Model Komunikasi Data

Model Komunikasi Data

Komunikasi data adalah proses pengiriman dan penerimaan data/informasi dari dua atau lebih device (alat,seperti komputer/laptop/printer/dan alat komunikasi lain)yang terhubung dalam sebuah jaringan.
Baik lokal maupun yang luas, seperti internet. Unsur komunikasi data terdiri dari Sumber Data (Transmitter), Media komunikasi data (Media Transmisi) dan Penerima Data (Receiver). Hal-hal penting yang harus diperhatikan disini adalah: Media Transmisi, Kapasitas Channel Transmisi, Type Channel Transmisi, Kode Transmisi, Mode Transmisi, Protocol System dan Penanganan Kesalahan Transmisi.


1. Media Transmisi

          Menentukan kualitas dan kecepatan transmisi.Bisa berbentuk Kabel (UTP, STP, coaxial cable dan fiber optic cable), dan/atau berbentuk gelombang elektromegnetik (microwave, satelite system, infrared dan Laser system).

2. Kapasitas Channel Transmisi

          Bandwidth adalah ukuran kecepatan transmisi yang dituliskan dlm satuan bps.Transfer-rate dari kapasitas transmisi dibagi dalam tiga kategori, yaitu Narrow band channel, Voice band channel dan wide band channel.
a. Narrow band channel : bandwidth rendah (50 s.d. 300 bps), biaya transmisi tinggi dan tingkat kesalahan transmisi tinggi.
b. Voice band channel : bandwidth menengah (300 s.d. 500 bps), biaya transmisi sedang dan tingkat kesalahan transmisi sedang.Wide band channel : bandwidth tinggi (500 s.d. 1 juta bps), biaya transmisi reandah dan tingkat kesalahan transmisi rendah.

3. Tipe Channel Transmisi

          Ada tiga tipe channel transmisi, yaitu One Way Transmision, Either Way Transmision dan both Way Transmision.
a. One Way Transmision : Transmisi data hanya arah (Simplex), misalnya telegram, siaran Radio, Televisi, dsb.
b. Either Way Transmision : Transmisi data bisa dua arah secara bergantian (Half Duplex – HDX), misalnya telegram, faksimil, handy talky, dsb.
c. Both Way Transmision : Transmisi data bisa dua arah secara langsung (Full Duplex – FDX), misalnya komunikasi lewat telepon.

4. Kode Transmisi

          Komunikasi data dilakukan dalam bentuk kode bilangan biner. Ada beberapa cara dalam kodefikasi character, diantaranya adalah :
a. Boudot Code menggunakan kombinasi 5 buah digit biner (binary digit – bit), sehingga character yang dapat dikodefikasikan hanya 32 buah. Untuk melengkapi kodefikasi lainnya maka ditambahkan kode khusus, yaitu jika alphabet maka sebelumnya diawali dengan kode Letter shift (11111) dan selain alphabet diawali dengan Figure shift (11011). Contohnya : 11111 10101 00011 dibaca : YA
11011 10101 00011 dibaca : 6 –
b. SBCDIC menggunakan kombinasi 6 buah digit biner yang terbagi menjadi dua kelompok (2 bit dan 4 bit), sehingga dapat dikodefikasikan sebanyak 64 character.
c. EBCDIC menggunakan kombinasi 8 buah digit biner yang terbagi menjadi dua kelompok (4 bit dan 4 bit untuk Code Zone dan Character Zone), dan jumlah character yang dapat dikodefikasikan sebanyak 128 buah.
d. ASCII menggunakan kombinasi 8 buah digit biner dalam satu kelompok (8 bit), sehingga total character yang dapat dikodefikasikan sebanyak 256 character.

5. Mode Transmisi

          Mode transmisi dapat berbentuk paralel (paralel transmission) dan dapat pula berbentuk seri (serial transmission). Pada paralel transmission semua setiap bit dari character ditransmisikan secara simultan setiap saat. Jika kode transmisinya ascii maka dibutuhkan 8 channel untuk mentransmisikan data. Jelas hal ini sangat tidak efisien. Pada serial transmission semua setiap bit dari character yang ditransmisikan oleh transmitter dilaksanakan secara berurutan (serial), selanjutnya receiver merakit kembali arus bit-bit yang datang ke dalam bentuk character. Pada mode Serial transmission dapat berbentuk Synchronous transmission atau Asynchronous transmission.
SYNCHRONOUS TRANSMISSION
• Sinkronisasi waktu / Sinkronisasi bit, diatur oleh clock generator dari transmitter dan receiver.
• Digunakan dua buah character kontrol sinkronisasi (SYN = 00010110) untuk mengawali transmisi dari setiap blok data ke receiver.
ASYNCHRONOUS TRANSMISSION
• Tidak perlu adanya sinkronisasi waktu.
• Tiap character yang ditransmisikan diawali dengan start-bit (0) dan diahiri dengan stop-bit (1), sehingga transmisi data secara keseluruhan lebih aman.
ASYNCHRONOUS TRANSFER MODE (ATM)
• Tidak perlu adanya sinkronisasi waktu.
• Tiap paket data character yang ditransmisikan diawali dengan start-bit (0) dan diahiri dengan stop-bit (1), paket data terdiri dari 48 bit ( = 6 character ).

6. Protocol System

           Agar kompatibel antara transmitter dengan receiver dalam proses komunikasi data, maka diatur oleh Protocol System, yaitu software yang mengatur kesamaan antara transmitter dan receiver dalam hal kecepatan transmisi, format data, tipe transmisi, kode transmisi, dll., yang diatur dalam OSI layer. Pengaturan transmisi data oleh OSI Layer bertujuan untuk mengurangi / menghilangkan kompleksitas pada proses komunikasi data.

Model Open Systems Interconnection (OSI) diciptakan oleh International Organization for Standardization (ISO) yang menyediakan kerangka logika terstruktur bagaimana proses komunikasi data berinteraksi melalui jaringan. Standard ini dikembangkan untuk industri komputer agar komputer dapat berkomunikasi pada jaringan yang berbeda secara efisien.

Model Layer OSI

           Terdapat 7 layer pada model OSI. Setiap layer bertanggungjawwab secara khusus pada proses komunikasi data. Misal, satu layer bertanggungjawab untuk membentuk koneksi antar perangkat, sementara layer lainnya bertanggungjawab untuk mengoreksi terjadinya “error” selama proses transfer data berlangsung.
Model Layer OSI dibagi dalam dua group: “upper layer” dan “lower layer”. “Upper layer” fokus pada applikasi pengguna dan bagaimana file direpresentasikan di komputer. Untuk Network Engineer, bagian utama yang menjadi perhatiannya adalah pada “lower layer”. Lower layer adalah intisari komunikasi data melalui jaringan aktual.

“Open” dalam OSI

          “Open” dalam OSI adalah untuk menyatakan model jaringan yang melakukan interkoneksi tanpa memandang perangkat keras/ “hardware” yang digunakan, sepanjang software komunikasi sesuai dengan standard. Hal ini secara tidak langsung menimbulkan “modularity” (dapat dibongkar pasang).

Modularity

           “Modularity” mengacu pada pertukaran protokol di level tertentu tanpa mempengaruhi atau merusak hubungan atau fungsi dari level lainnya.
Dalam sebuah layer, protokol saling dipertukarkan, dan memungkinkan komunikasi terus berlangsung. Pertukaran ini berlangsung didasarkan pada perangkat keras “hardware” dari vendor yang berbeda dan bermacam-macam alasan atau keinginan yang berbeda.

Model Jaringan Komputer

Dalam dunia Jaringan Komputer dikenal 2 jenis model networking, Model OSI dan Model TCP/IP. Model digunakan untuk merancang jaringan computer secara efektif dan efisien. Berikut adalah beberapa keuntungan diciptakannya model networking :
•    Membantu mem-”break-down” fungsi-fungsi dalam network menjadi lebih spesifik.
•    Membentuk standard pembuatan perangkat network bagi para vendor.
•    Mengacu pada sebuah model dapat mempermudah proses troubleshoot masalah-masalah yang ditemukan pada network.
•    Memungkinkan vendor untuk fokus pada sebuah area tertentu dalam network dalam membuat produk.

Model OSI

          Model OSI (Open System Interconnection) merupakan standard yang mendefinisikan semua aspek komunikasi dalam jaringan computer. Open System disini berarti protokol-protokol dapat digunakan untuk komunikasi antar sistem yang berbeda. Model OSI hanyalah sebuah model untuk memahami cara kerja dan arsitektur jaringan komputer.

          Model OSI terdiri dari 7 layer, dimana setiap layer mendefinisikan sekumpulan fungsi layanan (service) yang berbeda sehingga memungkinkan komunikasi data melalui jaringan computer. Dalam satu mesin, setiap layer mendapat servis dari layer dibawahnya. Sedangkan, dalam mesin yang berbeda, layer yang sama saling berkomunikasi (peer-to-peer communication) dan diatur oleh sebuah protokol.

 Setiap layer dalam model OSI memiliki tugas dan fungsi tersendiri.

Layer 7 (Application)

           Di layer inilah user mulai berinteraksi dengan network. Layer ini berfungsi sebagai penghubung antara aplikasi-aplikasi komputer (Mozilla, Yahoo Messenger, dan lain-lain) sehingga dapat saling berkomunikasi. Beberapa contoh service pada layer ini :
•    File Transfer
•    Mail services
•    Web services

Layer 6 (Presentation)

            Layer ini mendefinisikan bagaimana format data ditampilkan kepada user, sehingga data yang dikirimkan dapat dikenali oleh komputer penerima. Di layer ini juga terjadi beberapa proses :
•    Translasi : interopearbilitas antara metode encoding yang berbeda.
•    Compression : kompresi data pada sisi pengirim dan dekompresi pada sisi penerima.
•    Encryption : enkripsi pada sisi pengirim dan dekripsi pada sisi penerima
Contoh format data : jpg, avi, ASCII, binary.

Layer 5 (Session)

           Layer ini berfungsi untuk mendefinisikan bagaimana 2 buah komputer menjalin, mengontrol, dan mengakhiri komunikasi. Sering disebut juga sebagai session manager.

Layer 4 (Transport)

           Tugas layer transport adalah untuk menjalin komunikasi end-to-end logik antara 2 buah komputer. Yang dimaksud disini adalah bagaimana transfer data dari sebuah aplikasi pada 1 komputer dapat sampai pada aplikasi yang tepat pada komputer yang dituju.
Berikut adalah beberapa fungsi dan proses yang terjadi pada layer transport antara lain : 

1. Segmentasi data pada sisi pengirim dan menyatukannya kembali (reassemble) pada sisi penerima.
2. Memastikan data sampai pada tujuan dengan urutan yang benar (sequencing) dan terhindar dari error (error recovery).
3. Flow control
4. Acknowledgement
5. Retransmission

Komunikasi end-to-end logik diimplementasikan dengan penggunaan port-addressing, merelasikan port-number dengan service yang berkaitan. Berikut adalah contoh beberapa well-known port untuk beberapa service yang telah didefinisikan pada layer ini:

1. Port 80 untuk service http
2. Port 21 untuk service ftp
3. Port 22 untuk service ssh
4. Port 25 untuk service smtp, dan lain lain.

Ada 2 tipe metode pengiriman data pada layer ini :

• Reliable, Connection-Oriented 
• Unreliable, Connectionless.

Bentuk data atau lebih dikenal dengan PDU (Protocol Data Unit) pada layer ini biasa disebut Segment dan Datagram.

Layer 3 (Network)

          Beberapa fitur dan fungsi pada layer ini antara lain :
•    Menyediakan pengalamatan logik (IP Address).
•    Menemukan alur terbaik ke suatu tujuan (Routing).
•    Juga menyediakan fitur :

• Packet Filtering
• Packet Forwarding

•    Device : Switch Layer 3, Router, MLS.
•    Bentuk Data : Packet.

Laye 2 (Data Link)

•    Menyediakan pengalamatan fisik (MAC address).
•    Mendeteksi error (error detection) dengan Frame Check Sequence (FCS).
•    Tidak melakukan error recovery.
•    Flow control : agar penerima tidak kebanjiran data yang diterima.
•    Device : Switch Layer 2, Bridge.
•    Protocol : ARP, RARP.
•    Bentuk Data : Frame.

Layer 1 (Physical)

1. Mengatur bagaimana data diletakkan dalam media komunikasi (kabel).
2. Melakukan konversi bit-bit frame data link menjadi sinyal-sinyal elektronik (encode) kemudian mengirimkan sinyal tersebut ke media fisik.
3. Juga mendefinisikan fungsi dan prosedur agar transmisi data bisa terjadi.
4. Transmission rate : Menentukan kecepatan pengiriman data.
5. Media fisik : Kabel UTP, Fiber, Wireless.
6. Bentuk Data : Bits.

Enkapsulasi dan Dekapsulasi Data

          Pada saat pengiriman data, data yang dikirimkan oleh user akan menuruni 7 layer model OSI dari layer application sampai layer physical. Setiap layer yang dilewati akan membungkus data user dengan sebuah header. Proses ini disebut enkapsulasi data.
Pada proses enkapsulasi, setiap header yang ditambahkan berisi informasi-informasi yang spesifik untuk setiap layer.
Pada saat penerimaan data, data yang diterima oleh user akan menaiki 7 model OSI dari layer Physical sampai application. Setiap layer akan mengupas bungkus header yang bersesuaian, layer Network akan mengupas header yang ditambahkan oleh layer Network pengirim. Proses ini disebut dekapsulasi data.
Pada proses dekapsulasi, informasi yang ada pada header akan dibaca untuk di proses lebih lanjut.

Layer interaction

Same layer Interaction : Header yang diletakkan oleh sebuah layer OSI pada sisi host pengirim akan dikupas oleh layer OSI yang sama pada sisi host penerima. Misal, layer Transport pada sisi penerima hanya akan mengupas header yang diletakkan oleh layer Transport pada sisi pengirim.

Adjacent layer Interaction : Interaksi antar-layer pada host yang sama. Layer Network berinteraksi dengan layer Transport dan layer Data Link, dan seterusnya.

Model TCP/IP

          Meski Model OSI telah diakui secara universal, namun standard yang dipakai Internet hingga kini adalah standard TCP/IP. Model TCP/IP dan TCP/IP Protocol Suite memungkinkan komunikasi data antara 2 komputer dari mana pun dengan sangat cepat. TCP/IP dibuat oleh Department of Defense (DoD) Amerika karena menginginkan sebuah network yang bisa survive dalam kondisi apapun, meski dalam keadaan perang.

TCP/IP merupakan sekumpulan protokol (Protocol Suite) komunikasi yang digunakan dalam Internet.

Application Layer

•    Menangani protokol-protokol high-level, isu-isu representasi, encoding, dan kontrol session.
•    Menyediakan layanan (services) bagi software yang berjalan pada komputer.
•    Tidak menggambarkan software itu sendiri, tapi services yang dibutuhkan oleh software tersebut.
•    Sebagai interface antara software yang berjalan pada komputer dengan network.

Contoh protokol yang beroperasi pada layer ini antara lain :
•    http
•    ftp
•    smtp
•    telnet
•    dan lain-lain.

Transport Layer

1. Beberapa fungsi yang dijalankan oleh Transport Layer antara lain :
2.  Menyediakan services transport dari host pengirim ke penerima.
3. Melakukan segmentasi data dari layer application pada sisi pengirim kemudian menyusunnya kembali pada sisi penerima.
4. Menangani isu-isu reliability, flow control, dan error correction.
5. Reliability menggunakan sequence numbers(seq) dan acknowledgements(ack).
6. Flow control menggunakan sliding windows.

Transport Layer Terdiri dari 2 protokol utama :

1. Transmission Control Protocol (TCP)
2. User Datagram Protocol (UDP)

Internet Layer

Beberapa fungsi dan fitur yang ada pada Internet Layer antara lain :

1. Menyediakan pengalamatan logik (IP Address) sehingga setiap komputer memiliki IP address yang berbeda (unik).
2. Menentukan proses routing sehingga router dapat menentukan kemana paket harus dikirimkan agar sampai ke tujuan.
3. Memilih jalur terbaik (best path) yang harus ditempuh oleh paket.
4. Protokol utama pada layer ini adalah : IP.

Beberapa protokol yang beroperasi pada layer ini antara lain :

1.    IP (Internet Protocol) 

• Unreliable, connectionless, best-effort : yang berarti IP tidak melakukan pengecekan maupun koreksi terhadap error dan paket bisa saja tiba tidak berurutan.
• Fungsi-fungsi tersebut ditangani oleh protokol pada layer diatasnya (transport).

2.    ARP (Address Resolution Protocol) 

• Digunakan untuk mengasosiasikan IP address dengan physical address.
• ARP digunakan untuk mencari physical address dari node jika IP address diketahui.

3.    RARP (Reserve Address Resolution protocol) 

• Kebalikan dari ARP, memetakan physical address ke IP address.

4.    ICMP (Internet Control Message Protocol) 

• Mekanisme digunakan host dan gateway untuk mengirim notifikasi masalah datagram ke pengirim.
• ICMP mengirim query dan error reporting message.

5.    IGMP (Internet Group Message Protocol) 

• Digunakan utk memudahkan transmisi simultan dari suatu message ke group penerima (Multicast)

Network Access Layer 

1. Disebut juga layer host-to-network. Protokol-protokol LAN dan WAN berada pada layer ini.
2. Menjadi perantara/interface dengan network adapter (Lan Card).
3. Memformat data menjadi sebuah unit yang disebut frame dan mengkonversi frame tersebut menjadi arus elektrik untuk kemudian di kirimkan melewati medium transmisi.
4. Mendefinisikan pengalamatan fisik (MAC address) untuk mengidentifikasi kartu jaringan komputer pengirim dan penerima.
5. Mengecek error pada frame yang diterima (error-checking).

Model OSI vs TCP/IP

Internet dibangun menggunakan standard protokol-protokol TCP/IP. Model TCP/IP mendapat kepercayaan karena protokol-protokol yang dimilikinya. Sebaliknya, model OSI tidak digunakan untuk membangun jaringan komputer. Model OSI digunakan sebagai panduan untuk memahami proses komunikasi yang terjadi dalam jaringan.

Kemiripan Model OSI dan TCP/IP :

1. Keduanya sama-sama menggunakan Layer.
2. Keduanya sama-sama memiliki layer application meskipun service yang ada pada keduanya sangat berbeda.
3. Keduanya mempunyai layer transport dan network yang sebanding.
4. Professional dalam bidang networking harus mengetahui kedua model tersebut.

Perbedaan Model OSI dan TCP/IP :

1. TCP/IP mengkombinasikan layer OSI presentation dan session menjadi satu layer application.
2. TCP/IP mengkombinasikan layer OSI data link dan physical menjadi satu layer Network Access.
3. TCP/IP kelihatan lebih sederhana karena memiliki layer-layer yang lebih sedikit/
4. TCP/IP layer transport menggunakan UDP tidak selalu menjadi pengiriman paket yang reliable tidak seperti layer transport pada OSI

7. Penanganan Kesalahan Transmisi

          Kesalahan transmisi terjadi karena datanya rusak, atau adanya gangguan dari noise.Penanganan Kesalahan Transmisi dapat dilakukan dengan cara Echo Technique, Two Coordinate Parity Checking dan Cyclic Redudancy Checking.
ECHO TECHNIQUE<
• Paket data yang ditransmisikan oleh Transmitter dibandingkan dengan paket data yang ditransmisi balik oleh Receiver ke Transmitter.
• Jika paket data yang ditransmisikan sama dengan yang diterima kembali, berarti tidak ada kesalahan transmisi data.
• Jika paket data yang ditransmisikan tidak sama dengan yang diterima kembali, maka paket data akan ditransmisi ulang oleh Transmitter.
TWO COORDINATE PARITY CHECKING
• Setiap karakter yang ditransmisikan memiliki bit parity tertentu.
• Perubahan nilai bit pada karakter akan merubah nilai parity bitnya.
• Paket data yang ditransmisikan dibandingkan dengan data Block Check Character (BCC).
CYCLIC REDUDANCY CHECKING ( CRC )
• CRC merupakan kode pendeteksian kesalahan yang paling umum, dimana setiap blok/frame dari message/data dengan ukuran b-bit, ditambah bit-bit atribut tertentu sebanyak s-bit sehingga ukuran setiap frame data yang dikirimkan (b+s) bit.
• Untuk tiap frame data ke-n (ditentukan dari atribut FCS), pada Receiver akan dilakukan pembagian dengan n, sehingga diperoleh : n.(b+s)/n = (b+s) bit. Jika ukuran memory hasil bagi adalah : (b+s) bit, berarti frame data yang ditrans-misikan adalah benar. Tetapi sebaliknya jika hasilnya ≠ (b+s) bit, berarti terdapat kerusakan pada frame data yang ditransmisikan.

Kesimpulan :
Unsur komunikasi data terdiri dari Sumber Data (Transmitter), Media komunikasi data (Media Transmisi) dan Penerima Data (Receiver). Hal-hal penting yang harus diperhatikan disini adalah: Media Transmisi, Kapasitas Channel Transmisi, Type Channel Transmisi, Kode Transmisi, Mode Transmisi, Protocol System dan Penanganan Kesalahan Transmisi.