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.
Gambar 1. Data Link Menyiapkan
Data Jaringan untuk Physical Layer
Lapisan
data-link menawarkan layanan
pentransferan data melalui saluran fisik. Pentransferan data tersebut mungkin
dapat diandalkan atau tidak: beberapa protokol 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 kasuskasus tersebut, fitur-fitur acknowledgment dan pendeteksian
kesalahan harus diimplementasikan pada lapisan yang lebih tinggi, seperti
halnya protokol Transmission Control Protocol (TCP) (lapisan
transport).
Data
Link Layer menyediakan sarana untuk bertukar data melalui sebuah media lokal.
Data Link Layer melakukan dua layanan dasar :
•
Memungkinkan
lapisan atas untuk mengakses media dengan menggunakan teknik seperti framing.
•
Mengendalikan
bagaimana data ditempatkan pada media dan diterima dari media menggunakan
teknik seperti media access control dan error detection.
Ada
istilah khusus untuk layer ini, seperti :
•
Frame
- Data Link layer PDU (Protocol Data Unit = Output dari protokol yang berbeda di setiap layer)
•
Node
- Layer 2 notasi untuk perangkat jaringan yang terhubung ke media umum
•
Media
/ medium (physical) * - Physical berarti untuk transfer informasi antara dua
node
•
Jaringan
(physical) ** - Dua atau lebih node yang terhubung ke media umum
Data Link Layer bertanggung jawab
untuk pertukaran frame antara node atas media jaringan fisik.
Gambar 2. Data Link Layer Terms
Protokol
Layer 2 menentukan enkapsulasi dari paket ke dalam frame dan cara untuk mendapatkan paket enkapsulasi dan
menonaktifkan setiap media. Teknik yang digunakan untuk mendapatkan frame dan
menonaktifkan media disebut metode media akses kontrol.
Gambar 3. Data Link Layer Sevices
Flow Control
Adalah
suatu teknik untuk memastikan / meyakinkan bahwa suatu stasiun transmisi tidak
menumpuk data pada suatu stasiun penerima.
Tanpa
flow control, buffer dari receiver akan penuh sementara sedang memproses data
lama. Karena ketika data diterima, harus dilaksanakan sejumlah proses sebelum
buffer dapat dikosongkan dan siap menerima banyak data.
Bentuk
sederhana dari flow control, yaitu stop-and-wait
flow control.
Cara
kerjanya : suatu entity sumber mentransmisi suatu frame. Setelah diterima,
entity tujuan memberi isyarat untuk menerima frame lainnya dengan mengirim
acknowledgment ke frame yang baru diterima. Sumber harus menunggu sampai
menerima acknowledgment sebelum mengirim frame berikutnya. Entity tujuan
kemudian dapat menghentikan aliran data dengan tidak memberi acknowledgment.
Untuk
blok-blok data yang besar, sumber akan memecah menjadi blok-blok yang lebih
kecil dan mentransmisi data dalam beberapa frame. Hal ini dilakukan dengan
alasan :
9
Transmisi
yang jauh, dimana bila terjadi error maka hanya sedikit data yang akan
ditransmisi ulang.
9 Pada suatu multipoint line.
9 Ukuran buffer dari receiver akan
terbatas.
Efek dari pertambahan delay dan
kecepatan transmisi
Misal
message panjang yang dikirim sebagai suatu rangkaian frame-frame f1,f2,…,fn,
Untuk suatu prosedur polling, kejadian yang terjadi :
Stasiun
S1 mengirim suatu poll dari stasiun S2.
S2
merespon dengan f1.
S1
mengirim suatu acknowledgment.
S2
mengirim f2.
S1
meng-acknowledgment.
.
.
S2
mengirim fn.
S1
meng-acknowledgment.
Protocol Sliding
Window
Sliding-window flow
control dapat digambarkan dalam operasi sebagai berikut :
Dua
stasiun A dan B, terhubung melalui suatu link full-duplex. B dapat menerima n
buah frame karena menyediakan tempat buffer untuk n buah frame. Dan A
memperbolehkan pengiriman n buah frame tanpa menunggu suatu acknowledgement.
Tiap frame diberi label nomor tertentu. B mengakui suatu frame dengan mengirim
suatu acknowledgement yang mengandung serangkaian nomor dari frame berikut yang
diharapkan dan B siap untuk menerima n frame berikutnya yang dimulai dari nomor
tertentu. Skema ini dapat juga dipakai untuk multiple frame acknowledge.
Jika
2 stasiun menukar data, masing-masing membutuhkan 2 window : satu untuk
transmisi data dan yang lain untuk menerima. Teknik ini dikenal sebagai piggy backing. Untuk multipoint link,
primary membutuhkan masing-masing secondary untuk transmisi dan menerima.
Error
Control
Berfungsi
untuk mendeteksi dan memperbaiki error-error yang terjadi dalam transmisi
frame-frame. Ada 2 tipe error yang
mungkin :
9 Frame hilang : suatu frame gagal
mencapai sisi yang lain
9 Frame rusak : suatu frame tiba
tetapi beberapa bit-bit-nya error.
Teknik-teknik
umum untuk error control, sebagai berikut :
9 Deteksi error, dipakai CRC.
9
Positive
acknowledgment : tujuan mengembali-kan suatu positif acknowledgment untuk
penerimaan yang sukses, frame bebas error.
9
Transmisi
ulang setelah waktu habis : sumber mentransmisi ulang suatu frame yang belum
diakui setelah suatu waktu yang tidak ditentukan.
9
Negative
acknowledgment dan transmisi ulang : tujuan mengembalikan negative
acknowledgment dari frame-frame dimana suatu error dideteksi. Sumber mentransmisi
ulang beberapa frame.
Mekanisme
ini dinyatakan sebagai Automatic repeat
Request (ARQ) yang terdiri dari 3 versi :
9 Stop and wait ARQ.
9 Go-back-N ARQ.
9 Selective-reject ARQ.
Stop and wait ARQ
Stasiun
sumber mentransmisi suatu frame tunggal dan kemudian harus menunggu suatu
acknowledgment (ACK) dalam periode tertentu. Tidak ada data lain dapat dikirim
sampai balasan dari stasiun tujuan tiba pada stasiun sumber. Bila tidak ada
balasan maka frame ditransmisi ulang. Bila error dideteksi oleh tujuan, maka
frame tersebut dibuang dan mengirim suatu Negative Acknowledgment (NAK), yang
menyebabkan sumber mentransmisi ulang frame yang rusak tersebut.
Bila
sinyal acknowledgment rusak pada waktu transmisi, kemudian sumber akan habis
waktu dan mentransmisi ulang frame tersebut. Untuk mencegah hal ini, maka frame
diberi label 0 atau 1 dan positive acknowledgment dengan bentuk ACK0 atau ACK1
: ACK0 mengakui menerima frame 1 dan mengindikasi bahwa receiver siap untuk
frame 0. Sedangkan ACK1 mengakui menerima frame 0 dan mengindikasi bahwa
receiver siap untuk frame 1.
Go-back-N ARQ
Termasuk
continuous ARQ, suatu stasiun boleh mengirim frame seri yang ditentukan oleh
ukuran window, memakai teknik flow control sliding window. Sementara tidak
terjadi error, tujuan akan meng-acknowledge (ACK) frame yang masuk seperti
biasanya.
Teknik
Go-back-N ARQ yang terjadi dalam beberapa kejadian :
9 Frame yang rusak. Ada 3 kasus
:
A
mentransmisi frame i. B mendeteksi suatu error dan telah menerima frame (i-1)
secara sukses. B mengirim A NAKi, mengindikasi bahwa frame i ditolak. Ketika A
menerima NAK ini, maka harus mentransmisi ulang frame i dan semua frame
berikutnya yang sudah ditransmisi.
Frame
i hilang dalam transmisi. A kemudian mengirim frame (i+1). B menerima frame
(i+1) diluar permintaan, dan mengirim suatu NAKi.
Frame
i hilang dalam transmisi dan A tidak segera mengirim frame-frame tambahan. B
tidak menerima apapun dan mengembalikan baik ACK atau NAK. A akan kehabisan
waktu dan mentransmisi ulang frame i.
9 ACK rusak. Ada 2 kasus :
B
menerima frame i & mengirim ACK (i+1), yang hilang dalam transmisi. Karena
ACK dikomulatif, hal ini mungkin karena A akan menerima sebuah ACK yang
berikutnya untuk sebuah frame berikutnya yang akan melaksanakan tugas dari ACK
yang hilang sebelum waktunya habis.
Jika
waktu A habis, A mentransmisi ulang frame i dan semua frame-frame
berikutnya.
9
NAK
rusak. Jika sebuah NAK hilang, A akan kehabisan waktu (time out) pada serangkaian
frame dan mentransmisi ulang frame tersebut berikut frame-frame
selanjutnya.
Selective-reject
ARQ
Hanya
mentransmisi ulang frame-frame bila menerima NAK atau waktu habis.
Skenario
dari teknik ini untuk 3 bit penomoran yang mengizinkan ukuran window sebesar 7
:
1. Stasiun A mengirim frame 0 sampai
6 ke stasiun B.
2. Stasiun B menerima dan mengakui
ketujuh frame-frame.
3. Karena noise, ketujuh
acknowledgment hilang.
4. Stasiun A kehabisan waktu dan
mentransmisi ulang frame 0.
5. Stasiun B sudah memajukan window
penerimanya untuk menerima frame 7,0,1,2,3,4 dan 5. Dengan demikian dianggap
bahwa frame 7 telah hilang dan bahwa frame nol yang baru, diterima.
Problem
dari skenario ini yaitu antara window pengiriman dan penerimaan. Yang diatasi
dengan memakai ukuran window max tidak lebih dari setengah range
penomoran.
Protokol-Protokol
Data Link Control
Untuk
memenuhi variasi yang luas dari kebutuhan data link, termasuk :
♦ Point to point dan multipoint links.
♦ Operasi Half-duplex dan full-duplex.
♦ Interaksi primary-secondary
(misal : host-terminal) dan peer (misal : komputerkomputer).
♦ Link-link dengan nilai a yang
besar (misal : satelit) dan kecil (misal : koneksi langsung jarak pendek).
Sejumlah
protokol-protokol data link control telah dipakai secara luas dimana-mana
:
♦ High-level Data Link Control (HDLC).
♦ Advanced Data Communication Control
Procedures.
♦ Link Access Procedure, Balanced (LAP-B).
♦ Synchronous Data Link Control (SDLC).
Sub
Layer Data Link
9 Media
Access Control (MAC)
Media Access Control (MAC) adalah
identifikasi untuk ditugaskan untuk antarmuka jaringan komunikasi pada segmen
jaringan fisik. Secara logis, alamat MAC yang digunakan dalam Media Access
Control protokol sub-layer dari model referensi OSI.
Alamat MAC yang paling sering
diberikan oleh produsen kartu interface jaringan (NIC) dan disimpan dalam
perangkat keras, memori kartu read-only, atau beberapa mekanisme firmware lain.
Jika ditugaskan oleh produsen, alamat MAC biasanya encode nomor identifikasi
terdaftar pabrikan. Ini mungkin juga dikenal sebagai alamat hardware Ethernet
(EHA), alamat hardware, alamat adaptor, ataualamat fisik.
Alamat MAC yang dibentuk sesuai
dengan aturan salah satu dari tiga ruang nama penomoran dikelola oleh Institute
of Electrical and Electronics Engineers (IEEE): MAC-48, EUI-48, dan EUI-64.
IEEE mengklaim merek dagang pada nama EUI-48 dan EUI-64, dimana EUI merupakan
singkatan dari Extended Unique Identifier.
Meskipun dimaksudkan sebagai
identifikasi unik dan global permanen, adalah mungkin untuk mengubah alamat MAC
pada sebagian besar hardware hari ini, tindakan sering disebut sebagai spoofing
MAC. Tidak seperti spoofing alamat IP, di mana pengirim spoofing alamat mereka
dalam permintaan langsung penerima ke pengirim respon di tempat lain, di alamat
MAC spoofing respon diterima oleh pihak spoofing. Namun, MAC address spoofing
terbatas pada lokal domain broadcast .
Sebuah host tidak dapat
menentukan dari alamat MAC dari host lain apakah host yang ada di link yang
sama ( segmen jaringan ) sebagai tuan rumah pengiriman, atau pada segmen
jaringan bridge ke segmen jaringan.
Dalam TCP/IP jaringan, alamat MAC
dari interface dapat di-query mengetahui alamat IP menggunakan Address
Resolution Protocol (ARP) untuk Internet Protocol Version 4 (Ipv4) atau (NDP)
untuk IPv6 . Pada jaringan siaran, seperti Ethernet, MAC address unik
mengidentifikasi setiap node pada segmen tersebut dan memungkinkan frame yang
akan ditandai untuk host tertentu
9 Logical Link Control (LLC)
Logical Link Control (LLC) adalah
salah satu dari dua buah sub-layer dalam lapisan data link, selain lapisan
Media Access Control (MAC), yang digunakan dalam Jaringan Local Area Network
(LAN). LLC merupakan bagian dari spesifikasi IEEE 802, dan protokolnya dibuat
berdasarkan protocol High-Level Data Link Control (HDLC). Kadang-kadang, LLC
juga merujuk kepada protocol IEEE 802.2, yang merupakan protokol LAN yang
paling umum diimplementasikan pada Lapisan LLC.
Fungsi
lapisan MAC adalah mengkoordinasikan akses langsung terhadap lapisan fisik
dengan tergantung metode media access controlnya, seperti Carrier Sense
Multiple Access with Collision Detection (CSMA/CD), Token Passing, Carrier
Sense Multiple
Access
with Collision Detection (CSMA/CA). LLC kemudian menggunakan layanan yang
disediakan MAC ini untuk menyediakan dua jenis operasi yang berjalan di atas
lapisan
data-link ke lapisan jaringan yang berada di atasnya, yakni LLC1 (atau disebut
juga LLC Type 1) yang digunakan untuk komunikasi secara conection loss dan LLC2
(atau disebut juga LLC Type 2) yang digunakan untuk komunikasi secara
connection oriented.
DAFTAR ISTILAH
9
ARP
= Address Resolution Protocol disingkat ARP adalah sebuah protokol dalam TCP/IP
Protocol Suite yang bertanggungjawab dalam melakukan resolusi alamat IP ke
dalam alamat Media Access Control (MAC Address).
9
CSMA/CD
= Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection atau sering disingkat
menjadi CSMA/CD adalah 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 data lain 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.
9
CSMA/CA
= Carrier Sense Multiple Access/Collision Avoidance, protokol contention pada
jaringan yang bisa melakukan analisa kondisi jaringan untuk menghindari
collisions, tidak seperti CSMA/CD yang memakai pengaturan transmisi jaringan
ketika terjadi collisions. CSMA/CA mengkonsumsi traffic karena sebelum ada data
ditransmisikan ia akan mengirim sinyal broadcast pada jaringan untuk mendeteksi
skenario atau kemungkinan terjadinya collision dan memerintahkan semua
perangkat untuk tidak broadcast.
9
Ethernet
= Ethernet adalah sistem jaringan yang dibuat dan dipatenkan perusahaan Xerox.
Ethernet adalah implementasi metoda CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access with
Collision Detection) yang dikembangkan tahun 1960 pada proyek wireless ALOHA di
Hawaii University diatas kabel coaxial. Standarisasi sistem ethernet dilakukan
sejak tahun 1978 oleh IEEE. (lihat Tabel 2.) Kecepatan transmisi data di
ethernet sampai saat ini adalah 10 sampai 100 Mbps. Saat in yang umum ada
dipasaran adalah ethernet berkecepatan 10 Mbps yang biasa disebut seri 10Base.
Ada bermacam-macam jenis 10Base diantaranya adalah : 10Base5, 10Base2, 10BaseT,
dan 10BaseF yang akan diterangkan lebih lanjut kemudian.
Sumber
:
•
Modul
CISCO CCNA Exploration 1 v.4 Chapter 7 – Data Link Layer
•
http://blog.unsri.ac.id/userfiles/file/09080303030%20Hendra%20Eko%20saputra/
Pengertian_LLC_&_MAC.pdf
Tidak ada komentar:
Posting Komentar