Layer OSI

Data link layer

Pengertian

Layer Data Link adalah layer paling bawah kedua dari model OSI. Sementara physical layer menspesifikasikan standard media fisik sebenarnya, layer Data Link berisi standard-2 untuk formatting data untuk transmisi, dan untuk data transmisi melewati media fisik. Tujuan utama dari layer Data Link adalah:

• Format data kedalam frames untuk transmission
• Memberikan error notifications
• Memberikan control aliran
• Specifykasi topology jaringan logical dan metoda-2 media access

Layer Data Link dibagi kedalam 2 sub-layer berikut ini:

• Media Access Control (MAC) Sublayer
• Logical Link Control (LLC) Sublayer

Media Access Control (MAC) Sublayer

Sublayer Media Access Control adalah sublayer pertama atau sublayer bawah dari layer Data Link.sublayer memecah data manjadi frame sebelum ditransmisikan, dan memegang address fisikal (MAC address) untuk address jaringan. Piranti seperti Switches dan bridges menggunakan address Data Link untuk mengarahkan data user melalui jaringan menuju ke host tujuan. Sublayer MAC menangani tiga macam tugas berikut ini:

1. Addressing Physical Device, identifikasikan piranti-2 hardware khusus. Semua piranti di jaringan harus mempunyai address fisikal yang unik. Untuk jaringan-2 LAN, address fisik ditanamkan kedalam interface card (NIC). Address MAC adalah address hardware 48-bit yang tampak sebagai nomor hexadecimal 12-digit.

2. Media Access, metoda media access memerintahkan bagaimana piranti jaringan menentukan kapan harus mengirim sinyal melalui jaringan, apa yang harus dilakukan jika ada dua piranti jaringan mau mengirim paket pada saat yang bersamaan. Ada tiga macam metoda access media yang digunakan dalam jaringan komputer.

      a. Contention (semua piranti mempunyai akses yang sama)

      b. Token-passing (piranti yang mempunyai Token akan mendapatkan akses)

      c. Polling (piranti-2 ditentukan nomor urutnya)

3. Topology Logical, menjelaskan bagaimana piranti-2 berjalan dari piranti ke piranti. Topology fisik tertentu dapat mentransmisikan messages dengan lebih dari satu cara, sehingga sesungguhnya anda bisa menggunakan suatu topology logical yang berbeda dari topologi physical dari jaringan anda. Ada tiga macam topology yang mungkin dibentuk:

      a. Physical Bus, Logical Bus

      b. Physical Ring, Logical Ring

      c. Physical Star, Logical Bus

      d. Physical Star, Logical Ring

      e. Physical Star, Logical Star

Sub-layer Logical Link Control (LLC)

Sublayer Logical Link Control (LLC) adalah sublayer Data Link kedua. Ia meliputi rule2 (aturan2) yang mengendalikan bagaimana beberapa piranti dan protocol berbagi satu link tunggal dalam suatu jaringan. Sublayer LLC menjalankan tugas-2 berikut:

1. Deteksi Error, saat frame dan bits ditransmisikan melalui jaringan, error bisa saja terjadi. Error komunikasi bisa masuk dalam salah satu dari dua category berikut:

     a. Paket yang diharapkan tidak juga nyampai.

     b. Paket diterima, akan tetapi berisi data yang corrupt (rusak atau cacat)

Paket-2 yang hilang bisa diidentifikasi melalui nomor urut, dan koreksi dilakukan terkait dengan fitur pengendali aliran. Data rusak dalam suatu paket ditentukan menggunakan satu dari dua metoda berikut: parity bits dan Cyclic Redundancy Check (CRC).

Parity bit digunakan dengan transmisi asynchronous sederhana. Error dideteksi dengan menambahkan sebuah bit extra yang disebut bit parity, di setiap ujung frame. Bit tambahan ini menjamin bahwa jumlah bit 1 yang ganjil dan yang genap dikirim di setiap transmisi. Pemeriksaan error dilakukan dengan menambahkan jumlah bit 1 kedalam frame. Jika jumlahnya tidak ganjil (atau tidak genap jika dipakai parity genap) maka dipastikan terjadi suatu error

Layer Data Link - Parity Bit

Cyclic Redundancy Check (CRC) adalah komputasi matematis yang digunakan untuk mendeteksi error dalam komunikasi synchronous. Piranti pengirim menerapkan kalkulasi kepada data yang akan ditransmisikan. Hasilnya ditambahkan kepada paket. Begitu data diterima oleh piranti penerima maka ia melakukan metoda yang sama. Jika data CRC ini berbeda, maka dianggap bahwa suatu error terjadi saat transmisi. Gambar berikut ini menjelaskan gambaran sederhana proses diatas, proses sesungguhnya sebenarnya sangat kompleks.

Layer Data Link -CRC Check

2. Mengendalikan aliran, untuk mencegah transmisi data menjadi mampet atau membanjiri si penerima, sublayer LLC memberikan pengendalian aliran yang memperlambat kecepatan aliran pengiriman data. Ada tiga macam metoda:

a. Acknowledgment, merupakan sinyal pemberitahuan kepada pengirim bahwa paket diterima. Jika sinyal pemberitahuan ini tidak diterima, maka paket dianggap error, dan pengirim akan mengulang pengiriman paket tersebut.

b. Buffering, adalah penyimpanan sementara disisi penerima, jika paket datang, maka paket disimpan sementara di buffering sampai data bisa diproses. Jika paket datang lebih cepat dari paket yang bisa diproses, maka buffer akan tumpah. Berarti data error, dan data perlu dikirim ulang. Cara pengontrolan di sisi penerima bisa dengan sinyal message “not ready”.

c. Windowing, merupakan methoda untuk memaksimalkan data transfer, dan meminimalkan kehilangan data. Sebelum data transfer, pengirim dan penerima melakukan negosiasi lebar window yang akan dipakai yang menunjukkan jumlah paket yang bisa dikirim dengan satuan waktu tertentu dengan satu sinyal acknowledgement. Beberapa protocol menggunakan lebar windows yang dipakai secara dinamis tergantung kondisi kehandalan media transfer.

3. mendukung Multi-protocol, bertindak sebagai buffer atau sebagai penengah antara protocol-2 yang tergantung media – pada bagian bawah, dan protocol-2 layer network bagian atas.

      a. Menjalankan beberapa protocol layer-2 diatasnya pada piranti yang sama dan pada saat yang sama.

      b. Menjalankan protocol-2 yang sama layer diatasnya pada media transmisi yang berbeda.

Layanan-2 yang berorientasi koneksi (Connection-oriented ) dan layanan tanpa koneksi (connectionless Services)

“Layanan-2 koneksi” adalah istilah yang digunakan untuk menjelaskan fungsi-2 jaringan yang mengendalikan dan mem-verifikasi pesan-2 jaringan dari pengirim dan penerima. Layanan-2 koneksi meliputi item-2 seperti deteksi error, koreksi error, dan pengendalian aliran. Tergantung pada implementasi protocol, layanan-2 koneksi diimplementasikan pada berbagai layer OSI, tidak hanya pada layer Data Link. Suatu protocol sering dijelaskan dalam kaitannya dengan layanan-2 koneksi yang diharapkan atau yang diberikan. Ada dua klasifikasi yang sering digunakan:

1. Protocol-2 yang berorientasi koneksi, mengasumsikan bahwa data akan hilang selama transmisi, karenanya diperlukan suatu verifikasi bahwa data sampai ke tujuan. Protocol-2 ini relative lebih lambat karena adanya upaya verifikasi data dan juga jaminan pengiriman yang handal antar piranti. Protocol-2 yang berorientasi koneksi ini mensyaratkan bahwa piranti melakukan pembentukan sessi koneksi untuk mentransfer data. Ada tiga phase dalam proses komunikasi yang berorientasi koneksi ini:

     a. Inisialisai sessi (pembentukan koneksi)

     b. Sesi perawatan (transfer data)

     c. Session pemutusan (pelepasan koneksi)

2. Connectionless protocols (protocol-2 tanpa koneksi)

Protocol-2 tanpa koneksi mengasumsikan bahwa suatu jalur komunikasi yang handal sudah terbentuk antara dua piranti yang berkomunikasi dan juga asumsi bahwa semua data akan terkirim semuanya. Piranti-2 yang sedang berkiriman melanjutkan proses pengiriman tanpa menunggu sinyal acknowledgement (sinyal pemberitahuan). Protocol-2 tanpa koneksi ini bisa mengirim data dengan cepat, karena memang tidak memerlukan tambahan informasi pendgendali extra kepada paket. Jika memang diperlukan suatu sinyal pemberitahuan (acknowledgement), akan dilakukan oleh protocol-2 di layer diatasnya.

Istilah handal dan tidak handal sering digunakan untuk menjelaskan protocol. Protocol yang handal menjamin bahwa data atau paket akan sampai ke tujuan dengan selamat tanpa cacat (orientasi koneksi), sementara protocol yang tidak handal tidak menjamin. Akan tetapi protocol-2 yang tidak handal sering membuahkan hasil pengiriman yang memuaskan dan bisa diprediksi jika menggunakan media transmisi yang bebas error, atau mengandalkan protocol-2 lainnya untuk memberikan jaminan ke handalan pengiriman.

Model protocol TCP/IP mempunyai layer-2 relasi yang boleh dibilang sama dengan model asli dari OSI ini. Kedua layer bagian bawah yaitu layer Physical dan layer Data Link dipetakan sebagai layer Network Access dalam protocol TCP/IP.

Korelasi Antara TCP IP dan model OSI

Gambar diatas adalah pemeta’an antara model OSI dan protocol TCP/IP.

Konsep Dasar& Cara Kerja Komputer

 

KONSEP DASAR KOMPUTER

 

1.   Asal Kata dan Pengertian Komputer

        Kata " komputer " berasal dari bahasa Latin " computare ", atau dalam bahasa Inggris " to compute "  yang berarti " menghitung ". Disebut demikian karena pada awalnya komputer ditujukan  hanya untuk melakukan proses penghitungan saja.

        Secara umum pengertian komputer adalah seperangkat alat elektronik yang menerima data dalam bentuk tertentu kemudian memprosesnya sehingga menghasilakn informasi yang lebih berguna.

2.   Penerapan Komputer dalam Kehidupan Sehari - hari

        Dalam kehidupan sehari - hari, komputer dapat diterapkan dalam berbagai bidang, misal:

      -  Pendidikan       :  Pembuatan program untuk mempermudah mempelajari pelajaran.

      -  Kriminalitas      :  Untuk mencatat dan mengenali identitas pelaku kejahatan.

      -  Perbankan       :  Misalnya penggunaan sistem ATM.

      -  Kedokteran      :  Membantu dokter mendiagnosa suatu penyakit.

      -  Industri             :  Mengontrol sistem produksi maupaun sistem manajemennya.

      -  Transportasi    :  Untuk reservasi tiket dan sistem navigasi pesawat terbang.

      -  Administrasi     :  Pembuatan dokumen, laporan, surat - menyurat.

3.   Keuntungan dan Kerugian Menggunakan Komputer sebagai Alat Bantu

      3.1   Keuntungan

              -  Tidak pernah lelah,

              -  Memiliki kecepatan dan ketelitian yang tinggi dalam mengerjakan fungsinya,

              -  Memiliki media penyimpanan yang ringkas dan berkapasitas besar,

              -  Mampu mengolah data dalam jumlah besar,

              -  Membuka lapangan kerja baru sebagai ahli komputer.

      3.1   Kerugian

              -  Manusia semakin tergantung kepada bantuan kompuetr,

              -  Berkurangnya tenaga kerja akibat pekerjaannya digantikanoleh komputer,

              -  Komputer melakukan pekerjaan sesuai dengan perintah manusia.

4.   Istilah - Istilah Dasa

• Program yaitu sekumpulan perintah yang akan dikerjakan oleh komputer.
• Data adalah sekumpulan fakta yang menggambarkan suatu kejadian tertentu.
• File adalah suatu kumpulan data yang disimpan pada media penyimpanan (disket).
• Informasi adalah data yang telah diolah sehingga menjadi sesuatu yang lebih berguna dan lebih dapat dimengerti.
• Karakter adalah unit data terkecil, misal : A, B, C, ?, #, @, dll.

5.   Generasi Komputer

• Generasi Pertama (1942 - 1959)

          Ukuran besar, proses lambat, memori kecil, dengan komponen tabung hampa. Contoh: IBM 702 dengan 5000 tabung hampa dan berat 11 ton.

• Generasi Kedua (1959 - 1965)

          Ukuran lebih kecil dan ringan, proses cepat, memori besar, dengan komponen transistor. Contoh: IBM 1400, MCR 304.

• Generasi Ketiga (1965 - 1970)

          Ukuran bertambah kecil, proses lebih cepat, memori makin besar, multi user, dengan komponen IC. Contoh: UNIVAC 9000.

• Generasi Keempat (1970 - 1983)

          Ukuran makin kecil, proses makin cepat, memori makin besar, dengan komponen MOS-LSI untuk pembuatan CHIP.

• Generasi Kelima (1983 - 1990)

          Ukuran makin kecil, proses makin cepat, memori makin besar, harga terjangkau, dikembangkan AI (Kecerdasan Buatan) denagan komponen VLSI.

• Generasi Keenam (1990 - sekarang)

Aplikasi lebih luas dan terpadu antara suara, citra atau gambar dan data (multimedia), dengan komponen CD-ROM, Fuzzy Logic. 

CARA KERJA KOMPUTER

        Dulu pada saat teknologi yang digunakan pada komputer digital sudah berganti secara dramatis, yaitu sejak komputer pertama pada tahun 1940-an, komputer kebanyakan masih memakai arsitektur milik Von Neumann, yang diusulkan oleh John von Neumanndi pada awal tahun 1940-an.

         Seorang Arsitektur, bapak Von Neumann menggambarkan komputer dengan empat bagian utama yaitu;
1. unit Aritmatika dan Logis atau disingkat ALU,
2. unit kontrol,
3. memori,
4. alat masukan dan hasil (nama lainnya I/O).
 

1. Memori

 
          Pada sistem ini memori adalah urutan byte yang diberi nomor, dapat diumpamakan seperti {sel} atau {lubang burung dara}, pada setiap kantong berisikan sepotong informasi yang kecil. Informasi itu yang memungkinkan nanti akan menjadi perintah untuk mengatakan kepada komputer apa yang harus dikerjakan oleh komputer itu.
         Memori ini bertugas menampung berbagai bentuk informasi sebagai angka biner. Jika ada informasi yang belum terbentuk menjadi biner akan dipecahkan atau istilah lain adalah “encoded”, menjadi sejumlah instruksi yang akan mengubah informasi tersebut menjadi sebuah angka / urutan angka-angka. Misalanya adalah ; Huruf “C” disimpan sebagai angka desimal 70 atau angka biner, menggunakan salah satu metode pemecahan. Instruksi yang lebih kompleks dapat dipakai sebagai tempat untuk menyimpan data berupa data gambar, data suara, data video, dan berbagai macam data lainnya. data yang dapat disimpan di dalam satu sell disebut dengan sebuah “byte”.
          Umumnya memori dapat ditulis kembali menjadi lebih dari jutaan kali, memori bisa dianalogikan sebagai sebuah Kertas dan pensil yang bisa ditulis kemudian bisa dihapus lagi, ketimbang sebuah kertas dengan spidol yang tidak bisa dihapus hapus lagi.
         Ukuran dari setiap sel, serta jumlah sel, mengalami perubahan yang sangat mengagumkan dari generasi komputer yang lama ke generasi komputer yang lebih modern, begitu pula dengan teknologi dalam cara pembuatan memori telah mengalami perubahan yang sangat mengagumkan. Diawali dari teknologi relay elektromekanik, kemudian ke teknologi tabung yang diisi dengan air raksa, lalu kemudian pegas dimana pulsa akustik terbentuk, kemudian teknologi matriks magnet permanen ke setiap transistor, lalu sampai kemudian ke sirkuit terpadu dengan jutaan transistor di atas satu chip silikon.

2. Pemrosesan

          Sebuah CPU atau singkatan dari Unit Pemproses Pusat dalam bahasa inggrisnya central processing unit, bertugas untuk memproses arahan, melakukan pengiraan dan mengatur lalu lintas informasi menerusi system komputer. Unit atau perangkat pemprosesan juga akan melakukan komunikasi dengan perangkat input, output dan penyimpanan untuk melaksanakan arahan-arahan yang berkaitan.
         Di dalam arsitektur milik bapak von Neumann yang asli, ia telah menjelaskan tentang sebuah Unit Aritmatika dan Logika, serta sebuah Unit Kontrol. Pada komputer modern, kedua unit ini terletak dalam satu sirkuit terpadu yaitu IC atau Integrated Circuit, yang juga dinamakan CPU atau Central Processing Unit.
         Apakah yang dimaksud dengan Unit Aritmatika dan Logika, atau Arithmetic Logic Unit (ALU)? Unit Aritmatika dan Logika, atau Arithmetic Logic Unit (ALU) adalah alat yang melakukan tugas dasar seperti tugas aritmatika (penjumlahan, pengurangan, dan semacamnya), tugas logis (and, or, not), dan pelaksanaan perbandingan (contohnya, membandingkan isi sebanyak dua slot untuk kesetaraan). Pada unit inilah dilakukan “kerja” yang nyata.
         Unit kontrol menyimpan perintah yang dilakukan oleh komputer, memerintahkan ALU untuk melaksanaan dan mendapat kembali informasi (dari memori) yang diperlukan untuk melaksanakan perintah itu, dan memindahkan kembali hasil ke lokasi memori yang sesuai. Sekali yang terjadi, unit kontrol pergi ke perintah berikutnya.

3. Input dan Hasil

         I/O mengizinkan komputer memperoleh informasi dari dunia luar, dan meletakkan hasil pekerjaannya di sana, dapat berbentuk fisik atau non fisik. Ada berbagai macam alat I/O, dari yang akrab ditelinga kita seperti keyboard, monitor dan hardisk, ke yang lebih tidak biasa misalnya adalah webcam (kamera web), mesin printer, mesin scanner, dan lain lain.
         Yang dipunyai oleh semua alat masukan biasa adalah bahwa mereka merubah informasi dari suatu macam ke dalam data yang bisa diolah lebih lanjut oleh sistem komputer digital. Alat output, merubah data ke dalam informasi yang dapat dimengerti oleh pemakai komputer. Dalam pengertian ini, sistem komputer digital ialah contoh dari sistem pengolah data.

4. Instruksi / perintah

         Perintah atau instruksi yang dibahas seperti judul di atas adalah tidak perintah kaya bahasa manusiawi. Komputer hanya mempunyai jumlah yang terbatas perintah sederhana yang dirumuskan dengan baik. Perintah biasa yang dipahami kebanyakan komputer ialah misalnya “melakukan penyalinan isi sel 456, dan tempat tiruan di sel 789?, menambahkan isi sel 888 ke sel 063, dan tempat akibat di sel 024?, dan “jika isi sel 777 adalah 0, perintah berikutnya anda di sel 456?.
        Perintah atau Instruksi dimulai dalam komputer sebagai nomor - kode untuk “menyalin” mungkin menjadi 001, misalnya. Suatu himpunan perintah khusus yang didukung oleh komputer tertentu diketahui sebagai bahasa mesin komputer. Dalam prakteknya, orang biasanya tidak menulis perintah untuk komputer secara langsung di bahasa mesin tetapi memakai bahasa pemrograman “tingkat tinggi” yang kemudian diterjemahkan ke dalam bahasa mesin secara otomatis oleh program komputer khusus (interpreter dan kompiler). Beberapa bahasa pemrograman berhubungan erat dengan bahasa mesin, seperti assembler (bahasa tingkat rendah); di sisi lain, bahasa seperti Prolog didasarkan pada prinsip abstrak yang jauh dari detail pelaksanaan sebenarnya oleh mesin (bahasa tingkat tinggi)

5. Arsitektur

         Komputer kontemporer meletakkan ALU dan juga unit kontrol ke dalam satu sirkuit terpadu yang dikenal sebagai Central Processing Unit (CPU). Biasanya, memori komputer ditempatkan di atas beberapa sirkuit terpadu yang kecil dekat CPU. Alat yang menempati sebagian besar ruangan dalam komputer adalah ancilliary sistem (misalnya, untuk menyediakan tenaga listrik) atau alat I/O.
         Beberapa komputer yang lebih besar berbeda dari model di atas di satu hal utama - mereka mempunyai beberapa CPU dan unit kontrol yang bekerja secara bersamaan. Terlebih lagi, beberapa komputer, yang dipakai sebagian besar untuk maksud penelitian dan perkomputeran ilmiah, sudah berbeda secara signifikan dari model di atas, tetapi mereka sudah menemukan sedikit penggunaan komersial.

        Fungsi dari komputer secara prinsip sebenarnya cukup sederhana. Komputer mencapai perintah dan data dari memorinya. Perintah dilakukan, hasil disimpan, dan perintah berikutnya dicapai. Ulang prosedur ini sampai komputer dimatikan.

6. Program

         Program komputer merupakan daftar perintah yang besar untuk dilakukan oleh komputer. Banyak program komputer berisi jutaan perintah, dan banyak dari perintah itu dilakukan berulang kali. Suatu Komputer modern yang umum dapat mengerjakan sekitar dua sampai tiga milyar perintah dalam satu detik. Komputer tidak mendapat kemampuan luar biasa, mereka lewat kemampuan untuk melakukan perintah kompleks. Tetapi, mereka melakukan jutaan perintah sederhana yang diatur oleh orang yang disebut (programmer). [Programmer Baik mengembangkan set-set perintah untuk melakukan tugas biasa sebagai contoh, menggambar titik di layar dan lalu membuat set-set perintah itu tersedia kepada programmer lain]. Saat ini, kebanyakan komputer melakukan beberapa program sekaligus. Ini biasanya diserahkan ke sebagai multitasking. CPU melakukan perintah dari satu program, kemudian setelah beberapa saat, CPU beralih ke program kedua dan melakukan beberapa perintahnya.

7. Sistem Operasi

         Sistem operasi merupakan semacam gabungan dari potongan kode yang berguna. Ketika semacam kode komputer dapat dipakai secara bersama oleh bermacam-macam program komputer, kemudian setelah bertahun-tahun, programer akhirnya memindahkannya ke dalam sistem operasi.
         Sistem operasi, dapat menentukan program man yang dijalankan, kapan, dan alat mana “seperti memori atau I/O” yang mereka pakai. Sistem operasi juga memberikan pelayanan kepada program lain, seperti kode “driver” yang mengizinkan seorang programer untuk menulis program untuk suatu mesin tanpa perlu mengetahui detail dari semua alat elektronik yang berhubungan.

Sumber : 

Konsep Dasar Komputer, wss-id.org/blogs/wulansby/konsep-dasar-komputer

Cara Kerja Komputer, worldfriend.web.id/cara-kerja-komputer