CSMA/CD, Token Ring dan Token Bus

A.CSMA/CD

Ethernet adalah standar LAN yang pertama kali dikembangkan oleh XEROX dan kemudian diperluas pengembangannya oleh Digital Equipment Corp, Intel Corp dan Xerox juga.
Metoda akses : CSMA/CD
Metoda akses yang digunakan ethernet dalam LAN disebut carrier sense multiple access with collision detection disingkat CSMA/CD. Maksudnya, sebelum komputer/device mengirim data, komputer tersebut “menyimak/mendengar” dulu media yang akan dilalui sebagai pengecekan apakah komputer lain sedang menggunakannya, jika tidak ada maka komputer/device akan mengirimkan data nya. Terkadang akan terjadi dua atau lebih komputer yang mengirimkan data secara bersamaan dan itu akan mengakibatkan collision (tabrakan). Bila collision terjadi maka seluruh komputer yang ada akan mengabaikan data yang hancur tersebut. Namun bagi komputer pengirim data, dalam periode waktu tertentu maka komputer pengirim akan mengerim kembali data yang hancur akibat tabrakan tersebut.



GAMBAR: Mekanisme CSMA/CD
Addressing (pengalamatan)
Setiap komputer, device atau stasion dalam LAN memiliki NIC (Network Interface Card). NIC ini memiliki 6-byte alamat fisik (physical address).
Data rate (laju data)
Ethernet LAN dapat mendukung laju data antara 1 sampai 10 Mbps, sedangkan Fast Ethernet mendukung hingga 100 Mbps dan yang terakhir GigaBit Ethernet hingga 1Gbps.
Frame Format (format bingkai)
Pada Gambar berikut ini dapat dilihat sebuah Ethernet frame. Sebagai catatan tambahan, bahwa Ethernet tidak menyediakan suatu mekanisme untuk acknowledge frame yang diterima, sehingga hal ini bisa dikatakan sebagai media yang unreliabel. Namun demikian acknowledgement diimplementasikan pada layer di atasnya. Sebagai keterangan isi bingkai ethernet adalah sbb:
• Preamble : memuat 7 byte (56 bit) rangkaian bolak-balik bit 0 dan 1. Kegunaannya untuk sinkronisasi pada komputer penerima.
• Start frame delimiter : berisi 1 byte dengan nilai (10101011). Digunakan sebagai flag dan sinyal mulainya frame.
• Destination address : Berisi 6 byte yang memuat physical address untuk komputer yang dituju.
• Source address : Berisi 6 byte yang memuat physical address untuk komputer pengirim.
• Type : berisi informasi yang menentukan jenis data yang dibungkus (encapsulated) pada frame.
• Data : berisi data dari lapisan di atasnya. Panjang data harus berkisar antara 46 dan 1500 byte. Apabila data yang didapat dari lapisan di atasnya kurang dari 46 byte, maka ditambahkan byte2 yg disebut padding sehingga melengkapi jumlah minimum yakni 46 byte. Namun apablia besar data lebih dari 1500 byte, maka lapisan di atasnya harus mengfargmentasikannya dalam pecahan-pecahan 1500 byte.
• Cyclic redudancy check : berisi 4 byte sebagai error detection. Jenis CRC yang digunakan adalah CRC-32.



GAMBAR Format Frame Ethernet
Implementasi LAN
Seluruh Ethernet LAN dikonfigurasikan sebagai logical bus dan secara fisik dapat diimplementasikan dalam bentuk topologi bus atau star.
• 10BASE5 : Implementasi ini disebut thick ethernet atau thick-net. Adalah LAN topologi bus yang menggunakan baseband sinyal dan memiliki panjang kabel maksimum 500 meter. Lihat Gambar Thick Ethernet



• 10BASE2 : Implementasi ini disebut thin ethernet. Ada yang menyebutnya: thin-net, cheap-net atau thin-wire Ethernet. Konsepnya sama dengan 10BASE5, namun thin-net ini lebih murah dan lebih ringan kabelnya sehingga lebih luwes dibanding thick-net. Kelemahannya dibanding thick-net adalah jarak kabel yang tidak melebihi 185 meter dan hanya mampu mengakomodasi sedikit komputer. Gambar di bawah ini memperlihatkan contoh thin-net.



• 10BASE-T : Implementasi LAN ini adalah yang sangat populer, disebut Twisted-pair Ethernet. Topologi yang digunakan pada implementasi LAN ini adalah topologi star. 10BASE-T ini mampu mendukung data hingga 10 MBps untuk panjang kawat maksimum 100 meter. Lihat Gambar berikut.



Fast Ethernet
Semakin berkembangnya aplikasi lewat LAN seperti CAD, image processing, audio dan video di mana dibutuhkan transportasi data yang menuntut kapasitas yang lebih besar dalam LAN maka ada implementasi LAN lagi yang disebut Fast Ethernet atau disimbolkan dengan 100BASE-T. Fast Ethernet mampu mentransfer data hingga 100 MBps. Topologi Fast Ethernet tidak jauh beda dengan 10BASE-T.
Versi-versi terbaru Fast Ethernet ini pun sudah banyak macam ragamnya. Misal: 100BASE-T4 (menggunakan UTP 4 pair seperti 10BASET), 100BASE-XT (menggunakan STP atau UTP 2 pair) dan 100BASE-XF (menggunakan dua kabel serat optik pada masing2 jalur pengirim dan penerima).

B.TOKEN RING

Token Ring adalah permulaan standar LAN yang pernah dikembangkan oleh IBM.
Metoda akses: token passing
Pada Gambar di bawah ini dapat dilihat bahwa dalam token passing, token dilewatkan dari station/komputer satu ke station/komputer lain dalam urutan hingga token meng-encounter sebuah data yang dilewatkan token itu. Station lain menunggu hingga token terkirim. Topologi ini mutlak harus berbentuk ring. Untuk menghindari maslaah terhadap token yang tidak berguna atau token yang hilang maka diletakkan sebuah komputer/station yang bertugas sebagai pengontrol atau monitor.



Addressing (pengalamatan)
Token ring menggunakan sistem pengalamatan/addressing 6 byte.
Data rate (laju data)
Token ring mampu mendukung dua laju data : 4 dan 16 MBps.
Farme Format
Protokol token ring memiliki 3 jenis frame : data, token, dan abort, lihat Gambar berikut.



Di mana :
Data frame adalah bingkai/frame yang hanya untuk mengangkut data. Isi field dalam Data Farem ini adalah sbb :
• Start delimiter (SD). Berisi 1 byte yang digunakan untuk memberitahu komputer penerima ketika frame sampai.
• Access control (AC). Berisi 1 byte yang memuat informasi tentang prioritas dan reservasi.
• Frame control (FC). Field ini berisi 1 byte yang memuat jenis informasi yang dimuat dalam data field.
• Destination address (DA). Field ini panjangnya variabel antara 2 sampai 6 byte. Memuat physical address komputer/station berikutnya.
• Source address (SA). Field ini panjangnya variabel antara 2 sampai 6 byte. Memuat physical address komputer/station sebelumnya.
• Data. Field ini memuat data. Data dapan memuat hingga 4500 byte.
• CRC. Field ini berisi 4 byte CRC-32
• End delimiter (ED). Berisi 1 byte yang mengindikasikanahir dari frame.
• Frame status (FS). Field ini di-set oleh penerima untuk mengindikasikan bahwa frame sudah dibaca. Atau station monitor mengindikasikan bahwa frame ini sudah mengelilingi ring.
Token Frame hanya berisi 3 field yaitu: SD, AC dan ED.
Abort Frame hanya ada 2 field: SD dan ED. Digunakan oleh monitor untuk mengabaikan mekanisme token ketika ada masalah.
Implementasi Token Ring
Terdiri dari penggunaan kabel 150-ohm. Setiap station dihubungkan ke output port pada sebuah station sebelah dan input port pada station yang di sebelahnya yang lain lagi. Aliran token ring ini adalah unidirectional, atau satu arah. Jadi akan menjadi problem besar jika kabel2 yg menghubungkan 2 station putus atau rusak.

C.TOKEN BUS

Token Bus adalah jaringan komputer yang menggunakan token ring virtual dalam suatu kabel koaxial. Sebuah token yang dikirimkan secara beranting dan bergantian dalam jaringan itu dipakai untuk menandai komputer mana yang berhak untuk mengirimkan paket data. Masing-masing komputer (node) harus tahu alamat dari node sebelahnya yang akan mendapat giliran dalam pengiriman data. Jika node tersebut tidak mempunyai data untuk dikirim, maka token akan dikirimkan langsung ke node di sebelahnya.
Jenis protokol token bus dengan standar IEEE 802.4 banyak dipakai dalam aplikasi industri seperti pabrik mobil GM (General Motors) melalui sistem Manufacturing Automation Protocol (MAP) nya. Sistem protokol token bus yang termodifikasi bisa dipakai dalam jaringan FMS.
1. Memperbaiki kekurangan CSMA/CD
2. Tidak menggunakan metode persaingan
3. dapat menerapkan sistem prioritas
4. dijaringan - prioritas urutan, dilayani
5. distasiun - preoritas mendapatkan besar alokasi waktu pengaksesan
6. Topologi yang digunakan bus bukan topologi ring
7. Broadband 75 ohm cable
8. Kabel single dan dual
9. Tidak kompatibel dengan 802.3

Protokol Token Bus
1. Stasiun mempunyai alamat dengan urutan dilakukan dari alamat tertinggi ke rendah
2. Metode akses yang dipakai : Token Passing
3. Stasiun hanya bisa mengirim frame / mengakses jaringan bila stasiun tersebut memiliki Token