Apa lapisan tautannya? Pemisahan frekuensi, waktu dan fase sinyal (saluran). Saluran transmisi informasi




Lapisan Tautan Data(Lapisan Tautan Data) menentukan aturan untuk akses ke media fisik dan mengontrol transmisi informasi melalui saluran, menghasilkan sinyal tentang dimulainya transmisi dan mengatur transmisi informasi awal dan aktual dengan pembuatan sinyal untuk akhir transmisi dan transfer selanjutnya saluran ke keadaan pasif. Selama proses transmisi, informasi yang diterima diperiksa dan kesalahan yang timbul diperbaiki, saluran dimatikan ketika terjadi kegagalan fungsi, dan pesan tentang terjadinya kesalahan fatal dihasilkan untuk tingkat yang lebih tinggi dengan transmisi dipulihkan setelah perbaikan peralatan. lengkap. Dalam beberapa kasus, level ini memonitor nilai tukar dan akhir blok informasi, dan juga mengontrol sirkuit fisik ketika digunakan sebagai multiplexer.

Lapisan fisik hanya mentransfer bit dan tidak memperhitungkan bahwa media transmisi fisik mungkin sibuk. Oleh karena itu, salah satu tugas lapisan Data Link adalah memeriksa ketersediaan media transmisi. Tugas lain dari lapisan tautan adalah penerapan mekanisme deteksi dan koreksi kesalahan. Untuk melakukan hal ini, pada lapisan data link, bit-bit dikelompokkan ke dalam kumpulan yang disebut frame. Lapisan tautan memastikan bahwa setiap frame ditransmisikan dengan benar dengan menempatkan urutan bit khusus di awal dan akhir setiap frame untuk membedakannya, dan juga menghitung checksum dengan memproses semua byte frame dengan cara tertentu, dan menambahkan checksum ke bingkai. Ketika sebuah frame tiba melalui jaringan, penerima kembali menghitung checksum dari data yang diterima dan membandingkan hasilnya dengan checksum dari frame. Jika cocok, frame tersebut dianggap benar dan diterima. Jika checksum tidak cocok, kesalahan akan dicatat. Lapisan tautan tidak hanya dapat mendeteksi kesalahan, tetapi juga memperbaikinya dengan mengirimkan ulang frame yang rusak. Perlu dicatat bahwa fungsi koreksi kesalahan untuk lapisan data link tidak wajib, sehingga beberapa protokol pada level ini tidak memilikinya, misalnya Ethernet dan frame relay.

Dengan demikian, lapisan data link memastikan pembuatan, transmisi dan penerimaan blok informasi, mengubah urutan aliran bit menjadi kumpulan bit yang disebut bingkai data, melayani permintaan dari lapisan jaringan dan menggunakan layanan lapisan fisik untuk mengirim dan menerima bingkai. Awalnya, level ini dibuat sebagai level terpadu secara fungsional yang memecahkan masalah berikut:

Selama transmisi - transfer aktual bingkai data dari lapisan jaringan ke lapisan fisik dan memastikan transmisi bingkai bebas kesalahan melalui lapisan fisik dari satu sistem ke sistem lainnya;


Pada penerimaan, redistribusi bit yang tidak dipasang dari lapisan fisik ke dalam bingkai untuk lapisan yang lebih tinggi.

Fungsi lapisan tautan biasanya diimplementasikan pada perangkat lunak dan perangkat keras.

Seiring waktu, muncul kebutuhan untuk membagi lapisan data link menjadi dua sublevel - tingkat kontrol tautan logis (Logical Link Control, LLC) dan tingkat kontrol akses media fisik (Media Access Control, MAC).

Sublapisan MAC bekerja dengan alamat fisik yang disebut alamat MAC . Dalam jaringan Ethernet dan Token Ring, alamat MAC adalah angka heksadesimal yang ditulis ke dalam chip adaptor jaringan. Alamat MAC Ethernet (terkadang disebut alamat Ethernet) terdiri dari 12 digit heksadesimal, yang masing-masing pasangannya dipisahkan oleh titik dua. 12 digit heksadesimal ini mewakili bilangan biner yang panjangnya 48 bit (atau 6 byte). Tiga byte pertama berisi kode pabrikan yang ditetapkan oleh IEEE. Tiga byte terakhir ditetapkan oleh pabrikan. Alamat MAC, atau alamat fisik, terkadang disebut alamat perangkat. Ini berbeda dari alamat logis, mis. Alamat IP pada jaringan TCP/IP tidak dapat diubah. Alamat logis diberikan oleh perangkat lunak dan dapat diubah dengan sangat mudah. Kedua alamat tersebut berfungsi untuk mengidentifikasi komputer di jaringan.

Sublapisan LLC mendefinisikan topologi jaringan logis. Ini mungkin tidak cocok dengan topologi fisik. Sublapisan LLC bertanggung jawab atas komunikasi (atau antarmuka) antara sublapisan MAC dan lapisan jaringan di atasnya, mengubah bit dan byte yang diterima dari lapisan MAC ke dalam format yang dibutuhkan oleh perangkat jaringan.



Di jaringan area lokal, protokol lapisan tautan didukung oleh jembatan, sakelar, dan router. Di komputer, fungsi lapisan tautan diimplementasikan melalui upaya bersama adaptor jaringan dan drivernya. Protokol lapisan tautan yang digunakan dalam jaringan lokal berisi struktur koneksi tertentu antar komputer dan metode untuk mengatasinya. Meskipun lapisan data link menyediakan pengiriman frame antara dua node mana pun di jaringan lokal, lapisan ini hanya melakukannya di jaringan dengan topologi tautan tertentu, tepatnya topologi yang dirancang untuknya. Topologi tipikal yang didukung oleh protokol lapisan tautan LAN mencakup bus, ring, dan bintang, serta struktur turunannya menggunakan jembatan dan sakelar. Dalam semua konfigurasi ini, alamat tujuan memiliki arti lokal untuk jaringan tertentu dan tidak berubah ketika frame berpindah dari node sumber ke node tujuan. Kemampuan untuk mentransfer data antara jaringan lokal dengan teknologi berbeda disebabkan oleh fakta bahwa teknologi ini menggunakan alamat dengan format yang sama, dan produsen adaptor jaringan memastikan bahwa alamatnya unik, apa pun teknologinya. Contoh protokol link layer adalah Ethernet, Token Ring, FDDI, 100VG-AnyLAN.

Dalam jaringan yang terdistribusi secara geografis, mis. Jaringan lapisan WAN, yang jarang memiliki topologi reguler, lapisan data link sering kali hanya menyediakan pesan antara dua komputer tetangga yang dihubungkan oleh jalur komunikasi individual. Contoh protokol point-to-point (protokol tersebut sering disebut) adalah protokol link-layer yang banyak digunakan, PPP dan LAP-B, yang bertanggung jawab untuk mengirimkan frame ke node tetangga terdekat. Alamat dalam hal ini bukanlah hal yang sangat penting, dan kemampuan protokol untuk memulihkan frame yang terdistorsi dan hilang muncul ke permukaan, karena buruknya kualitas saluran teritorial, terutama saluran telepon dial-up, seringkali memerlukan tindakan seperti itu.

Jika kondisi yang tercantum di atas tidak terpenuhi, misalnya koneksi antar segmen Ethernet memiliki struktur loop, atau jaringan yang saling berhubungan menggunakan metode pengalamatan yang berbeda, seperti pada jaringan Ethernet dan X.25, maka protokol lapisan tautan tidak dapat mengatasi tugas transmisi frame antar node sendirian dan memerlukan bantuan protokol lapisan jaringan. Beginilah cara jaringan X.25 diatur. Jadi, ketika sulit untuk mengisolasi fungsi lapisan tautan dalam bentuk murninya di jaringan tingkat WAN, fungsi tersebut digabungkan dengan fungsi tingkat jaringan dalam protokol yang sama. Contoh pendekatan ini termasuk protokol teknologi ATM dan frame relay.

Pada level link, protokol seperti protokol ISO High-level DataLink Conrol (HDLC), yang dikenal luas dengan koneksi serial, ITU-T Link Access Procedures Balanced (LAPB), Link Access Procedures on the D-channel (LAPD) dan Link Protokol akses digunakan. Prosedur ke Frame Mode Bearer Services (LAPF), protokol IEEE 802.2 LLC (Tipe I dan Tipe II), menyediakan MAC untuk lingkungan LAN 802.X, serta Ethernet, Token ring, FDDI, X.25 dan protokol FR.

Secara umum, lapisan data link mewakili serangkaian fungsi yang sangat kuat dan lengkap untuk mengirim pesan antar node jaringan, memungkinkan, dalam beberapa kasus, protokol lapisan aplikasi atau aplikasi untuk bekerja langsung di atasnya tanpa melibatkan protokol lapisan jaringan dan transport. Namun, untuk memastikan transportasi pesan berkualitas tinggi dalam jaringan dengan topologi dan teknologi apa pun, fungsi lapisan tautan saja tidak cukup. Untuk melakukan hal ini, dua level model berikut harus digunakan dalam model OSI - jaringan Dan mengangkut.

Lapisan Fisik berhubungan dengan transmisi bit melalui saluran komunikasi fisik, seperti kabel koaksial, kabel twisted pair, kabel serat optik atau sirkuit teritorial digital. Level ini berkaitan dengan karakteristik media transmisi data fisik, seperti bandwidth, imunitas noise, impedansi karakteristik dan lain-lain. Pada tingkat yang sama, karakteristik sinyal listrik yang mentransmisikan informasi diskrit ditentukan, misalnya, kecuraman tepi pulsa, tingkat tegangan atau arus dari sinyal yang ditransmisikan, jenis pengkodean, dan kecepatan transmisi sinyal. Selain itu, jenis konektor dan tujuan setiap kontak distandarisasi di sini.

Fungsi lapisan fisik diterapkan di semua perangkat yang terhubung ke jaringan. Di sisi komputer, fungsi lapisan fisik dilakukan oleh adaptor jaringan atau port serial.

Contoh protokol lapisan fisik adalah spesifikasi teknologi Ethernet l0-Base-T, yang mendefinisikan kabel yang digunakan sebagai unshielded twisted pair kategori 3 dengan impedansi karakteristik 100 Ohm, konektor RJ-45, segmen fisik maksimum panjang 100 meter, kode Manchester untuk mewakili data dalam kabel, serta beberapa karakteristik lingkungan dan sinyal listrik lainnya.

Lapisan Tautan Data

Lapisan fisik hanya mentransfer bit. Hal ini tidak memperhitungkan bahwa dalam beberapa jaringan di mana jalur komunikasi digunakan (dibagi) secara bergantian oleh beberapa pasang komputer yang berinteraksi, media transmisi fisik mungkin terisi. Oleh karena itu, salah satu tugas lapisan Data Link adalah memeriksa ketersediaan media transmisi. Tugas lain dari lapisan tautan adalah mengimplementasikan mekanisme deteksi dan koreksi kesalahan. Untuk melakukan hal ini, pada lapisan data link, bit-bit dikelompokkan ke dalam kumpulan yang disebut bingkai. Lapisan tautan memastikan bahwa setiap frame ditransmisikan dengan benar dengan menempatkan urutan bit khusus di awal dan akhir setiap frame untuk membedakannya, dan juga menghitung checksum dengan memproses semua byte frame dengan cara tertentu dan menambahkan checksum ke bingkai. Ketika sebuah frame tiba melalui jaringan, penerima kembali menghitung checksum dari data yang diterima dan membandingkan hasilnya dengan checksum dari frame. Jika cocok, frame tersebut dianggap benar dan diterima. Jika checksum tidak cocok, kesalahan akan dicatat. Lapisan tautan tidak hanya dapat mendeteksi kesalahan, tetapi juga memperbaikinya dengan mengirimkan ulang frame yang rusak. Perlu dicatat bahwa fungsi koreksi kesalahan tidak wajib untuk lapisan data link, sehingga beberapa protokol pada tingkat ini tidak memilikinya, misalnya Ethernet dan frame relay.

Protokol lapisan tautan yang digunakan dalam jaringan lokal berisi struktur koneksi tertentu antar komputer dan metode untuk mengatasinya. Meskipun lapisan data link menyediakan pengiriman frame antara dua node mana pun di jaringan lokal, lapisan ini hanya melakukan hal ini di jaringan dengan topologi koneksi yang sangat spesifik, tepatnya topologi yang dirancang untuknya. Topologi tipikal yang didukung oleh protokol lapisan tautan LAN mencakup bus, ring, dan bintang, serta struktur turunannya menggunakan jembatan dan sakelar. Contoh protokol lapisan tautan adalah Ethernet, Token Ring, FDDI, l00VG-AnyLAN.

Dalam jaringan area lokal, protokol lapisan tautan digunakan oleh komputer, jembatan, sakelar, dan router. Di komputer, fungsi lapisan tautan diimplementasikan melalui upaya bersama adaptor jaringan dan drivernya.

Dalam jaringan area luas, yang jarang memiliki topologi reguler, lapisan data link sering kali hanya menyediakan pesan antara dua komputer tetangga yang terhubung melalui link individual. Contoh protokol point-to-point (protokol tersebut sering disebut) adalah protokol PPP dan LAP-B yang banyak digunakan. Dalam kasus seperti ini, fasilitas lapisan jaringan digunakan untuk menyampaikan pesan antar node akhir di seluruh jaringan. Beginilah cara jaringan X.25 diatur. Terkadang dalam jaringan global, sulit untuk mengisolasi fungsi lapisan tautan dalam bentuknya yang murni, karena fungsi tersebut digabungkan dengan fungsi lapisan jaringan dalam protokol yang sama. Contoh pendekatan ini termasuk protokol teknologi ATM dan frame relay.

Secara umum, lapisan tautan adalah serangkaian fungsi yang sangat kuat dan lengkap untuk mengirim pesan antar node jaringan. Dalam beberapa kasus, protokol lapisan tautan menjadi sarana transportasi mandiri dan memungkinkan protokol lapisan aplikasi atau aplikasi bekerja langsung di atasnya, tanpa melibatkan sarana jaringan dan lapisan transportasi. Misalnya, ada implementasi protokol manajemen jaringan SNMP secara langsung melalui Ethernet, meskipun secara default protokol ini berjalan di atas protokol jaringan IP dan protokol transport UDP. Secara alami, penggunaan implementasi semacam itu akan terbatas - ini tidak cocok untuk jaringan komposit dengan teknologi berbeda, misalnya Ethernet dan X.25, dan bahkan untuk jaringan di mana Ethernet digunakan di semua segmen, tetapi ada loop hubungan berbentuk antar segmen. Namun dalam jaringan Ethernet dua segmen yang dihubungkan melalui jembatan, implementasi SNMP melalui lapisan data link akan cukup bisa diterapkan.

Namun demikian, untuk memastikan transportasi pesan berkualitas tinggi dalam jaringan dengan topologi dan teknologi apa pun, fungsi lapisan tautan saja tidak cukup, oleh karena itu, dalam model OSI, solusi untuk masalah ini ditugaskan ke dua lapisan berikutnya - jaringan dan mengangkut.

Lapisan jaringan

Lapisan Jaringan berfungsi untuk membentuk sistem transportasi terpadu yang menyatukan beberapa jaringan, dan jaringan ini dapat menggunakan prinsip yang sangat berbeda untuk mentransmisikan pesan antar node akhir dan memiliki struktur koneksi yang berubah-ubah. Fungsi dari network layer cukup beragam. Mari kita mulai melihatnya dengan menggunakan contoh menggabungkan jaringan lokal.

Protokol lapisan tautan jaringan lokal memastikan pengiriman data antara node mana pun hanya dalam jaringan dengan topologi standar yang sesuai, misalnya topologi bintang hierarki. Ini adalah batasan yang sangat ketat yang tidak mengizinkan pembangunan jaringan dengan struktur yang dikembangkan, misalnya, jaringan yang menggabungkan beberapa jaringan perusahaan menjadi satu jaringan, atau jaringan yang sangat andal di mana terdapat koneksi redundan antar node. Dimungkinkan untuk membuat protokol lapisan tautan lebih kompleks untuk mendukung perulangan koneksi redundan, namun prinsip pemisahan tanggung jawab antar lapisan mengarah pada solusi yang berbeda. Untuk menjaga kesederhanaan prosedur transfer data pada topologi standar, dan di sisi lain, untuk memungkinkan penggunaan topologi arbitrer, lapisan jaringan tambahan diperkenalkan.

Di tingkat jaringan, istilah itu sendiri bersih diberkahi dengan makna tertentu. Dalam hal ini, jaringan dipahami sebagai kumpulan komputer yang terhubung satu sama lain sesuai dengan salah satu topologi tipikal standar dan menggunakan salah satu protokol lapisan tautan yang ditentukan untuk topologi ini untuk mengirimkan data.

Di dalam jaringan, pengiriman data dipastikan oleh lapisan tautan yang sesuai, namun pengiriman data antar jaringan ditangani oleh lapisan jaringan, yang mendukung kemampuan untuk memilih rute transmisi pesan dengan benar bahkan ketika struktur koneksi antara jaringan komponen memiliki karakter berbeda dari yang diadopsi dalam protokol lapisan tautan. Jaringan dihubungkan satu sama lain melalui perangkat khusus yang disebut router. Perute adalah perangkat yang mengumpulkan informasi tentang topologi koneksi internetwork dan, berdasarkan informasi tersebut, meneruskan paket lapisan jaringan ke jaringan tujuan. Untuk mengirimkan pesan dari pengirim yang berada di satu jaringan ke penerima yang berada di jaringan lain, Anda perlu membuat sejumlah pesan tertentu. transmisi transit antar jaringan, atau hop(dari melompat- lompat), setiap kali memilih rute yang sesuai. Jadi, rute adalah urutan router yang dilalui suatu paket.

Pada Gambar. Gambar 1.27 menunjukkan empat jaringan yang dihubungkan oleh tiga router. Ada dua rute antara node A dan B jaringan ini: yang pertama melalui router 1 dan 3, dan yang kedua melalui router 1, 2 dan 3.

Beras. 1.27. Contoh Jaringan Komposit

Masalah memilih jalan terbaik disebut rute, dan solusinya adalah salah satu tugas utama tingkat jaringan. Masalah ini diperumit oleh kenyataan bahwa jalur terpendek tidak selalu merupakan yang terbaik. Seringkali kriteria untuk memilih rute adalah waktu transmisi data sepanjang rute tersebut; hal ini bergantung pada kapasitas saluran komunikasi dan intensitas lalu lintas, yang dapat berubah seiring waktu. Beberapa algoritma perutean mencoba beradaptasi dengan perubahan beban, sementara yang lain membuat keputusan berdasarkan rata-rata jangka panjang. Rute dapat dipilih berdasarkan kriteria lain, seperti keandalan transmisi.

Secara umum, fungsi lapisan jaringan lebih luas daripada fungsi transmisi pesan melalui koneksi dengan struktur non-standar, yang sekarang telah kita bahas dengan menggunakan contoh penggabungan beberapa jaringan lokal. Lapisan jaringan juga mengatasi tantangan dalam menyelaraskan berbagai teknologi, menyederhanakan pengalamatan dalam jaringan besar, dan menciptakan penghalang yang andal dan fleksibel terhadap lalu lintas yang tidak diinginkan antar jaringan.

Pesan lapisan jaringan biasanya disebut paket. Saat mengatur pengiriman paket di tingkat jaringan, konsep “nomor jaringan” digunakan. Dalam hal ini, alamat penerima terdiri dari bagian utama - nomor jaringan dan bagian kecil - nomor node di jaringan ini. Semua node pada jaringan yang sama harus memiliki bagian alamat yang sama, sehingga istilah “jaringan” pada tingkat jaringan dapat diberikan definisi lain yang lebih formal: jaringan adalah kumpulan node yang alamat jaringannya berisi nomor jaringan yang sama. .

Pada lapisan jaringan, dua jenis protokol didefinisikan. Tipe pertama - protokol yang dirutekan- melaksanakan promosi paket melalui jaringan. Ini adalah protokol yang biasanya dimaksudkan ketika orang berbicara tentang protokol lapisan jaringan. Namun, jenis protokol lain yang sering disertakan dalam lapisan jaringan, disebut protokol pertukaran informasi perutean atau sederhananya protokol perutean. Dengan menggunakan protokol ini, router mengumpulkan informasi tentang topologi koneksi internetwork. Protokol lapisan jaringan diimplementasikan oleh modul perangkat lunak sistem operasi, serta perangkat lunak dan perangkat keras router.

Jenis protokol lain beroperasi pada lapisan jaringan, yang bertanggung jawab untuk memetakan alamat host yang digunakan pada lapisan jaringan ke alamat jaringan lokal. Protokol seperti ini sering disebut protokol resolusi alamat - Protokol Resolusi Alamat, ARP. Kadang-kadang mereka diklasifikasikan bukan sebagai lapisan jaringan, tetapi sebagai lapisan saluran, meskipun seluk-beluk klasifikasi tidak mengubah esensinya.

Contoh protokol lapisan jaringan adalah Protokol Internetwork IP tumpukan TCP/IP dan Protokol Internetwork tumpukan IPX Novell.

Lapisan transportasi

Dalam perjalanan dari pengirim ke penerima, paket mungkin rusak atau hilang. Meskipun beberapa aplikasi memiliki penanganan kesalahannya sendiri, ada aplikasi lain yang lebih memilih untuk langsung menangani koneksi yang andal. Lapisan Transport menyediakan aplikasi atau lapisan atas tumpukan - aplikasi dan sesi - dengan transfer data dengan tingkat keandalan yang diperlukan. Model OSI mendefinisikan lima kelas layanan yang disediakan oleh lapisan transport. Jenis layanan ini dibedakan berdasarkan kualitas layanan yang diberikan: urgensi, kemampuan untuk memulihkan komunikasi yang terputus, ketersediaan sarana untuk multiplexing beberapa koneksi antara protokol aplikasi yang berbeda melalui protokol transport umum, dan yang paling penting, kemampuan untuk mendeteksi dan memperbaiki kesalahan transmisi, seperti distorsi, kehilangan dan duplikasi paket.

Pilihan kelas layanan lapisan transport ditentukan, di satu sisi, oleh sejauh mana masalah keandalan diselesaikan oleh aplikasi dan protokol dengan tingkat yang lebih tinggi daripada transport, dan di sisi lain, pilihan ini bergantung pada seberapa andal sistem transportasi data dalam jaringan yang disediakan oleh lapisan yang terletak di bawah transportasi - jaringan, saluran, dan fisik. Jadi, misalnya, jika kualitas saluran komunikasi sangat tinggi dan kemungkinan kesalahan yang tidak terdeteksi oleh protokol tingkat yang lebih rendah kecil, maka masuk akal untuk menggunakan salah satu layanan lapisan transport ringan yang tidak dibebani dengan banyak pemeriksaan, jabat tangan dan teknik lain untuk meningkatkan keandalan. Jika kendaraan lapisan bawah pada awalnya sangat tidak dapat diandalkan, maka disarankan untuk beralih ke layanan lapisan transportasi paling maju, yang bekerja menggunakan cara maksimal untuk mendeteksi dan menghilangkan kesalahan - menggunakan pembentukan awal koneksi logis, memantau pengiriman pesan menggunakan checksum dan penomoran siklik paket, mengatur batas waktu pengiriman, dll.

Sebagai aturan, semua protokol, mulai dari lapisan transport dan di atasnya, diimplementasikan oleh perangkat lunak dari node akhir jaringan - komponen sistem operasi jaringannya. Contoh protokol transport mencakup protokol TCP dan UDP dari tumpukan TCP/IP dan protokol SPX dari tumpukan Novell.

Protokol dari empat lapisan terbawah umumnya disebut transportasi jaringan atau subsistem transportasi, karena mereka sepenuhnya menyelesaikan masalah pengangkutan pesan dengan tingkat kualitas tertentu dalam jaringan komposit dengan topologi sewenang-wenang dan berbagai teknologi. Tiga tingkat atas yang tersisa memecahkan masalah penyediaan layanan aplikasi berdasarkan subsistem transportasi yang ada.

Lapisan sesi

Lapisan Sesi menyediakan kontrol dialog: ia mencatat pihak mana yang sedang aktif dan menyediakan alat sinkronisasi. Yang terakhir memungkinkan Anda memasukkan pos pemeriksaan ke dalam transfer panjang, sehingga jika terjadi kegagalan, Anda dapat kembali ke pos pemeriksaan terakhir, daripada memulai dari awal lagi. Dalam praktiknya, hanya sedikit aplikasi yang menggunakan lapisan sesi, dan jarang diimplementasikan sebagai protokol terpisah, meskipun fungsi lapisan ini sering digabungkan dengan fungsi lapisan aplikasi dan diimplementasikan dalam satu protokol.

Tingkat perwakilan

Lapisan Presentasi berhubungan dengan bentuk penyajian informasi yang dikirimkan melalui jaringan, tanpa mengubah isinya. Karena lapisan presentasi, informasi yang dikirimkan oleh lapisan aplikasi suatu sistem selalu dapat dimengerti oleh lapisan aplikasi sistem lain. Dengan bantuan lapisan ini, protokol lapisan aplikasi dapat mengatasi perbedaan sintaksis dalam representasi data atau perbedaan kode karakter, seperti kode ASCII dan EBCDIC. Pada tingkat ini, enkripsi dan dekripsi data dapat dilakukan, sehingga kerahasiaan pertukaran data untuk semua layanan aplikasi terjamin sekaligus. Contoh dari protokol tersebut adalah protokol Secure Socket Layer (SSL), yang menyediakan pesan aman untuk protokol lapisan aplikasi di tumpukan TCP/IP.

Lapisan aplikasi

Lapisan Aplikasi sebenarnya hanyalah sekumpulan berbagai protokol yang melaluinya pengguna jaringan mengakses sumber daya bersama seperti file, printer, atau halaman Web hypertext, dan juga mengatur kolaborasinya, misalnya menggunakan protokol email. Unit data tempat lapisan aplikasi beroperasi biasanya disebut pesan.

Ada berbagai macam layanan lapisan aplikasi. Mari kita ambil contoh setidaknya beberapa implementasi layanan file yang paling umum: NCP di sistem operasi Novell NetWare, SMB di Microsoft Windows NT, NFS, FTP dan TFTP, yang merupakan bagian dari tumpukan TCP/IP.

Tingkat yang bergantung pada jaringan dan tidak bergantung pada jaringan

Fungsi pada semua lapisan model OSI dapat diklasifikasikan menjadi salah satu dari dua kelompok: fungsi yang bergantung pada implementasi teknis tertentu dari jaringan, atau fungsi yang berorientasi untuk bekerja dengan aplikasi.

Tiga lapisan bawah - fisik, tautan data, dan jaringan - bergantung pada jaringan, yaitu protokol pada tingkat ini terkait erat dengan implementasi teknis jaringan dan peralatan komunikasi yang digunakan. Misalnya, transisi ke peralatan FDDI berarti perubahan total dalam protokol lapisan fisik dan data link di semua node jaringan.

Tiga lapisan atas - aplikasi, perwakilan dan sesi - berorientasi pada aplikasi dan memiliki sedikit ketergantungan pada fitur teknis konstruksi jaringan. Protokol pada lapisan ini tidak terpengaruh oleh perubahan topologi jaringan, penggantian peralatan, atau transisi ke teknologi jaringan lain. Dengan demikian, transisi dari Ethernet ke teknologi l00VG-AnyLAN berkecepatan tinggi tidak memerlukan perubahan apa pun pada perangkat lunak yang mengimplementasikan fungsi aplikasi, perwakilan, dan tingkat sesi.

Lapisan transport adalah lapisan perantara, yang menyembunyikan semua detail fungsi lapisan bawah dari lapisan atas. Hal ini memungkinkan Anda untuk mengembangkan aplikasi yang tidak bergantung pada sarana teknis untuk mengangkut pesan secara langsung. Pada Gambar. Gambar 1.28 menunjukkan lapisan model OSI di mana berbagai elemen jaringan beroperasi. Komputer dengan OS jaringan yang terinstal di dalamnya berinteraksi dengan komputer lain menggunakan protokol dari ketujuh level. Komputer melakukan interaksi ini secara tidak langsung melalui berbagai perangkat komunikasi: hub, modem, bridge, switch, router, multiplexer. Tergantung pada jenisnya, perangkat komunikasi dapat beroperasi baik hanya pada lapisan fisik (repeater), atau pada lapisan fisik dan tautan (jembatan), atau pada lapisan fisik, tautan dan jaringan, terkadang juga menangkap lapisan transport (router). Pada Gambar. Gambar 1.29 menunjukkan korespondensi fungsi berbagai perangkat komunikasi dengan level model OSI.

Beras. 1.28. Lapisan model OSI yang bergantung pada jaringan dan tidak bergantung pada jaringan

Gambar 1.29. Korespondensi fungsi berbagai perangkat jaringan dengan level model OSI

Model OSI, meskipun sangat penting, hanyalah salah satu dari banyak model komunikasi. Model-model ini dan tumpukan protokol yang terkait mungkin berbeda dalam jumlah lapisan, fungsinya, format pesan, layanan yang didukung di lapisan atas, dan parameter lainnya.

1.3.4. Konsep "sistem terbuka"

Model OSI, seperti namanya (Open System Interconnection), menggambarkan interkoneksi sistem terbuka. Apa itu sistem terbuka?

Dalam arti luas Sistem terbuka dapat disebut sistem apa pun (komputer, jaringan, OS, paket perangkat lunak, produk perangkat keras dan perangkat lunak lainnya) yang dibangun sesuai dengan spesifikasi terbuka.

Ingatlah bahwa istilah "spesifikasi" (dalam komputasi) dipahami sebagai deskripsi formal dari komponen perangkat keras atau perangkat lunak, metode pengoperasiannya, interaksi dengan komponen lain, kondisi pengoperasian, batasan, dan karakteristik khusus. Jelas bahwa tidak semua spesifikasi merupakan standar. Spesifikasi terbuka, di sisi lain, mengacu pada spesifikasi yang dipublikasikan dan tersedia untuk umum yang sesuai dengan standar dan diadopsi melalui konsensus setelah diskusi penuh oleh semua pihak yang berkepentingan.

Penggunaan spesifikasi terbuka ketika mengembangkan sistem memungkinkan pihak ketiga untuk mengembangkan berbagai ekstensi dan modifikasi perangkat keras atau perangkat lunak untuk sistem ini, serta membuat sistem perangkat lunak dan perangkat keras dari produk dari produsen yang berbeda.

Untuk sistem nyata, keterbukaan penuh adalah cita-cita yang tidak mungkin tercapai. Sebagai aturan, bahkan dalam sistem yang disebut terbuka, hanya beberapa bagian yang mendukung antarmuka eksternal yang memenuhi definisi ini. Misalnya, keterbukaan sistem operasi keluarga Unix antara lain terdiri dari adanya antarmuka perangkat lunak standar antara kernel dan aplikasi, yang memudahkan porting aplikasi dari satu versi Unix ke versi lainnya. Contoh lain dari keterbukaan parsial adalah penggunaan Open Driver Interface (ODI) pada sistem operasi Novell NetWare yang cukup tertutup untuk menyertakan driver adaptor jaringan pihak ketiga ke dalam sistem. Semakin terbuka spesifikasi yang digunakan untuk mengembangkan suatu sistem, semakin terbuka pula sistem tersebut.

Model OSI hanya memperhatikan satu aspek keterbukaan, yaitu keterbukaan sarana interaksi antar perangkat yang terhubung dalam jaringan komputer. Di sini, sistem terbuka mengacu pada perangkat jaringan yang siap berinteraksi dengan perangkat jaringan lain menggunakan aturan standar yang menentukan format, konten, dan makna pesan yang diterima dan dikirim.

Jika dua jaringan dibangun sesuai dengan prinsip keterbukaan, maka hal ini memberikan keuntungan sebagai berikut:

    kemampuan untuk membangun jaringan dari perangkat keras dan perangkat lunak dari produsen berbeda yang menganut standar yang sama;

    kemampuan untuk mengganti komponen jaringan individual dengan komponen lain yang lebih canggih tanpa rasa sakit, yang memungkinkan jaringan berkembang dengan biaya minimal;

    kemampuan untuk dengan mudah menghubungkan satu jaringan ke jaringan lainnya;

    kemudahan pengembangan dan pemeliharaan jaringan.

Contoh mencolok dari sistem terbuka adalah jaringan internasional Internet. Jaringan ini telah berkembang sepenuhnya sesuai dengan persyaratan sistem terbuka. Ribuan pengguna spesialis jaringan ini dari berbagai universitas, organisasi ilmiah, serta perusahaan manufaktur perangkat keras dan perangkat lunak komputer yang beroperasi di berbagai negara mengambil bagian dalam pengembangan standarnya. Nama standar yang menentukan pengoperasian Internet - Permintaan Komentar (RFC), yang dapat diterjemahkan sebagai "permintaan komentar" - menunjukkan sifat transparan dan terbuka dari standar yang diadopsi. Hasilnya, Internet berhasil menggabungkan berbagai macam perangkat keras dan perangkat lunak dari sejumlah besar jaringan yang tersebar di seluruh dunia.
Saat menggunakan materi situs, tautan ke proyek diperlukan.
Seluruh hak cipta. ©2006

11.04.2007 17:46

Pendekatan berbeda untuk melakukan peralihan
Secara umum, solusi untuk setiap masalah switching tertentu - menentukan aliran dan rute yang sesuai, menetapkan rute dalam parameter konfigurasi dan tabel perangkat jaringan, mengenali aliran dan mentransfer data antara antarmuka satu perangkat, aliran multiplexing/demultiplexing dan pemisahan transmisi medium - terkait erat dengan solusi sisanya. Serangkaian solusi teknis untuk masalah peralihan umum bersama-sama membentuk dasar dari setiap teknologi jaringan. Sifat dasarnya bergantung pada mekanisme apa untuk meletakkan rute, meneruskan data, dan berbagi saluran komunikasi yang tertanam dalam teknologi jaringan tertentu.

Di antara banyak pendekatan yang mungkin untuk memecahkan masalah perpindahan pelanggan dalam jaringan, ada dua pendekatan mendasar:

    peralihan sirkuit;

    peralihan paket.

Secara eksternal, kedua skema ini sesuai dengan yang ditunjukkan pada Gambar. 1 struktur jaringan, tetapi kemampuan dan propertinya berbeda.

Beras. 1. Struktur umum jaringan dengan peralihan pelanggan

Jaringan Circuit-switched mempunyai sejarah yang lebih kaya, setelah berevolusi dari jaringan telepon pertama. Jaringan packet switching relatif baru, muncul pada akhir tahun 1960an sebagai hasil eksperimen dengan jaringan komputer area luas yang pertama. Masing-masing skema ini memiliki kelebihan dan kekurangannya masing-masing, namun menurut perkiraan jangka panjang dari banyak ahli, masa depan adalah milik teknologi packet switching, karena lebih fleksibel dan universal.

Peralihan sirkuit
Saat berpindah saluran, jaringan switching membentuk saluran fisik komposit kontinu antara node akhir dari bagian saluran perantara yang dihubungkan secara seri dengan sakelar. Syarat agar beberapa saluran fisik, bila dihubungkan secara seri, membentuk satu saluran fisik, adalah persamaan kecepatan transfer data di masing-masing saluran fisik penyusunnya. Kesetaraan kecepatan berarti bahwa switch jaringan tersebut tidak harus melakukan buffering terhadap data yang dikirimkan.

Dalam jaringan Circuit-Switched, sebelum mentransmisikan data, selalu diperlukan untuk melakukan prosedur pembuatan koneksi, di mana saluran komposit dibuat. Dan baru setelah itu Anda dapat mulai mentransfer data.

Misalnya, jika jaringan ditunjukkan pada Gambar. 1 beroperasi menggunakan teknologi switching sirkuit, maka node 1, untuk mengirimkan data ke node 7, harus terlebih dahulu mengirimkan permintaan khusus untuk membuat koneksi ke saklar A, menunjukkan alamat tujuan 7. Switch A harus memilih rute untuk membuat komposit saluran, dan kemudian mengirimkan permintaan tersebut ke sakelar berikutnya, dalam hal ini E. Kemudian sakelar E mengirimkan permintaan ke sakelar F, yang kemudian meneruskan permintaan tersebut ke node 7. Jika node 7 menerima permintaan untuk membuat sambungan, ia mengirimkan respons ke node sumber melalui saluran yang sudah ada, setelah itu saluran komposit dianggap beralih, dan node 1 dan 7 dapat bertukar data melalui saluran tersebut.

Beras. 2. Membangun saluran gabungan

Teknik switching sirkuit mempunyai kelebihan dan kekurangan.

Keuntungan dari peralihan sirkuit

    Kecepatan transfer data yang konstan dan diketahui melalui saluran yang dibuat antara node akhir. Hal ini memberikan kesempatan kepada pengguna jaringan, berdasarkan penilaian awal terhadap bandwidth yang diperlukan untuk transmisi data berkualitas tinggi, untuk membuat saluran dengan kecepatan yang diperlukan dalam jaringan.

    Latensi transmisi data yang rendah dan konstan melalui jaringan. Hal ini memungkinkan transmisi data sensitif penundaan berkualitas tinggi (juga disebut lalu lintas waktu nyata) - suara, video, dan berbagai informasi teknologi.

Kekurangan Peralihan Sirkuit

    Jaringan menolak untuk melayani permintaan koneksi. Situasi ini mungkin timbul karena fakta bahwa di beberapa bagian jaringan, koneksi perlu dibuat sepanjang saluran yang telah dilalui sebanyak mungkin arus informasi. Kegagalan juga dapat terjadi pada bagian akhir saluran komposit - misalnya, jika pelanggan hanya mampu mempertahankan satu sambungan, yang umum terjadi pada banyak jaringan telepon. Ketika panggilan kedua diterima oleh pelanggan yang sedang berbicara, jaringan mengirimkan bunyi bip pendek ke pelanggan yang menelepon - sinyal sibuk.

    Penggunaan kapasitas saluran fisik yang tidak rasional. Bagian dari bandwidth yang dialokasikan ke saluran komposit setelah koneksi dibuat disediakan untuk saluran tersebut sepanjang waktu, mis. sampai sambungan terputus. Namun, pelanggan tidak selalu memerlukan bandwidth saluran selama koneksi; misalnya, mungkin ada jeda dalam percakapan telepon, interaksi komputer bahkan lebih tidak merata dalam waktu. Ketidakmampuan untuk mendistribusikan ulang bandwidth secara dinamis merupakan keterbatasan mendasar dari jaringan Circuit-Switched, karena unit switching di sini adalah aliran informasi secara keseluruhan.

    Penundaan wajib sebelum transmisi data karena fase pembuatan koneksi.
    Kelebihan dan kekurangan teknologi jaringan apapun bersifat relatif. Dalam situasi tertentu, keuntungan lebih ditonjolkan, dan kerugian menjadi tidak signifikan. Dengan demikian, teknik peralihan sirkuit bekerja dengan baik dalam kasus di mana hanya lalu lintas telepon yang perlu ditransmisikan. Di sini kita dapat menahan ketidakmampuan untuk "menghentikan" jeda percakapan dan menggunakan saluran fisik tulang punggung antar saklar secara lebih rasional. Namun ketika mentransmisikan lalu lintas komputer yang sangat tidak merata, irasionalitas ini sudah mengemuka.

Peralihan paket
Teknik peralihan ini dirancang khusus untuk transmisi lalu lintas komputer yang efisien. Langkah pertama dalam menciptakan jaringan komputer berdasarkan teknologi switching sirkuit menunjukkan bahwa jenis switching ini tidak memungkinkan pencapaian throughput jaringan yang tinggi secara keseluruhan. Aplikasi jaringan pada umumnya menghasilkan lalu lintas secara sporadis, dengan tingkat lonjakan kecepatan data yang tinggi. Misalnya, saat mengakses server file jarak jauh, pengguna terlebih dahulu melihat isi direktori server tersebut, yang mengakibatkan transfer sejumlah kecil data. Dia kemudian membuka file yang diinginkan dalam editor teks, sebuah operasi yang dapat menciptakan pertukaran data yang cukup banyak, terutama jika file tersebut berisi grafik berukuran besar. Setelah menampilkan beberapa halaman file, pengguna bekerja dengannya secara lokal untuk sementara waktu, yang tidak memerlukan transfer jaringan sama sekali, dan kemudian mengembalikan salinan halaman yang dimodifikasi ke server - lagi-lagi menciptakan transfer jaringan yang intensif.

Faktor riak lalu lintas seorang pengguna jaringan, sama dengan rasio intensitas rata-rata pertukaran data hingga maksimum yang mungkin, bisa mencapai 1:50 atau bahkan 1:100. Jika untuk sesi yang dijelaskan kami mengatur peralihan saluran antara komputer pengguna dan server, maka sebagian besar waktu saluran tersebut akan menganggur. Pada saat yang sama, kemampuan peralihan jaringan akan ditetapkan ke pasangan pelanggan ini dan tidak akan tersedia untuk pengguna jaringan lain.

Ketika perpindahan paket terjadi, semua pesan yang dikirimkan pengguna dipecah di node sumber menjadi potongan-potongan yang relatif kecil yang disebut paket. Ingatlah bahwa pesan adalah bagian data yang diselesaikan secara logis - permintaan untuk mentransfer file, respons terhadap permintaan ini yang berisi seluruh file, dll. Panjang pesan bisa berapa saja, dari beberapa byte hingga banyak megabyte. Sebaliknya, paket biasanya juga memiliki panjang yang bervariasi, tetapi dalam batas yang sempit, misalnya dari 46 hingga 1500 byte. Setiap paket dilengkapi dengan header yang menentukan informasi alamat yang diperlukan untuk mengirimkan paket ke node tujuan, serta nomor paket yang akan digunakan oleh node tujuan untuk merakit pesan (Gambar 3). Paket diangkut melalui jaringan sebagai blok informasi independen. Switch jaringan menerima paket dari node akhir dan, berdasarkan informasi alamat, mengirimkannya satu sama lain, dan akhirnya ke node tujuan.

Beras. 3. Membagi pesan menjadi beberapa paket

Sakelar jaringan paket berbeda dari sakelar sirkuit karena mereka memiliki memori buffer internal untuk penyimpanan sementara paket jika port keluaran sakelar sedang sibuk mengirimkan paket lain pada saat paket diterima (Gbr. 3). Dalam hal ini, paket tetap berada dalam antrian paket selama beberapa waktu di memori buffer port keluaran, dan ketika gilirannya mencapainya, paket tersebut ditransfer ke sakelar berikutnya. Skema transmisi data ini memungkinkan Anda memperlancar denyut lalu lintas pada tautan tulang punggung antar switch dan dengan demikian menggunakannya secara paling efektif untuk meningkatkan kapasitas jaringan secara keseluruhan.

Memang benar, untuk sepasang pelanggan, cara yang paling efektif adalah dengan menyediakan saluran komunikasi yang dialihkan kepada mereka, seperti yang dilakukan dalam jaringan Circuit-Switched. Dalam hal ini, waktu interaksi pasangan pelanggan ini akan minimal, karena data akan dikirimkan dari satu pelanggan ke pelanggan lainnya tanpa penundaan. Pelanggan tidak tertarik dengan waktu henti saluran selama jeda transmisi; penting bagi mereka untuk segera menyelesaikan masalah mereka. Jaringan packet-switched memperlambat proses interaksi antara sepasang pelanggan tertentu, karena paket mereka dapat menunggu di switch sementara paket lain yang tiba di switch sebelumnya ditransmisikan melalui link backbone.

Namun jumlah total data komputer yang dikirimkan oleh jaringan per satuan waktu dengan menggunakan teknik packet switching akan lebih tinggi dibandingkan dengan menggunakan teknik Circuit Switching. Hal ini terjadi karena denyut masing-masing pelanggan, sesuai dengan hukum bilangan besar, terdistribusi dalam waktu sehingga puncaknya tidak bersamaan. Oleh karena itu, switch secara konstan dan cukup merata memuat pekerjaan jika jumlah pelanggan yang dilayaninya sangat besar. Pada Gambar. Gambar 4 menunjukkan bahwa lalu lintas yang datang dari node akhir ke switch terdistribusi sangat tidak merata dari waktu ke waktu. Namun, switch tingkat yang lebih tinggi dalam hierarki yang melayani koneksi antara switch tingkat yang lebih rendah dimuat secara lebih merata, dan aliran paket pada link trunk yang menghubungkan switch tingkat atas berada pada pemanfaatan yang mendekati maksimum. Buffer menghaluskan riak, sehingga faktor riak pada saluran utama jauh lebih rendah daripada saluran akses pelanggan - bisa sama dengan 1:10 atau bahkan 1:2.

Beras. 4. Menghaluskan lonjakan lalu lintas dalam jaringan packet-switched

Efisiensi yang lebih tinggi dari jaringan packet-switched dibandingkan dengan jaringan Circuit-switched (dengan kapasitas saluran komunikasi yang sama) dibuktikan pada tahun 60an baik secara eksperimental maupun menggunakan pemodelan simulasi. Analogi dengan sistem operasi multiprogram cocok digunakan di sini. Setiap program individual dalam sistem seperti itu membutuhkan waktu lebih lama untuk dieksekusi dibandingkan dengan sistem program tunggal, di mana program tersebut dialokasikan seluruh waktu prosesor hingga eksekusinya selesai. Namun, jumlah total program yang dieksekusi per satuan waktu lebih besar pada sistem multi-program dibandingkan sistem program tunggal.
Jaringan packet-switched memperlambat proses interaksi antara sepasang pelanggan tertentu, namun meningkatkan throughput jaringan secara keseluruhan.

Penundaan pada sumber transmisi:

    waktu untuk mengirimkan header;

    penundaan yang disebabkan oleh interval antara transmisi setiap paket berikutnya.

Penundaan di setiap saklar:

    waktu buffering paket;

    waktu peralihan, yang terdiri dari:

    • waktu tunggu paket dalam antrian (nilai variabel);

      waktu yang diperlukan paket untuk berpindah ke port keluaran.

Keuntungan dari Paket Switching

    Throughput jaringan keseluruhan yang tinggi saat mentransmisikan lalu lintas yang melonjak.

    Kemampuan untuk secara dinamis mendistribusikan kembali bandwidth saluran komunikasi fisik antar pelanggan sesuai dengan kebutuhan lalu lintas mereka yang sebenarnya.

Kerugian dari Peralihan Paket

    Ketidakpastian kecepatan transfer data antar pelanggan jaringan, karena penundaan antrian buffer switch jaringan bergantung pada beban jaringan secara keseluruhan.

    Jumlah penundaan yang bervariasi untuk paket data, yang bisa cukup lama pada saat terjadi kemacetan jaringan seketika.

    Kemungkinan kehilangan data karena buffer overflow.
    Saat ini, metode sedang dikembangkan dan diterapkan secara aktif untuk mengatasi kekurangan ini, yang terutama terjadi pada lalu lintas yang sensitif terhadap penundaan yang memerlukan kecepatan transmisi yang konstan. Metode seperti ini disebut metode Quality of Service (QoS).

Jaringan packet-switched, yang menerapkan metode kualitas layanan, memungkinkan transmisi berbagai jenis lalu lintas secara simultan, termasuk lalu lintas penting seperti lalu lintas telepon dan komputer. Oleh karena itu, metode packet switching saat ini dianggap paling menjanjikan untuk membangun jaringan konvergensi yang akan memberikan layanan komprehensif berkualitas tinggi untuk semua jenis pelanggan. Namun, metode peralihan sirkuit tidak dapat diabaikan. Saat ini mereka tidak hanya berhasil bekerja di jaringan telepon tradisional, tetapi juga banyak digunakan untuk membentuk koneksi permanen berkecepatan tinggi dalam apa yang disebut jaringan primer (tulang punggung) dari teknologi SDH dan DWDM, yang digunakan untuk membuat saluran fisik tulang punggung antara telepon atau switch jaringan komputer. Di masa depan, sangat mungkin bahwa teknologi switching baru akan muncul, dalam satu atau lain bentuk yang menggabungkan prinsip-prinsip packet dan channel switching.

Peralihan pesan
Peralihan pesan pada prinsipnya mirip dengan peralihan paket. Peralihan pesan berarti transfer satu blok data antara komputer transit di jaringan dengan buffering sementara blok ini pada disk setiap komputer. Sebuah pesan, tidak seperti paket, memiliki panjang yang berubah-ubah, yang tidak ditentukan oleh pertimbangan teknologi, tetapi oleh isi informasi yang membentuk pesan tersebut.

Komputer transit dapat dihubungkan satu sama lain melalui jaringan packet-switched atau jaringan Circuit-switched. Sebuah pesan (ini bisa berupa, misalnya, dokumen teks, file dengan kode program, email) disimpan di komputer transit dalam disk, dan untuk waktu yang cukup lama jika komputer sibuk dengan pekerjaan lain atau jaringan sedang sibuk. kelebihan beban untuk sementara.

Skema ini biasanya digunakan untuk mengirimkan pesan yang tidak memerlukan tanggapan segera, paling sering pesan email. Mode transfer dengan penyimpanan perantara pada disk disebut mode simpan dan teruskan.

Mode peralihan pesan membebaskan jaringan untuk lalu lintas yang memerlukan respons cepat, seperti lalu lintas layanan WWW atau layanan file.

Mereka biasanya mencoba mengurangi jumlah komputer transit. Jika komputer terhubung ke jaringan packet-switched, maka jumlah komputer perantara dikurangi menjadi dua. Misalnya, pengguna mengirim pesan email ke server email keluarnya, yang segera mencoba mentransfernya ke server email masuk penerima. Tetapi jika komputer terhubung satu sama lain melalui jaringan telepon, maka beberapa server perantara sering digunakan, karena akses langsung ke server akhir mungkin tidak dapat dilakukan saat ini karena kelebihan jaringan telepon (pelanggan sedang sibuk) atau tidak menguntungkan secara ekonomi karena tingginya tarif sambungan telepon jarak jauh.

Teknik peralihan pesan muncul di jaringan komputer lebih awal daripada teknik peralihan paket, tetapi kemudian digantikan oleh teknik peralihan paket, karena lebih efisien dalam hal throughput jaringan. Menulis pesan ke disk membutuhkan banyak waktu, dan selain itu, keberadaan disk memerlukan penggunaan komputer khusus sebagai sakelar, yang memerlukan biaya yang signifikan untuk mengatur jaringan.
Saat ini, perpindahan pesan hanya berfungsi untuk beberapa layanan non-operasional, paling sering di atas jaringan packet-switched sebagai layanan lapisan aplikasi.

Perbandingan metode peralihan

Perbandingan peralihan sirkuit dan peralihan paket

Peralihan sirkuit

Peralihan paket

Throughput (bandwidth) terjamin untuk pelanggan yang berinteraksi

Kapasitas jaringan untuk pelanggan tidak diketahui, penundaan transmisi bersifat acak

Jaringan mungkin menolak untuk membuat sambungan ke pelanggan

Jaringan selalu siap menerima data dari pelanggan

Lalu lintas real-time ditransmisikan tanpa penundaan

Sumber daya jaringan digunakan secara efisien saat mentransmisikan lalu lintas yang melonjak

Alamat ini hanya digunakan selama fase pembuatan koneksi

Alamat dikirim bersama setiap paket

Peralihan permanen dan dinamis

Baik jaringan packet-switched maupun jaringan Circuit-switched dapat dibagi menjadi dua kelas:

    jaringan dengan peralihan dinamis;

    jaringan dengan peralihan permanen.

Dalam jaringan dengan peralihan dinamis:

    diperbolehkan membuat koneksi atas inisiatif pengguna jaringan;

    peralihan dilakukan hanya selama sesi komunikasi, dan kemudian (atas inisiatif salah satu pengguna) dihentikan;

    secara umum, pengguna jaringan dapat terhubung ke pengguna jaringan lainnya;

    Waktu koneksi antara sepasang pengguna selama peralihan dinamis berkisar dari beberapa detik hingga beberapa jam dan berakhir setelah menyelesaikan pekerjaan tertentu - mentransfer file, melihat halaman teks atau gambar, dll.

Contoh jaringan yang mendukung mode peralihan dinamis adalah jaringan telepon umum, jaringan area lokal, dan jaringan TCP/IP.

Jaringan beroperasi dalam mode peralihan konstan:

    memungkinkan sepasang pengguna untuk memesan koneksi untuk jangka waktu yang lama;

    koneksi dibuat bukan oleh pengguna, tetapi oleh personel yang memelihara jaringan;

    jangka waktu terjadinya peralihan permanen biasanya beberapa bulan;

    mode peralihan permanen dalam jaringan sirkuit-switched sering disebut layanan sirkuit khusus atau sewaan;

    Ketika sambungan permanen melalui jaringan sakelar dibuat melalui prosedur otomatis yang dimulai oleh personel pemeliharaan, hal ini sering disebut sambungan semi permanen, berbeda dengan mode konfigurasi manual setiap sakelar.

Jaringan paling populer yang beroperasi dalam mode peralihan permanen saat ini adalah jaringan teknologi SDH, yang menjadi dasar saluran komunikasi khusus dengan kapasitas beberapa gigabit per detik dibangun.

Beberapa jenis jaringan mendukung kedua mode operasi tersebut. Misalnya, jaringan X.25 dan ATM memungkinkan pengguna untuk berkomunikasi secara dinamis dengan pengguna lain di jaringan dan pada saat yang sama mengirim data melalui koneksi persisten ke pelanggan tertentu.

Throughput jaringan packet-switched
Salah satu perbedaan antara metode packet switching dan metode sirkit switching adalah ketidakpastian kapasitas koneksi antara dua pelanggan. Dalam kasus peralihan sirkuit, setelah pembentukan saluran komposit, kapasitas jaringan untuk transmisi data antara node akhir diketahui - ini adalah kapasitas saluran. Data, setelah penundaan yang terkait dengan pembuatan saluran, mulai ditransmisikan dengan kecepatan maksimum untuk saluran tersebut (Gbr. 5.). Waktu transmisi pesan dalam jaringan Circuit-Switched Tk.k. sama dengan jumlah penundaan propagasi sinyal sepanjang jalur komunikasi dan penundaan transmisi pesan. Penundaan rambat sinyal bergantung pada kecepatan rambat gelombang elektromagnetik pada media fisik tertentu, yang berkisar antara 0,6 hingga 0,9 kecepatan cahaya dalam ruang hampa. Waktu transmisi pesan sama dengan V/C, dimana V adalah ukuran pesan dalam bit dan C adalah kapasitas saluran dalam bit per detik.

Dalam jaringan packet-switched, gambarannya sangat berbeda.

Beras. 5 Penundaan transmisi data dalam jaringan Circuit-Switched.

Prosedur pembuatan koneksi pada jaringan ini, jika digunakan, memakan waktu yang kira-kira sama dengan jaringan Circuit-Switched, jadi kami hanya akan membandingkan waktu transfer data.

Beras. 6. Keterlambatan transmisi data pada jaringan packet-switched.

Pada Gambar. Gambar 6 menunjukkan contoh transmisi data dalam jaringan packet switching. Diasumsikan bahwa pesan dengan ukuran yang sama dikirimkan melalui jaringan seperti pesan yang dikirimkan pada Gambar. 5. Namun, paket tersebut dibagi menjadi beberapa paket, yang masing-masing memiliki header. Waktu transmisi pesan dalam jaringan packet switching ditunjukkan pada Gambar Tk.p. Ketika pesan paket ini ditransmisikan melalui jaringan packet-switched, terjadi penundaan tambahan. Pertama, ini adalah penundaan dalam sumber transmisi, yang, selain mengirimkan pesan itu sendiri, menghabiskan waktu tambahan untuk mengirimkan header tп.з., selain penundaan yang disebabkan oleh interval antara transmisi setiap paket berikutnya (kali ini dihabiskan untuk membentuk tumpukan protokol paket berikutnya).

Kedua, waktu tambahan dihabiskan di setiap saklar. Di sini penundaan adalah jumlah waktu buffering paket tb.p. (saklar tidak dapat mulai mengirimkan paket tanpa menerimanya sepenuhnya ke dalam buffernya) dan waktu peralihan tk. Waktu buffering sama dengan waktu yang diperlukan untuk menerima paket pada kecepatan bit protokol. Waktu peralihan adalah jumlah waktu paket menunggu dalam antrian dan waktu perpindahan paket ke port keluaran. Jika waktu perjalanan paket tetap dan, biasanya, kecil (dari beberapa mikrodetik hingga beberapa puluh mikrodetik), maka waktu tunggu paket dalam antrian berfluktuasi dalam batas yang sangat luas dan tidak diketahui sebelumnya, karena bergantung pada pada beban jaringan saat ini.

Mari kita buat perkiraan kasar penundaan transmisi data di jaringan packet-switched dibandingkan dengan jaringan Circuit-switched dengan menggunakan contoh sederhana. Biarkan pesan pengujian yang perlu dikirim di kedua jenis jaringan memiliki volume 200 KB. Pengirim terletak 5000 km dari penerima. Kapasitas jalur komunikasi adalah 2 Mbit/s.

Waktu transmisi data melalui jaringan Circuit-switched terdiri dari waktu rambat sinyal, yang untuk jarak 5000 km dapat diperkirakan sekitar 25 ms (dengan asumsi kecepatan rambat sinyal sama dengan 2/3 kecepatan cahaya), dan waktu pengiriman pesan, yaitu untuk bandwidth 2 Mbit/c dan panjang pesan 200 KB adalah sekitar 800 ms. Pada saat perhitungan, nilai K (210) yang benar yaitu sebesar 1024 dibulatkan menjadi 1000, demikian pula nilai M (220) sebesar 1048576 dibulatkan menjadi 1000000. Dengan demikian, transfer data diperkirakan sebesar 825 MS.

Jelas bahwa ketika pesan ini ditransmisikan melalui jaringan packet-switched dengan total panjang dan kapasitas saluran yang sama dari pengirim ke penerima, waktu propagasi sinyal dan waktu transmisi data akan sama - 825 ms. Namun, karena penundaan pada node perantara, waktu transfer data secara keseluruhan akan meningkat. Mari kita perkirakan berapa kali ini akan bertambah. Misalkan jalur dari pengirim ke penerima melewati 10 switch. Biarkan pesan asli dipecah menjadi paket 1 KB, sehingga totalnya menjadi 200 paket. Pertama, mari kita perkirakan penundaan yang terjadi pada node sumber. Mari kita asumsikan bahwa bagian informasi overhead yang terletak di header paket sehubungan dengan total volume pesan adalah 10%. Oleh karena itu, penundaan tambahan yang terkait dengan transmisi header paket adalah 10% dari waktu transmisi keseluruhan pesan, yaitu 80 ms. Jika kita mengambil interval antara pengiriman paket menjadi 1 ms, maka kerugian tambahan karena interval tersebut adalah 200 ms. Jadi, pada node sumber, karena paketisasi pesan selama transmisi, terjadi penundaan tambahan sebesar 280 ms.

Masing-masing dari 10 sakelar menimbulkan penundaan peralihan, yang dapat berkisar dari pecahan hingga ribuan milidetik. Dalam contoh ini, kita asumsikan bahwa rata-rata 20 ms dihabiskan untuk peralihan. Selain itu, ada penundaan buffering paket saat pesan melewati switch. Penundaan ini dengan ukuran paket 1 KB dan throughput saluran 2 Mbit/s sama dengan 4 ms. Total latensi yang ditimbulkan oleh 10 sakelar adalah sekitar 240 ms. Hal ini menghasilkan tambahan latensi 520 ms yang diperkenalkan oleh jaringan packet-switched. Mengingat seluruh transfer data pada jaringan Circuit-switched memerlukan waktu 825 ms, penundaan tambahan ini dapat dianggap signifikan.

Meskipun perhitungan ini sangat kasar, hal ini menjelaskan mengapa proses transmisi untuk sepasang pelanggan tertentu dalam jaringan packet-switched lebih lambat dibandingkan dengan jaringan Circuit-switched.

Kapasitas jaringan packet-switched yang tidak menentu adalah harga yang harus dibayar untuk efisiensi keseluruhannya, yang juga merugikan kepentingan masing-masing pelanggan. Demikian pula, dalam sistem operasi multiprogram, waktu eksekusi suatu aplikasi tidak dapat diprediksi karena bergantung pada jumlah aplikasi lain yang berbagi prosesor dengan aplikasi tersebut.

Efisiensi jaringan dipengaruhi oleh ukuran paket yang dikirimkan jaringan. Ukuran paket yang terlalu besar membuat jaringan packet-switched semakin dekat dengan jaringan Circuit-switched, sehingga efisiensi jaringan menurun. Selain itu, ukuran paket yang besar meningkatkan waktu buffering pada setiap switch. Paket yang terlalu kecil secara signifikan meningkatkan pangsa informasi overhead, karena setiap paket berisi header dengan panjang tetap, dan jumlah paket yang membagi pesan akan meningkat tajam seiring dengan berkurangnya ukuran paket. Ada “jalan tengah” tertentu ketika efisiensi jaringan maksimum dipastikan, namun rasio ini sulit ditentukan secara akurat, karena bergantung pada banyak faktor, termasuk faktor yang berubah selama pengoperasian jaringan. Oleh karena itu, pengembang protokol untuk jaringan perpindahan paket memilih batasan ukuran paket, atau lebih tepatnya bidang datanya, karena header, pada umumnya, memiliki panjang yang tetap. Biasanya, batas bawah bidang data disetel ke nol, yang memungkinkan pengiriman paket layanan tanpa data pengguna, dan batas atas tidak melebihi 4 KB. Saat mengirimkan data, aplikasi mencoba untuk menempati ukuran maksimum bidang data agar pertukaran dapat diselesaikan lebih cepat, dan paket kecil biasanya digunakan untuk pesan layanan singkat yang berisi, misalnya, konfirmasi pengiriman paket.

Saat memilih ukuran paket, Anda juga harus mempertimbangkan tingkat kesalahan bit saluran. Pada saluran yang tidak dapat diandalkan, ukuran paket perlu dikurangi, karena hal ini mengurangi jumlah data yang dikirimkan ulang ketika paket rusak.
Ethernet adalah contoh teknologi packet switching standar

Mari kita pertimbangkan bagaimana pendekatan umum untuk memecahkan masalah jaringan yang dijelaskan di atas diwujudkan dalam teknologi jaringan paling populer - Ethernet. (Perhatikan bahwa sekarang kami tidak akan mempertimbangkan teknologi itu sendiri secara mendetail - kami akan menunda masalah penting ini hingga kursus berikutnya, dan hari ini kami hanya akan membahas beberapa poin mendasar yang menggambarkan sejumlah konsep dasar yang telah dibahas.)
Teknologi jaringan adalah seperangkat protokol standar serta perangkat keras dan perangkat lunak yang konsisten (misalnya, adaptor jaringan, driver, kabel, dan konektor) yang cukup untuk membangun jaringan komputer.

Julukan “cukup” menekankan fakta bahwa kita berbicara tentang seperangkat alat minimum yang dapat digunakan untuk membangun jaringan kerja. Jaringan ini dapat ditingkatkan, misalnya dengan mengalokasikan subnet di dalamnya, yang akan segera memerlukan, selain protokol Ethernet standar, penggunaan protokol IP, serta perangkat komunikasi khusus - router. Jaringan yang ditingkatkan kemungkinan besar akan lebih andal dan lebih cepat, namun dengan mengorbankan tambahan pada teknologi Ethernet yang menjadi dasar jaringan.

Istilah "teknologi jaringan" paling sering digunakan dalam arti sempit yang dijelaskan di atas, namun terkadang interpretasinya yang diperluas juga digunakan sebagai seperangkat alat dan aturan untuk membangun jaringan, misalnya, "teknologi perutean ujung ke ujung", “teknologi saluran aman”, “teknologi jaringan IP”.

Protokol di mana jaringan dengan teknologi tertentu dibangun (dalam arti sempit) dibuat khusus untuk kolaborasi, sehingga pengembang jaringan tidak memerlukan upaya tambahan untuk mengatur interaksinya. Terkadang teknologi jaringan disebut teknologi dasar, yang berarti bahwa dasar dari setiap jaringan dibangun atas dasar teknologi tersebut. Contoh teknologi jaringan dasar termasuk, selain Ethernet, teknologi jaringan lokal terkenal seperti Token Ring dan FDDI, atau X.25 dan teknologi frame relay untuk jaringan teritorial. Untuk mendapatkan jaringan yang fungsional dalam hal ini, cukup membeli perangkat lunak dan perangkat keras yang terkait dengan teknologi dasar yang sama - adaptor jaringan dengan driver, hub, sakelar, sistem kabel, dll. - dan menghubungkannya sesuai dengan persyaratan standar untuk teknologi ini.

Jadi, teknologi jaringan Ethernet dicirikan oleh:

    peralihan paket;

    topologi tipikal "bus umum";

    pengalamatan numerik datar;

    media transmisi bersama.

Prinsip dasar yang mendasari Ethernet adalah metode acak dalam mengakses media transmisi data bersama. Media tersebut dapat berupa kabel koaksial tebal atau tipis, kabel twisted pair, serat optik atau gelombang radio (omong-omong, jaringan pertama yang dibangun berdasarkan prinsip akses acak ke media bersama adalah jaringan radio Aloha dari Universitas Hawaii).

Standar Ethernet secara ketat mendefinisikan topologi sambungan listrik. Komputer terhubung ke lingkungan bersama sesuai dengan struktur standar “bus umum” (Gbr. 7.). Dengan menggunakan bus time-shared, dua komputer mana pun dapat bertukar data. Akses ke jalur komunikasi dikendalikan oleh pengontrol khusus - adaptor jaringan Ethernet. Setiap komputer, atau lebih tepatnya, setiap adaptor jaringan, memiliki alamat unik. Transfer data terjadi pada kecepatan 10 Mbit/s. Nilai ini adalah bandwidth jaringan Ethernet.

Beras. 7. Jaringan Ethernet.

Inti dari metode akses acak adalah sebagai berikut. Komputer di jaringan Ethernet dapat mengirimkan data melalui jaringan hanya jika jaringan dalam keadaan idle, yaitu jika tidak ada komputer lain yang sedang berkomunikasi. Oleh karena itu, bagian penting dari teknologi Ethernet adalah prosedur untuk menentukan ketersediaan media.

Setelah komputer memverifikasi bahwa jaringan tersebut bebas, komputer mulai melakukan transmisi dan dengan demikian “menangkap” medianya. Waktu penggunaan eksklusif media bersama oleh satu node dibatasi oleh waktu transmisi satu frame. Bingkai adalah unit data yang dipertukarkan antar komputer di jaringan Ethernet. Bingkai memiliki format tetap dan, bersama dengan bidang data, berisi berbagai informasi layanan, seperti alamat penerima dan alamat pengirim.

Jaringan Ethernet dirancang sedemikian rupa sehingga ketika sebuah frame memasuki media transmisi data bersama, semua adaptor jaringan mulai menerima frame ini secara bersamaan. Mereka semua menganalisis alamat tujuan yang terletak di salah satu bidang awal bingkai, dan jika alamat ini cocok dengan alamatnya, bingkai tersebut ditempatkan di buffer internal adaptor jaringan. Dengan demikian, komputer penerima menerima data yang dimaksudkan untuk itu.

Suatu situasi mungkin muncul ketika beberapa komputer secara bersamaan memutuskan bahwa jaringan tersebut bebas dan mulai mengirimkan informasi. Situasi ini, yang disebut tabrakan, mencegah data dikirim dengan benar melalui jaringan. Standar Ethernet menyediakan algoritma untuk mendeteksi dan memproses tabrakan dengan benar. Kemungkinan tabrakan tergantung pada intensitas lalu lintas jaringan.

Setelah tabrakan terdeteksi, adaptor jaringan yang mencoba mengirimkan frame mereka berhenti mentransmisikan dan, setelah jeda dalam durasi acak, mencoba mengakses media lagi dan mengirimkan frame yang menyebabkan tabrakan.

Keuntungan utama dari teknologi Ethernet
1. Keuntungan utama jaringan Ethernet, berkat popularitasnya, adalah efektivitas biayanya. Untuk membangun jaringan, cukup memiliki satu adaptor jaringan untuk setiap komputer ditambah satu segmen fisik kabel koaksial dengan panjang yang dibutuhkan.
2. Selain itu, jaringan Ethernet menerapkan algoritma yang cukup sederhana untuk mengakses media, pengalamatan dan transmisi data. Kesederhanaan logika operasi jaringan mengarah pada penyederhanaan dan, karenanya, pengurangan biaya adaptor jaringan dan drivernya. Untuk alasan yang sama, adaptor jaringan Ethernet sangat andal.
3. Dan terakhir, properti luar biasa lainnya dari jaringan Ethernet adalah kemampuan perluasannya yang baik, yaitu kemampuan untuk menghubungkan node baru.

Teknologi jaringan inti lainnya, seperti Token Ring dan FDDI, meskipun memiliki karakteristik berbeda, memiliki banyak kesamaan dengan Ethernet. Pertama-tama, ini adalah penggunaan topologi tetap biasa (“bintang hierarki” dan “cincin”), serta media transmisi data bersama. Perbedaan yang signifikan antara satu teknologi dengan teknologi lainnya berkaitan dengan karakteristik metode yang digunakan untuk mengakses lingkungan bersama. Dengan demikian, perbedaan antara teknologi Ethernet dan teknologi Token Ring sangat ditentukan oleh spesifikasi metode pemisahan media yang tertanam di dalamnya - algoritma akses acak dalam Ethernet dan metode akses dengan meneruskan token ke Token Ring.

Transmisi datagram

Ada dua kelas mekanisme transmisi paket yang digunakan dalam jaringan packet switching saat ini:

    transmisi datagram;

    saluran maya.

Contoh jaringan yang menerapkan mekanisme transmisi datagram adalah jaringan Ethernet, IP dan IPX. X.25, frame relay dan jaringan ATM mengirimkan data menggunakan saluran virtual. Pertama kita akan melihat prinsip dasar pendekatan datagram.

Metode transmisi data datagram didasarkan pada kenyataan bahwa semua paket yang dikirimkan diproses secara independen satu sama lain, paket demi paket. Apakah suatu paket termasuk dalam aliran tertentu antara dua node akhir dan dua aplikasi yang berjalan pada node tersebut tidak diperhitungkan.

Pemilihan node berikutnya—misalnya, switch Ethernet atau router IP/IPX—hanya didasarkan pada alamat node tujuan yang terdapat dalam header paket. Keputusan tentang node mana yang akan mengirimkan paket masuk dibuat berdasarkan tabel yang berisi sekumpulan alamat tujuan dan informasi alamat yang secara unik mengidentifikasi node berikutnya (transit atau final). Tabel tersebut memiliki nama yang berbeda - misalnya, untuk jaringan Ethernet biasanya disebut tabel penerusan, dan untuk protokol jaringan seperti IP dan IPX, disebut tabel perutean. Di bawah ini, untuk mempermudah, kita akan menggunakan istilah “tabel routing” sebagai nama umum untuk tabel yang digunakan untuk transmisi datagram hanya berdasarkan alamat tujuan dari node akhir.

Tabel perutean mungkin berisi beberapa entri untuk alamat tujuan yang sama, yang masing-masing menunjuk ke alamat router berikutnya yang berbeda. Pendekatan ini digunakan untuk meningkatkan kinerja dan keandalan jaringan. Dalam contoh di Gambar. 8 paket yang tiba di router R1 untuk node tujuan dengan alamat N2, A2, untuk tujuan penyeimbangan beban, didistribusikan antara dua router berikutnya - R2 dan R3, yang mengurangi beban pada masing-masing router, dan karenanya mengurangi antrian dan kecepatan pengiriman lebih tinggi. Beberapa "ketidakjelasan" jalur paket dengan alamat tujuan yang sama melalui jaringan merupakan konsekuensi langsung dari prinsip pemrosesan independen setiap paket yang melekat pada protokol datagram. Paket yang berjalan ke alamat tujuan yang sama mungkin mengambil jalur berbeda untuk mencapainya karena perubahan status jaringan, seperti kegagalan router perantara.

Beras. 8. Prinsip datagram transmisi paket.

Fitur mekanisme datagram ini, seperti kaburnya jalur lalu lintas melalui jaringan, juga merupakan kelemahan dalam beberapa kasus. Misalnya, jika paket sesi tertentu antara dua node akhir jaringan perlu menyediakan kualitas layanan tertentu. Teknik QoS modern bekerja paling baik ketika lalu lintas yang memerlukan jaminan layanan selalu melewati node perantara yang sama.
Sirkuit virtual dalam jaringan packet-switched

Sirkuit virtual atau mekanisme saluran virtual menciptakan jalur stabil untuk lalu lintas melalui jaringan packet-switched. Mekanisme ini memperhitungkan keberadaan aliran data dalam jaringan.

Jika tujuannya adalah untuk meletakkan satu jalur melalui jaringan untuk semua paket suatu aliran, maka fitur yang diperlukan (tetapi tidak selalu satu-satunya) dari aliran tersebut adalah adanya titik masuk dan keluar yang sama dari jaringan untuk semua paketnya. paket. Untuk transmisi aliran seperti itulah saluran virtual dibuat di jaringan. Gambar 9 menunjukkan sebuah fragmen jaringan di mana dua saluran virtual diletakkan. Yang pertama berpindah dari node akhir dengan alamat N1, A1 ke node akhir dengan alamat N2, A2 melalui switch jaringan perantara R1, R3, R7 dan R4. Yang kedua memastikan pergerakan data di sepanjang jalur N3, A3 - R5 - R7 - R4 - N2, A2. Beberapa saluran virtual dapat diletakkan di antara dua node akhir, baik yang benar-benar identik dalam hal rute melalui node transit, atau berbeda.

Beras. 9. Prinsip pengoperasian saluran virtual.

Jaringan hanya menyediakan kemampuan untuk mengirimkan lalu lintas melalui saluran virtual, dan node akhir sendiri yang memutuskan aliran mana yang akan ditransmisikan melalui saluran ini. Sebuah node dapat menggunakan saluran virtual yang sama untuk mengirimkan semua aliran yang berbagi titik akhir dengan saluran virtual tertentu, atau hanya sebagian saja. Misalnya, Anda dapat menggunakan satu sirkuit virtual untuk lalu lintas waktu nyata dan sirkuit virtual lainnya untuk lalu lintas email. Dalam kasus terakhir, saluran virtual yang berbeda akan memiliki persyaratan kualitas layanan yang berbeda, dan akan lebih mudah untuk memenuhinya dibandingkan ketika lalu lintas dengan persyaratan parameter QoS yang berbeda ditransmisikan melalui saluran virtual yang sama.

Fitur penting dari jaringan sirkuit virtual adalah penggunaan alamat paket lokal ketika membuat keputusan transmisi. Alih-alih alamat node tujuan yang cukup panjang (panjangnya harus memungkinkan seseorang untuk mengidentifikasi secara unik semua node dan subnet dalam jaringan, misalnya, teknologi ATM beroperasi dengan alamat sepanjang 20 byte), label lokal digunakan, yaitu mengubah dari node ke node, yang menandai semua paket bergerak melintasi saluran virtual tertentu. Label ini disebut berbeda dalam teknologi yang berbeda: dalam teknologi X.25 - nomor saluran logis (LCN), dalam teknologi frame relay - Data Link Connection Identifier (DLCI), dalam teknologi ATM - virtual channel identifier (VCI). Namun, tujuannya sama di mana-mana - node perantara, yang disebut switch dalam teknologi ini, membaca nilai label dari header paket masuk dan melihat tabel switching-nya, yang menunjukkan ke port output mana paket harus dikirim. Tabel switching hanya berisi catatan tentang saluran virtual yang melewati saklar tertentu, dan bukan tentang semua node dalam jaringan (atau subnet, jika metode pengalamatan hierarki digunakan). Biasanya, dalam jaringan besar, jumlah saluran virtual yang melewati sebuah node jauh lebih sedikit dibandingkan jumlah node dan subnet, sehingga ukuran tabel switching jauh lebih kecil dibandingkan tabel routing, dan oleh karena itu, penelusuran membutuhkan waktu lebih sedikit. waktu dan tidak memerlukan banyak daya komputasi dari switch.

Pengidentifikasi saluran virtual (ini adalah nama label yang akan digunakan di bawah) juga jauh lebih pendek daripada alamat node akhir (untuk alasan yang sama), oleh karena itu redundansi header paket, yang sekarang tidak berisi alamat yang panjang , tetapi hanya membawa pengidentifikasi melalui jaringan, jauh lebih sedikit.

Lapisan fisik- tingkat terendah dari model jaringan OSI, yang dirancang langsung untuk transmisi aliran data. Mengirimkan sinyal listrik atau optik ke dalam siaran kabel atau radio dan, karenanya, menerimanya dan mengubahnya menjadi bit data sesuai dengan metode pengkodean sinyal digital. Dengan kata lain, ini menyediakan antarmuka antara media jaringan dan perangkat jaringan.

Pada tingkat ini, konsentrator (hub), pengulang sinyal (repeater) dan konverter media beroperasi...

Fungsi lapisan fisik diimplementasikan pada semua perangkat yang terhubung ke jaringan. Di sisi komputer, fungsi lapisan fisik dilakukan oleh adaptor jaringan atau port serial. Lapisan fisik mengacu pada antarmuka fisik, listrik, dan mekanis antara dua sistem. Lapisan fisik mendefinisikan properti media jaringan data seperti serat optik, pasangan terpilin, kabel koaksial, tautan data satelit, dll. Jenis antarmuka jaringan standar yang terkait dengan lapisan fisik adalah: V.35, RS-232C, RJ-11 , konektor RJ-45, AUI dan BNC.

Lebih mudah untuk melihat fitur lapisan fisik model OSI menggunakan gambar berikut:

Sublevel berikut dapat dibedakan:

Rekonsiliasi- sublevel koordinasi. Berfungsi untuk menerjemahkan perintah level MAC menjadi sinyal listrik yang sesuai pada lapisan fisik.
MII- Antarmuka Independen Sedang, antarmuka independen sedang. Menyediakan antarmuka standar antara lapisan MAC dan lapisan fisik.
buah- Sublapisan Pengkodean Fisik, sublapisan pengkodean fisik. Melakukan pengkodean dan decoding urutan data dari satu representasi ke representasi lainnya.
P.M.A.- Keterikatan Medium Fisik, sublevel koneksi ke lingkungan fisik. Mengubah data menjadi aliran bit sinyal listrik serial, dan sebaliknya. Selain itu, ia menyediakan sinkronisasi penerimaan/transmisi.
PMD- Ketergantungan Sedang Fisik, sublevel komunikasi dengan lingkungan fisik. Bertanggung jawab untuk mentransmisikan sinyal di lingkungan fisik (amplifikasi sinyal, modulasi, pembentukan sinyal).
SEBUAH- Negosiasi otomatis, negosiasi cepat. Digunakan untuk pemilihan otomatis protokol komunikasi berdasarkan perangkat.
MDI- Antarmuka Ketergantungan Sedang, antarmuka ketergantungan sedang. Mendefinisikan berbagai jenis konektor untuk lingkungan fisik dan perangkat PMD yang berbeda.

Media transmisi data

Media transmisi data adalah media fisik yang cocok untuk dilewati sinyal. Agar komputer dapat bertukar informasi yang dikodekan, lingkungan harus menyediakan koneksi fisik di antara mereka. Ada beberapa jenis media yang digunakan untuk menghubungkan komputer:
kawat koaksial;
pasangan bengkok tanpa pelindung;
pasangan bengkok terlindung;
kabel serat optik.

Kawat koaksial adalah jenis kabel pertama yang digunakan untuk menghubungkan komputer ke jaringan. Kabel jenis ini terdiri dari konduktor tembaga pusat yang dilapisi bahan isolasi plastik, yang dikelilingi oleh jaring tembaga dan/atau aluminium foil. Konduktor luar ini menyediakan landasan dan melindungi konduktor tengah dari interferensi elektromagnetik eksternal. Saat memasang jaringan, dua jenis kabel digunakan - “Kabel koaksial tebal” (Thicknet) dan “Kabel koaksial tipis” (Thinnet). Panjang segmen maksimum berkisar antara 185 hingga 500 m tergantung pada jenis kabel.

Kabel pasangan terpilin(twisted pair), merupakan salah satu jenis kabel yang paling umum saat ini. Terdiri dari beberapa pasang kabel tembaga yang dilapisi selubung plastik. Kabel-kabel yang membentuk setiap pasangan dipelintir satu sama lain, yang memberikan perlindungan terhadap interferensi timbal balik. Kabel jenis ini dibagi menjadi dua kelas - " pasangan bengkok terlindung" ("Pasangan terpilin terlindung") dan " pasangan bengkok tanpa pelindung"("Unshielded twisted pair"). Perbedaan antara kelas-kelas ini adalah bahwa twisted pair berpelindung lebih terlindungi dari interferensi elektromagnetik eksternal, karena adanya pelindung tambahan dari jaring tembaga dan/atau aluminium foil yang mengelilingi kabel kabel. Jaringan berdasarkan "pasangan terpilin", tergantung pada kategori kabel, menyediakan transmisi dengan kecepatan dari 10 Mbit/s – 1 Gbit/s. Panjang segmen kabel tidak boleh melebihi 100 m (hingga 100 Mbit/s) atau 30 m (1 Gbit/dtk).

Kabel serat optik mewakili teknologi kabel paling modern, memberikan kecepatan transmisi data yang tinggi dalam jarak jauh, tahan terhadap interferensi dan penyadapan. Kabel serat optik terdiri dari konduktor kaca atau plastik pusat yang dikelilingi oleh lapisan kaca atau lapisan plastik dan selubung pelindung luar. Transmisi data dilakukan dengan menggunakan pemancar laser atau LED yang mengirimkan pulsa cahaya searah melalui konduktor pusat. Sinyal di ujung yang lain diterima oleh penerima fotodioda, yang mengubah pulsa cahaya menjadi sinyal listrik yang dapat diproses oleh komputer. Kecepatan transmisi untuk jaringan serat optik berkisar antara 100 Mbit/s hingga 2 Gbit/s. Batas panjang ruas adalah 2 km.

Lapisan Tautan Data

Lapisan Tautan Data(Lapisan Data Link Bahasa Inggris) - lapisan model jaringan OSI, yang dirancang untuk memastikan interaksi jaringan pada tingkat fisik dan mengontrol kesalahan yang mungkin terjadi. Ini mengemas data yang diterima dari lapisan fisik ke dalam bingkai, memeriksa integritasnya, memperbaiki kesalahan jika perlu (mengirim permintaan berulang untuk bingkai yang rusak) dan mengirimkannya ke lapisan jaringan. Lapisan data link dapat berkomunikasi dengan satu atau lebih lapisan fisik, memantau dan mengelola interaksi ini. Spesifikasi IEEE 802 membagi lapisan ini menjadi 2 sublapisan - MAC (Media Access Control) mengatur akses ke media fisik bersama, LLC (Logical Link Control) menyediakan layanan lapisan jaringan.

Sakelar dan jembatan beroperasi pada level ini.

Dalam pemrograman, misalnya, level ini mewakili driver kartu jaringan; dalam sistem operasi terdapat antarmuka perangkat lunak untuk interaksi saluran dan lapisan jaringan satu sama lain; ini bukan level baru, tetapi hanya implementasi model untuk sistem operasi tertentu.

Tugas lapisan data link adalah memastikan interaksi perangkat dalam jaringan lokal dengan mengirimkan blok data khusus yang disebut frame. Selama proses pembentukan, mereka diberikan informasi layanan (header) yang diperlukan untuk pengiriman yang benar ke penerima, dan, sesuai dengan aturan akses ke media transmisi, dikirim ke lapisan fisik.

Saat menerima data dari lapisan PHY, perlu untuk memilih bingkai yang ditujukan untuk perangkat ini, memeriksa kesalahannya, dan mentransfernya ke layanan atau protokol yang dimaksudkan.

Penting untuk dicatat bahwa lapisan tautanlah yang mengirim, menerima, dan mengulangi bingkai jika terjadi tabrakan. Namun lapisan fisik menentukan keadaan lingkungan bersama. Oleh karena itu, proses akses (dengan klarifikasi yang diperlukan) dijelaskan secara rinci pada bab sebelumnya.

Interaksi informasi pada tingkat data link jaringan standar Ethernet, serta pada tingkat fisik, biasanya dibagi menjadi sublevel tambahan yang tidak disediakan oleh standar OSI-7.

LLC (Kontrol Tautan Logis). Tingkat kontrol saluran logis;
MAC (Kontrol Akses Media). Tingkat akses media.

Sublapisan MAC

Dalam ideologi akses ganda ke media Ethernet, transmisi data harus dilaksanakan sesuai dengan prinsip siaran “semua orang ke semua orang” (broadcasting). Hal ini tidak bisa tidak meninggalkan jejaknya pada proses pembentukan dan pengenalan bingkai. Mari kita pertimbangkan struktur frame Ethernet DIX, karena paling sering digunakan untuk mentransmisikan lalu lintas IP.

Untuk mengidentifikasi perangkat, alamat MAC 6-byte digunakan, yang harus ditunjukkan oleh pengirim dalam bingkai yang dikirimkan. Tiga byte teratas mewakili pengidentifikasi produsen peralatan (kode Vendor), tiga byte terbawah mewakili pengidentifikasi perangkat individual.

Pabrikan peralatan bertanggung jawab atas keunikan peralatan tersebut. Dengan pengidentifikasi pabrikan, situasinya menjadi lebih rumit. Ada organisasi khusus dalam IEEE yang mengelola daftar vendor, mengalokasikan rentang alamatnya sendiri untuk masing-masing vendor. Omong-omong, memasukkan entri Anda di sana sama sekali tidak mahal, hanya US 50. Dapat dicatat bahwa pencipta teknologi Ethernet, Xerox dan DEC, masing-masing menempati baris pertama dan terakhir dalam daftar.

Mekanisme seperti itu ada untuk memastikan bahwa alamat fisik perangkat apa pun adalah unik, dan tidak ada situasi kebetulan yang acak di jaringan lokal yang sama.

Perlu dicatat secara khusus bahwa pada sebagian besar adaptor modern, Anda dapat mengatur alamat apa pun secara terprogram. Hal ini menimbulkan ancaman tertentu terhadap pengoperasian jaringan, dan dapat menyebabkan kegagalan fungsi “mistis” yang parah.

Alamat MAC dapat ditulis dalam berbagai bentuk. Yang paling umum digunakan adalah heksadesimal, di mana pasangan byte dipisahkan satu sama lain dengan karakter "-" atau ":". Misalnya, kartu jaringan Realtek yang terpasang di komputer rumah saya memiliki alamat 00:C0:DF:F7:A4:25.

Alamat MAC memungkinkan pengalamatan bingkai siaran tunggal (Unicast), multicast (Multicast) dan (Broadcast).

Pengalamatan tunggal berarti bahwa node sumber meneruskan pesannya hanya ke satu penerima, yang alamatnya ditentukan secara eksplisit.

Dalam mode multicast, frame akan diproses oleh stasiun-stasiun yang memiliki Kode Vendor yang sama dengan pengirim. Tanda pengiriman tersebut adalah “1” dalam bit paling tidak signifikan dari byte tinggi alamat MAC (X1:XX:XX:XX:XX:XX). Format ini cukup nyaman untuk interaksi “bermerek” antar perangkat, namun dalam praktiknya jarang digunakan.

Hal lainnya adalah pesan siaran, di mana alamat penerima dikodekan dengan nilai khusus FF-FF-FF-FF-FF-FF. Paket yang dikirimkan akan diterima dan diproses oleh semua stasiun yang berada di jaringan lokal.

Agar pengiriman berhasil, satu alamat tujuan jelas tidak cukup. Informasi layanan tambahan diperlukan - panjang bidang data, jenis protokol jaringan, dll.

Pembukaan. Terdiri dari 8 byte. Tujuh yang pertama berisi urutan bit siklik yang sama (10101010), yang sangat cocok untuk menyinkronkan transceiver. Yang terakhir (Start-of-frame-delimiter, SFD), 1 byte (10101011), berfungsi sebagai tanda dimulainya bagian informasi dari frame. Bidang ini tidak diperhitungkan saat menentukan panjang bingkai dan tidak dihitung dalam checksum.
Alamat MAC penerima (Alamat Tujuan, DA).
Alamat MAC pengirim (Alamat Sumber, SA). Bit pertama selalu nol.
Bidang panjang atau tipe data (Panjang/Jenis, L/T). Dua byte yang berisi indikasi eksplisit panjang (dalam byte) bidang data dalam bingkai atau menunjukkan tipe data. Di bawah ini, dalam deskripsi LLC, akan ditunjukkan bahwa pengenalan otomatis sederhana terhadap berbagai jenis bingkai dimungkinkan.
Data. Muatan bingkai, data lapisan OSI atas. Dapat memiliki panjang dari 0 hingga 1500 byte.
Untuk mengenali tabrakan dengan benar, diperlukan bingkai minimal 64 byte. Jika field data kurang dari 46 byte, maka frame diisi dengan field Padding.
Checksum (Urutan Pemeriksaan Bingkai, FCS). 4 byte, yang berisi checksum semua bidang informasi dalam frame. Perhitungan dilakukan menggunakan algoritma CRC-32 oleh pengirim dan ditambahkan ke frame. Setelah menerima frame ke dalam buffer, penerima melakukan perhitungan serupa. Jika hasil perhitungan berbeda, kesalahan transmisi diasumsikan dan frame hancur.

Sublapisan LLC

Sublapisan ini menyediakan antarmuka tunggal dengan lapisan atas (jaringan), tidak bergantung pada metode akses yang digunakan. Pada dasarnya, kita dapat mengatakan bahwa ini mendefinisikan struktur logis dari header frame Ethernet.
...

Adaptor jaringan

Adaptor jaringan mengubah paket data menjadi sinyal untuk transmisi melalui jaringan. Selama pembuatan, pabrikan memberikan alamat fisik kepada setiap adaptor jaringan, yang dimasukkan ke dalam chip khusus yang dipasang pada papan adaptor. Di sebagian besar adaptor jaringan, alamat MAC diprogram ke dalam ROM. Saat adaptor diinisialisasi, alamat ini disalin ke dalam RAM komputer. Karena alamat MAC ditentukan oleh adaptor jaringan, ketika adaptor diganti, alamat fisik komputer juga akan berubah; itu akan cocok dengan alamat MAC adaptor jaringan baru.
Misalnya, bayangkan sebuah hotel. Mari kita asumsikan lebih lanjut bahwa kamar 207 memiliki gembok yang dapat dibuka dengan kunci A, dan ruangan 410 memiliki gembok yang dapat dibuka dengan kunci F. Keputusan diambil untuk mengganti gembok di kamar 207 dan 410. Setelah mengganti, kunci A akan membuka ruang 410, dan kunci F akan membuka ruang 207. B Dalam contoh ini, kunci berperan sebagai adaptor jaringan, dan kunci berperan sebagai alamat MAC. Jika adaptor ditukar, alamat MAC juga akan berubah.

PS. bersambung..

------
Dasar-Dasar Jaringan
wiki
nag.ru

Pembagian frekuensi sinyal (saluran)

Mari kita telusuri tahapan utama pembentukan sinyal multisaluran menggunakan pembagian saluran frekuensi (FDM). Pertama, sesuai dengan pesan yang dikirimkan, sinyal utama sebuah saya(T), memiliki spektrum energi , ,…, memodulasi frekuensi subcarrier setiap saluran. Operasi ini dilakukan oleh modulator, , ..., pemancar saluran. Spektrum sinyal saluran yang diperoleh pada keluaran filter frekuensi , , … , masing-masing menempati pita frekuensi , , …, (Gbr. 9.2).


Beras. 9.2. Skema multiplexing frekuensi dan pemisahan saluran

Kami akan berasumsi bahwa setiap pesan akan dikirimkan sebuah saya(T) menempati pita frekuensi saluran HF standar. Selama pembentukan sinyal grup, setiap saluran sinyal S saya(T) pita frekuensi dialokasikan yang tidak tumpang tindih dengan spektrum sinyal lain (Gbr. 9.3). Kemudian total pita frekuensi N-grup saluran akan sama dengan

. (9.8)


Gambar.9.3 Konversi spektrum dalam sistem dengan PDM

Dengan asumsi bahwa modulasi sideband tunggal digunakan dan setiap sinyal saluran menempati pita frekuensi

untuk spektrum sinyal grup yang kita peroleh

. (9.10)

Sinyal grup diubah menjadi sinyal linier dan ditransmisikan sepanjang jalur komunikasi (jalur transmisi). Di sisi penerima, setelah mengubah sinyal linier menjadi sinyal grup, yang terakhir menggunakan filter saluran bandpass F k dengan bandwidth dan demodulator diubah menjadi saluran pesan yang dikirim ke penerima.

Singkatnya, dalam sistem multi-saluran dengan FDM, setiap saluran dialokasikan sebagian dari total bandwidth sinyal baseband. Ke input perangkat penerima Saya- Sinyal saluran aktif secara bersamaan S saya setiap orang N saluran. Menggunakan filter frekuensi F saya hanya frekuensi-frekuensi yang termasuk dalam frekuensi tertentu Saya- saluran.

Karena karakteristik filter saluran bandpass yang tidak sempurna, terjadi interferensi transien timbal balik antar saluran. Untuk mengurangi interferensi ini, perlu diterapkan interval frekuensi pelindung antar saluran.

Dengan demikian

Artinya sistem FDM secara efektif hanya menggunakan sekitar 80% bandwidth jalur transmisi. Selain itu, perlu untuk memastikan tingkat linearitas yang sangat tinggi dari seluruh jalur grup.

Pembagian waktu sinyal (saluran)

Dengan metode pemisahan saluran sementara (TCS), jalur grup menggunakan sakelar pemancar sinkron ( Ke jalur) dan penerima ( K pr) disediakan secara bergantian untuk mengirimkan sinyal dari setiap saluran sistem multi-saluran. (Dalam peralatan modern, komutator mekanis praktis tidak digunakan. Sebaliknya, komutator elektronik digunakan, dibuat, misalnya, pada register geser.) Dengan TRC, sinyal saluran pertama ditransmisikan, lalu saluran berikutnya, dan seterusnya. ke saluran terakhir berdasarkan nomor N, setelah itu saluran pertama dihubungkan kembali, dan proses diulangi pada frekuensi sampling (Gbr. 9.4).

Urutan pulsa termodulasi waktu-tidak tumpang tindih digunakan sebagai sinyal saluran dalam sistem TRC Duduk); kumpulan pulsa saluran – sinyal grup S G ( T) ditransmisikan melalui jalur komunikasi. Tindakan saklar di sisi penerima K pr dapat diidentifikasi dengan kunci yang menghubungkan saluran ke penerima Saya-saluran hanya selama durasi pulsa Saya saluran ke- (“filter sementara” F saya). Setelah demodulasi pesan sebuah saya(T) datang ke Saya penerima ke-.

Untuk pengoperasian normal sistem multisaluran dengan sistem kendali radio digital, diperlukan pengoperasian sakelar yang sinkron pada sisi pemancar dan penerima. Seringkali, untuk tujuan ini, salah satu saluran digunakan untuk transmisi pulsa sinkronisasi khusus untuk operasi terkoordinasi waktu Ke jalur Dan Ke jalan.


Beras. 9.5. Pembagian waktu

dua sinyal dengan AIM

Pada Gambar. Gambar 9.5 menunjukkan diagram waktu sistem dua saluran dengan AIM. Pembawa pesan di sini adalah rangkaian pulsa dengan suatu titik

, (9.12)

tiba di modulator pulsa (PM) dari generator pulsa jam (GTI). Sinyal grup (Gbr. 9.5,a) dikirim ke sakelar. Yang terakhir ini memainkan peran filter atau sakelar parametrik "sementara", yang fungsi transfernya . (Gbr. 9.5, b) berubah serentak (dengan periode) dan sefase dengan perubahan fungsi transfer:

(9.13)

Ini berarti hanya ID detektor pulsa ke- yang terhubung ke jalur transmisi dalam setiap interval waktu. Pesan yang diterima sebagai hasil deteksi dikirim ke penerima pesan PS-.

Operator, menggambarkan pengoperasian filter kunci, memotong interval dari sinyal yang mengikuti periode dan membuang sisa sinyal.

Di sini, seperti sebelumnya, ini berarti interval di mana sinyal dari sumber ditransmisikan.

Dalam pemisahan waktu, saling campur tangan terutama disebabkan oleh dua alasan. Yang pertama adalah distorsi linier, yang timbul karena terbatasnya pita frekuensi dan ketidaksempurnaan karakteristik frekuensi amplitudo dan frekuensi fase dari sistem komunikasi yang layak secara fisik, melanggar sifat sinyal yang berdenyut. Memang, jika, ketika mentransmisikan pulsa termodulasi dengan durasi terbatas, kita membatasi spektrumnya, maka pulsa akan “menyebar” dan alih-alih pulsa dengan durasi terbatas kita akan mendapatkan proses yang diperpanjang tanpa batas dalam waktu. Ketika sinyal dipisahkan untuk sementara, hal ini akan menyebabkan pulsa dari satu saluran tumpang tindih dengan pulsa saluran lainnya. Dengan kata lain, terjadi interferensi saling crosstalk atau intersimbol antar saluran. Selain itu, interferensi timbal balik dapat timbul karena sinkronisasi pulsa clock yang tidak sempurna di sisi pengirim dan penerima.

Untuk mengurangi tingkat interferensi timbal balik, perlu diperkenalkan interval waktu “perlindungan”, yang sesuai dengan beberapa perluasan spektrum sinyal. Jadi, dalam sistem telepon multisaluran, bandwidth frekuensi yang ditransmisikan secara efektif = 3100 Hz; sesuai dengan teorema Kotelnikov, nilai minimum = 2 = 6200 Hz. Namun, dalam sistem nyata, laju pengulangan pulsa dipilih dengan margin tertentu: = 8 kHz. Untuk mentransmisikan pulsa tersebut dalam mode saluran tunggal, diperlukan pita frekuensi minimal 4 kHz. Dengan pemisahan saluran terhadap waktu, sinyal dari setiap saluran menempati pita frekuensi yang sama, ditentukan dalam kondisi ideal menurut teorema Kotelnikov dari relasi (tanpa memperhitungkan saluran sinkronisasi)

, (9.14)

Di mana , yang sama dengan total bandwidth sistem dalam pembagian frekuensi.

Meskipun secara teoritis FDM dan FDM setara dalam hal efisiensi penggunaan spektrum frekuensi, dalam kondisi nyata, sistem FDM terasa lebih rendah daripada FDM dalam indikator ini karena sulitnya mengurangi tingkat interferensi timbal balik saat memisahkan sinyal. Pada saat yang sama, keuntungan yang tidak dapat disangkal dari TRC adalah pengurangan tingkat interferensi yang berasal dari nonlinier karena perbedaan waktu aksi pulsa dari saluran yang berbeda; dalam sistem TRC, faktor puncaknya lebih rendah. Penting juga bahwa peralatan MVR jauh lebih sederhana dibandingkan peralatan CDM. Penerapan VRC yang paling luas adalah pada sistem digital dengan PCM.