network layer

• Pengertian Network Layer

Lapisan jaringan atau Network Layer adalah lapisan ketiga dari bawah dalam model refrensi jaringan OSI. Lapisan ini bertanggung jawab untuk melakukan beberapa fungsi berikut:

1. Pengamatan Logis dan melakukan pemetaan (routing) terhadap paket-paket melalui jaringan.
2. Membuat dan menghapus koneksi dan jalur koneksi antara dua node di dalam sebuah jaringan.
3. Mentransfer data, membuat dan mengkonfirmasi penerimaan, dan mengeset ulang koneksi.

Lapisan jaringan juga menyediakan layanan connectionless dan connection-oriented terhadap lapisan transport yang berada di atasnya. Lapisan jaringan juga melakukan fungsinya secara erat dengan lapisan fisik (lapisan pertama) dan lapisan data-link (lapisan kedua) dalam banyak implementasi protokol dunia nyata.

4. Dalam jaringan berbasis TCP/IP, alamat IP digunakan di dalam lapisan ini. Router IP juga melakukan fungsi routing-nya di dalam lapisan ini.

• Fungsi Network Layer

Network layer ini berfungsi untuk mengambil paket dari sumber dan mengirimkanya ke tujuan. Supaya sampai di tujuan perlu banyak di buat top hop pada router-router perantara di sepanjang lintasannya. Fungsi layer ini sangat kontras dan fungsi data link layer yang memiliki tujuan lebih sederhana cukup memindahkan frame dari ujung kabel yang satu ke ujung yang lainnya. Jadi network layer ini merupakan layer terbawah yang berkaitan dengan transmisi end to end.

• Tugas Network Layer

Dalam melaksanakan tugasnya, network layer harus mengetahui topologi subnet komunitas (yaitu router secara keseluruhan) dan memiliki lintasan yang cicik. Pemilihan router ini harus sangat hati-hati agar saluran komunikasi dan router tidak kelebihan beban, sementara yang lainya berada dalam keadaaan idle.

• Masalah-masalah dalam Network Layer

Masalah-masalah dalam network Layer adalah :

• Transport Layer

Layanan – layanan yang disediakan bagi transport layer:

1. transport layer harus disekat dari jumlah, jenis, dan topologi subnet yang ada

2. alamat jaringan yang biasa digunakan oleh transport layer harus menggunakan

3. penomoran yang seragam, bahkan untuk LAN maupun WAN

4. menyediakan connection oriented atau connectionless

• Rancangan Internal Subnet

1. Organisasi internal network layer

Ada dua filosofi dalam mengelola subnet, yang satu menggunakan koneksi, sedangkan yang lain tidak menggunakan koneksi. Dalam konteks operasi internal sunmet, suatu koneksi biasanya disebut rangkaian virtual, baik secara internal maupun secara eksternal, sedangkan yang tidak menggunakan koneksi dinamakan datagram baik secara internal maupun eksternal.

Rangkaian virtual biasanya digunakan dalam subnet yang layanan utamanya adalah connection oriented. Dalam rangkain virtual pemilihan rute baru bagi setiap paket atau sel yang dikirim di hindarkan. Ketika koneksi telah terbentuk, sebuah rote dari computer sumber computer tujuan dipilih sebagai bagian dari pembentukan koneksi dan akan selalu diingat. Dan pada subnet diagram tidak terdapat rute yang bekerja sebelumnya, walaupun layanannya connection oriented setiap paket yang dikirimkan mempunyai rute yang berbeda . subnet umumnya harus kuat dan lebih mudah dapat menyesuaikan dengan kemacetan dibanding dengan subnet rangkain virtual.

2. Rangkain virtual eksternal dan internal

Rangkaian virtual pada dasarnya adalah suatu hubungan secara logika yang dibentuk untuk menyambungkan dua stasiun. Paket dilabelkan dengan nomor sirkuit maya dan nomor urut. Paket dikirimkan akan datang secara berurutan. Secara internal rangkaian maya ini biasa di gambarkan sebagai suatu jalur yang sudah di susun untuk berhubungan antara suatu satu stasiun dengan stasiun yang lain. Semua paket dengan asal dan tujuan yang sama akan melewati jalur yang sama sehinga akan sampai ke stasiun yang dituju sesuai dengan urutan pada saat pengiriman (FIFO).

3. Datagram internal dan eksternal

Dalam bentuk datagram, setiap paket dikirim secara independent. Setiap paket diberi label alamat tujuan. Berbeda dengan sirkuit maya, data gram memungkinkan paket yang diterima berbeda urutan dengan urutan saat paket tersebut di kirim. Ketidak urutan ini lebih di sebabkan karena paket dengan alamat tujuan yang sama tidak harus melewati jalur yang sama. Setiap paket bersifat independent. Terhadap sebuah jalur, artinya sebuah paket sangat mungkin untuk melewati jalur yang lebih panjang dibandingkan paket yang lain, sehinga waktu yang dibutuhkan untuk sampai ke alamat tujuan berbeda tergantung rute yang ditempuhnya.

• Rangkaian Virtual dan Diagram

Terdapat perbedaan pendapat dalam penggunaan rangkain virtual dan datagram. Rangkain virtual mengiizinkan paket berisi nomor rangkain, bukannya alamat penuh tujuan. Bila paketnya pendek, maka alamat penuh tujuan di dalam paket menyebabkan overhead yang besar.

Ketika koneksi terbentuk, rangkain virtual memiliki kelebihan dalam menghindari kenacetan yang terjadi dalam subnet, karena sumber daya dapat dipesan sebelumnya. Pada subnet datagram cara menghindari kemacetannya lebih rumit.

Rangkain virtual memiliki masalah yang sangat kritis. Bila sebuah router tabrakan dan kemudian kehilangan memorinya, walaupun router kembali pada detik kemudian, maka semua rangkain virtual yang melalui harus di batalkan.

Persoalan	Datagram subnet	Rangkain virtual subnet
Pembentukan rangkain	Tidak diperlukan	Diperlukan
Pengalamatan	Setiap paket berisi sumber penuh dan alamat tujuan	Setiap paket berisi nomor rangkain virtual yang pendek
Informasi keadaan	Subnet tidak mempunyai informasi keadaan	Setiap rangkain virtual memerlukan ruang table subnet
Routing	Setiap paket dirutekan secara independent	Rute yang dipilih ketika rangkain virtual dibentuk seluruh paket mengikuti rute ini
Efek kegagalan router	Tidak ada, kecuali bagi paket yang hilang pada saat tabrakan	Seluruh rangkaian virtual yang dilewatkan melalui ruter yang gagal dihentikan
Control kemacetan	Sulit	Cukup mudah bila buffer yang cukup dapat dialokasikan terlebih dahulu untuk masing-masing rangkain virtual.

Layanan untuk ditawarkan (connection-oriented atau connectionless) merupakan persoalan terpisah dari struktur subnet (rangkain virtual atau diagram). Dengan mengimplementasikan koneksi yang memakai datagram juga masuk akal bila subnet ingin menyediakan layanan yang sangat baik.

• Internet Working
  • Repeater

Repeater pada dasarnya merupakan alat yang sederhana yang berfungsi untuk memperbaiki dan memperkuat sinyal yang melewatinya. Dua sub jaringan yang dihubungkan oleh perangkat ini memiliki protocol yang sama untuk semua lapisan.

Repeater juga berfungsi untuk memperbesar batasan panjang satu segmen. Berikut ini adalah contoh beberapa jenis system yang menggunakan repeater untuk memperbaiki dan memperkuat sinyal tranmisi data:

1. system baseband bertopologi bus
2. system baseband bertopologi star
3. system baseband bertopologi ring

• Bridge

Bridge adalah jenis perangkat antara yang menghubungkan dua jaringan yang protocol lapisan fisiknya berbeda. Hal ini berarti komunikasi terjadi pada level MAC (lapisan data link bagian bawah) yang serupa.Bridge memiliki sifat yang tidak mengubah sesuai isi maupun bentuk frame yang diterimanaya, disamping itu bridge memiliki buffer yang cukup untuk menghadapi ketidak sesuaian kecepatan pengiriman dan penerimaan data.

Alasan penggunaan bridge

Beberapa alasan mengapa bridge digunakan untuk menghubungkan

beberapa LAN adalah sebagai berikut :

- Keterbatasan LAN

Hal ini berkaitan erat dengan:

● Jumlah maksimum stasiun

● Panjang maksimun segmen

● Bentang jaringan ( Network span)

- Kehandalan dan Keamanan Lalu Lintas Data

Bridge dapat menyaring lalu lintas data antar dua segmen jaringan

- Unjuk Kerja

Semakin besar LAN (jumlah stasiun atau jarak), unjuk kerja semakin menurun

- Keterbatasan Geografis

Bila dua sistem pada tempat yang berjauhan disambungkan, penggunaan bridge dengan saluran komunikasi jarak jauh (misalnya radio atau gelombang mikro) jauh lebih masuk akal dibandingkan menghubungkan langsung dua sistem tadi dengan kabel coaxial misalnya.

Penggolongan Bridge

Dari sudut kelengkapan fungsi, perangkat ini dapat digolongkan dalam 3 macam:

1. Bridge sederhana

Bila suatu simpul jaringan mengirimkan data kesimpul jaringan lain, maka bridge sederhana akan menyebarkan data tersebut kesemua jaringan. Bridge sederhana, memiliki urutan kerja sebagai berikut :

● Baca semua paket data yang datang dari suatu jaringan.

● Sebarkan kesemua simpul jaringan yang lain

2. Bridge belajar

Jenis ini memiliki kemanpuan memilih paket mana yang ditunjukan pada segmen lain jaringan, dan meneruskam paket tersebut pada jaringan yang sesuai tersebut.Hal ini dimungkinkan karma protocol lapisan MAC memang terdapat field alamat tujuan paket. Kini bridge sesderhana juga telah dilengkapi dengan kemampuan belajar tersebut.

Bridge belajar, memiliki urutan kerja sebgai berikut :

● Baca semua paket data yang datang dari suatu jaringan.

● Pilih dan terima semua paket data yang tidak dialamtkan utuk jaringan pertama tadi.

● Kirimkan ( teruskan ) pake data yang diterima tadi kejaringan lain yang terhubung pada bridge

3. Bridge dengan kempuan pencarian jalan (routing)

Jenis ini juga memiliki kemampuan jenis sebelumnya, ditambah dengan kemapuan pencarian jalan. Pada bridge yang mempunyai fasilitas mencari jalan, terdapat beberapa strategi yang digunakan, antara lain :

● Fixed routing

● Penggunaan algoritma spaningg tree, dengan menganggap LAN sebagai symbol (node) graph dan bridge sebagai sisi (edge) graph.

● Source routing.

Dari sudut jangkauan, perangkat ini dapat dikelompokan menjadi dua bagian,yaitu sebagai berikut :

1. Bridge tempat (local bridge)

Jenis ini tersambung langsung pada 2 jaringan yang dihubungkan.

2.Bridge jarak jauh

Bridge jenis ini terdapat pada 2 buah segmen jaringan. Kedua  bridge jenis ini dihubungkan dengan saluran komunikasi tertentu. Dengan demikian bridge jenis ini selalu bekerja berpasangan.

• Gateway

Gateway digunkan untuk interkoneksi jaringan dimana masing-masing jaringan memiliki arsitektur yang sangat berbeda. Jaringan yang dihubungkannya mempunyai protocol yang berbeda mulai dari lapisan hubungan data sampai dengan lapisan aplikasi.

Gateway juga merupakan bentuk khusus dari router yang digunakan untuk bertukat informasi dengan router lain yang berlainan cara mengelolah informasinya maupun cara pencarian jalannya. Jadi bila satu jaringan yang berisi sekumpulan router berjenis sama (disebut autonomus system) hendak berhubungan dengan jaringan denga sisitem router lain, diperlukan satu buah gateway untuk masing-masing jaringan. Dua buat gateway ini saling bertukar informasi dengan protocol antar yang berbeda system,yang disebut ERP (exterior ruter protocol).

Protocol yang dibuat untuk kominikasi gateway ini bekerja dalam bentuk permintaan dan tanggapan yang dikirim dalam datagram IP contoh permintaan aadalah permintaan untuk menjadi router tetangga. Permintaan tersebut dapat menjadi 2 jenis tanggapan yaitu diterima/ditolak.

Tiga kegiatan gateway yang berkaitan dengan komunikasi antar system adalah:

1. Neighbor acquisition

Terjadi ketika dua router bertetangga tetapi berbeda system otonomi saling menyetujui untuk saling bertukar informasi pencarian jalan.

2. Neighbor reachability

Prosedur ini dilakukan bila hubungan ketanggapan telah ditetapkan, dan digunakan untuk memelihara hubungan. Suatu gateway harus yakin bahwa tetangga masih ada dan masih berstatus tetangga. Untuk melakukan ini kedua gateway harus saling bertukar pesan “Hello” dan “I heard you” secara berkala.

3. Network reachability

Prosedur ini berkaitan dengan penukaran permintaan dan tanggapan secara berkala.bila salah satu gateway mengirimkan permintaan poll, yaitu meminta informasi jaringan, maka tetangganya menanggapi denga pesan update. Tanggapan ini berisi jarigan yang dapat dijangkau oleh gateway pengirim poll, termasuk jarak masing-masing jaringan tersebut. Dari informasi ini gateway peminta tadi dapat menyusun table pencarian jalan.

sumber : berbagai sumber