ETHERNET

·       Pengertian Ethernet

Ethernet adalah salah satu skenario pengkabelan dan pemrosesan sinyal untuk data dalam jaringan. Sebenarnya ada berbagai metode akses yang digunakan dalam jaringan diantaranya, Ethernet, FDDI, Token Ring, Wireless LAN, Bridging, dan Virtual Bridged LAN. Masing-masing metode mempunyai interface yang berbeda-beda. Interface yang digunakan pada ethernet disebut ethernet card. Ada berbagai macam interface untuk ethernet berdasarkan media transmisi yang digunakan, ini akan dibahas pada topik selanjutnya. Ethernet menjadi populer karena ia mudah sekali disesuaikan dengan kebutuhan (scalable), artinya cukup mudah untuk mengintegrasikan teknologi baru ke dalam infrastruktur network yang ada. Ada banyak metode-metode lain yang lebih cepat dari ethernet, namun dari sisi harga untuk interface-interface ethernet sangat terjangkau sehingga sampai sekarang ethernet masih menjadi pilihan kebanyakan orang. Selain murah, ethernet sangat banyak beredar di pasaran, tidak terlalu sulit untuk mendapatkannya.

·       Sejarah Ethernet

Ide awal Ethernet berkembang dari masalah bagaimana menghubungkan dua atau lebih host yang menggunakan medium yang sama dan mencegah interferensi sinyal satu sama lain. Masalah multiple access ini telah dipelajari pada awal tahun 1970-an di University of Hawaii. Sebuah sistem yang disebut Alohanet dikembangkan untuk memungkinkan berbagai stasiun di Hawaii dapat berbagi frekuensi radio. Hasil ini kemudian membentuk dasar untuk akses Ethernet yang dikenal sebagai metode akses CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection).

Ethernet dikembangkan oleh Robert Metcalfe dan David Boggs di Pusat Riset Palo Alto Research Center (PARC) milik perusahaan Xerox pada tahun 1972. Perlu diketahui bahwa Bob Metcalfe adalah seorang insinyur lulusan MIT, penyandang gelar Ph.D dari Harvard, pendiri perusahaan 3Com, dan pernah bekerja sebagai editor di majalah InfoWorld. Pada awalnya ethernet dirancang oleh Robert Metcalfe untuk menghubungkan sebuah PC ke sebuah printer laser. Ethernet versi II dikeluarkan pada tahun 1975 dan didesain untuk menyambungkan 100 komputer pada kecepatan 2,94 megabit per detik melalui kabel sepanjang satu kilometer. Versi ini lebih dikenal dengan sebutan DIX, yang merupakan huruf-huruf pertama dari ketiga perusahaan yang mendukung standar ini, yaitu Digital Equipment Coorporation (DEC), Intel dan Xerox yang sampai saat ini masih banyak digunakan pada jaringan. Teknologi ini menggunakan kabel coaxial sebagai media transmisinya. Proses standardisasi teknologi Ethernet disetujui pada tahun 1980 oleh Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE), dengan sebuah standar yang dikenal dengan Project 802. Standar IEEE ini selanjutnya diadopsi oleh International Organization for Standardization (ISO), sehingga menjadikannya sebuah standar internasional dan mendunia yang ditujukan untuk membentuk jaringan komputer. Karena kesederhanaan dan keandalannya, ethernet pun dapat bertahan hingga saat ini, dan bahkan menjadi arsitektur jaringan yang paling banyak digunakan.

·       Standarisasi Ethernet

IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers) adalah sebuah organisasi yang mengurusi masalah pengembangan teknologi yang berhubungan dengan keteknikan elektro dan elektronika. IEEE terdiri dari berbagai ahli di bidang teknik yang menawarkan berbagai pengembangan standar-standar dan bertindak sebagai pihak yang mempercepat teknologi-teknologi baru dalam semua aspek dalam industri dan rekayasa (engineering), yang mencakup telekomunikasi, jaringan komputer, kelistrikan, antariksa, dan elektronika. Aktivitasnya mencakup beberapa panitia pembuat standar, publikasi terhadap standar-standar teknik, serta mengadakan konferensi.

IEEE menangani berbagai macam standar, diantaranya adalah tentang standarisasi peralatan yang dipakai untuk jaringan. IEEE 802 misalnya, kategori ini mengurusi masalah standarisasi tentang LAN (Local Area Network) dan MAN (Metropolitan Area Network). Standar IEEE 802 melibatkan dua lapisan layer OSI (Open System Interconnection), yaitu Physical Layer dan Data Link Layer. Pada prakteknya standarisasi IEEE membagi datalink layer menjadi dua bagian, yaitu Logical Link Control (LLC) dan Media Access Control (MAC). OSI sendiri adalah sebuah organisasi yang mengurusi tentang standarisasi protokol-protokol komunikasi antar host dalam jaringan.

IEEE 802 terbagi menjadi beberapa kategori, sesuai dengan fungsi masing-masing yang lebih spesifik. Kategori-kategori ini dapat dilihat pada tabel berikut :

Nama	Deskripsi
IEEE 802.1	Bridging (networking) and Network Management
IEEE 802.2	Logical Link Control
IEEE 802.3	Ethernet
IEEE 802.4	Token Bus
IEEE 802.5	Defines the MAC Layer for a Token Ring
IEEE 802.6	Metropolitan Area Networks
IEEE 802.7	Broadband LAN using Coaxial Cable
IEEE 802.8	Fiber Optic TAG
IEEE 802.9	Integrated Services LAN
IEEE 802.10	Interoperable LAN Security
IEEE 802.11 a/b/g/n	Wireless LAN (WLAN) & Mesh (Wi-Fi certification)
IEEE 802.12	Demand priority
IEEE 802.13
IEEE 802.14	Cable modems
IEEE 802.15	Wireless PAN
IEEE 802.15.1	Bluetooth certification
IEEE 802.15.2	IEEE 802.15 and IEEE 802.11 coexistence
IEEE 802.15.3	High-Rate WPAN certification
IEEE 802.15.4	Low-Rate certification
IEEE 802.15.5	Mesh networking for WPAN
IEEE 802.16	Broadband Wireless Access (WiMAX certification)
IEEE 802.16e	(Mobile) Broadband Wireless Access
IEEE 802.16.1	Local Multipoint Distribution Service
IEEE 802.17	Resilient packet ring
IEEE 802.18	Radio Regulatory TAG
IEEE 802.19	Coexistence Tag
IEEE 802.20	Mobile Broadband Wireless Access
IEEE 802.21	Media Independent Handoff
IEEE 802.22	Wireless Regional Area Network
IEEE 802.23	Emergency Services Working Group

Dikutip dari : http://en.wikipedia.org/wiki/IEEE_802

Selain yang tertera pada tabel di atas, masih terdapat beberapa kategori dari IEEE 802. Namun, pada makalah ini hanya akan difokuskan pada salah satu kategori di atas, yaitu IEEE 802.3 tentang standarisasi ethernet.

Seperti yang telah dijelaskan di atas, standar IEEE 802.3 mendefinisikan layer fisik dan sublayer datalink dari OSI. Ethernet sendiri merupakan standar pertama yang digunakan untuk koneksi jaringan. Karena perkembangannya yang pesat, terdapat beberapa versi ethernet sesuai dengan teknologi dan tahun peluncurannya sebagai standar baru. Versi-versi dari ethernet dapat kita lihat pada tabel di bawah ini :

Standar	Tahun	Deskripsi
Experi-mental Ethernet	1972	2.94 Mbit/s (367 kB/s) over coaxial cable with bus topology
Ethernet II (DIX v2.0)	1982	10 Mbit/s (1.25 MB/s) over thick coax. Frames have a Type field. This frame format is used on all forms of Ethernet by protocols in the Internet protocol suite.
IEEE 802.3	1983	10BASE5 10 Mbit/s (1.25 MB/s) over thick coax. Same as Ethernet II (above) except Type field is replaced by Length, and an 802.2 LLC header follows the 802.3 header
802.3a	1985	10BASE2 10 Mbit/s (1.25 MB/s) over thin Coax (a.k.a. thinnet or cheapernet)
802.3b	1985	10BROAD36
802.3c	1985	10 Mbit/s (1.25 MB/s) repeater specs
802.3d	1987	FOIRL (Fiber-Optic Inter-Repeater Link)
802.3e	1987	1BASE5 or StarLAN
802.3i	1990	10BASE-T 10 Mbit/s (1.25 MB/s) over twisted pair
802.3j	1993	10BASE-F 10 Mbit/s (1.25 MB/s) over Fiber-Optic
802.3u	1995	100BASE-TX, 100BASE-T4, 100BASE-FX Fast Ethernet at 100 Mbit/s (12.5 MB/s) w/autonegotiation
802.3x	1997	Full Duplex and flow control; also incorporates DIX framing, so there’s no longer a DIX/802.3 split
802.3y	1998	100BASE-T2 100 Mbit/s (12.5 MB/s) over low quality twisted pair
802.3z	1998	1000BASE-X Gbit/s Ethernet over Fiber-Optic at 1 Gbit/s (125 MB/s)
802.3-1998	1998	A revision of base standard incorporating the above amendments and errata
802.3ab	1999	1000BASE-T Gbit/s Ethernet over twisted pair at 1 Gbit/s (125 MB/s)
802.3ac	1998	Max frame size extended to 1522 bytes (to allow “Q-tag”) The Q-tag includes 802.1Q VLAN information and 802.1p priority information.
802.3ad	2000	Link aggregation for parallel links, since moved to IEEE 802.1AX
802.3-2002	2002	A revision of base standard incorporating the three prior amendments and errata
802.3ae	2003	10 Gbit/s (1,250 MB/s) Ethernet over fiber; 10GBASE-SR, 10GBASE-LR, 10GBASE-ER, 10GBASE-SW, 10GBASE-LW, 10GBASE-EW
802.3af	2003	Power over Ethernet
802.3ah	2004	Ethernet in the First Mile
802.3ak	2004	10GBASE-CX4 10 Gbit/s (1,250 MB/s) Ethernet over twin-axial cable
802.3-2005	2005	A revision of base standard incorporating the four prior amendments and errata.
802.3an	2006	10GBASE-T 10 Gbit/s (1,250 MB/s) Ethernet over unshielded twisted pair(UTP)
802.3ap	2007	Backplane Ethernet (1 and 10 Gbit/s (125 and 1,250 MB/s) over printed circuit boards)
802.3aq	2006	10GBASE-LRM 10 Gbit/s (1,250 MB/s) Ethernet over multimode fiber
P802.3ar	Cancelled	Congestion management (withdrawn)
802.3as	2006	Frame expansion
802.3at	2009	Power over Ethernet enchancements
802.3au	2006	Isolation requirements for Power Over Ethernet (802.3-2005/Cor 1)
802.3av	2009	10 Gbit/s EPON
802.3aw	2007	Fixed an equation in the publication of 10GBASE-T (released as 802.3-2005/Cor 2)
802.3-2008	2008	A revision of base standard incorporating the 802.3an/ap/aq/as amendments, two corrigenda and errata. Link aggregation was moved to 802.1AX.
P802.3az	~ Sep 2010	Energy Efficient Ethernet
P802.3ba	~ Jun 2010	40 Gbit/s and 100 Gbit/s Ethernet. 40 Gbit/s over 1m backplane, 10m Cu cable   assembly (4×25 Gbit or 10×10 Gbit lanes) and 100 m of MMF and 100 Gbit/s up to 10 m or Cu cable assembly, 100 m of MMF or 40 km of SMF respectively
802.3bb	2009	Increase Pause Reaction Delay timings which are insufficient for 10G/sec (released as 802.3-2008/Cor 1)
802.3bc	2009	Move and update Ethernet related TLVs (type, length, values), previously specified in Annex F of IEEE 802.1AB (LLDP) to 802.3.
P802.3bd	~July 2010	Priority-based Flow Control. A amendment by the IEEE 802.1 Data Center Bridging Task Group (802.1Qbb) to develop an amendment to IEEE Std 802.3 to add a MAC Control Frame to support IEEE 802.1Qbb Priority-based Flow Control.
P802.3be	~Feb 2011	Priority-based Flow Control. A amendment by the IEEE 802.1 Data Center Bridging Task Group (802.1Qbb) to develop an amendment to IEEE Std 802.3 to add a MAC Control Frame to support IEEE 802.1Qbb Priority-based Flow Control.
P802.3bf	~ Jun 2011	Provide an accurate indication of the transmission and reception initiation times of certain packets as required to support IEEE P802.1AS.
P802.3bg	~ Sep 2011	Provide a 40 Gbit/s PMD which is optically compatible with existing carrier SMF 40Gb/s client interfaces (OTU3/STM-256/OC-768/40G POS).

Dikutip dari : http://en.wikipedia.org/wiki/IEEE_802.3

Jika dilihat dari kecepatannya, Ethernet terbagi menjadi empat jenis, yakni sebagai berikut:

1.10 Mbit/detik, yang sering disebut sebagai Ethernet saja (standar yang digunakan: 10Base2, 10Base5, 10BaseT, 10BaseF). Masih memakai mode operasi half duplex.

2.100 Mbit/detik, yang sering disebut sebagai Fast Ethernet (standar yang digunakan: 100BaseFX, 100BaseT, 100BaseT4, 100BaseTX). Sudah menggunakan mode operasi full duplex.

3.1000 Mbit/detik atau 1 Gbit/detik, yang sering disebut sebagai Gigabit Ethernet (standar yang digunakan: 1000BaseCX, 1000BaseLX, 1000Base-SX, 1000BaseT).

4.10000 Mbit/detik atau 10 Gbit/detik. Standar ini belum banyak diimplementasikan.

·       Cara Kerja Ethernet

Jaringan ethernet menggunakan apa yang dinamakan Carrier Sense Multiple Access with Collision Domain (CSMA/CD). Carrier Sense maksudnya setiap device akan mendengarkan apakah ada sinyal pada kabel sebelum mereka mengirimkan sinyal, jika ada sinyal pada kabel yang dikirimkan oleh device lain, maka ia akan menunggu. Multiple Access maksudnya lebih dari satu device dapat mendengarkan dan menunggu untuk mengirimkan sinyal dalam satu waktu. Sedangkan Collision Detection maksudnya ketika beberapa device mengirimkan sinyal dalam waktu yang bersamaan, mereka dapat mendeteksi kesalahan ini. Jadi, CSMA/CD merupakan protokol yang membantu peralatan jaringan untuk berbagi bandwidth secara merata tanpa mengalami kejadian dimana dua peralatan mengirimkan data pada saat bersamaan. CSMA/CD dibuat untuk mengatasi masalah collision yang terjadi ketika paket-paket dikirimkan secara serentak dari titik jaringan (node) yang berbeda. Ketika sebuah titik jaringan mengirimkan data di jaringan CSMA/CD, semua titik lain akan menerima dan memeriksa data tersebut. Hanya bridge dan router yang dapat secara efektif mencegah sebuah data mengalir ke seluruh jaringan.

Protokol ini dapat dianalogikan sebagai berikut : ketika sebuah host ingin mengirimkan data ke sebuah jaringan, dia akan melakukan pengecekan terlebih dahulu terhadap ada atau tidaknya sinyal digital di kabel. Jika tidak ditemukan sinyal (tidak ada host yang mengirim data), host tersebut akan meneruskan pengiriman data. Namun ini tidak berhenti di sini saja. Host yang mengirimkan data tersebut akan secata konstan memantau kabel untuk memastikan bahwa tidak ada host yang mulai mengirimkan data. Jika host tersebut menemukan adanya sinyal lain di kabel tersebut, ia akan mengirimkan sebuah sinyal pengacak tambahan yang akan mengakibatkan semua titik di jaringan tersebut untuk menghentikan percobaan mengirimkan data (mirip sinyal sibuk). Titik-titik di jaringan tersebut akan bereaksi terhadap sinyal pengacak tersebut dengan menunggu beberapa saat sebelum mencoba melakukan pengiriman data lagi. Sebuah algoritma backoff akan menentukan kapan host-host yang mengalami collision tadi tetap terjadi setelah 15 menit, titik yang mencoba mengirim data tadi akan mengalami time-out.

·       Modus Operasi Ethernet

Dua modus operasi utama dari ethernet adalah full duplex dan half duplex. Perbedaan keduanya hanyalah bahwa, sebuah koneksi half duplex memungkinkan trafik data mengalir kedua arah, namun tidak secara bersamaan. Sedangkan full duplex memungkinkan pengiriman dan penerimaan data pada saat yang bersamaan, sehingga secara efektif meningkatkan laju transmisi menjadi dua kali lipatnya. Ada modus operasi lain yaitu simplex, dimana hanya memungkinkan pengiriman data satu arah saja. Namun, modus operasi ini tidak digunakan pada ethernet. Secara spesifikasi formal, 10BaseT maupun 100BaseTX mendukung full duplex, namun dalam prakteknya kemampuan ini hanya diimplementasikan pada 100BaseTX. Lebih jauh lagi kita tidak dapat memanfaatkan kemampuan full duplex pada koneksi antara sebuah host dengan hub.

Read More