1 / 90

Rangkaian Perhubungan Data

Rangkaian Perhubungan Data. BAB 13 Teknoloji LAN (Local Area Network Technology). Aplikasi (Penggunaan) LAN (1). Untuk penyambungan antara Entiti/PC dalam kawasan “Kecil” Murah Kadar data terhad Untuk Rangkaian Kawasan Penyimpanan (Storage Area Networks)

neo
Download Presentation

Rangkaian Perhubungan Data

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript


  1. Rangkaian Perhubungan Data BAB 13 Teknoloji LAN (Local Area Network Technology)

  2. Aplikasi (Penggunaan) LAN (1) • Untuk penyambungan antara Entiti/PC dalam kawasan “Kecil” • Murah • Kadar data terhad • Untuk Rangkaian Kawasan Penyimpanan (Storage Area Networks) • Menyambungkan sistem2 yang besar (File Server & Printer Server, Web Server, Database Server dll) • Mestilah mempunyai kadar data yang tinggi • Kelajuan antaramuka yang tinggi (High speed interface) • Capaian tertabur (Distributed Access) • Jarak yang terhad • Jumlah peranti yang terhad

  3. Aplikasi (Penggunaan) LAN (2) • Rangkaian pejabat kelajuan tinggi (High speed office networks) • Pemprosesan imej (Desktop image processing, fail-fail imej seperti Autocad) • Penyimpanan tempatan berkapasiti tinggi (High capacity local storage/Database) contoh fail-fail homepage, fail-fail pelajar, kakitangan dsb. • Tulang-Belakang LAN (Backbone LAN) • Penyambungan antara kelajuan rendah LAN2 tempatan • Keboleh-harapan yang tinggi (Reliability) • Berkapasiti tinggi • Penjimatan kos

  4. Senibina LAN (LAN Architecture) Terdiri dari : Senibina Protokol (Protocol Architecture) • Topologi (Topologies) • Kawalan Capaian Media (Medium Access Control/MAC) • Kawalan Talian Lojikal (Logical Link Control)

  5. Senibina Protokol (Protocol Architecture) • Hanya berkaitan dgn lapisan bawah model OSI sahaja • Model rujukan ialah IEEE 802 Terdiri dari 3 Lapisan : 1. Lapisan Fizikal (Physical) 2. Lapisan Logical link control (LLC) 3. Lapisan Media access control (MAC)

  6. Perbandingan IEEE 802 v OSI

  7. OSI IEEE 802 Network layer Network layer 802.2 Logical link control LLC Data link layer 802.11 Wireless LAN Other LANs 802.3 CSMA-CD 802.5 Token Ring MAC Physical layer Various physical layers Physical layer Sub-Lapisan MAC

  8. Lapisan 802 - Fizikal • Fungsi-fungsi lapisan fizikal: • Mengkod & Menyahkod data (Encoding/decoding) • Permulaan penjanaan/pembuangan (preamble generation/removal) • Penghantaran & Penerimaan Bit (Bit transmission/reception) • Sebagai Media Penghantaran & Topoloji (Transmission medium and topology)

  9. Lapisan 802 -Logical Link Control • Fungsi-fungsi LLC: • Antaramuka ke lapisan diatasnya (Interface to Higher Levels) • Bertanggungjawab keatas Kawalan Aliran & Ralat (Flow and Error Control) • TIGA servis disediakan oleh LLC: 1. Servis tanpa sambungan & tanpa acknowlegde (Unacknowledged connectionless service) ~ sama spt datagram 2. Servis Mod-sambungan (Connection mode service) 3. Servis Tanpa-sambungan berserta acknowledge (Acknowledged connectionless service)

  10. Lapisan 802 -Medium Access Control • Fungsi-fungsi MAC: • Menggabungkan data ke dalam bentuk frame yg mempunyai alamat & pengesan ralat • Memecahkan frame melalui • Pengenalan Alamat (Address recognition) • Pengesanan ralat (Error detection) • Mengawal hak capaian oleh pengguna/entiti dalam media penghantaran • Untuk LLC yang sama ada beberapa pilihan MAC (token ring, CSMA/CA, CSMA/CD dll)

  11. Konteks Protocol LAN TRANSPORT IP DATALINK

  12. Topoloji-Topoloji Umum • Pokok (Tree) • Bas (Bus) • Cincin (Ring) • Bintang (Star)

  13. Bentuk-bentuk Topoloji LAN

  14. Bas & Pokok (BUS & TREE) • Media Pelbagai titik (Multipoint medium) • Penghantaran data melalui media • Didengar oleh semua stesen • Perlu kenalpasti stesen sasaran • Setiap stesen punyai alamat yg. Unik • Sambungan adalah ‘Full duplex’ antara stesen & tap • Utk benarkan penghantaran & penerimaan • Perlu kepada kawalan penghantaran (regulate transmission) utk • elak pertembungan frame (collisions) • elak hogging • Terminator perlu untuk serap frame disetiap penghujung media

  15. Penghantaran Frame - Bus LAN terminator

  16. Topologi Cincin (Ring Topology) • Repeater2 disambung secara ‘closed loop’ dgn stesen • Data diterima pada satu talian & satu talian lagi utk hantar data • Talian-talian (Links) antara Repeater adalah unidirectional • Stesen disambung ke Repeater • Data dalam bentuk frames • Berputar melalui semua stesen • Destinasi pastikan alamat & salin frame • Frame berputar semula ke sumber dan frame dimusnahkan oleh sumber • MAC tentukan bila stesen boleh masukkan frame

  17. Penghantaran Frame dalam LAN Cincin

  18. Topologi Bintang (Star Topology) • Setiap stesen disambung terus ke Nod Pusat (Central Node) • Biasanya dgn 2 talian ‘point to point’ • Nod Pusat mempunyai kebolehan utk ‘broadcast’ data/frame • Secara Fizikal bintang (star), secara lojik bas (bus) • Hanya satu stesen boleh hantar frame pada satu ketika/masa • Nod Pusat berfungsi sebagai suis frame

  19. Medium Access Control (MAC) • 2 ciri-ciri MAC • Berdasarkan • 1) Lokasi • Samada BerPusat (Central) • Kawalan yang lebih kuat • Capaian yang mudah ke stesen • Tidak ada masalah utk co-ordination • Satu titik kegagalan (Single point of failure) • Tapi, boleh menyebabkan ‘bottleneck’ • Secara tertabur (Distributed) • Sistem yang mudah diimplemtasikan • Kebolehupayaan yang tinggi • 2) Kaedah • Synchronous • Kapasiti yang tetap utk satu sambungan (TDM,FDM) • Asynchronous • Berdasarkan respond dari stesen

  20. Kaedah Sistem Asynchronous • 1. Round robin (cth. Token Bus, Token Ring) • Bagus utk stesen yg sentiasa ada data yang hendak dihantar • 2. Reservation (cth. DQDB) • Bagus untuk aliran trafik yang tetap • 3. Contention (cth. CSMA, CSMA/CD, CSMA-CA (Wi-FI)) • Bagus utk ‘bursty traffic’ • Semua stesen akan cuba menghantar data • Kawalan Secara tertabur (Distributed) • Mudah diimplementasikan • Efisyen utk trafik yang medium • Tidak bagus utk beban trafik yg tinggi

  21. Format Frame MAC (PDU Frame) • Lapisan MAC terima data dari lapisan LLC & bertanggungjawab untuk fungsi dalam MAC kemudian hantar data; format frame mengandungi • Kawalan MAC (MAC Control) • Alamat destinasi MAC • Alamat sumber MAC • Jenis LLC • CRC • i) Lapisan MAC kesan ralat & musnahkan frame • ii) LLC hantar-semula frame yang rosak & yg tak sampai (tambahan) • Dalam OSI i) & ii) digabungkan dalam satu lapisan (dalam Data Link Layer)

  22. LLC (Logical Link Control ) • B’tanggung jawab ke atas penghantaran PDU pada tahap-talian (link-level PDU) antara 2 entiti/stesen tanpa suis perantara (intermediate switch) • Mestilah boleh ‘support’ multiaccess, shared medium • Addressing terlibat dlm menspesifikasikan LLC antara sumber & destinasi pengguna • Alamat LLC pengguna dirujuk sebagai ‘service access points’ (SAP) untuk OSI dan ‘port’ untuk TCP/IP • Biasanya protokol tahap tinggi (higher level protocol) ~ iaitu aplikasi pengguna

  23. Servis2 LLC • LLC memspesifikkan mekanisma untuk addressing pada setiap stesen & mengawal pertukaran data antara 2 pengguna : • Format & operasi berdasarkan Protokol HDLC • TIGA servis disediakan oleh LLC: 1. Servis tanpa sambungan & tanpa acknowlegde (Unacknowledged connectionless service) ~ sama spt datagram 2. Servis Mod-sambungan (Connection mode service) 3. Servis Tanpa-sambungan berserta acknowledge (Acknowledged connectionless service) • Operasi LLC hampir sama spt. TCP/UDP

  24. Protokol LLC • Dimodelkan berdasarkan HDLC - (ingat lagi ABM!!, ARM !!) • Asynchronous balanced mode (ABM) utk bantu Servis Mod-Sambungan LLC • Unnumbered information PDUs utk bantu Servis Tanpa-sambungan berserta acknowledge (Type 1) • LLC membenarkan Multiplexing mengggunakan LSAP (LLC Service Access Points) • Lebih lanjut baca Stalling ms 439.

  25. Format Frame Tipikal (biasa)

  26. LAN Bas (Bus LANs) • Pengimbangan Isyarat (Signal balancing) • Isyarat mestilah mempunyai kekuatan yang cukup untuk penerima mengesan • SNR yang berpatutan • Tidak terlalu kuat agar tidak ‘overload’ pemancar • Biasanya rangkaian dibahagi2kan kepada beberapa segmen • Segmen talian sediakan penguat (amplifier) atau pengulang (repeater)

  27. Media Penghantaran • Twisted pair • Tidak praktikal utk ‘shared bus’ pada kadar data yg tinggi • Baseband coaxial cable/unshielded twisted pair • Digunakan dalam Ethernet • Broadband coaxial cable • Tak/Jarang digunakan lagi • Optical fiber • Mahal (biasanya utk backbone) • Jarang digunakan-kecuali utk kadar data yg tinggi

  28. Baseband Coaxial Cable • Menggunakan isyarat digital • Pengkodan Manchester atau Differential • Seluruh spektrum frekuensi (pada media) digunakan • Satu saluran utk satu kabel (Single channel on cable) • Bi-directional • Jarak dalam beberapa kilometer • Ethernet (802.3) dgn kelajuan 10Mbps • Rintangan kabel 50 ohm (kabel UTP adalah yang biasa digunakan • Kini 1Gbps (GE), dalam proses 10Gbps (kabel UTP digunakan)

  29. 10Base5untuk Coaxial cable • Ethernet & 802.3 asalnya guna 0.4 inci diameter kabel pada kelajuan 10Mbps • Panjang maksimum 500m • Jarak antara setiap tap ialah 2.5m • Pantulan sama fasa mestilah dipastikan tidak berlaku dari tap • Maksimum 100 tap

  30. 10Base2 • Cheapernet (lebih murah dari 10Base5) • Kabel 0.25 inci • Lebih fleksibel • Mudah dipasang/kendali • Peranti electronik murah • Attenuation tinggi • Kekebalan rendah terhadap hingar • Maksimum tap (30) • Jarak (185m)

  31. Pengulang (Repeaters) • Diperlukan apabila jumlah stesen telah capai maksimum (~ untuk besarkan rangkaian) • Boleh menghantar isyarat pada 2 arah • Diperlukan untuk menyambungkan 2 segmen kabel • Tiada buffering, jika 2 stesen dari 2 segmen berasingan menghantar paket pada waktu yg sama, paket mungkin akan bertembung • Oleh itu hanya satu pengulang untuk 2 segmen

  32. Konfigurasi Baseband (Tradisional)

  33. LAN Cincin • Setiap Pengulang (Repeater) antara 2 segmen melalui talian penghantaran satu-hala (unidirectional transmission links) • Data dipindahkan bit demi bit daripada satu pengulang dgn pengulang • Pengulang menjana-semula (regenerates) & hantar-semula (retransmits) setiap bit • Pengulang melaksanakan operasi memasukkan, menerima & memusnahkan data (data insertion, reception & data removal) • Pengulang sebagai salah satu titik sambungan (attachment point) • Paket akan dimusnahkan oleh penghantar selepas paket melalui satu pusingan

  34. 3 Keadaan Pengulang Cincin

  35. Fungsi semasa keadaan Listen • Imbas bit yang melaluinya samada corak bit-bit tersebut menyamai : • Alamat stesen yg bersambungan dgnnya • Atau bit tersebut ialah token • Salin bit yang sampai dan hantar ke stesen yg bersambungan dgnnya • Ubahsuai bit (di dalam frame) semasa ia sampai • cth untuk memberitahu bahawa paket telah disalin (ACK)

  36. Fungsi semasa keadaan Transmit • Ketika ini stesen mempunyai data yang hendak dihantar • Pengulang juga mempunyai kebenaran (permission) • Pengulang akan menghantar bit-bit dari stesen tersebut ke talian keluaran

  37. Keadaan Bypass • Isyarat merambat melepasi pengulang tanpa lengahan • Keadaan dimana tiada data yang hendak dihantar oleh stesen (biasanya stesen rosak) • Dalam keadaan ini Pengulang tidak perlu periksa frame

  38. Media Cincin • Biasa digunakan • Twisted pair • Baseband coaxial • Fiber optic

  39. Masalah Topologi Cincin • Rangkaian tidak akan berfungsi • Jika salah satu talian terputus atau • Kerosakan pada Pengulang • Penambahan Pengulang sukar - perlu tahu Pengulang yang bersebelahan • Masalah di atas boleh diatasi dengan guna senibina bintang-cincin (star-ring architecture)

  40. Binaan Bintang-Cincin (Star- Ring) • Masukkan semua talian Pengulang kepada satu tempat • Dengan menggunakan Concentrator • Secara tak langsung menyediakan capaian berpusat oleh semua talian • Cara ini mudah utk kesan kerosakan • Penambahan Pengulang boleh dilakukan dgn mudah • Wb/pun senibina ini perlu kabel yang panjang (kos lebih sedikit) • Jika terdapat lebih dari satu rangkaian cincin Bridge/Repeater digunakan

  41. LAN Bintang • Sejak kebelakangan ini kabel UTP sangat popular • Kos pemasangan yang minimum • Setiap kabel UTP disambung ke Hub Aktif secara berpusat • 2 talian (satu kabel UTP sekurang2nya ada 2 pasangan wayar) untuk isyarat • Hantar & Terima (Transmit and receive) • Fungsi Hub; ulang isyarat masukan kepada semua talian keluaran • Panjang kabel maksimum ~ 100m • Gentian optik ~ 500m

  42. Topologi Bintang 2 Tahap

  43. Hub & Suis • Shared Medium Hub • Hub Berpusat (Central Hub) • Hub akan menerima isyarat dari slah satu port dan siarlan (broadcast) ke port yg lain • Satu entiti/stesen boleh hantar dalam satu ketika (Ethernet & Token Ring) • 10Mbps LAN, total capacity is 10Mbps • Switched LAN Hub • Hub berfungsi sebagai suis • Frame yang sampai pada mana2 port akan di”suis”kan ke port yang berkenaan sahaja • Port yang lain boleh digunakan oleh entiti yang lain • Cara ini akan menambahkan kapasiti kepada 20Mbps

  44. Hub Tersuis (Switched Hubs) • Setiap peranti ada kapasiti laluan yang didedikasikan (dedicated capacity) • Mudah utk unjuran (Scales well) • 2 jenis Hub Tersuis (Switched Hub) I) Store and Forward switch • Terima masukan, buffer utk seketika & hantar keluar II) Cut Through switch • Frame sampai periksa alamat dan terus hantar ke keluaran • Masalah - mungkin frame yang rosak yg dihantar keluar

  45. Hub & Suis TOPOLOJI BAS TOPOLOJI Bintang

  46. POP KUIZ • Soalan??? • Macamana Suis tahu dimana entiti berada pada port ?? • Alamat apakah yang digunakan??? • Lapisan OSI yang mana operasi ini dilaksanakan?? • HUB dah tak jual, kini SUIS lebih popular dan banyak dipasaran !!! Kenapa??

  47. LAN Tanpa Wayar (Wireless LANs) • Mudahalih (Mobility) • Fleksibel (Flexibility) • Sesuai utk kawasan yg sukar untuk buat pendawaian (hard to wire areas) • Dapat mengurangkan kos pendawaian (Reduced cost of wireless systems) • Rangkaian Sementara (Ad-Hoc) • Contoh: WI-FI

  48. Aplikasi Wireless LAN (1) • Sebagai sambungan LAN (LAN Extension) kepada LAN yang sedia ada • Penyambungan antara bangunan (Cross building interconnection) • Capaian Nomadic (Capaian dari mana-mana tempat) • Sebagai Rangkaian sementara (Ad hoc networks)

  49. Aplikasi Wireless LAN (2) • Bangunan yang mempunyai kawasan terbuka yang luas dan sukar untuk pendawaian • Kilang-kilang pembuatan (Manufacturing plants) • Gudang-gudang (Warehouses) • Kawasan pendawaian yang sukar dilakukan spt: • Bangunan bersejarah • Pejabat kecil (seperti bilik penempatan pelajar)

  50. LAN Tanpa Wayar Satu Sel (Single Cell Wireless LAN)

More Related