Perkakasan Lapisan Sambung Data

 

Lapisan selepas lapisan fizikal adalah lapisan Talian Data. Perkakasan yang berada di dalam lapisan adalah jejambat (bridge) dan suis. Di dalam lapisan Talian Data, data adalah di dalam bentuk frame. Kedua-dua jejambat (bridge) dan suis menggunakan alamat perkakasan (hardware address) atau lebih dikenali dengan MAC (Media Access Control). MAC merupakan alamat fizikal yang ada pada setiap kad antaramuka rangkaian (Network Interface Card - NIC).

 

Jejambat (Bridge)

 

Dengan adanya jejambat, dua sistem rangkaian setempat yang berlainan protokol dalam dihubungkan. Ini bermakna jejambat melakukan tugas seperti pengulang tetapi pada lapisan yang lebih atas.

 
Jejambat melakukan tiga tugas serentak iaitu:
  1. Data: Penapisan bingkisan (packet filtering) skim alamat MAC (MAC addressing scheme)

 

  1. Mengubah dan menterjemah protokol dalam LAN, misalnya protokol Ethernet menjadi protokol Token Ring

 

  1. Menguat, membentuk dan membaiki isyarat sebelum dihantar
 

Jejambat amat peka terhadap protokol LAN seperti TCP/IP, XNS, SNA dan sebagainya. Antara keperluan untuk menggunakan jejambat ialah:

  1. Meningkatkan kesesuaian antara protokol berlainan

 

  1. Meningkatkan kelajuan kerana LAN dibahagikan kepada beberapa segmen. Ini lebih elok dari mempunyai satu sistem rangkaian yang besar tanpa dibahagikan ke dalam beberapa segmen

 

  1. Keselamatan. Trafik yang berlainan boleh diasingkan

 

  1. Dua atau lebih LAN akan kelihatan seperti satu LAN pada pandangan pengguna
 

 

Cara operasi jejambat seperti rajah 1:

  1. Jejambat akan menerima kerangka (frame) dari LAN X dialamatkan kepada pengguna di stesen 21 hingga 40 dan dihantar ke LAN Y. Tetapi kerangka dari LAN X yang dialamatkan kepada pengguna di stesen 1 hingga 20 akan disekat oleh jejambat dari menyeberang ke LAN Y

 

  1. Kerangka dari LAN Y yang dialamatkan kepada pengguna di stesen 1 hingga 20 akan diterima oleh jejambat dan dihantar ke LAN X. Tetapi kerangka dari LAN Y yang dialamatkan kepada pengguna di stesen 21 hingga 40 akan disekat oleh jejambat dari menyeberang ke LAN X

 

  1. Perlu diingat secara amnya, jika pengguna dari stesen 1 menghantar data ke stesen 2, stesen 1 akan menghantar kerangka ke semua tempat. Ini bermakna pengguna dari stesen 1 hingga 20 akan menerima kerangka tersebut, tetapi hanya stesen 2 akan menjawapnya. Dalam waktu yang sama, kerangka dari stesen 1 juga akan cuba menyeberangi jejambat untuk ke stesen 21 hingga 40, tetapi jejambat akan menapis dan menyemak jika pengguna stesen 2 berada di LAN Y. Kerangka tersebut akan dihapuskan setelah dipastikan pengguna stesen 2 tiada di LAN Y.
 
Rajah 1: Cara operasi Jejambat
 

 

Terdapat tiga cara di mana jejambat selalu digunakan iaitu:

  1. Arahan tetap (Fixed routing). Maklumat ke dalam jejambat perlu dibuat dan diletakkan secara manual. Jejambat ini tidak sesuai untuk sistem rangkaian yang besar kerana senarai perlu dikemas kini setiap kali ada perubahan pada rangkaian setempat (Local Areal Network – LAN)

 

  1. Spanning Tree Routing. Membina senarai peralatan secara automatik. Sekiranya berlaku sebarang perubahan, senarai tersebut juga turut berubah

 

  1. Source routing. Digunakan untuk token ring 802.5

 

Terdapat lima jenis jejambat, iaitu:

  1. Remote Bridges. Juga dikenali sebagai jejambat separuh (half-bridge), digunakan untuk menyambung dua LAN yang jauh menggunakan rangkaian kawasan luas (Wide Area Network - WAN)

 

  1. Simple Bridges. Kedua-duanya perlu ada protokol fizikal dan lapisan MAC yang serupa. Contoh: LAN 1 mesti menggunakan protokol 802.3 dan LAN 2 juga perlu menggunakan protokol 802.3. Ia menggunakan cara Fixed routing dan sesuai untuk sistem rangkaian yang kecil

 

  1. Learning Bridges. Secara automatic ia belajar, membina dan memperbaharui senarai peralatan di LAN

 

  1. Intelligent Bridges. Sama seperti learning bridges tetapi mempunyai kelebihan kerana boleh diprogram. Dengan ini arahan penapisan, kaedah keselamatan dan sebagainya boleh ditetapkan. Ia hampir merupai penghala (router)

 

  1. Multiport Bridges. Satu jejambat dengan banyak pengkalan (port) dan pelbagai topologi boleh disambung dengan jenis ini.

 

Kegunaan jejambat tidak lagi popular dengan adanya suis (Switch). Malah kali terakhir saya melihat Jejambat adalah di dalam tahun 1991. Suis juga berada di dalam lapisan kedua di dalam Model OSI. Suis akan dibincangkan dengan lebih lanjut semasa bab Suis nanti.

 

Secara amnya suis dan jejambat dapatkan memisahkan berlakunya perlanggaran domain (collision domain) tetapi masih lagi tidak dapat memisahkan berlakunya broadcast domain. Jejambat beropeasi menggunakan perisian, Manakala suis beroperasi menggunakan perkakasan. Ini menyebabkan suis lebih laju dari jejambat dan lebih popular.

 

Kini suis bukan sahaja berada di dalam lapisan sambung data (Data Link) malah ada suis yang berada di dalam lapisan rangkaian. Suis jenis ini dikenali sebagai Routing Switch.

 

 

 

 

Perkakasan Lapisan Rangkaian

 

Router (Penghala)

 

Peralatan penghala (Router) berada di lapisan rangkaian (Network). Sistem rangkaian perlu mempunyai protokol yang sesuai di lapisan ini dan ke atas. Bagaimana pun ia hanya boleh disambungkan dengan protokol yang sama saja. Contoh: TCP/IP dengan TCP/IP, XNS dengan XNS, IPX dengan IPX.

 

Operasian penghala tidak sepantas jejambat kerana ia perlu melaksanakan lebih banyak protokol. Secara am, semakin tinggi kedudukannya di dalam MODEL OSI, lebih banyak proses protokol perlu dilakukannya.

 
Terdapat dua jenis penghala, iaitu:
1.      Penghala Protokol Tunggal (Single Protocol) yang menggunakan satu protokol saja. Ini selalu dibuat apabila menggunakan komputer peribadi sebagai penghala atau penghala yang digunakan untuk kegunaan di Internet
 
2.      Penghala Berbilang Protokol (Multi Protocol) yang menggunakan banyak protokol dalam masa yang sama. Jenis ini banyak terdapat di pasaran dan harganya agak mahal
 

Ketika membeli penghala jenis ini, pastikan protokol yang ingin digunakan. Secara dasarnya, protokol IP akan disertakan pada pada setiap penghala yang dibeli. Tetapi sekiranya kita ingin menggunakan protokol tambahan seperti IPX, Appletalk dan lain-lain, kita perlu membayar kos tambahan tersebut. Jangan terkejut sekiranya kos tambahan tersebut boleh mencecah puluhan ribu.

 

Penghala juga boleh digunakan untuk rangkaian rangkaian luas (Wide Area Network - WAN) dan Internet. Untuk WAN kita bebas menggunakan apa saja protokol yang ingin digunakan dengan syarat kita tahu apa yang hendak diguna. Elak menggunakan semua protokol yang penghala itu mampu mengendali kerana semakin banyak protokol yang digunakan, semakin banyaklah proses yang perlu dilaksanakan oleh penghala, yang akhirnya akan menyebabkan sistem rangkaian menjadi lembap. Pastikan hanya protokol yang ingin digunakan dimasukkan ke dalam penghala.

 

Sebagai contoh: Sekiranya kita tidak menggunakan Windows Workgroup, tidak perlulah disertakan protokol IPX. Malah di komputer peribadi juga kita perlu membuang protokol IPX kerana setiap komputer yang disambung ke sistem rangkaian akan memberi maklumat mengenai nama pengguna, alamat ethernet dah sebagainya.

 

Dengan ini routing table yang ada di dalam penghala akan bertambah. Sekiranya penambahan ini melebihi had yang ditetapkan, kita akan dapati setengah pengguna tidak dapat menggunakan sistem rangkaian.

 

Sekiranya di tempat kerja anda menggunakan banyak protokol berlainan untuk setiap jabatan, apa yang perlu dilakukan hanyalah membuat subnetwork untuk setiap jabatan. Sebagai contoh: Jabatan Grafik menggunakan MAC, Jabatan Teknikal protokol IPX dan TCP/IP manakala Jabatan Akaun protokol NETBEUI. Dengan ini pastikan trafik dari Jabatan Grafik tidak keluar ke Jabatan lain dan begitu juga dengan trafik jabatan lain tidak keluar dari jabatannya sendiri.

 

Ini dapat dilakukan menggunakan penghala, iaitu untuk setiap subnetwork hanya protokol yang digunakan saja kita masukkan. Bagaimanapun sekiranya setiap Jabatan perlu berkomunikasi untuk berkongsi e-mel, data dan sebagainya, pilihlah satu protokol yang dapat digunakan oleh semua pengguna. Salah satu protokol yang boleh diterima oleh semua pengguna adalah protokol TCP/IP.

 

Protokol TCP/IP merupakan protokol yang amat popular masa kini terutama sejak Internet di perkenalkan. Oleh kerana ia popular, hampir semua OS yang terkemuka di dunia menyokong protokol TCP/IP. OS seperti MAC, Microsoft, SUN dan Novell turut menyokong protokol TCP/IP.

 

Kenapa menggunakan TCP/IP dan tidak IPX yang digunakan di dalam NOVELL atau NETBEUI yang digunakan dalam Microsoft Work Group atau APPLETALK yang digunakan dalam MAC? Ini kerana TCP/IP tidak terlalu agresif seperti yang lain. TCP/IP boleh diibaratkan seperti orang yang hanya bercakap bila perlu. Apabila dia mendapat maklumat yang dikehendaki, beliau akan membisu. Berbeza dengan protokol yang lain, mereka seperti orang yang banyak bercakap, kerja mereka ini asyik bercakap  Apa yang selalu dia orang cakap? Selalunya adalah "ooooiiiii! Aku disini, ooooiiii! Aku di sini". Kalau protokol NETBEUI dan MAC lagi teruk.Macam `Mak Nenek' dan membebel sepanjang masa. Tetapi ada kebaikannya juga.

Nanti bila tiba bahagian untuk membincangkan tentang protokol, saya akan ulas dengan lebih lanjut lagi.

 

Sekiranya anda menggunakan penghala untuk disambung ke Internet. Hanya perlu menggunakan protokol TCP/IP. Protokol lain tidak perlu dimasukkan. Sekiranya anda masukkan juga, protokol tersebut akan dibuang oleh penghala ISP (Internet Service Provider) seperti JARING dan TMNET kerana prinsip asas Internet hanya menyokong protokol  TCP/IP. Lama kelamaan akaun anda ke INTERNET akan digam. DIGAM? Kerana anda menyesakkan lagi lebur raya maklumat yang sememangnya sesak. 

 
 
 
Kebaikan
  1. Dengan adanya penghala kita boleh membuat logical subnetwork

 

  1. Dapat mengelak/menahan broadcast storms dari merebak ke subnet yang lain

 

  1. Keselamatan rangkaian lebih terjamin dengan adanya penapisan (filtering) dan sebagainya

 

  1. Boleh mengumpul data statistik mengenai sistem rangkaian

Keburukan
  1. Bukannya plug & play. Anda perlu konfigur segala maklumat ke dalam penghala

 

  1. Masih tidak terdapat satu standard di dalam membina penghala. Ini bermakna, penghala Cisco (sila lihat rajah 2) dan penghala berlainan jenis mempunyai perbezaan dari segi paparan dan kegunaan. Ini bermaksud, sekiranya anda pernah menggunakan penghala CISCO, apabila menggunakan penghala Proteon (sila lihat rajah 3) sebagai contoh. Kedua-duanya amat berbeza antara satu sama lain

 

Dengan bertambahnya kelajuan Ethernet, terdapat berbagai jenis penghala boleh didapati di pasaran sekarang. Dengan kelajuan Ethernet yang mencapai 100 Mbps, pengeluar penghala juga mula mengeluarkan penghala berkelajuan tinggi yang menyokong fast Ethernet. Penghala Cisco 7200 merupakan  produk dari Cisco yang menyokong fast Ethernet. Tidak cukup dengan penghala yang menyokong fast Ethernet, kini terdapat penghala menyokong 1Gb/s dan 10Gb/s. Penerangan cara-cara mengkonfigurasi penghala akan diulas semasa bab Penghala nanti.

 

Rajah 2: Penghala jenis Cisco 7200

 

Rajah 3: Penghala jenis Proteon CNX 600

Rajah 4: Kabel Cisco Penghala (penyambung V.35 dan LFH60)

 

Pelanggaran Domain (Collision Domain)

 

Di dalam sistem Ethernet, pelanggaran akan berlaku apabila lebih dari satu pangkalan (port) menghantar isyarat, ini mengikut protokol CSMA/CD. Penggunaan hab dan pengulang (repeater)  tidak dapat memisahkan Pelanggaran Domain. Walaupun di dalam sistem rangkaian mempunyai berpuluh hab dan pengulang tetapi pelanggaran domain masih lagi satu. Ini kerana setiap penghantaran isyarat akan menyebabkan kesemua pangkalan (port) pada hab atau pengulang akan mendengarnya.

 

Suis, jejambat (bridge) dan penghala (router) boleh memisahkan pelanggaran domain. Sekiranya suis, jejambat dan penghala mempunyai 24 pangkalan (port) maka akan terdapat 24 pelanggaran domain. Rajah 5 menunjukkan sebuah pelayan (server) mempunyai tiga kad antaramuka rangkain (NIC) disambung kepada tiga buah PC, maka terdapat satu pelanggaran domain dan satu broadcast domain

. 

Rajah 5: Terdapat satu pelanggaran domain dan broadcast domain

 

Rajah 6 pula menunjukkan tiga PC disambung kepada jejambat. Ini menghasilkan tiga pelanggaran domain dan satu broadcast domain.

 

Rajah 6: Tiga pelanggaran domain dan satu broadcast domain

 

 

 

 

 

Broadcast Domain

 

Apabila isyarat yang dihantar kesemuanya 1 (dalam bentuk binari 11111111.11111111.11111111.11111111) atau 255 (dalam bentuk decimal 255.255.255.255).

Rajah 7: Tiga pelanggaran domain dan tiga broadcast domain

 

Broadcast Domain adalah kawasan logikal di dalam rangkaian komputer dimana semua komputer disambung di dalam sistem rangkaian dan setiap komputer boleh menghantar isyarat kesemua komputer di dalam domain tanpa perlu melalui peralatan penghalaan seperti Penghala. Hanya penghala sahaja boleh memisahkan broadcast domain.

 

Rajah 7 menunjukkan penggunaan penghala bukan sahaja dapat memisahkan pelanggaran domain malah dapat memisahkan broadcast domain. Dengan mempunyai tiga antaramuka yang disambung kepada tiga buah PC, maka terdapat tiga pelanggaran domain dan tiga broadcast domain.

 

 

 

 

 

 

 

Ringkasan

 

  1. Jejambat dan suis berada di dalam lapisan Sambung Data

 

  1. Jejambat dan suis dapat memisahkan berlakunya pelanggaran domain tetapi tidak dapat memisahkan berlakunya Broadcast Domain

 

  1. Secara relatif, suis lebih pantas daripada penghala kerana Suis beroperasi di dalam lapisan kedua dan penghala  pula beroperasi di dalam lapisan ketiga di dalam Model OSI

 

  1. Routing Suis merupakan suis yang berada di dalam lapisan rangkaian. Ini membolehkannya memisahkan berlakunya pelanggaran doman dan broadcast domain

 

  1. Penghala dapat mengasingkan pelanggaran domain dan broadcast domain. Sesuai digunakan untuk sistem rangkaian setempat (LAN) yang besar, sistem rangkaian kawasan luas (WAN) dan Internet

 

  1. Terdapat banyak protokol yang boleh disokong oleh penghala tetapi kita hanya perlu menggunakan yang kita ingin gunakan sahaja. Penambahan protokol di dalam penghala akan menyebabkan prestasinya menurun

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Soalan

 

1.      Jejambat (bridge) berada di dalam lapisan ______
a) Fizikal
b) Sambung Data
c) Rangkaian
d) Pengangkutan

2.      Suis (switch) berada di dalam lapisan ________
a) Fizikal
b) Sambung Data
c) Rangkaian
d) Pengangkutan

3.      Peralatan yang boleh memisahkan pelanggaran domain.
a) Hab
b) Suis
c) Pengulang (repeater)
d) Tranceiver

4.      Peralatan yang boleh memisahkan broadcast domain.
a) Penghala
b) Suis
c) Pengulang (repeater)
d) Jejambat

5.      Protokol yang perlu digunakan di dalam penghala sekiranya kita ingin menggunakan NOS Novell 3.xx
a) IP
b) IPX
c) Appletalk
d) SNA

6.      Protokol yang perlu digunakan di dalam penghala yang ingin disambung ke Internet.
a) IP
b) IPX
c) Appletalk
d) SNA

7.      Protokol yang perlu digunakan di dalam penghala yang boleh menghala (routing) segala paket untuk pengguna Macintosh.
a) IP
b) IPX
c) Appletalk
d) SNA

8.      Nyatakan Jumlah Pelanggaran Domain dan Broadcast Domain dalam rajah di bawah


9.      Nyatakan Jumlah Pelanggaran Domain dan Broadcast Domain dalam rajah di bawah



10.  Nyatakan Jumlah Pelanggaran Domain dan Broadcast Domain dalam rajah di bawah

11.  Penghala (router) berada di dalam lapisan ______
a) Fizikal
b) Sambung Data
c) Rangkaian
d) Pengangkutan

12.  Produk _______ dapat meningkatkan prestasi rangkaian.
a) Suis
b) Transceiver
c) Hab
d) Repeater

13.  Apabila sistem rangkaian bertambah besar produk di bawah boleh digunakan KECUALI
a) Penghala
b) Hab
c) Suis

14.  Peralatan yang sesuai untuk sambungan sistem rangkaian pada lokasi yang jauh atau dikenali dengan WAN (Wide Area Network)
a) Penghala
b) Hab
c) Suis
d) Repeater

15.  Perbezaan operasi antara jejambat (bridge) dan suis (switch) ialah
a) Jejambat beroperasi menggunakan perkakasan dan suis menggunakan perisian
b) Jejambat beroperasi menggunakan perisian dan suis menggunakan perkakasan

 



 

 

 

 

Jawapan

 

1.      b) Sambung Data

2.      b) Sambung Data

3.      b) Suis

4.      a) Penghala

5.      b) IPX

6.      a) IP

7.      c) Appletalk

8.      1 pelanggaran domain, 1 broadcast domain

9.      4 pelanggaran domain, 1 broadcast domain

10.  4 pelanggaran domain, 4 broadcast domain

11.  c) Rangkaian

12.  a) Suis

13.  b) Hab

14.  a) Penghala (Router)

15.  b) Jejambat beroperasi menggunakan perisian dan suis menggunakan perkakasan