7

BAB 2

LANDASAN TEORI

2.1 Jaringan Komputer

2.1.1. Pengertian Jaringan Komputer

Syafrizal (2005 : 2) mengatakan bahwa, Jaringan Komputer yaitu

himpunan "interkoneksi" antara 2 komputer autonomous atau lebih yang

terhubung dengan media transmisi kabel atau tanpa kabel (wireless). Tujuan

dari penggunaan jaringan komputer adalah:

File Sharing : Praktek mendistribusikan atau menyediakan akses untuk

berbagi sumber daya data. Jaringan komputer membuat para pengguna

dalam jaringan tersebut dapat berbagi data file secara mudah. Data file

pada pengguna komputer dapat dibagi dalam jaringan atau ditempatkan

pada sebuah file server, yang menyediakan tempat utama untuk semua

data yang dibutuhkan oleh para pengguna di dalam jaringan.

Hardware Sharing : Berbagi sumber daya alat, seperti printer, CD-ROM

drive dan hard drive. Di dalam jaringan local, user dapat mengakses alat

alat seperti printer, CD-ROM drive dan hard drive, atau alat alat yang

disediakan oleh server. Hal ini dapat membantu user dalam hal efisiensi.

Program Sharing : Berbagi sumber daya aplikasi. Dengan jaringan, user

dapat berbagi aplikasi seperti aplikasi spreadsheet (program aplikasi

tabulasi dan pengolahan data pada komputer) seperti Google Spreadsheet,

goffice, dll. Dengan program sharing, kita dapat menyimpan sebagian

8

besar file pada server aplikasi khusus di dalam jaringan. Hal ini

memudahkan user karena tidak perlu lagi menginstal aplikasi di

komputer dan membuat proses upgrade software lebih mudah karena

dilakukan oleh server itu sendiri.

User Communication : Jaringan memungkinkan user untuk berinteraksi

dengan sesama user lainnya melalui media media seperti email,

newsgroup, chatting, dan video conference.

2.1.2. Jenis Jenis Jaringan

Berdasarkan lingkungan area geografis dan beberapa hal lainnya, jaringan

dibagi menjadi beberapa jenis.

2.1.2.1. LAN (Local Area Network)

M. Kozierok (2005:26) mengatakan bahwa, LAN(Local Area

Network) adalah jaringan yang menghubungkan komputer yang relatif

dekat satu sama lain yang pada umumnya di dalam satu ruangan atau satu

gedung.

Acharya (2006:10) mengatakan bahwa, LAN menawarkan

computer users banyak keuntungan, meliputi shared access ke devices

dan aplikasi, file exchange antara users yang berhubungan, dan

komunikasi antara users via email dan aplikasi lainnya. LAN adalah

komunikasi network yang menghubungkan beberapa device dan

menyediakan information exchange antara device tersebut.

9

Oppenheimer (2011:15) mengatakan bahwa, LAN adalah suatu

set segment yang diaktifkan berdasarkan pada protokol layer 2 tertentu

seperti Fast Ethernet dan interswitch trunking protokol seperti IEEE

802.1Q standard. Segment sendiri menurut Oppenheimer (2011:15)

adalah sebuah jaringan tunggal yang dibatasi oleh sebuah switch atau

router, dan didasarkan pada Layer 1 dan Layer 2 protokol tertentu seperti

Fast Ethernet.

Dengan jangkauannya yang kecil membuat kecepatan proses

transmisi datanya kecil, dan sebuah LAN bisa terkoneksi dengan LAN

lain secara jarak jauh melalui media, seperti jalur telepon atau gelombang

radio.

Gambar 2.1. Local Area Network

(Sumber: Solekan, 2009:92)

Biasanya LAN menghubungkan beberapa workstation, printer,

dan beberapa device yang lain. LAN memberikan beberapa keuntungan

kepada penggunanya, diantaranya pembagian hak akses device dan

aplikasinya, pertukaran file antar pengguna, dan komunikasi antar

pengguna.

10

Suatu Local Area Network digunakan untuk :

a. Beroperasi pada wilayah geografis yang terbatas.

b. Memperbolehkan beberapa user untuk mengakses high-

bandwidth.

c. Menyediakan koneksi pada service lokal secara full-time.

d. Menghubungkan device device yang berdekatan secara fisik.

2.1.2.2. VLAN (Virtual Local Area Network)

2.1.2.2.1 Pengertian VLAN(Virtual Local Area Network)

Hartpence (2011:85) mengatakan bahwa, VLAN adalah

pengelompokan logis dari port yang memiliki lokasi yang

independen. Sebuah VLAN akan berjalan seperti yang berada pada

layer network 3 yang terpisah.

Anderson (1996) mengatakan bahwa, VLAN

memungkinkan sekelompok user yang berada di sebuah jaringan,

dimanapun user tersebut berada dapat berkomunikasi seolah olah

mereka berada di dalam segmen LAN yang sama. Hal ini

memungkinkan sebuah organisasi untuk mengelompokkan user ke

dalam hal yang mereka senangi daripada melalui kedekatan fisik

seperti bertemu langsung dan mendekatkan mereka dengan

menggunakan teknologi single switching. Pada akhirnya hal ini

membantu menekan harga untuk jaringan tersebut.

11

Menurut Anderson (1996), ada dua cara untuk mendefinisi

VLAN, yaitu secara port-based dan address-based. Dalam port-

based, masing - masing VLAN adalah kumpulan port dalam

physical network. Misalnya, apabila physical network terdiri atas

dua hub(lihat gambar 2.2), VLAN 1 dapat didefinisikan sebagai

port 1 dan 3 pada hub A dan port 3 pada hub B, VLAN 2 akan

ditetapkan sebagai port 4 pada hub A, port 2 dan 4 pada hub B,

VLAN 3 yaitu port 2 pada hub A dan port 1 pada hub B. semua

Gambar 2.2. Contoh VLAN

(Sumber : Anderson, 1996)

komputer yang terhubung pada port tersebut terlihat sama oleh user

dalam physical LAN, tapi broadcast messages pada VLAN ini akan

12

dikirim hanya untuk port tersebut. Sedangkan pesan untuk port

lainnya meskipun mereka pada hub yang sama, mereka tidak akan

mendapatkan pesan tersebut.

Sedangkan berdasarkan address-based VLAN adalah

sekumpulan user yang diidentifikasi oleh network address. Hal ini

memberikan fleksibilitas yang lebih dari port-based VLAN karena

user dapat berpindah tempat tetapi masih menjadi bagian dari

VLAN tersebut.

2.1.2.2.2 Perbedaan VLAN dengan LAN

Perbedaan yang sangat jelas dari LAN dan VLAN adalah

bahwa bentuk jaringan dengan model LAN sangat bergantung pada

letak atau fisik dari workstation serta penggunaan hub dan repeater

sebagai perangkat jaringan yang memiliki beberapa kelemahan.

Sedangkan yang menjadi salah satu kelebihan dari model jaringan

dengan VLAN adalah bahwa tiap tiap workstation atau user yang

tergabung dalam satu VLAN atau bagian dapat saling terhubung

walaupun saling terpisah secara fisik.

2.1.2.2.3 Keuntungan Menggunakan VLAN

a. Security

Keamanan data dari setiap difisi dapat dibuat tersendiri,

karena segmennya bisa terpisah secara logika. Lalu lintas

data dapat dibatasi juga segmennya.

13

b. Cost Reduction

Penghematan dari penggunaan bandwidth yang ada dan

dari upgrade perluasan network yang bisa jadi mahal.

c. Higher Performance

Pembagian jaringan layer 2 ke dalam beberapa kelompok

broadcast domain yang lebih kecil, yang tentunya akan

mengurangi lalu lintas paket yang tidak dibutuhkan dalam

jaringan.

d. Broadcast Storm

Menurut Nassar (2000 : 195), Broadcast storm adalah

rentetan dari broadcast operation dari spesifik device atau

sekelompok device yang terjadi secara cepat frame-per-

second rate-nya sehingga mengakibatkan masalah pada

jaringan. Masalah yang terjadi bisa berupa menurunnya

kinerja jaringan akibat penuh dengan broadcast.

Pembagian jaringan ke dalam beberapa kelompok VLAN

akan mengurangi banyaknya device yang berpatisipasi

dalam pembuatan broadcast storm. Hal ini terjadi karena

adanya pembatasan broadcast domain.

e. Improved IT Staff Efficiency

VLAN memudahkan manajemen jaringan karena pengguna

yang membutuhkan sumber daya yang dibutuhkan berbagi

dalam segmen yang sama.

14

f. Simpler Project or Apllication Management

VLAN menggabungkan para pengguna jaringan dan

perlatan jaringan untuk mendukung perusahaan dan

menangani permasalahan kondisi geografis.

2.1.2.3. WAN (Wide Area Network)

Menurut M. Kozierok (2005:26), WAN adalah jaringan yang

menghubungkan device atau jaringan dan memiliki jarak yang lebih jauh

dari LAN. Kalau jarak antara device bisa diitung dalam mil, maka yang

akan digunakan adalah WAN dan bukan teknologi LAN untuk

menghubungkannya.

Biasanya, suatu WAN terdiri dari sejumlah node penghubung.

Suatu transmisi dari suatu perangkat diarahkan melalui node atau

persimpangan persimpangan internal ini menuju perangkat tujuan yang

dituju. Node ini tidak berkaitan dengan isi data, melainkan untuk

menyediakan fasilitas switching yang akan memindah data dari satu node

ke node yang lain sampai mencapai tujuan.

15

Gambar 2.3. Wide Area Network

(Sumber: Solekan, 2009: 98)

2.1.3 Topologi Jaringan

Para ahli telah mengembangkan model jaringan hierarchical untuk

membantu mengembangkan topologi dalam layer. Setiap layer dapat difokuskan

pada bagian tertentu yang memungkinkan untuk memilih sistem dan fitur yang

tepat untuk layer tersebut. Menurut Oppenheimer (2011:120), Hierarchical

topology adalah sebuah lapisan inti dari high-end router dan switch yang

dioptimalkan untuk availability dan performance yang merupakan distribution

layer dari router dan switch yang menghubungkan users melalui lower-end

switch dan wireless access point.

Dalam topologi jaringan terdapat backbone. Menurut Oppenheimer

(2011:120), Backbone adalah sebuah jaringan yang menghubungkan banyak

lainnya jaringan dan bertindak sebagai jalan utama untuk lalu lintas antara

jaringan. Jenis kabel untuk sebuah backbone haruslah dipertimbangkan dengan

16

baik dalam perancangannya sehingga dapat menunjang kinerja jaringan secara

baik.

Gambar 2.4. Hierarchical topology

(Sumber : CISCO, 2008:1)

Topologi hierarchical digunakan karena jaringan yang tumbuh tapi tidak

terencana dan terabaikan cenderung akan berkembang dalam pola yang tidak

terstruktur. Ketika network devices berkomunikasi dengan device lainnya,

workload yang didapat CPU dari device tersebut menjadi beban. Misalnya, dalam

sebuah flat(switched)network yang besar paket-paket broadcast adalah

beban.Paket broadcast disini akan mengganggu kerja CPU pada setiap device

yang berada pada broadcast domain tersebut dan waktu proses pada setiap

device(termasuk router, workstations dan server).

17

Masalah lain yang potensial dengan jaringan nonhierarchical selain

paket-paket broadcast adalah beban kerja CPU yang diperlukan router untuk

berkomunikasi dengan router lain dan banyak proses rute lainnya. Metodologi

jaringan hierarchical desain memungkinkan anda untuk merancang topologi

modular yang membatasi jumlah router berkomunikasi dengan router lainnya.

Dengan menggunakan hierarchical model dapat membantu

meminimalkan biaya. Selain itu hanya perlu untuk membeli perangkat yang

sesuai internetworking untuk setiap lapisan hirarki, sehingga menghindari uang

belanja pada fitur-fitur yang tidak perlu untuk jaringan. Juga, sifat modular dari

desain hirarki memungkinkan perencanaan kapasitas yang akurat dalam setiap

lapisan hirarki, sehingga mengurangi terbuangnya bandwidth. Network

management responsibility dan network management systems dapat

didistribusikan ke berbagai lapisan arsitektur jaringan modular untuk

mengendalikan biaya manajemen.

Modularitas memungkinkan menyimpan setiap elemen desain yang

sederhana dan mudah dimengerti. Kesederhanaan meminimalkan kebutuhan

untuk pelatihan bagi personil jaringan operasi dan mempercepat pelaksanaan

desain. Pengujian desain jaringan dibuat mudah karena ada fungsi yang jelas

pada setiap lapisan. Isolasi kesalahan ditingkatkan karena jaringan teknisi dapat

dengan mudah mengenali titik transisi dalam jaringan untuk membantu mereka

mengisolasi poin kegagalan lainnya.

Fasilitas hierarchical design mulai berubah. Sebagai elemen dalam

jaringan yang memerlukan perubahan, biaya pembuatan upgrade terkandung

untuk subset kecil dari jaringan secara keseluruhan. Di dalam large flat or

18

meshed network architectures, perubahan cenderung berdampak besar kepada

sistem. Mengganti satu perangkat dapat mempengaruhi jaringan banyak karena

kompleks interconnections.

2.1.4 Standarisasi Arsitektur Jaringan

Standarisasi arsitektur jaringan dapat menyelesaikan berbagai masalah,

pembangunan suatu jaringan komputer yang baik, harus memiliki kemampuan

untuk mendukung berbagai jenis komponen jaringan. Agar dapat terbentuk

jaringan, maka dibutuhkan komponen jaringan yang memenuhi suatu persyaratan

spesifikasi tertentu.

Ada beberapa arsitektur jaringan yang dikembangkan oleh manufaktur

jaringan dan organisasi standarisasi jaringan. Arsitektur ini sebagai standart

dalam membuat sebuah jaringan. Menurut Gusta (2006 : 193), beberapa standart

arsitektur yang penting adalah :

a. IBMs System Network Architecture (SNA).

b. Digitals Digital Network Architectur (DNA).

c. Open System Interconnection (OSI) dikembangkan oleh ISO

(International Organization for Standardziation) dan ITU-T.

d. Internet architectur.

2.1.4.1. Open System Interconnection (OSI)

Model OSI adalah sebuah model arsitektural jaringan yang

dikembangkan oleh ISO (International Organization for Standardization) di

Eropa pada tahun 1977. Model OSI dibuat untuk mengatasi berbagai

kendala internetworking akibat perbedaan arsitektur dan protokol jaringan.

19

Model ini diterima oleh international standart IS 7498 pada tahun 1983 dan

direkomendasikan oleh ITU-T X.200.

Gambar 2.5. Open System Interconnection Layer

(Sumber: Solekan, 2009:105)

a) Lapis 7 OSI : Application Layer

Lapis ini berfungsi untuk menyediakan pelayanan langsung yang

mendukung pemakai, misalnya : e-mail, file dan akses ke data base.

b) Lapis 6 OSI : Presentation Layer

Lapis ini berfungsi menterjemahkan, kompresi, dan enkripsi data.

Pada lapisan inilah berbagai ragam data diproses atau diubah ke

format lain yang dibutuhkan oleh lapisan di bawahnya, misalnya :

ASCII, JPEG, MPEG.

c) Lapis 5 OSI : Session Layer

Lapis ini berfungsi untuk mengkoordinasi komunikasi antar system

yaitu membuka ,memproses dan menutup sessi.

20

d) Lapis 4 OSI : Transport Layer

Lapis ini memungkinkan paket data terkirim tanpa kesalahan dan

tanpa duplikat. Protokol yang digunakan antara lain TCP, UDP, SPX.

e) Lapis 3 OSI : Network Layer

Lapis network menentukan jalur pengiriman dan meneruskan data ke

alamat peralatan lain yang berjauhan. Alamat logika yang digunakan

oleh lapisan ini adalah IP Address dimana dengan alamat logika

inilah data dapat dikirim ke tujuan yang berada pada jaringan yang

berbeda dan berjauhan dengan bantuan peralatan yang disebut

Router. Protokol yang digunakan misalnya IP, ARP, IPX.

f) Lapis 2 OSI : Datalink Layer

Lapis ini mengatur binary data menjadi logical group. Pada lapisan

ini data dikirim dalam bentuk frame. Semua peralatan yang

berhubungan dengan jaringan diberikan tanda pengenal atau alamat

hardware yang diatur oleh lapisan bawah yang dinamakan Media

Access Control (MAC). Protokol yang digunakan oleh lapisan ini

misalnya : Ethernet, token, dan FDDI.

g) Lapis 1 OSI : Physical Layer

Pada lapisan ini semua spesifikasi yang berkaitan dengan cara

menghubungkan kabel jaringan ditentukan dan diterapkan.Protokol

yang digunakan misalnya : TbaseT, 100BaseTX, dll.

21

2.1.5. Metode Transmisi Data

2.1.5.1. Broadcast

Menurut Syafrizal (2005 : 50), Broadcast merupakan metode

transmisi one to all (satu ke semua). Karena broadcast digunakan untuk

mengirim paket ke semua host pada jaringan, paket tersebut

menggunakan sebuah alamat broadcast khusus. Saat sebuah host

menerima sebuah paket dengan alamat broadcast sebagai tujuan, maka

dia akan memproses paket itu layaknya sebuah paket ke alamat unicast-

nya. Transmisi broadcast digunakan untuk lokasi layanan/perangkat

khusus yang alamatnya tidak diketahui atau saat sebuah host

memerlukan untuk menyediakan informasi kepada seluruh host yang

ada di jaringan.

Saat sebuah host memerlukan informasi, host tersebut

mengirimkan sebuah permintaan, memanggil (request) sebuah query, ke

alamat broadcast. Semua host yang ada pada jaringan menerima dan

memproses query ini. Satu atau beberapa host dengan informasi yang

diminta akan me-respond, biasanya menggunakan unicast. Demikian

pula, ketika sebuah host ingin mengirim informasi ke host host pada

jaringan, dia akan membuat dan mengirim sebuah paket broadcast

bersama informasi tersebut. Tidak seperti unicast, dimana paket paket

dapat dialihkan melalui internetwork. Paket paket broadcast biasanya

terbatas untuk jaringan lokal. Pembatasan ini bergantung pada

konfigurasi router yang berbatasan dengan jaringan dan jenis siaran.

22

Biasanya paket broadcast menggunakan alamat IPv4

255.255.255.255 sebagai tujuan. Contoh sebuah host pada

jaringan dengan alamat 123.123.123.123 ingin broadcast ke seluruh

host di jaringan menggunakan sebuah paket dengan alamat tujuan

255.255.255.255.

Gambar 2.6 Model Broadcast

(Sumber :

http://www.cisco.com/en/US/tech/tk828/tech_brief09186a00800e9952.ht

ml akses tanggal 8 Oktober 2012)

2.1.5.2. Unicast

Menurut Syafrizal (2005 : 46), Unicast merupakan transmisi

jaringan point to point (one to one). Komunikasi unicast digunakan

untuk komunikasi dari host ke host dalam sebuah jaringan client

server atau peer-to-peer. Paket unicast menggunakan alamat host yang

dituju sebagai alamat tujuan dan bisa dialihkan melalui internetwork.

Beda halnya dengan broadcast dan multicast, yang menggunakan alamat

yang khusus sebagai alamat tujuan. Menggunakan alamat khusus ini,

23

broadcast secara umum terbatas untuk jaringan lokal saja. Cakupan

dari multicast juga dibatasi pada jaringan lokal atau dialihkan

melalui internetwork.

Gambar 2.7. Model Unicast

(Sumber : http://www.cisco.com/en/US/docs/ios-

xml/ios/sec_conn_getvpn/configuration/xe-3s/sec-get-vpn.html akses

tanggal 8 Oktober 2012)

2.1.5.3. Multicast

Menurut Syafrizal (2005 : 48), Multicast merupakan transmisi

yang dimaksudkan untuk banyak tujuan, tetapi tidak semua host. Oleh

karena itu multicast dikenal sebagai metode transmisi one to many (satu

kebanyak) atau jaringan point to multipoint. Transmisi multicast

dirancang untuk menghemat bandwidth dari jaringan IPv4 bisa

mengurangi traffic dengan memperbolehkan sebuah host untuk mengirim

sebuah paket tunggal ke sekumpulan host yang sudah dipilih. Untuk

24

mencapai tujuan host yang lebih dari satu menggunakan komunikasi

unicast, host sumber nantinya perlu mengirim sebuah paket individu

yang ditujukan kepada masing - masing host. Dengan multicast,

sumber host data mengirim satu paket yang dapat mencapai ribuan

host (yang sudah dipilih/ditentukan).

Host yang ingin menerima data multicast tertentu disebut client

multicast. Client multicast menggunakan layanan yang diinisiasi oleh

sebuah client program untuk bergabung ke multicast grup. Setiap

multicast grup direpresentasikan dengan sebuah alamat tujuan multicast

IPv4. Saat sebuah host IPv4 bergabung ke sebuah grup multicast, host

akan memproses paket yang dialamatkan ke alamat multicast ini

layaknya paket yang dialamatkan ke alamat unicast yang dialokasikan

secara unik. IPv4 sudah mengatur sebuah block alamat khusus dari

224.0.0.0 sampai 239.255.255.255.

25

Gambar 2.8. Model Multicast

(Sumber :

http://www.cisco.com/en/US/docs/switches/datacenter/nexus5000/sw/mu

lticast/521_N1_1/overview.html akses tanggal 8 Oktober 2012)

2.1.6. Fiber Optik

2.1.6.1. Pengenalan Fiber Optik

Kabel adalah bagian yang tidak terpisahkan dalam teknologi

transimisi jaringan. Kecepatan data yang lebih besar sepanjang jarak yang

jauh dengan harga yang lebih rendah daripada sistem kawat tembaga

adalah hal yang selalu diinginkan oleh semua orang. Lebih dari 30 tahun

kebelakang telah dikembangkan sebuah teknologi yang menawarkan hal

ini yaitu teknologi fiber optik.

Menurut Agrawal (2002 : 2) Fiber optik adalah adalah untaian

tipis dari kaca atau plastik yang menghubungkan sumber cahaya ke

tujuannya (dalam sistem komunikasi fiber optik menghubungkan

26

transmitter ke receiver). Sumber cahaya yang digunakan biasanya adalah

laser atau LED.

2.1.6.2. Sistem Kinerja Fiber Optik

Fiber optik berbentuk silinder dan menyalurkan energi gelombang

elektromagnetik dalam bentuk cahaya di dalam permukaannya dan

mengarahkan cahaya pada sumbu axisnya. Cahaya inilah yang digunakan

untuk mengirimkan informasi (data). Cahaya yang membawa informasi

dapat dipandu melalui fiber optik berdasarkan fenomena fisika yang

disebut total internal reflection (pemantulan sempurna).

Kinerja dari fiber optik sebagai media transmisi pada suatu

sistem komunikasi didasarkan pada hukum Snellius untuk perambatan

cahaya pada media transparan seperti pada kaca yang terbuat dari quartz

kualitas tinggi dan dibentuk dari dua lapisan utama yaitu lapisan inti

yang biasanya disebut core yang terletak pada lapisan yang paling dalam

dengan indeks bias n1 dan dilapisi oleh cladding dengan indeks bias n2

yang lebih kecil dari n1.

27

Gambar 2.9. Hukum Snellius

(Sumber : http://maulanakafaby.blogspot.com/2012/05/fiber-optik-

part-2.html akses 8 Oktober 2012)

Menurut hukum Snellius jika seberkas sinar masuk pada suatu

ujung fiber optik atau media yang transparan, dengan sudut kritis dan

sinar itu datang dari medium yang mempunyai indeks bias lebih kecil dari

udara menuju fiber optik core yang berupa kuarsa murni yang

mempunyai indeks bias yang lebih besar maka seluruh sinar akan

merambat sepanjang inti fiber optik core menuju ujung lainnya.

28

2.1.6.3. Jenis Fiber Optik

Berikut ini adalah jenis-jenis kabel fiber optik yang umum digunakan

saat ini :

a. Fiber optik Single-mode Index

Pada single-mode fiber, terlihat pada gambar bahwa index bias

akan berubah dengan segera pada batas antara core dan cladding (step

index). Bahannya terbuat dari silica glass baik untuk cladding

maupun corenya. Diameter core jauh lebih kecil, sekitar 9 m

(CISCO, 2008:12), dibandingkan dengan diameter cladding,

konstruksi demikian dibuat untuk mengurangi atenuasi akibat adanya

fading. Single-mode fiber sangat baik digunakan untuk menyalurkan

informasi jarak jauh karena di samping atenuasi yang kecil juga

mempunyai jangakauan frekuensi yang lebar. Single mode fiber juga

dapat dibuat dengan index bias yang berubah secara perlahan- lahan

atau graded index.

Gambar 2.10. Singlemode fiber

(Sumber : http://maulanakafaby.blogspot.com/2012/05/fiber-optik-part-

2.html akses 8 Oktober 2012)

29

b. Fiber optik Multi-mode Index

Multi-mode fiber optik merupakan yang pertama kali

diproduksi dan dikomersialisasikan (CISCO, 2008:6). Jenis fiber

optik ini memiliki ukuran diameter core yang lebih besar,

dibandingkan dengan single-mode fiber, hal ini memungkinkan agar

dapat memiliki jumlah mode yang lebih banyak dibandingkan dengan

single-mode fiber.

Fiber optik multi-mode merambatkan lebih dari satu mode,

dapat merambatkan lebih dari 100 mode. Jumlah mode yang

merambat bergantung pada ukuran inti dan numerical aperture (NA).

Jika ukuran inti dan NA bertambah maka jumlah mode bertambah.

Ukuran inti dan NA biasanya sekitar 50 100 m dan 0,20 0,229

(Endra, S. Kom.,MT , p14).

Multi-mode fiber dapat dikategorikan dalam dua jenis yaitu:

a) Fiber optik Multi-mode Step Index

Sama halnya dengan single-mode fiber, pada fiber optik

ini terjadi perubahan index bias dengan segera atau lazim disebut

step index, pada batas antara core dan cladding. Fiber optik

multi-mode step index merupakan desain kabel fiber yang pertama

tetapi terlalu lambat untuk kebanyakan user, hal ini disebabkan

dispersi yang terjadi karena perbedaan modes path. Sehingga jenis

fiber optik ini tidak populer karena atenuasi yang disebabkan

dispersi sewaktu transmisi tetap besar, sehingga hanya baik

30

digunakan untuk menyalurkan data dengan kecepatan rendah dan

jarak dekat.

Gambar 2.11 Graded Index Fiber

(Sumber : http://jofania.wordpress.com/2010/02/14 /dasar-

serat-optik-2/ akses 8 Oktober 2012)

b) Fiber optik Multi-mode Graded Index

Multi-mode graded index dibuat dengan menggunakan bahan

multi component glass atau dapat juga dengan silica glass baik

untuk core maupun claddingnya. Pada fiber optik tipe ini, indeks

bias berubah secara perlahan-lahan (graded index multimode).

Indeks bias inti berubah mengecil perlahan mulai dari pusat core

sampai batas antara core dengan cladding. Makin mengecilnya

indeks bias ini menyebabkan kecepatan rambat cahaya akan

semakin tinggi dan akan berakibat dispersi waktu antara

berbagai mode cahaya yang merambat akan berkurang dan pada

akhirnya semua mode cahaya akan tiba pada waktu yang

bersamaan di penerima. Kabel ini menawarkan 100 kali lipat lebih

bandwidth dibandingkan multi-mode step index fiber (CISCO,

31

2008:5). Biaya pembuatan jenis fiber optik ini sangat tinggi bila

dibandingkan dengan jenis Single-mode.

Gambar 2.12. Step Index Fiber

(Sumber : http://jofania.wordpress.com/2010/02/14 /dasar-serat-

optik-2/ akses 8 Oktober 2012)

2.1.6.4. Kelebihan dan Kekurangan Fiber Optik

2.1.6.4.1. Kelebihan Fiber Optik

Fiber optik memiliki berbagai kelebihan dibandingkan dengan

kabel system kawat tembaga yaitu (Endra, 2007:15-16):

1) Less expensive Beberapa mil kabel optik dapat dibuat lebih

murah dari kabel tembaga dengan panjang yang sama.

2) Thinner Fiber optik dapat dibuat dengan diameter lebih

kecil (ukuran diameter kulit dari fiber sekitar 100 m dan total

diameter ditambah dengan jaket pelindung sekitar 1 2 mm)

daripada kabel tembaga, dan juga karena fiber optik membawa

light (cahaya) maka tentunya memiliki light weight (berat yang

32

ringan). Maka kabel fiber optik mengambil tempat yang lebih

kecil di dalam tanah.

3) Higher carrying capacity Karena fiber optik lebih tipis dari

kabel tembaga maka kebanyakan fiber optik dapat dibundel ke

dalam sebuah kabel dengan diameter tertentu maka beberapa

jalur telepon dapat berada pada kabel yang sama atau lebih

banyak saluran televisi pada TV cable dapat melalui kabel.

Fiber optik juga memiliki bandwidth yang besar ( 1 dan 100

GHz, untuk multimode dan single-mode sepanjang 1 Km).

4) Less signal degradation Sinyal yang loss pada fiber optik

lebih kecil (kurang dari 1 dB/km pada rentang panjang

gelombang yang lebar) dibandingkan dengan kabel tembaga.

5) Light signals Tidak seperti sinyal listrik pada kabel tembaga,

sinyal cahaya dari satu fiber optik tidak berinterferensi dengan

sinyal cahaya pada fiber optik yang lainnya di dalam kabel

yang sama, juga tidak ada interferensi elektromagnetik. Ini

berarti meningkatkan kualitas percakapan telepon atau

penerimaan TV.

6) Low Power Karena sinyal pada fiber optik mengalami loss

yang rendah, transmitter dengan daya yang rendah dapat

digunakan dibandingkan dengan sistem kabel tembaga yang

membutuhkan tegangan listrik yang tinggi, hal ini jelas dapat

mengurangi biaya yang dibutuhkan.

33

7) Digital signals Fiber optik secara ideal cocok untuk

membawa informasi digital dimana berguna secara khusus

pada jaringan komputer.

8) Non-flammable Karena tidak ada arus listrik yang melalui

fiber optik, maka tidak ada resiko bahaya api.

9) Flexibile Karena fiber optik sangat fleksibel dan dapat

mengirim dan menerima cahaya, maka digunakan pada

kebanyakan kamera digital fleksibel untuk tujuan :

a) Medical Imaging pada bronchoscopes,

endoscopes, laparoscope, colonofiberscope (dapat

dimasukkan ke dalam tubuh manusia (misal usus)

sehingga citranya dapat dilihat langsung dari luar

tubuh).

b) Mechanical imaging memeriksa pengelasan

didalam pipa mesin

c) Plumbing memeriksa sewer lines.

2.1.6.4.2 Kekurangan Fiber Optik

1) Konstruksi fiber optik lemah sehingga dalam pemakaiannya

diperlukan lapisan penguat sebagai proteksi.

2) Karakteristik transmisi dapat berubah bila terjadi tekanan

dari luar yang berlebihan

3) Tidak dapat dialiri arus listrik, sehingga tidak dapat

34

memberikan catuan pada pemasangan repeater.

4) Adanya sifat Atenuasi adalah besaran pelemahan energi

sinyal informasi dari fiber optik y ang dinyatakan dalam

dB. Atenuasi disebabkan 3 hal yaitu :

a) Absorbsi Absorpsi merupakan sifat alami suatu gelas.

Pada daerah-daerah tertentu gelas dapat mengabsorpsi

sebagian besar cahaya seperti pada daerah ultraviolet. Hal

ini disebabkan oleh adanya gerakan elektron yang kuat.

Demikian pula untuk daerah inframerah, terjadi absorpsi

yang besar. Ini disebabkan adanya getaran ikatan kimia.

Oleh karena itu sebaiknya penggunaan fiber optik harus

menjauhi daerah ultraviolet dan inframerah. Penyebab

absorpsi lain adanya transmisi ion-ion logam dan ion OH.

Ion OH ini ternyata memberikan sumbangan absorpsi

yang cukup besar. Semakin lama usia suatu fiber maka

bisa diduga akan semakin banyak ion OH di dalamnya

yang menyebabkan kualitas fiber menurun.

b) Hamburan Dalam pembuatan fiber optik, sering kali

terjadi ketidaksempurnaan pada bahan,seperti tidak

homogennya indeks bias, tidak sempurnanya atom

pembentuk, dan terbawanya atom-atom lain dalam fiber

optik. Ketidakhomogenan indeks bias dalam fiber optik

akan menimbulkan hamburan sinar (berpencarnya sinar)

yang dinamakan dengan hamburan Rayleigh.

35

c) Bending - Terdapat 2 jenis bending (pembengkokan)

yaitu macro-bending dan micro-bending. Micro-bending

adalah suatu pembengkokan mikroskopis dari inti fiber

yang disebabkan oleh laju penyusutan (contraction)

thermal yang sedikit berbeda antara bahan inti dan bahan

pelapis. Sedangkan macro-bending adalah pembengkokan

fiber optik yang terjadi secara sekala besar semisal

pembengkokan karena mengikuti bentuk ruangan

pemasangan kabel. Namun pembengkokan dapat pula

terjadi secara tidak sengaja seperti misalnya fiber optik

yang mendapat tekanan cukup keras sehingga cahaya yang

merambat di dalamnya akan berbelok dari arah transmisi

dan hilang.

5) Adanya sifat Dispersi, dalam komunikasi serat optik Dispersi

adalah proses penyebaran pulsa optik ketika mereka berjalan

melewati serat optik. Penyebaran ini terjadi karena kecepatan

pulsa optik tidak sama. Ketidaksamaan ini disebabkan oleh

indeks bias yang berbeda.

2.1.7. Parameter QOS

Solekan (2009:64) mengatakan bahwa, Quality of Service (QoS) adalah

kemampuan suatu jaringan untuk menyediakan layanan yang baik dengan

menyediakan bandwith, mengatasi jitter dan delay. Parameter QoS adalah latency,

36

jitter, packet loss, throughput, MOS, echo cancellation dan PDD. QoS sangat

ditentukan oleh kualitas jaringan yang digunakan. Terdapat beberapa factor yang dapat

menurunkan nilai QoS, seperti : Redaman, Distorsi, dan Noise.

2.1.7.1. Throughput

Menurut Oppenheimer (2011:33), Bandwidth adalah

kemampuan sebuah jaringan untuk membawa data, biasanya diukur

dalam bit per detik (bps). Konsep bandwidth tidak cukup untuk

menjelaskan kecepatan jaringan dan apa yang terjadi di jaringan. Untuk

itulah konsep Throughput muncul. Throughput, yaitu kecepatan (rate)

transfer data efektif, yang diukur dalam bps. Troughput merupakan

jumlah total kedatangan paket yang sukses yang diamati pada destination

selama interval waktu tertentu dibagi oleh durasi interval waktu tersebut

(Solekan, 2009:67) . Hal ini sama dengan, jumlah pengiriman paket IP

sukses per service-second. Berikut adalah perhitungan rumus dalam

mencari nilai throughput:

Throughtput = Paket diterima / Time between fist paket and last packet

2.1.7.2. Latency

Delay (latency), adalah waktu yang dibutuhkan data untuk

menempuh jarak dari asal ke tujuan (Solekan, 2009:69). Delay dapat

dipengaruhi oleh jarak, media fisik, kongesti atau juga waktu proses yang

lama. Adapun komponen delay adalah sebagai berikut:

37

Tabel Tabel 2.1. One-Way Delay/Latensi

(Sumber: Solekan, 2009:69)

2.1.7.3. Packet Loss atau Error

Packet Loss, merupakan suatu parameter yang menggambarkan

suatu kondisi yang menunjukkan jumlah total paket yang hilang, dapat

terjadi karena collision dan congestion pada jaringan dan hal ini

berpengaruh pada semua aplikasi karena retransmisi akan mengurangi

efisiensi jaringan secara keseluruhan meskipun jumlah bandwidth cukup

tersedia untuk aplikasi-aplikasi tersebut (Solekan, 2009:67) . Salah satu

penyebab packet loss adalah antrian yang melebihi kapasitas buffer pada

setiap node. Beberapa penyebab terjadinya packet loss yaitu:

a. Congestion, disebabkan terjadinya antrian yang berlebihan

dalam jaringan

b. Node yang bekerja melebihi kapasitas buffer

KATEGORI LATENSI

BESAR DELAY

Excellent < 150 ms

Good 150 s/d 300 ms

Poor 300 s/d 450 ms

Unacceptable > 450 ms

38

c. Memory yang terbatas pada node

d. Policing atau kontrol terhadap jaringan untuk memastikan

bahwa jumlah trafik yang mengalir sesuai dengan besarnya

bandwidth. Jika besarnya trafik yang mengalir didalam jaringan

melebihi dari kapasitas bandwidth yang ada maka policing control

akan membuang kelebihan trafik yang ada.

Tabel 2.2. Packet loss

(Sumber: Solekan, 2009:68)

2.1.7.4. Jitter

Jitter, didefinisikan sebagai variasi dari delay atau variasi waktu

kedatangan paket (Solekan, 2009:69) . Banyak hal yang dapat

menyebabkan jitter, diantaranya adalah peningkatan trafik secara tiba-

tiba sehingga menyebabkan penyempitan bandwith dan menimbulkan

KATEGORI DEGREDASI

PACKET LOSS

Sangat bagus 0

Bagus 3 %

Sedang 15 %

Jelek 25 %

39

antrian. Selain itu, kecepatan terima dan kirim paket dari setiap node juga

dapat menyebabkan jitter.

Tabel 2.3. Jitter

(Sumber: Solekan, 2009:69)

2.1.7.5. MOS (Mean Opinion Score)

Kualitas sinyal yang diterima biasanya diukur secara subjektif dan

objektif. Metoda pengukuran subyektif yang umum dipergunakan dalam

pengukuran kualitas speech coder adalah ACR (Absolute Category

Rating) yang akan menghasilkan nilai MOS (Mean Opinion Score)

(Solekan, 2009:70). Tes subyektif ACR meminta pengamat untuk

menentukan kualitas suatu speech coder tanpa membandingkannya

dengan sebuah referensi.

KATEGORI DEGRADASI

PEAK JITTER

Sangat bagus 0 ms

Bagus 0 s/d 75 ms

Sedang 76 s/d 125 ms

Jelek 125 s/d 225 ms

40

Tabel 2.4. Rekomendasi Nilai ITU-T P.800 untuk Nilai MOS

(Sumber: Solekan, 2009:69)

NILAI MOS OPINI

5 Sangat baik

4 Baik

3 Cukup baik

2 Tidak baik

1 Buruk

2.1.7.6. Echo Cancelation

Untuk menjamin kualitas layanan voice over packet terutama

disebabkan oleh echo karena delay yang terjadi pada jaringan paket maka

perangkat harus menggunakan teknik echo cancelation. Persyaratan

performansi yang diperlukan untuk echo canceller harus mengacu standar

internasional ITU G.165 atau G.168.

2.1.7.7. Post Dial Delay

PDD (Post-Dial Delay) yang diijinkan kurang dari 10 detik dari

saat digit terakhir yang dimasukkan sampai mendapatkan ringing back

(Solekan, 2009:70) .

2.1.7.8. Penyebab QOS yang Buruk

Terdapat beberapa faktor pengganggu dalam jaringan yang

menyebabkan turunya nilai QoS, yaitu :

41

1) Redaman, yaitu jatuhnya kuat sinyal karena pertambahan jarak pada

media transmisi. Setiap media transmisi memiliki redaman yang

berbeda-beda, tergantung dari bahan yang digunakan. Untuk

mengatasi hal ini, perlu digunakan repeater sebagai penguat sinyal.

Pada daerah frekuensi tinggi biasanya mengalami redaman lebih

tinggi dibandingkan pada daerah frekuensi rendah.

2) Distorsi, yaitu fenomena yang disebabkan bervariasinya kecepatan

propagasi karena perbedaan bandwidth. Untuk itu, dalam komunikasi

dibutuhkan transmisi bandwidth yang memadai dalam

mengakomodasi adanya spektrum sinyal. Dianjurkan digunakan

pemakaian bandwidth yang seragam, sehingga distorsi dapat

dikurangi.

3) Noise, yaitu suatu sinyal gangguan yang bersifat akustik (elektris ,

maupun elektronis) yang hadir dalam suatu sistem (rangkaian listrik

atau elektronika) dalam bentuk gangguan yang bukan merupakan

sinyal yang diinginkan. Noise ini sangat berbahaya, karena jika terlalu

besar akan dapat mengubah data asli yang dikirimkan.

Jenis-jenis noise dalam jaringan :

a. Thermal Noise

Terjadi pada media transmisi bila suhunya diatas suhu mutlak

(0K)

Akibat pergerakan elektron secara random dan memiliki

karakteristik energi terdistribusi seragam

42

Menjadi faktor yang menentukan batas bawah sensitifitas sistem

penerima

b. Intermodulation Noise

Terjadi karena ketidak-linieran komponen transmitter dan receiver

Sinyal output merupakan penjumlahan dan perbedaan dari sinyal

input

Sistem diharapkan linear sehingga sinyal output sama dengan

sinyal input

c. Impulse Noise

Pulsa-pulsa iregular atau spikes

Durasi pendek

Amplitudo tinggi

Pengaruh kecil pada komunikasi telepon analog

Pengaruh besar pada komunikasi data

4) Crosstalk, yaitu gandengan yang tidak diinginkan antar lintasan

sinyal media metal (twisted pair & koaksial). Penyebabnya adalah

gandengan elektris dan pengendalian respon frekuensi yang buruk.

Contohnya adalah saat kita bertelepon, kita mendengarkan

percakapan lain.

5) Echo yaitu, suatu kejadian dimana sinyal yang dikirim oleh

transmitter kembali (feedback) kepadanya.