Topologi Jaringan

Pengertian

Topologi jaringan adalah suatu cara menghubungkan perangkat telekomunikasi satu dengan yang lainnya sehingga membentuk jaringan. Dalam suatu jaringan telekomunikasi,  jenis topologi yang dipilih akan mempengaruhi kecepatan komunikasi. Untuk itu maka perlu dicermati kelebihan/keuntungan dan kekurangan/kerugian dari masing - masing topologi berdasarkan karak teristiknya. 

Jenis Topologi

1. Topologi Bus
Topologi bus disebut sebagai topologi backbone, dimana ada sebuah kabel coaxial yang dibentang kemudian beberapa komputer dihubungkan pada kabel tersebut.

• Satu kabel media transmisi dibentang  dari  ujung  ke  ujung,  kemudian  kedua  ujung  ditutup dengan “terminator” atau terminating-resistance. 
• Pada titik tertentu diadakan sambungan (tap) untuk setiap terminal. 
• Wujud dari tap ini bisa berupa “kabel transceiver” bila digunakan “thick coax” sebagai media transmisi. 
• Atau berupa “BNC T-connector” bila digunakan “thin coax” sebagai media transmisi. 
• Atau berupa konektor “RJ-45” dan “hub” bila digunakan kabel UTP. 
• Transmisi  data  dalam  kabel  bersifat “full  duplex”,  dan  sifatnya“broadcast”, semua terminal bisa menerima transmisi data. 

• Suatu protokol akan mengatur transmisi dan penerimaan data, yaitu Protokol Ethernet atau CSMA/CD.
• Pemakaian kabel coax (10Base5 dan 10Base2) telah distandarisasi dalam IEEE 802.3, yaitu sbb: 

10Base5                      10Base2

Rate Data                                10 Mbps                       10 Mbps

Panjang / segmen                  500 m                           185 m

Rentang Max                          2500 m                         1000 m

Tap / segmen                         100                               30

Jarak per Tap                         2.5 m                            0.5 m

Diameter kabel                       1 cm                             0.5 cm

• Melihat bahwa pada setiap segmen (bentang) kabel ada batasnya maka diperlukan “Repeater”   untuk   menyambungkan   segmen-segmen kabel. 

Karakteristik Topologi BUS

1.  Node - node dihubungkan secara serial sepanjang kabel, dan pada kedua ujung kabel ditutup dengan terminator.
2. Sangat sederhana dalam instalasi
3. Sangat ekonomis dalam biaya.
4. Paket-paket data saling bersimpangan pada suatu kabel
5. Tidak diperlukan hub, yang banyak diperlukan adalah Tconnector pada setiap Ethernet card.
6. Problem  yang  sering  terjadi  adalah  jika  salah  satu  node  rusak, aka jaringan  keseluruhan  dapat  down,  sehingga  seluruh  node tidak  bisa  berkomunikasi  dalam jaringan tersebut

Keuntungan Topologi BUS

1. Topologi yang sederhana
2. Kabel  yang  digunakan  sedikit  untuk  menghubungkan  komputer- komputer  atau peralatan-peralatan yang lain
3. Biayanya lebih murah dibandingkan dengan susunan pengkabelan yang lain.
4. Cukup mudah apabila kita ingin memperluas jaringan pada topologi bus.

Kerugian Topologi BUS 

1. Traffic (lalu lintas) yang padat akan sangat memperlambat bus.
2. Setiap  barrel  connector  yang  digunakan  sebagai  penghubung memperlemah  sinyal elektrik yang dikirimkan, dan kebanyakan akan menghalangi sinyal untuk dapat diterima dengan benar.
3. Sangat sulit untuk melakukan troubleshoot pada bus.
4. Lebih lambat dibandingkan dengan topologi yang lain. 

2. Topologi Star

Topologi star digunakan dalam jaringan yang padat, ketika endpoint dapat dicapai langsung dari lokasi pusat, kebutuhan untuk perluasan jaringan, dan membutuhkan kehandalan yang tinggi. Topologi ini merupakan susunan yang menggunakan lebih banyak kabel daripada bus dan karena semua komputer dan perangkat terhubung ke central point. Jadi bila ada salah satu komputer atau perangkat yang mengalami kerusakan maka tidak akan mempengaruhi yang lainnya (jaringan). 

Prinsip kerja Jaringan STAR

Setiap  komputer  dalam  jaringan  bintang  berkomunikasi  dengan central hub yang    mengirimkan    kembali    pesan    ke    semua    komputer (dalam broadcast  star  network)  atau  hanya  ke  komputer  yang  dituju (dalam switched  star  network). Hub dalambroadcast  star  network dapat menjadi aktif ataupun pasif. Active hubmemperbaharui sinyal elektrik yang diterima   dan   mengirimkannya   ke   semua   komputer   yang   terhubung ke hub. Hub tipe tersebut sering disebut juga denganmultiport repeater. 

Jika  kita  menggunakan hub memiliki 32 port,  dengan  seluruhport terisi, maka collision akan   sering   terjadi   yang   akan   mengakibatkan   kinerja jaringan   menurun.   Untuk   menghindari   hal   tersebut   kita   bisa menggunakanswitch yang memiliki kemampuan untuk menentukan jalur
tujuan   data. Active   hub dan switch membutuhkan   tenaga   listrik   untuk menjalankannya. Pasisive hub, seperti wiring panel atau blok punch-down, hanya   berfungsi   sebagai   titik  koneksi (connection   point)   dan   tidak melakukan penguatan sinyal atau memperbaharui sinyal. Passive hub tidak membutuhkan tenaga listrik untuk menjalankannya. 

Kelebihan Topologi Star 

1. Karena setiap komponen dihubungkan langsung ke simpul pusat maka pengelolaan menjadi mudah
2. Kegagalan komunikasi mudah ditelusuri.
3. Kegagalan pada satu komponen/terminal tidak mempengaruhi komunikasi terminal lain.
4. Kontrol terpusat sehingga memudahkan dalam deteksi dan isolasi  kesalahan serta memudahkan pengelolaan jaringan.

Kekurangan Topologi Star

1. Kegagalan pusat kontrol (simpul pusat) memutuskan semua komunikasi
2. Bila yang digunakan sebagai pusat kontrol adalah HUB maka kecepatan akan berkurang sesuai dengan penambahan komputer, semakin banyak semakin lambat.
3. Boros dalam penggunaan kabel
4. Kondisi HUB harus tetap dalam kondisi baik, kerusakan HUB 
5.  berakibat lumpuhnya seluruh link dalam jaringan sehingga computer tidak dapat saling berkomunikasi. 

3. Topologi Extended Star

Topologi yang sama dengan topologi star. Tetapi dalamextended star, memiliki satu atau lebih repeater dalam satu node pusat dan jangkauannya lebih panjang dibandingkan topologi star. 

Disamping itu topologi extended (topologi extended star) merupakan perkembangan lanjutan dari topologi star dimana karakteristiknya tidak jauh berbeda dengan topologi star,yaitu: 

1. Setiap node berkomunikasi langsung dengan sub node, sedangkan sub node berkomunikasi dengan central node. traffic data mengalir dari node ke sub node lalu diteruskan ke central node dan kembali lagi.

2. Digunakan pada jaringan yang besar dan membutuhkan penghubung yang banyak atau melebihi dari kapasitas maksimal penghubung.

3. Jika satu kabel sub node terputus maka sub node yang lainnya tidak terganggu, tetap apabila central node terputus maka semua node disetiap sub node akan terputus

4.  Tidak dapat digunakan pada kabel yang “lower grade” karena hanya menghandel satu traffic node, karena untuk berkomunikasi antara satu node ke node lainya membutuhkan beberapa kali hops

4. Topologi Mesh

Topologi jaringan mesh ini menerapkan hubungan antar sentral secara penuh. Banyaknya saluran ini harus disiapkan guna membentuk suatu jaringan topologi mesh yaitu jumlah sentral dikurangi 1 (n-1, dengan n adalah jumlah sentral). Tingkat kesulitan yang terdapat pada topologi jaringan mesh ini sebanding  dengan  meningkatnya  jumlah  sentral  yang  terpasang.

Ciri-ciri dari topologi Jaringan Mesh 

Konsep Internet Tidak ada client server, semuanya bisa bertindak sebagai client dan server Peer to peer Bentuk mesh yang paling sederhana adalah array dua dimensi tempat masing-masing simpul saling terhubung dengan keempat tetangganya. Diameter komunikasi sebuah mesh yang sederhana adalah 2 (n1) Koneksi wraparraound pada bagian-bagian ujung akan mengurangi ukuran diameter menjadi 2 ( n/s ). Topologi Mesh ini cocok untuk hal-hal yang berkaitan dengan algoritma yang berorientasi matriks.

Karakteristik Topologi MESH

1. Topologi  mesh  memiliki  hubungan  yang  berlebihan  antara  peralatan-peralatan  yang ada.
2. Susunannya pada setiap peralatan yang ada didalam jaringan saling terhubung satu sama lain.
3. jika jumlah peralatan yang terhubung sangat banyak, tentunya ini akan sangat  sulit  sekali  untuk  dikendalikan  dibandingkan  hanya  sedikit peralatan saja yang terhubung.

Keuntungan Topologi MESH

1. Keuntungan   utama   dari   penggunaan   topologi   mesh   adalah   fault tolerance.
2. Terjaminnya kapasitas channel komunikasi, karena memiliki hubungan yang berlebih.
3. Relatif lebih mudah untuk dilakukan troubleshoot. 

Kerugian Topologi MESH

1. Sulitnya pada saat melakukan instalasi dan melakukan konfigurasi ulang  saat jumlah komputer dan peralatan-peralatan yang terhubung semakin  meningkat jumlahnya.
2. Biaya yang besar untuk memelihara hubungan yang berlebih.

5. Topologi Hirarki

Berbentuk seperti pohon bercabang yang terditi dari komputer induk (host) yang hungkan dengan simpul atau node lain secara berjenjang, jenjang  yang  lebih  tinggi  berfungsi  sebagai  pengetur  kerja  jenjang dibawahnya, biasanya topologi ini digunakan oleh perusahaan besar atau lembaga besar yang mempunyai beberapa cabang daerah, sehingga data dari pusat bisa didistribusikan ke cabang atau sebaliknya. 

Penggunakan jaringan hirarki

Model jaringan hirarki dipilih untuk mendisain suatu jaringan LAN karena mudah  digunakan  untuk  mengolah  dan  memperluas  suatu  jaringan sehingga dapat mempermudah pembentukan jaringan tersebut.

Bentuk model jaringan hirarki

Desain jaringan hirarkis membagi jaringan menjadi beberapa lapisan yang menyerupai  bentuk  pohon.  Setiap  lapisan  menyediakan  fungsi-fungsi tertentu yang mendefinisikan perannya dalam jaringan secara keseluruhan. Dengan memisahkan berbagai fungsi-fungsi yang ada di jaringan, maka
jaringan  menjadi  desain  modular,  yang  memfasilitasi  skalabilitas  dan performa.Topologi hirarki terdiri dari tiga layer, yaitu : 

1.Access Layer

Antarmuka layer access dengan perangkat akhir, seperti PC, printer, dan IP  telepon,  untuk  menyediakan  akses  ke  semua  jaringan.  layer  ini menyediakan aksess jaringan untuk user/workgroup dan mengontrol akses dan end user local ke Internetwork. Sering di sebut juga desktop layer. Resource yang paling dibutuhkan oleh user akan disediakan secara local. Kelanjutan penggunaan access list dan filter, tempat pembuatan collision domain yang terpisah (segmentasi). Teknologi seperti Ethernet switching tampak pada layer ini serta menjadi tempat dilakukannya routing statis. Layer ini dapat menghubungkan router, switch, bridge, hubs, dan jalur akses  nirkabel.  Tujuan  utama  dari  layer  access  adalah  menyediakan sarana untuk menghubungkan perangkat ke jaringan dan mengendalikan perangkat yang diizinkan berkomunikasi pada jaringan. ACCESS Layer Features

   1. Port keamanan 

   2. VLANs

   3. Fast Ethernet/Gigabit Ethernet

   4. Power over Ethernet (PoE) 

   5. Link aggregation

   6. Quality of Service (QoS)

2.Distribution Layer

Layer distribusi teragregasi data yang diterima dari layer access aktif sebelum dikirim ke core layer untuk routing ke tujuan akhir. Layer distribusi mengontrol arus lalu lintas jaringan dengan pengawasan dan perencanaan broadcast domain yang dilakukan oleh fungsi routing antara virtual LANs (VLANs)  ditetapkan  pada  access  layer.  VLANs  memungkinkan  untuk mengelompokkan lalu lintas pada switch ke subnetworks yang terpisah. fungsi utamanya adalah routing, filtering, akses, WAN, dan menentukan akses core layer jika diperlukan DISTRIBUTION Layer Features 

   1. Layer 3 Support

   2. High forwarding rate

   3. Gigabit Ethernet/10Gigabit Ethernet 

   4. Redundant components

   5. Security policies/Access Control Lists 

   6. Link Aggregation

   7. QoS 

3.Core Layer

Core Layer desain hirarkis adalah backbone kecepatan tinggi dari internetwork. Core Layer ini penting untuk interconnectivity antara perangkat layer distribusi, sehingga sangat penting untuk core yang ketersediaan dan redudansi. Area core juga dapat melakukan koneksi ke Internet. Aggregasi core lalu lintas dari semua lapisan distribusi perangkat, sehingga harus mampu meneruskan sejumlah data yang besar dengan cepat. layer ini bertanggung jawab untuk mengirim trafik secara tepat dan andal, Tujuannya hanyalah men-switch traffic secepat mungkin (dipengaruhi oleh kecepatan dan latency). CORE Layer Features :

1. Layer 3 Support

2. Very high forwarding rate

3. Gigabit Ethernet/10Gigabit Ethernet 

4. Redundant components

5. Link Aggregation

6. QoS

Keuntungan Jaringan Hierarki :

1.  Scalability : jaringan hierarki dapat diperluas/dikembangkan secara lebih mudah 

2.  Redundancy : menjamin ketersediaan jalur pada level core dan distribution

3.  Performance :  performa switch pada layer core dan distributionlebih handal (link aggregation)

4.  Security : port keamanan pada level access dan aturan pada leveldistribution membuat jaringan lebih aman

5.  Manageability : konsistensi antar switch pada tiap level membuat manajemen menjadi lebih mudah

6.  Maintainability : modularitas desain hirarki mengijinkan jaringan dibagi-bagi tanpa menambah kerumitan

Prinsip Desain Jaringan Hierarki

• Network Diameter : jumlah switch dalam suatu jalur pengiriman antara dua titik device .
• Bandwidth Aggregation : bagaimana mengimplementasikan kombinasi beberapa jalur diantara dua switch ke dalam satu logical link
• Redundant Links : digunakan untuk menjamin ketersediaan jaringan melalui beberapa jalur yang mungkin

Kelebihan

1.  Data terpusat secara hirarki sehingga manajeman data lebih baik dan mudah

2.  Terkontrol; Mudah dikembangkan menjadi jaringan yang lebih luas;

Kekurangan

1.  Komputer di bawahnya tidak dapat dioprasikan apabila kabel pada komputer tingkat atasnya terputus.

2.  Dapat terjadi tabrakan file (collision)