jaringan komputer melalui listrik

lternatif Komunikasi Jaringan Komputer Melalui Kabel Listrik (Teorema & Strategi Infrastruktur)

Membaca "Kenali komponen Jaringan Anda" yang dikarang oleh pak Tutang, mungkin perlu ditambahkan suatu alternatif penggunaan jaringan melalui kabel listrik.  Tulisan ini membahas teorema tentang membangun infrastruktur jaringan melalui kabel listrik.
A. Pendahuluan

Jaringan komputer adalah suatu tata cara berkomunikasi antara sumber daya informasi satu dengan lain melalui medium transmisi.  Medium transmisi yang dapat digunakan dalam melakukan transmisi data dapat dikategorikan dalam 3 (tiga) jenis media, yaitu :

• Kabel
• Udara, dan
• Cahaya

Media transmisi kabel saat ini merupakan salah satu media transmisi data yang cukup popular digunakan dalam melakukan komunikasi data dari sumber daya informasi satu dengan sumber daya informasi lain, walau beberapa tahun terakhir ini keberadaannya di geser oleh teknologi wireless yang menggunakan udara sebagai media transmisi datanya.

Bergesernya penggunaan kabel menjadi udara sebagai media transmisi data salah satunya dikarenakan tidak efisiennya penggunaan media transmisi karena jarak jangkauan yang terbatas serta kebutuhan kabel transmisi seperti UTP (un-twisted pair) atau coaxial yang cukup besar dalam perencanaan pembangunan jaringan komputer pada suatu organisasi.  Disamping hal tersebut dari sisi estetika, penggunaan kabel data menjadi permasalahan tersendiri, sehingga rencana pembangunan jaringan komputer dengan media transmisi kabel saat ini mulai tergeser dengan teknologi wireless.

Pemanfaatan jaringan listrik tegangan rendah sebagai alternatif transmisi data melalui media kabel, merupakan salah satu pilihan karena dari sisi kebutuhan kabel khusus seperti UTP atau coaxial dapat ditekan, disamping sisi estetika pemasangannya sudah menyatu dengan jaringan listrik yang secara umum telah tersedia di gedung-gedung perkantoran dimana organisasi tersebut berada.

B. Tinjauan Pustaka
B.1. Infrastruktur Jaringan Listrik
    Pada dasarnya Perusahaan Listrik Negara (PLN) di Indonesia saat ini membagi tegangan listrik dalam 4 kategori, yaitu :

1. Saluran Tegangan Ekstra Tinggi (SUTET), yang memiliki kapasitas 500 KV
2. Saluran Tegangan Tinggi (SUTT), yang memiliki kapasitas 150 KV
3. Saluran Tegangan Menengah (SUTM), dengan kapasitas 20 KV (Fase - Fase) dan
4. Saluran Tegangan Rendah (SUTR), dengan kapasitas 320/220 KV yang biasa digunakan di perumahan dan perkantoran pada umumnya

Pendistribusian tegangan listrik pada dasarnya didistribusikan melalui saluran tegangan menengah melalui trafo distribusi menjadi saluran tegangan rendah 3 fase yaitu R, S, dan T, dimana pada setiap fase tegangan katakan R - N = 220 Volt, yaitu nilai tegangan yang keluar dari seriap outlet yang ada di rumah atau perkantoran yang ada. Digambarkan sebagai berikut :


Dengan demikian infrastruktur suatu listrik tegangan rendah secara hirarki mirip dengan infrastruktur suatu jaringan komputer yang jumlah pengguna di setiap rumah/outlet yang ada berbeda-beda, baik dari segi panjang masing-masing jalur maupun banyaknya outlet yang terdistribusikan, yang digambarkan sebagai :


 B.2. Prinsip Kerja Komunikasi Data Melalui Listrik (PLC)

Pada prinsipnya saluran listrik memiliki frekuensi yang nilainya berada dalam range 50/60 Hz.  Apabila frekuensi tersebut dinaikkan ke frekuensi ultra tinggi dalam range 500/600 MHz, maka secara teori data dapat ditumpangkan ke atas kabel utama listrik tanpa terjadi kondisi saling melemahkan. 

Mengacu ke dasar tersebut maka tegangan rendah tersebut pada prinsipnya dapat ditumpangi data, karena tersedianya Jaringan Daya Terkondisi Frekuensi Tinggi (High Frequency Conditioned Power Network, HFCPN), yaitu dengan cara menginjeksikan sinyal-sinyal data ke dalam daya listrik dengan percepatan sampai 10 juta kali sehingga frekuensi ultra tinggi dapat terjadi.  Untuk maksud tersebut dibutuhkan suatu unit pengkondisi (Condition Unit, CU), berupa kopel terminal untuk bagian high and low pass filter. Sistem komunikasi data digital melalui kanal jaringan listrik secara garis besar ditunjukan pada gambar berikut :

 

Adapun transmisi data yang digunakan pada kanal jaringan listrik tegangan rendah ini adalah OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing), yaitu teknik transmisi dengan banyak frekuensi (multicarrier)[3]. Menggunakan Discrete Fourier Transfor (DFT) dengan beberapa buah frekuensi yang saling tegak lurus (orthogonal).  Dibandingkan dengan sinyal FDM (Frequency Division Multiplexer), sinyal OFDM memungkinkan terjadinya modulasi pada tiap-tiap sub-carrier, sehingga sinyal yang telah termodulasi tersebut diaplikasikan ke dalam Inverse Discrete Fourier Transform (IDFT), untuk pembuatan simbol OFDM.  Penggunaan IDFT ini memungkinkan pengalokasian frekuensi yang saling tegak lurus (orthogonal).  Bentuk sinyal OFDM dibanding dengan sinyal FDM seperti ditunjukan pada gambar di bawah ini :

    Saat ini penggunaan OFDM dalam komunikasi data tidak hanya terbatas pada transmisi pada listrik tegangan rendah saja, akan tetapi telah digunakan pada teknik transmisi wireless, yang mulai banyak digunakan dalam teknologi informasi.

    Dengan demikian komunikasi jaringan komputer melalui jalur listrik saat ini bukan merupakan suatu teorema melainkan telah terimplementasi di beberapa tempat. Mungkin saatnya penelitian komunitas ini dapat memberi nilai tambah untuk membangun jaringan komputer di pedesaan. 

C. Rancang Bangun Infrastruktur Jaringan Komputer melalui Jaringan Listrik

Seperti yang di jelaskan di atas, infrastruktur yang umum pada suatu perkantoran saat ini adalah pembagian listrik dalam 3 fase, sehingga memungkinkan pendistribusian secara proposional, tetapi kondisi ini akan menyulitkan dalam mentransmisikan data dari satu lokasi ke lokasi yang lain pada kondisi fase yang berbeda.  Hal ini dikarenakan hanya sub-ruang dalam fase yang sama saja yang saling terkoneksi datanya sedangkan pada sub ruang lain dengan fase yang berbeda tidak tersedia.  Kondisi ini membutuhkan suatu metode bridging, yang menggabungkan peralatan-peralatan komunikasi melalui transmisi listrik tegangan rendah yang ada di setiap fase tegangan ke dalam satu jalur komunikasi.  Prinsip bridging dari infrastruktur jaringan PLC ini dapat di gambarkan sebagai berikut :

 

 Dengan teknik bridging kendala komunikasi data dalam perencanaan jaringan komputer melalui listrik tegangan rendah dapat terpenuhi.  Akan tetapi jika dilihat dari sisi keamanan data, teknik ini dapat memudahkan organisasi luar untuk memanfaatkan jalur data yang terdapat dalam satu area gedung.  Beberapa vendor produk yang menawarkan peralatan komunikasi data melalui listrik tegangan rendah, Beberapa vendor menempatkan faktor keamanaan data dalam kemasan produknya dengan security 3DES Link Encryption, Network Encryption Key passwords (NEKs), serta Device Encryption Key (DEK) yang terdapat pada perangkat lunak agent yang dimiliki. 

Faktor kecepatan transmisi data juga merupakan pertimbangan lain dalam mengkomunikasikan data dari satu tempat ke tempat lain melalui listrik tegangan rendah, menurut standarisasi homeplug 1.0, kemampuan transmisi data melalui kabel listrik hanya dapat di saluran maksimum 14 Mbps, nilai ini termasuk kecil jika dibandingkan fungsi dari saluran tersebut sebagai backbone jaringan dari suatu organisasi yang ingin menerapkan komunikasi via jaringan listrik.

Mengacu ke beberapa penelitian terakhir, penggunaan transmisi OFDM dapat memungkinkan penambahan kemampuan transmisi data ke tingkat 200 Mbps, yaitu dengan metode HFCPN yang diperbaharui.  Kemampuan inilah yang dapat digunakan dalam membangun jaringan komputer melalui listrik tegangan rendah.

D. Kesimpulan dan Saran

Dengan memanfaatkan jaringan listrik tegangan rendah  dalam merancang jaringan komputer lokal, maka dapat diambil simpulan sebagai berikut :

1. Media transmisi data melalui listrik tegangan rendah dalam 3 fase tegangan perlu dipertimbangkan faktor bridging saluran, sehingga data dapat tersalurkan dengan baik di setiap fase tegangan.
2. Transmisi data melalui listrik tegangan rendah ini menggunakan OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexer) yang saat ini lebih berkembang dibandingkan metode lain.
3. Tumbuh kembangnya vendor yang menawarkan peralatan, melalui saluran listrik dapat dimungkinkan suatu model topologi campuran yang dikenal dengan metode hybrid.
4. Faktor keamanan data dalam merancang jaringan listrik ini merupakan faktor penting, karena terbukanya saluran data pada setiap fase tegangan.

simulasi jaringan cisco

SIMULASI JARINGAN (Cisco Packet Tracer)

Membuat simulasi jaringan computer dengan menggunakan aplikasi Cisco Packet Tracer dengan10 Pc, 2 switch dan 1 server

Langkah 1

Untuk membentuk suatu simulasi maka,terlebih dahulu buat suatu gambar kerja / object pada aplikasi cisco packet tracer dengan cara, mendrag gambar atau mengklik lalu menempelkannya pada layar kerja, seperti terlihat pada gambar dibawah ini

Lalu dari gambar 1,
tambahkan jumlah PC menjadi 10 buah sesuai dengan perintah pembuatan simulasi jaringan, dengan cara mendrag gambar end device, atau mengkliknya lalu pilih generic PC dan kemudian tempelkan pada layar kerja, kemudian tambahkan 2 switch tipe 2950-24 dan 1 Server-PT, dapat dilihat seperti pada gambar 2


Pada gambar 2 diatas dapat dilihat bahwa semua devices sudah ada, tinggal menghubungkannya dengan connection
Catatan :
- untuk menghubungkan antara device yang sama gunakan connection / kabel Copper Cross - Over
- untuk menghubungkan antara device yang berbeda gunakan connection / kabel Copper Straight - Through

Maka untuk membentuk suatu jaringan semua device harus dihubungkan dengan connection / kabel penghubung yang sesuai dengan kesamaan antar devices,
Dapat dilihat pada gambar 3

Jika semua device sudah terhubung seperti gambar 3 diatas maka, masuk kelangkag ke-2 dalam pengesetan / konfigurasi IP dari semua device

Langkah 2
Pada langkah ke-2 ini kita hanya akan melakukan setting konfigurasi dari setiap devices dengan cara mengklik pada gambar device yang akan kita setting
a. Setting IP Server
- Klik gambar Server (pada layar kerja) → Dekstop → IP Configuration

- Isikan IP address pada Server, dan Default untuk Subnet Mask, kemudisan close
- Lalu pilih Config → DHCP → “Pastikan bahwa icon DHCP dalam keadaan On agar, pada pemberian alamat IP pada setiap Pc dapat dilakukan secara Dynamic (pemberian alamat Ip oleh server), lalu
- Jika sudah maka close

b. Setting IP pada Pc
- klik gambar Pc (pada layar kerja) → Desktop → IP Configuration

- isi IP address setiap pc berbeda hanya pada empat bagian terakhir yang berbeda
- isi default Subnet Mask untuk setiap Pc
- kemudian close, dan lakukan untuk ke-10 Pc yang ada
Catatan :
Dalam setting IP pada Pc ini bisa menggunakan Static (pemberian alamat IP manual) atau Dynamic (pemberian alamat IP oleh Server)

Langkah 3
Jika semua setting IP pada setiap device telah dilakukan maka, kita tinggal memeriksa apakah simulasi jaringan yang kita buat sudah benar-benar terkoneksi satu sama lain. Caranya adalah

Klik gambar seperti surat tertutup diatas kemudian tempelkan pada setiap device hingga muncul keterangan successful pada toolbar realtime, dalam hal ini device yang diperiksa adalah antara PC dan PC, kemudian PC dengan Server, jika semua diperiksa telah successful maka dapat dipastikan simulasi pembuatan jaringan kita telah berhasil, jika tidak maka periksa kembali kesalahan yang terjadi. Atau dapat juga dilakukan dengan perintah Ping pada
Command prompt

protokol osi layer

1. Pengertian Protokol

Sebelum membahas lebih jauh tentang pengertian dari masing-masing layer dalam protokol, alangkah baiknya kita mengetahui terlebih dahulu apa itu protokol dalam sebuah Jaringan Komputer ? .

Protokol adalah sebuah aturan atau standar yang mengatur atau mengijinkan terjadinya hubungan, komunikasi, dan perpindahan data antara dua atau lebih titik komputer.

Protokol dapat diterapkan pada perangkat keras, perangkat lunak atau kombinasi dari keduanya. Pada tingkatan yang terendah, protokol mendefinisikan koneksi perangkat keras.

Prinsip dalam membuat protokol ada tiga hal yang harus dipertimbangkan, yaitu efektivitas, kehandalan, dan Kemampuan dalam kondisi gagal di network. Protokol distandarisasi oleh beberapa organisasi yaitu IETF, ETSI, ITU, dan ANSI.

Tugas yang biasanya dilakukan oleh sebuah protokol dalam sebuah jaringan diantaranya adalah :

• Melakukan deteksi adanya koneksi fisik atau ada tidaknya komputer / mesin lainnya.
• Melakukan metode “jabat-tangan” (handshaking).
• Negosiasi berbagai macam karakteristik hubungan.
• Bagaimana mengawali dan mengakhiri suatu pesan.
• Bagaimana format pesan yang digunakan.
• Yang harus dilakukan saat terjadi kerusakan pesan atau pesan yang tidak sempurna.
• Mendeteksi rugi-rugi pada hubungan jaringan dan langkah-langkah yang dilakukan selanjutnya.
• Mengakhiri suatu koneksi.

2. Pengertian Model Osi Layer

Pengertian model OSI (Open System Interconnection) adalah suatu model konseptual yang terdiri atas tujuh layer, yang masing-masing layer tersebut mempunyai fungsi yang berbeda.

OSI dikembangkan oleh badan Internasional yaitu ISO (International Organization for Standardization) pada tahun 1977.

Model ini juga dikenal dengan model tujuh lapis OSI (OSI seven layer model). Berikut dibawah ini merupakan gambar dari model OSI 7 Layer

 

Definisi masing-masing Layer pada model OSI

7. Application adalah Layer paling tinggi dari model OSI,  seluruh layer dibawahnya bekerja untuk layer ini, tugas dari application layer adalah Berfungsi sebagai antarmuka dengan aplikasi dengan fungsionalitas jaringan.

Mengatur bagaimana aplikasi dapat mengakses jaringan, dan kemudian membuat pesan-pesan kesalahan. Protokol yang berada dalam lapisan ini adalah HTTP, FTP, SMTP, NFS.

6. Presentation berfungsi untuk mentranslasikan data yang hendak ditransmisikan oleh aplikasi ke dalam format yang dapat ditransmisikan melalui jaringan.

Protokol yang berada dalam level ini adalah perangkat lunak redirektor (redirector software), seperti layanan Workstation (dalam windows NT) dan juga Network shell (semacam Virtual network komputing (VNC) atau Remote Dekstop Protokol (RDP).

5. Session Berfungsi untuk mendefinisikan bagaimana koneksi dapat dibuat, dipelihara, atau dihancurkan. Selain itu, di level ini juga dilakukan resolusi nama.

4. Transport Berfungsi untuk memecah data ke dalam paket-paket data serta memberikan nomor urut ke paket-paket tersebut sehingga dapat disusun kembali pada sisi tujuan setelah diterima.

Selain itu, pada level ini juga membuat sebuah tanda bahwa paket diterima dengan sukses (acknowledgement), dan mentransmisikan ulang terhadap paket-paket yang hilang di tengah jalan.

3. Network Berfungsi untuk mendefinisikan alamat-alamat IP, membuat header untuk paket-paket, dan kemudian melakukan routing melalui internetworking dengan menggunakan router dan switch layer3.

2. Data Link Befungsi untuk menentukan bagaimana bit-bit data dikelompokkan menjadi format yang disebut sebagai frame. Selain itu, pada level ini terjadi koreksi kesalahan, flow control, pengalamatan perangkat keras seperti halnya Media Access Control Address (MAC Address), dan menetukan bagaimana perangkat-perangkat jaringan seperti hub, bridge, repeater, dan switch layer2 beroperasi.

Spesifikasi IEEE 802, membagi level ini menjadi dua level anak, yaitu lapisan Logical Link Control (LLC) dan lapisan Media Access Control (MAC).

1. Physical adalah Layer paling bawah dalam model OSI, berfungsi untuk mendefinisikan media transmisi jaringan, metode pensinyalan, sinkronisasi bit, arsitektur jaringan (seperti halnya Ethernet atau Token Ring), topologi jaringan dan pengabelan.

Selain itu, level ini juga mendefinisikan bagaimana Network Interface Card (NIC) dapat berinteraksi dengan media kabel atau radio.

3. Cara Kerja Model OSI

Cara Kerja : Pembentukan paket dimulai dari layer teratas model OSI.

Aplication layer megirimkan data ke presentation layer, di presentation layer data ditambahkan header dan atau tailer kemudian dikirim ke layer dibawahnya, pada layer dibawahnya pun demikian, data ditambahkan header dan atau tailer kemudian dikirimkan ke layer dibawahnya lagi, terus demikian sampai ke physical layer.

Di physical layer data dikirimkan melalui media transmisi ke host tujuan.

Di host tujuan paket data mengalir dengan arah sebaliknya, dari layer paling bawah kelayer paling atas.

Protokol pada physical layer di host tujuan mengambil paket data dari media transmisi kemudian mengirimkannya ke data link layer, data link layer memeriksa data-link layer header yang ditambahkan host pengirim pada paket,  jika host bukan yang dituju oleh paket tersebut maka paket itu akan di buang, tetapi jika host adalah yang dituju oleh paket tersebut maka paket akan dikirimkan ke network layer, proses ini terus berlanjut sampai ke application layer di host tujuan.

Proses pengiriman paket dari layer ke layer ini disebut dengan “peer-layer communication”.

3. Pengertian TCP/IP

TCP/IP (Transmission Control Protokol / Internet Protokol ) adalah standar komunikasi data yang digunakan oleh komunitas internet dalam proses tukar-menukar data dari satu komputer ke komputer lain di dalam jaringan Internet.

Protokol TCP/IP dikembangkan pada akhir dekade 1970-an hingga awal 1980-an sebagai sebuah protokol standar untuk menghubungkan komputer-komputer dan jaringan untuk membentuk sebuah jaringan yang luas (WAN).

TCP/IP merupakan sebuah standar jaringan terbuka yang bersifat independen terhadap mekanisme transport jaringan fisik yang digunakan, sehingga dapat digunakan di mana saja.

4. Definisi Masing-masing Layer pada model TCP/IP

4. Application merupakan Layer paling atas pada model TCP/IP, yang bertanggung jawab untuk menyediakan akses kepada aplikasi terhadap layanan jaringan TCP/IP.

Protokol ini mencakup protokol Dynamic Host Configuration Protocol (DHCP), Domain Name System (DNS), Hypertext Transfer Protocol (HTTP), File Transfer Protocol (FTP), Telnet, Simple Mail Transfer Protocol (SMTP), Simple Network Management Protocol (SNMP), dan masih banyak protokol lainnya.

Dalam beberapa implementasi Stack Protocol, seperti halnya Microsoft TCP/IP, protokol-protokol lapisan aplikasi berinteraksi dengan menggunakan antarmuka Windows Sockets (Winsock) atau NetBios over TCP/IP (NetBT).

3. Transport berguna untuk membuat komunikasi menggunakan sesi koneksi yang bersifat connection-oriented atau broadcast yang bersifat connectionless.

Protokol dalam lapisan ini adalah Transmission Control Protocol (TCP) dan User Diagram Protocol (UDP).

2. Internet berfungsi untuk melakukan pemetaan (routing) dan enkapsulasi paket-paket data jaringan menjadi paket-paket IP.

Protokol yang bekerja dalam lapisan ini adalah Internet Protocol (IP), Address Resolution Protocol (ARP),Internet control Message Protocol (ICMP), dan Internet Group Management Protocol (IGMP).