JARKOM

.

Ø  DATA LINK LAYER

Lapisan data-link (data link layer) adalah lapisan kedua dari bawah dalam model OSI, yang dapat melakukan konversi frame-frame jaringan yang berisi data yang dikirimkan menjadi bit -bit  mentah  agar  dapat  diproses  oleh  lapisan  fisik.  Lapisan  ini  merupakan  lapisan  yang  akan  melakukan transmisi  data antara perangkat-perangkat  jaringan yang saling berdekatan  di  dalam  sebuah wide area network (WAN), atau antara node di dalam sebuah segmen local area network (LAN)  yang  sama.  Lapisan  ini  bertanggungjawab  dalam  membuat  frame,  flow  control,  koreksi kesalahan  dan  pentransmisian  ulang  terhadap  frame  yang  dianggap  gagal.  MAC  address  juga diimplementasikan di dalam lapisan ini. Selain itu, beberapa perangkat seperti Network Interface  Card (NIC), switch layer 2 serta bridge jaringan juga beroperasi di sini.Lapisan  data-link  dapat  melakukan  pentransferan  data  melalui  saluran  fisik.  Pentransferan data  tersebut  mungkin  dapat  diandalkan  atau  tidak.  Beberapa  protocol  lapisan  data -link  tidak mengimplementasikan  fungsi  Acknowledgment  untuk  sebuah  frame  yang  sukses  diterima,  dan beberapa  protokol  bahkan  tidak  memiliki  fitur  pengecekan  kesalahan  transmisi  (dengan menggunakan  checksumming).  Pada  peristiwa  tersebut,  fitur-fitur  acknowledgment  dan pendeteksian  kesalahan  harus  diimplementasikan  pada  lapisan  yang  lebih  tinggi,  seperti  halnya protokol Transmission Control Protocol (TCP) (lapisan transport).

Tugas  utama  dari  data  link  layer  adalah  sebagai  fasilitas  transmisi  data  mentah  dan mentransformasi  data  tersebut  ke  saluran  yang  bebas  dari  kesalahan  transmisi.  Sebelum diteruskan  ke  Network  Layer,  lapisan  data  link  melaksanakan  tugas  ini  dengan  memungkinkan pengirim  memecah-mecah  data  input  menjadi  sejumlah  data  frame  (biasanyaberjumlah  ratusan atau ribuan byte). Kemudian lapisan  data link  mentransmisikan frame tersebut secara berurutan dan  memproses  acknowledgement  frame  yang  dikirim  kembali  oleh  penerima.  Karena  lapisan fisik  menerima  dan  mengir im  aliran  bit  tanpa  memperdulikan  arti  atau  arsitektur  frame,  maka tergantung  pada lapisan data linklah untuk membuat dan mengenali batas-batas frame itu. Hal ini bisa dilakukan dengan cara membubuhkan bit khusus ke awal dan akhir frame.

Tujuan utama dari layer Data Link adalah:

a.  Format data kedalam frames untuk transmission

b.  Memberikan error notifications

c.  Memberikan control aliran

d.  Specifykasi topology jaringan logical dan metoda-2 media access

Layer Data Link dibagi kedalam 2 sub-layer berikut ini :

1.  Media Access Control (MAC) Sublayer

Sublayer Media Access Control adalah sublayer pertama atau sublayer bawah dari layer Data Link. Sublayer ini akan memecah data manjadi frame sebelum ditransmisikan, dan memegang address fisikal (MAC address) untuk address jaringan. Piranti seperti Switches  dan bridges menggunakan address Data Link untuk  mengarahkan  data user  melalui  jaringan  menuju  ke  host tujuan. 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 yaitu ;

ü  Contention (semua piranti mempunyai akses yang sama)

ü  Token-passing (piranti yang mempunyai Token akan mendapatkan akses)

ü  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

2.  Logical Link Control (LLC) Sublayer

Sublayer Logical Link Control (LLC) adalah sublayer Data Link kedua. Hal ini meliputi rulerule  (aturan-aturan)  yang  mengendalikan  bagaimana  beberapa  piranti  dan  protocol  berbagi satu link tunggal dalam suatu jaringan. Sublayer LLC menjalankan tugas-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-paket 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).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.Cyclic  Redundancy  Check  (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  akan  melakukan  metoda  yang  sama.  Jika  data CRC ini berbeda, maka dianggap bahwa suatu error terjadi saat transmisi.

2)  Mengendalikan aliran, untuk mencegah transmisi data menjadi penuh atau membanjiri si penerima, sublayer LLC memberikan pengendalian aliran yang memperlambat kecepatan aliran pengiriman data. Ada tiga  macam metoda :

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.

3)  Mendukung  Multi-protocol,  bertindak  sebagai  buffer  atau  sebagai  penengah  antara protocol-2  yang  tergantung  pada  media  bagian  bawah,  dan  protocol-2  layer  network bagian atas.

a.  Menjalankan  beberapa  protocol  layer-2  diatasnya  pada  piranti  yang  sama  dan  pada saat yang sama.

b.  Menjalankan  protocol-2  yang  sama  layer  diatasnya  pada  media  transmisi  yang berbeda.

v  Layanan-2  yang  berorientasi  koneksi  (Connection-oriented  )  dan  layanan  tanpa koneksi (connectionless Services)

“Layanan-layanan  koneksi”  adalah  istilah  yang  digunakan  untuk  menjelaskan  fungsi-2  jaringan yang  mengendalikan  dan  mem-verifikasi  pesan-2  jaringan  dari  pengirim  dan  penerima. Layanan-layanan  koneksi  meliputi  item-item  seperti  deteksi  error,  koreksi  error,  dan  pengendalian aliran. Tergantung pada implementasi protocol,  layanan-layanan  koneksi diimplementasikan pada berbagai  layer  OSI,  tidak  hanya  pada  layer  Data  Link.  Suatu  protocol  sering  dijelaskan dalam kaitannya dengan layanan-layanan koneksi yang diharapkan atau yang diberikan. Ada dua klasifikasi yang sering digunakan:

1.  Protocol-protokol yang berorientasi koneksi

Protocol-protokol  ini  menyatakan  bahwa  data  akan  hilang  selama  transmisi,  karenanya diperlukan suatu verifikasi bahwa data sampai ke tujuan. Protocol-2  ini relative lebih lambat karena adanya upaya verifikasi data dan juga jaminan p engiriman yang handal antar  piranti.  Protocol-protokol  yang  berorientasi  koneksi  ini  mensyaratkan  bahwa  piranti melakukan pembentukan sesi  koneksi untuk  mentransfer data.

 Ada tiga phase  dalam  proses komunikasi yang berorientasi koneksi ini:

a.  Inisialisai sessi (pembentukan koneksi)

b.  Sesi perawatan (transfer data)

c.  Session pemutusan (pelepasan koneksi)

2.  Connectionless protocols (protocol-protokol tanpa koneksi)

Protocol-protokol  tanpa  koneksi  mengasumsikan  bahwa  suatu  jalur  komunikasi  yang  handal sudah terbentuk antara dua piranti  yang berkomunikasi dan juga asumsi bahwa semua data  akan  terkirim  semuanya.  Piranti-2  yang  sedang  berkiriman  melanjutkan  proses pengiriman  tanpa  menunggu  sinyal  acknowledgement  (sinyal  pemberitahuan). Protocol-protokol  tanpa  koneksi  ini  bisa  mengirim  data  dengan  cepat,  karena  memang  tidak memerlukan  tambahan  informasi  pendgendali  extra  kepada  paket.  Jika  memang diperlukan  suatu  sinyal  pemberitahuan  (acknowledgement),  akan  dilakukan  oleh protocol-2 di layer diatasnya.Istilah handal dan tidak handal sering digunakan untuk menjelaskan protocol. Protocol yang handal menjamin bahwa data atau paket akan sampai ke tujuan dengan selamat tanpa cacat (orientasi  koneksi),  sementara  protocol  yang  tidak  handal  tidak  menjamin.  Akan  tetapi protocol-protokol  yang tidak  handal sering  membuahkan  hasil pengiriman  yang  memuaskan  dan bisa  diprediksi  jika  menggunakan  media  transmisi  yang  bebas  error,  atau  mengandalkan protokol-protokol lainnya untuk memberikan jaminan ke handalan pengiriman. 

Model protocol TCP/IP mempunyai layer-2 relasi yang boleh  dibilang sama dengan model asli  dari  OSI  ini.  Kedua  layer  bagian  bawah  yaitu  layer  Physical  dan  layer  Data  Link dipetakan sebagai layer Network Access dalam protocol TCP/IP. Korelasi Antara TCP IP dan model OSI.

v  Pengiriman Data Pada Data Link Layer

ü    Penentuan waktu pengiriman data yang tepat apabila suatu media sedang  terpakai, hal

ini perlu melakukan suatu deteksi sinyal pembawa.

ü    Pada  Ethernet  menggunakan  metode  Carrier  Sense  Multiple  Access  /  Collision

Detection (CSMA/CD).

ü  Pada jaringan yang dapat melakukan akses secara bersamaan simultan. Maka  bila Host

A mengirimkan data ke Host D, maka Host B dan C akan melakukan  deteksi jalur, dan

apabila jalur sedang dipakai maka Host B dan C akan menunggu terlebih dahulu.

v  Metode CSMA/CD

ü    Sebuah host komputer yang akan mengirim data ke jaringan pertama -tama  memastikan bahwa jaringan sedang tidak dipakai untuk transfer dari dan oleh host komputer lainnya (Listen).

ü   Jika  pada  tahap  pengecekan  ditemukan  transmisi  data  lain  dan  terjadi  tabrakan (collision), maka host komputer tersebut diharuskan mengulang permohonan  (request)  pengiriman pada selang waktu berikutnya yang dilakukan secara acak (random).

ü    Dengan demikian maka jaringan efektif bisa digunakan secara bergantian.

v  Error Checking Pengiriman Data

ü   Data-Link  dapat  melakukan  deteksi  error  dan  memberikan  peringatan  (notification) kepada lapisan diatasnya,bahwa terjadi kesalahan transmisi.

ü    Teknik  yang  digunakan  error  ddetection  adalah  Frame  Check  Sequence  (FCS)  dan Cyclic Redundancy Check (CRC).

ü     Data Link tidak melakukan error-correction