Request Packet, yang mengandung alamat DTE tujuan.

DTE tujuan memutuskan akan menerima paket atau tidak. Kemudian panggilan dari DTE asal diterima dengan mengirimkan paket Call Accepted atau dengan mengirimkan paket Clear Request apabila DTE tujuan memutuskan untuk tidak menerima koneksi tersebut.

Setelah DTE asal menerima paket Call Accepted, virtual circuit akan terbentuk dan data lalu ditransfer. Ketika DTE ingin mengakhiri sesi, sebuah paket Clear Request dikirim pada DTE pasangannya, yang akan menjawab dengan mengirim sebuah paket Clear Confirmation. Gambar 5 mengilustrasikan detail koneksi DTE-DCE seperti yang telah dijelaskan.

Gambar 5. Langkah Konektivitas DTE-DCE

Tujuan tiap paket diidentifikasikan oleh Logical Channel Identifier (LCI) atau Logical Channel Number (LCN) . LCN ini mengidentifikasikan nomor aktual dari channel logic pada link DTE-DCE. LCN berukuran 8 bit dan direpresentasikan oleh nomor antar 0 hingga 255.

Packet Assembler/Disassembler

Packet assembler/disassembler (PAD) adalah sebuah device yang biasa digunakan pada jaringan X.25. PAD digunakan ketika sebuah decive DTE terlalu sederhana untuk mengimplementasikan fungsionalitas X.25 secara penuh.

PAD diletakkan antara DTE dan DCE, dan melakukan tiga fungsi utama: buffering, penyusunan paket (assembly) serta penguraian paket (disassembly). PAD menyimpan data yang dikirim atau diterima oleh DTE. PAD juga menyusun data keluar menjadi paket dan memforwardnya ke DCE. Lalu PAD juga mengurai paket yang diterima sebelum memforward datanya ke DTE. Gambar 6 mengilustrasikan fungsi PAD ini.

Gambar 6. Tiga Fungsi PAD (Buffer, Assembly dan Disassembly

Karakteristik X.25

Ukuran paket maksimum dari X.25 berkisar antara 64 bytes sampai 4096 bytes, dengan ukuran default pada hampir semua network adalah 128 bytes.

X.25 optimal untuk line kecepatan rendah, 100kbps kebawah. Karena fasilitas X.25 seperti ukuran paket yang kecil, pengecekan error tersembunyi dan lainnya tidak akan signifikan seperti halnya pada kecepatan rendah.

X.25 telah menjadi dasar bagi pengembangan protokol paket switch lain seperti TCP/IP dan ATM. Sama seperti X.25, kedua protokol ini juga mempunyai kemampuan untuk meng-handle dari satu source ke banyak koneksi serta kemampuan menyamakan kecepatan pada DTE yang memiliki line speed yang berbeda.

X.25 telah diciptakan sejak pertengahan tahun 70 dan sudah banyak diperbaiki sehingga stabil. Dikatakan bahwa tidak ada data error pada modem di network X.25

Kekurangan X.25 adalah delay tetap yang disebabkan oleh mekanisme store dan forward, sehingga menyebabkan pengaturan rate transmisi data. Frame Relay dan ATM tidak punya kontrol flow dan kontrol error sehingga waktu hubungan end-to-end bisa menjadi minimal.

Penggunaan X.25 kini semakin berkurang, digantikan oleh sistem yang berbasis TCP/IP, walau X.25 masih banyak digunakan pada autorisasi Point-of-Sale credit card dan debit.

Tetapi, ada mulai ada peningkatan pembangunan infrastruktur X.25 dengan investasi besar pada seluruh dunia. Sehingga mungkin, X.25 masih tetap penting untuk beberapa waktu kedepan.

Kelebihan protokol X.25 :

• Protokol X.25 memiliki kecepatan yang lebih tinggi dibanding RS-232 (64 kbps dibanding 9600 bps).
• Protokol X.25 memiliki kemampuan untuk menyediakan logical channel per aplikasi.
• Pendudukan logical channel dapat dilakukan secara permanen dengan mode PVC (Permanent Virtual Channel) maupun temporary dengan mode SVC (Switched Virtual Channel) disesuaikan dengan kebutuhan.
• Data transfer pada X.25 bersifat reliable, data dijamin bahwa urutan penerimaan akan sama dengan waktu data dikirimkan.
• Protokol X.25 memiliki kemampuan error detection dan error correction.

Kekurangan protokol X.25 :

• Tidak semua sentral memiliki antarmuka X.25. Sehingga diperlukan pengadaan modul X.25 dengan syarat bahwa sentral sudah support X.25.
• Untuk pengembangan aplikasi berbasis protokol X.25 membutuhkan biaya yang relatif lebih besar dibanding dengan RS-232 terutama untuk pembelian card adapter X.25.
• Untuk komunikasi data antara sentral dengan perangkat OMT beberapa sentral diidentifikasi menggunakan protokol proprietary vendor tertentu yang berjalan di atas protokol X.25.

· Frame Relay
Frame relay merupakan protokol yang khusus digunakan untuk membuat koneksi WAN jenis Packet-Switched dengan performa yang tinggi. WAN protokol ini dapat digunakan di atas berbagai macam interface jaringan. Karena untuk mendukung performanya yang hebat ini, frame relay membutuhkan media WAN yang berkecepatan tinggi, reliabel, dan bebas dari error. Frame-relay sama halnya dengan ATM, dirancang sedemikian rupa untuk menampilkan skema transisi yang lebih efisien dibanding X.25. Standar frame-relay muncul lebih awal dibanding ATM, banyak aplikasi komersial yang memanfaatkannya, namun belakangan ketika ATM muncul beberapa aplikasi untuk networking data berkecepatan tinggi berpindah dari frame-relay ke ATM.

GAMBAR: Penetapan koneksi menggunakan virtual path

Frame-relay dirancang untuk menghilangkan overhead yang ada pada X.25. Perbedaan utama antara frame-relay dan X.25 adalah:

• Pensinyalan kontrol panggilan bahwa pada koneksi logik yang terpisah dari data pemakai. Simpul-simpul (node) perantara tidak perlu mempertahankan tabel-tabel status.
• Koneksi logik untuk multiplexing dan switching dilakukan pada lapisan 2 sebagai pengganti lapisan 3, berarti menghilangkan satu lapisan pengolahan secara keseluruhan.
• Tidak terdapat flow-control dan error-control lompatan demi lompatan. Bila diaplikasikan secara keseluruhan maka flow-control dan kontrol kesalahan ujung-ke-ujung merupakan tanggung jawab lapisan yang lebih tinggi

Jadi dengan frame-relay sebuah frame data pemakai tunggal dikirim dari sumber ke tujuan, dan sebuah balasan, yang dibangkitkan oleh lapisan yang lebih tinggi dibawa kembali di dalam frame. Tidak terdapat pertukaran frame-frame data dan balasan lompatan demi lompatan.

Kekurangan utama frame-relay adalah hilangnya kemampuan flow-control dan error-control jalur demi jalur

Kelebihan frame-relay adalah adanya proses komunikasi yang ringan, penundaan lebih rendah dan laju penyelesaian yang lebih tinggi. Frame-relay dapat dipergunakan pada akses dengan kecepetan sampai 2 Mbps.

Arsitektur protokol frame-relay adalah sebagai berikut:

GAMBAR: Arsitektur protokol user-network interface

Ada dua operasi yang terpisah yaitu: taraf kontrol (control plane) yang terlibat dalam penetapan dan penghentian koneksi logic, dan taraf pemakai (user plane) yang bertanggung jawab dalam hal transfer data pemakai diantara pelanggan. Taraf kontrol berada diantara pelanggan dan jaringan sedang taraf pemakai menampilkan fungsi ujung-ke-ujung.

· Asynchronous Transfer Mode (ATM)
ATM merupakan sebuah protokol standar internasional untuk jaringan cell relay, di mana berbagai macam servis seperti suara, video, dan data digandeng bersamaan dengan menggunakan cell-cell yang berukuran tetap. Protokol ATM banyak digunakan untuk memaksimalkan penggunaan media WAN berkecepatan sangat tinggi seperti Synchronous Optical Network (SONET).

GAMBAR Arsitektur Protokol ATM

Asynchronous Transfer Mode (ATM) merupakan interface transfer paket yang efisien. ATM menggunakan paket-paket data yang berukuran tertentu yang disebut ‘cell”. Penggunaan cell ini menghasilkan skema yang efisien untuk pentransmisian pada jaringan berkecepatan tinggi

ATM memiliki cara yang sama dengan packet-switching. ATM melibatkan pentransferan data dalam bentuk potongan-potongan yang memiliki ciri-ciri tersendiri. ATM memungkinkan koneksi logik multipel dimultipleks melalui sebuah interface fisik tunggal.

ATM merupakan protokol yang efisien dengan kemampuan kontrol kesalahan (error control) dan kontrol aliran minimal (flow control). Hal ini menyebabkan berkurangnya overhead saat pengolahan sel-sel ATM sekaligus mengurangi bit-bit overhead yang diperlukan masing-masing sel.

Lapisan fisik melibatkan spesifikasi media transmisi dan skema pengkodean sinyal. Rate data yang ditetapkan pada lapisan fisik berkisar mulai dari 25,6 Mbps sampai 622,08 Mbps.

Dua lapis diatasnya berkaitan dengan fungsi-fungsi ATM, yaitu pelayanan transfer paket (ATM layer) dan lapisan adaptasi (AAL) untuk pelayanan protokol transmisi yang tidak berbasis ATM.

Model referensi protokol melibatkan tiga taraf yang berbeda:

• Taraf pemakai: tersedia untuk transfer informasi pemakai, bersama-sama dengan kontrol-kontrol yang terkait.
• Taraf kontrol: menampilkan fungsi-fungsi kontrol panggilan dan kontrol koneksi
• Taraf manajemen: menampilkan fungsi-fungsi manajemen yang berkaitan dengan sistem secara keseluruhan

Koneksi logik ATM disebut “Virtual Channel Connection” (VVC) atau koneksi melalui saluran maya.

GAMBAR Relasi Koneksi ATM

Konsep jalur virtual dikembangkan untuk memenuhi trend jaringan kecepatan tinggi dimana biaya kontrol jaringan meningkat melebihi biaya jaringan secara keseluruhan.

Beberapa keuntungan dari VCC adalah:

• Arsitektur jaringan yang sederhana
• Kinerja dan keandalan jaringan yang meningkat
• Waktu setup koneksi lebih pendek dan waktu pengolahan yang berkurang
• Layanan jaringan yang tinggi

Flowchart proses penetapan panggilan menggunakan VCC dapat dilihat pada gambar pertama di postingan Frame Relay.

Sel-sel ATM memuat header 5-byte dan informasi 48-byte. ATM dapat memberi layanan baik “real time” maupun tidak

Karakakteristik

Teknologi ATM menawarkan dua karakteristik yang memperbaiki tingkat kecepatan transfer data.^[5] Pertama, besarnya paket yang dikomunikasikan menjadi lebih kecil jika dibandingkan dengan protokol-protokol untuk sistem telepon, sehingga memungkinkan paket-paket dari pengguna yang berbeda yang melewati jaringan pada waktu yang bersamaan dapat dikelompokkan secara merata.^[5] Karakteristik ATM yang kedua adalah mengingkatnya kecepatan, dari 25 hingga 155 Mbps.^[5] Bahkan, peralatan ATM dapat menggabungkan 16 saluran menajadi satu untuk menghasilkan kecepatan transfer hampir sebesar 2,5 juta bit per detik.^[5]

KARAKTERISTIK ATM

• · Pada basis link to link tidak menggunakan proteksi error dan flow control.

Pada ATM proteksi error dapat diabaikan karena didasarkan saat ini link-link dalam network memiliki kualitas yang sangat tinggi, sehingga error control cukup dilakukan end to end saja. Flow control juga tidak dilakukan dalam ATM network karena dengan pengaturan alokasi resource dan dimensioning queue yang tepat maka kejadian queue overflow yang menyebabkan hilangnya paket dapat ditekan. Sehingga probabilitas packet loss antara 10^-8 sampai dengan 10^-12 dapat dicapai.

• · ATM beroperasi pada connection oriented mode

Sebelum informasi ditransfer dari terminal ke network, sebuah fase setup logical / virtual connection harus dilakukan untuk menyediakan resource diperlukan. Jika resource tersedia tidak mencukupi maka connection dari terminal akan dibatalkan. Jika fase transfer informasi telah selesai, maka resource yang telah digunakan akan dibebabskan kembali. Dengan menggunakan connection-oriented ini akan memungkinkan network untuk menjamin packet loss yang seminim mungkin.

• · Pengurangan fungsi header

Untuk menjamin pemrosesan yang cepat dalam network, maka ATM header hanya memiliki fungsi yang sangat terbatas. Fungsi utama dari header adalah untuk identifikasi virtual connection (virtual connection identifier =VCI) yang dipilih pada saat dilakukan call setup dan menjamin routing yang tepat untuk setiap paket didalam network serta memungkinkan multiplexing dari virtual connection – virtual connection berbeda melalui satu link tunggal.

Selain fungsi VCI, sejumlah fungsi lain yang sangat terbatas juga dilakukan oleh header, terutama terkait dengan fungsi pemeliharaan. Karena fungsi header diabatasi, maka implementasi header processing dalam ATM node sangat mudah / sederhana dan dapat dilakukan pada kecepatan yang sangat tinggi (150 Mbps sampai 2.5 Gbps) dan hal ini akan menyebabkan processing delay dan queuing delay yang rendah.

• · Panjang filed informasi dalam satu cell relatif kecil

Hal ini dilakukan untuk mengurangi ukuran buffer internal dalam switching node, dan untuk membatasi queuing delay yang terjadi pada buffer tersebut. Buffer yang kecil akan menjamin delay dan delay jitter rendah, hal ini diperlukan untuk keperluan service-service real time.

TERMINOLOGI SEL (CELL)

Pengertian sel menurut rekomendasi ITU-T I.113 adalah suatu blok dengan panjang yang tetap (fixed length) dan diidentifikasi dengan suatu label pada ATM layer.

Berikut adalah definisi untuk jenis cell yang berbeda sesuai dengan rekomendasi ITU-T I.321

• Idle Cell (physical layer), merupakan yang disisipkan / dipisahkan oleh physical layer untuk mengadaptasi cell flow rate pada daerah batas (boundary) diantara ATM layer dan physical layer ke kapasitas payload yang ada dari sistem transmisi yang digunakan
• Valid Cell (physical layer), suatu cell yang mana bagian headernya tidak memiliki error atau belum dimodifikasi oleh proses verifikasi Header Error Control (HEC)
• Assigned Cell (ATM layer), cell yang menyediakan suatu service ke satu aplikasi dengan menggunakan ATM layer service.
• Unassigned Cell (ATM layer), merupakan ATM layer cell yang bukan assign cell.

Hanya assigned cell dan unassigned cell saja yang diteruskan dari physical layer ke ATM layer, sedangkan cell yang lainnya tidak membawa informasi yang terkait dengan ATM layer atau layer yang lebih tinggi lagi dan cell ini hanya akan diprosesoleh physical layer saja.

atm layer

ATM layer merupakan layer diatas physical layer yang memiliki karakteristik yang independent terhadap media fisik yang digunakan. ATM layer melakukan fungsi-fungsi utama sebagai berikut:

v Cell multiplexing/demultiplexing, pada arah kirim cell-cell dari VP (Virtual Path) dan VC (Virtual Channel) individual akan dimultiplexing menghasilkan suatu cell stream. Pada sisi terima fungsi cell demultiplexing akan memisahkan cell stream yang diterima menjadi cell flow individual ke VP dan VC terkait.

v Translasi VPI dan VCI. Translasi VPI (VP Identifier) dan VCI dilakukan di ATM switching node. Didalam VP node nilai dari VPI field dari setiap incoming cell akan ditranslasikan ke nilai VPI yang baru untuk outgoing cell. Pada VC switch baik nilai VPI maupun VCI akan ditranslasikan ke nilai VPI dan VCI yang baru.

v Pembangkitan / pemisahan cell header, fungsi ini diterapkan pada titik-titik terminasi dari ATM layer. Pada arah kirim, pada field informasi yang telah diterima ditambahkan ATM cell header (kecuali field HEC) dan nilai VPI serta VCI dari cell header dapat diperoleh dengan melakukan translasi dari SAP (Service Access Point) identifier. Pada arah terima, fungsi pemisahan cell header akan memisahkan cell header, dan hanya filed informasi saja yang diteruskan.

v Generic Flow Control (GFC). Fungsi GFC hanya digunakan pada ATM UNI (User Network Interface) saja. GFC digunakan untuk mendukung kontrol dari ATM traffic flow dalam satu customer network dan dapat digunakan untuk mengurangi kondisi-kondisi overload pada UNI. Informasi GFC ditumpangkan dalam assigned cell dan unassigned cell.

TEKNOLOGI ATM

Pada jaringan ATM, semua informasi diformat ke dalam sel berukuran tetap yang terdiri dari 48 byte (8 bits per byte) berupa muatan/payload dan 5 byte berupa header. Ukuran sel tetap menjamin bahwa kualitas data baik suara atau video tidak terpengaruh oleh data panjang frame atau paket. Header ini disusun untuk efisiensi switching dalam kecepatan tinggi.

ATM DEVICES DAN THE NETWORK ENVIRONMENT

ATM adalah teknologi sel switching dan multiplexing yang menggabungkan kelebihan dari circuit switching yang memiliki kapasitas dan delay transmisi konstan dengan packet switching yang memiliki fleksibilitas dan efisiensi untuk lalu lintas yang berselang-seling.

A. ATM Devices

Jaringan ATM terdiri dari ATM switch dan ATM endpoint. ATM Switch bertanggung jawab untuk transit sel melalui jaringan ATM, atau dapat didevinisikan bertugas menerima sel yang masuk dari ATM endpoint atau switch ATM lain, kemudian membaca dan memperbarui informasi di dalam header sel dan dengan cepat mengarahkan sel ke sebuah interface output ke arah tujuan. ATM endpoint berisi ATM network interface adapter. Contoh dari ATM endpoint adalah workstation, router, Digital Service Unit (DSU), LAN switch, dan Video CODEC. Gambar berikut mengilustrasikan jaringan ATM yang terdiri dari ATM switch dan ATM endpoint.

B. ATM Network Interfaces

Jaringan ATM terdiri dari set ATM switch yang dihubungkan dengan interface Point-to-Point ATM link. ATM Switch mendukung dua jenis interface yakni UNI (User to Network Interface) dan NNI (Network to Network Interface). UNI menghubungkan end system (seperti host dan router) ke ATM switch sedangkan NNI menghubungkan dua ATM switch.

Tergantung pada apakah sebuah switch terletak di tempat pelanggan atau ditempat umum dan dioperasikan oleh perusahaan telepon, UNI dan NNI dapat dibagi lagi menjadi public dan private. UNI private menghubungkan ATM endpoint dan ATM switch private. NNI private menghubungkan dua switch ATM private di dalam organisasi yang sama sedangkan NNI public menghubungkan dua ATM switch dalam organisasi publik yang sama.

Disamping itu terdapat spesifikasi tambahan yakni Broadband InterCarrier Interface (B-ICI), dimana B-ICI dapat menghubungkan dua switch public dari penyedia layanan yang berbeda. Gambar berikut mengilustrasikan spesifikasi inteface ATM untuk jaringan public dan private.

FORMAT HEADER SEL ATM

Terdapat dua format header sel ATM yaitu UNI atau NNI. UNI header digunakan untuk komunikasi antara endpoint dengan ATM switch dalam jaringan Private ATM. NNI header yang digunakan untuk komunikasi antar ATM switch. Gambar berikut mengilustrasikan format dasar sel ATM, format header sel UNI, dan format header sel NNI.

ATM Cell Header Fields

Berikut adalah deskripsi dari beberapa field yang terdapat pada header sel ATM baik NNI maupun UNI

v Generic Flow Control (GFC)

Menyediakan fungsi lokal, seperti mengidentifikasi multiple stations yang menggunakan satu interface ATM. Field ini biasanya tidak digunakan dan diatur ke nilai default-nya 0 (biner 0000).

v Virtual Path Identifier (VPI)

Berhubungan dengan VCI dan berfungsi mengidentifikasi path tujuan berikutnya dari sebuah sel saat melewati serangkaian switch ATM menuju host tujuan.

v Virtual Channel Identifier (VCI)

Berhubungan dengan VCI dan berfungsi mengidentifikasi path tujuan berikutnya dari sebuah sel saat melewati serangkaian switch ATM menuju host tujuan.

v Payload Type (PT)

Bit pertama menunjukkan apakah dalam sebuah sel berisi data pengguna atau kontrol data. Jika sel berisi data pengguna, bit diatur ke 0. Jika kontrol berisi data, di set ke 1. Bit kedua menunjukkan kongesti (0 = tidak ada kemacetan, 1 = kemacetan). Bit ketiga menunjukkan apakah sel tersebut merupakan sel terakhir pada sebuah rangkaian sel.

v Cell Loss Priority (CLP)

Menunjukkan apakah sel harus dibuang jika menemukan kemacetan yang ekstrem ketika bergerak melalui jaringan. Jika CLP bit sama dengan 1, sel harus dibuang dan sebaliknya

v Header Error Control (HEC)

Menghitung checksum pada 4 byte pertama dari header. HEC dapat mengoreksi kesalahan bit tunggal dalam byte, dengan demikian dapat mempertahankan sel daripada membuangnya.