PHYSICAL LAYER (Lapisan Fisik)

PHYSICAL LAYER

(Lapisan Fisik)

Pendahuluan Layer Dalam Protokol

Sebelum membahas lebih jauh tentang pengertian dari masing-masing layer dalam protokol, alangkah baiknya kita mengetahui terlebih dahulu apa itu protokol dalam sebuah Jaringan Komputer ? Protokol adalah sebuah aturan atau standar yang mengatur atau mengijinkan terjadinya hubungan, komunikasi, dan perpindahan data antara dua atau lebih titik komputer. Protokol dapat diterapkan pada perangkat keras, perangkat lunak atau kombinasi dari keduanya. Pada tingkatan yang terendah, protokol mendefinisikan koneksi perangkat keras. Prinsip dalam membuat protokol ada tiga hal yang harus dipertimbangkan, yaitu efektivitas, kehandalan, dan Kemampuan dalam kondisi gagal di network. Protokol distandarisasi oleh beberapa organisasi yaitu IETF, ETSI, ITU, dan ANSI. Tugas yang biasanya dilakukan oleh sebuah protokol dalam sebuah jaringan diantaranya adalah :

• Melakukan deteksi adanya koneksi fisik atau ada tidaknya komputer / mesin lainnya.
• Melakukan metode “jabat-tangan” (handshaking).
• Negosiasi berbagai macam karakteristik hubungan.
• Bagaimana mengawali dan mengakhiri suatu pesan.
• Bagaimana format pesan yang digunakan.
• Yang harus dilakukan saat terjadi kerusakan pesan atau pesan yang tidak sempurna.
• Mendeteksi rugi-rugi pada hubungan jaringan dan langkah-langkah yang dilakukan selanjutnya.
• Mengakhiri suatu koneksi.

1. Pengertian Phisical Layer

Physical Layer adalah layer terbawah dari layer OSI model dari jaringan komputer. Lapisan ini berhubungan dengan masalah listrik, prosedural, mengaktifkan, menjaga, dan menonaktifkan hubungan fisik. Lapisan ini juga berhubungan dengan tingkatan karakter, voltase, waktu perubahan voltase, jarak maksimal transmisi, konektor fisik, dan hal-hal lain yang berhubungan dengan fisik. Perangkat yang beroperasi di layer ini adalah hub, repeater, network adapter/network interface card, dan host bus adapter (digunakan di storage area network).

2.  Fungsi Physical Layer

Fungsi dari Phisical Layer merupakan berkaitan dengan electrical (dan optical) koneksi antar peralatan. Data biner dikodekan dalam bentuk yang dapat ditransmisi melalui media jaringan, sebagai contoh kabel, transceiver dan konektor yang berkaitan dengan layer Physical. Peralatan seperti repeater, hub dan network card adalah berada pada layer ini.

3. macam-macam Phisical Layer

a.Layer Data-Link

Layer ini sedikit lebih “cerdas” dibandingkan dengan layer physical, karena menyediakan transfer data yang lebih nyata. Sebagai penghubung antara media network dan layer protocol yang lebih high-level, layer data link bertanggung-jawab pada paket akhir dari data binari yang berasal dari level yang lebih tinggi ke paket diskrit sebelum ke layer physical. Akan mengirimkan frame (blok dari data) melalui suatu network. Ethernet (802.2 & 802.3), Tokenbus (802.4) dan Tokenring (802.5) adalah protocol pada layer Data-link.

b. Layer Network

Tugas utama dari layer network adalah menyediakan fungsi routing sehingga paket dapat dikirim keluar dari segment network lokal ke suatu tujuan yang berada pada suatu network lain. IP, Internet Protocol, umumnya digunakan untuk tugas ini. Protocol lainnya seperti IPX, Internet Packet eXchange. Perusahaan Novell telah memprogram protokol menjadi beberapa, seperti SPX (Sequence Packet Exchange) & NCP (Netware Core Protocol). Protokol ini telah dimasukkan ke sistem operasi Netware. Beberapa fungsi yang mungkin dilakukan oleh Layer Network.

c. Layer Transport

Layer transport data, menggunakan protocol seperti UDP, TCP dan/atau SPX (Sequence Packet eXchange, yang satu ini digunakan oleh NetWare, tetapi khusus untuk koneksi berorientasi IPX). Layer transport adalah pusat dari mode-OSI. Layer ini menyediakan transfer yang reliable dan transparan antara kedua titik akhir, layer ini juga menyediakan multiplexing, kendali aliran dan pemeriksaan error serta memperbaikinya.

d. Layer Session

Layer Session, sesuai dengan namanya, sering disalah artikan sebagai prosedur logon pada network dan berkaitan dengan keamanan. Layer ini menyediakan layanan ke dua layer diatasnya, Melakukan koordinasi komunikasi antara entiti layer yang diwakilinya. Beberapa protocol pada layer ini: NETBIOS: suatu session interface dan protocol, dikembangkan oleh IBM, yang menyediakan layanan ke layer presentation dan layer application. NETBEUI, (NETBIOS Extended User Interface), suatu pengembangan dari NETBIOS yang digunakan pada produk Microsoft networking, seperti Windows NT dan LAN Manager. ADSP (AppleTalk Data Stream Protocol). PAP (Printer Access Protocol), yang terdapat pada printer Postscript untuk akses pada jaringan AppleTalk.

4.  Media Physical Layer

Dalam menyusun sebuah jaringan diperlukan media-media dalam menunjang prosesnya. Berikut akan dijelaskan beberapa media yang dibutuhkan untuk menghubungkan komputer atau membuat sebuah jaringan. Berikut akan dijelaskan beberapa kabel yang umum dipakai dalam dunia jaringan :

1.        Twisted Pair

Twisted Pair terdiri dari 2 jenis yaitu: Unshielded Twisted Pair (UTP) dan Shielded Twisted Pair (STP). Ada beberapa kategori untuk kabel Twisted Pair, yaitu :

• Kategori 1 (Cat-1).

Umumnya menggunakan konduktor padat standar AWG sebanyak 22 atau 24 pin dengan range impedansi yang lebar. Digunakan pada koneksi telepon dan tidak direkomendasikan untuk transmisi data.

• Kategori 2 (Cat-2).

Range impedansi yang lebar, sering digunakan pada sistem PBX dan sistem Alarm. Transmisi data ISDN menggunakan kabel kategori 2, dengan bandwidth maksimum 1 MBps.

• Kategori 3 (Cat-3).

Sering disebut kabel voice grade, menggunakan konduktor padat sebanyak 22 atau 24 pin dengan impedansi 100 Ω dan berfungsi hingga 16 MBps. Dapat digunakan untuk jaringan 10BaseT dan Token Ring dengan bandwidth 4 Mbps.

• Kategori 4 (Cat-4).

Seperti kategori 3 dengan bandwidth 20 MBps, diterapkan pada jaringan Token Ring dengan bandwidth 16 Mbps.

• Kategori 5 (Cat-5).

Merupakan kabel Twisted Pair terbaik (data grade) dengan bandwidth 100 Mbps dan jangkauan transmisi maksimum 100 m.

2.             Coaxial

Kabel coax lebih unggul dari kedua kabel di atas dari sisi jarak. Jarak yang dapat ditempuh adalah 500 m. Tetapi memiliki harga yang lebih mahal. Untuk kecepatan transmisi kabel coax memiliki kecepatan transmisi yang sama dengan UTP dan STP yaitu 10-100 Mbps. Konektor yang digunakan adalah BNC. Terdiri dari konduktor cilinder rongga luar yang mengelilingi suatu kawat konduktor tunggal. Kedua konduktor dipisahkan oleh bahan isolasi. Coaxial dipakai dalam :

1. Transmisi telephone dan televisi jarak jauh.
2. Television distribution (TV kabel).
3. Local area networks.
4. Short-run system links.

5.   Keterkaitan Phisical Layer dengan komponen, akan dijelaskan dibawah ini :

Karakteristik interface  fisik dan Media.
Lapisan fisik mendefinisikan karakteristik antarmuka antara perangkat dan media transmisi. Hal ini juga mendefinisikan jenis media transmisi.

 Representasi bit.
             Lapisan fisik Data terdiri dari aliran bit ( urutan O atau 1 ) dengan tidak ada interpretasi. Bit yang akan dikirimkan  harus dikodekan menjadi sinyal listrik atau optik. Lapisan fisik mendefinisikan jenis pengkodean (bagaimana O dan 1 berubah menjadi sinyal ).

Data rate.

Tingkat jumlah bit transmisi  yang dikirim setiap detik juga ditentukan oleh lapisan fisik. Dengan kata lain, lapisan fisik mendefinisikan bit durasi, berapa lama itu berlangsung.

Sinkronisasi bit.
Pengirim dan penerima tidak hanya harus menggunakan bit rate yang sama, tetapi juga harus disinkronkan pada bit rate. Dengan kata lain, jam  pengirim dan penerima  harus disinkronka

Konfigurasi line.
Lapisan fisik berkaitan dengan koneksi perangkat untuk media. Dalam konfigurasi point-to-point, dua perangkat yang terhubung melalui link khusus. Dalam konfigurasi multipoint, link dibagi di antara beberapa perangkat.

Topologi Fisik.

Topologi fisik mendefinisikan bagaimana perangkat yang terhubung untuk membuat jaringan. Perangkat dapat dihubungkan dengan menggunakan topologi mesh ( setiap perangkat terhubung ke setiap perangkat lain), sebuah topologi star ( perangkat yang terhubung melalui perangkat pusat), topologi ring ( masing-masing perangkat terhubung perangkat berikutnya, membentuk ring ), topologi bus (setiap perangkat adalah link utama), atau topologi hybrid (ini adalah kombinasi dari dua atau lebih topoloGI.

Modus Transmisi.
Lapisan fisik juga mendefinisikan arah transmisi antara dua perangkat: simplex, half-duplex, atau full-duplex. Dalam mode simpleks, hanya satu perangkat dapat mengirim, yang lain hanya dapat menerima. Modus simpleks adalah komunikasi satu arah. Dalam modus half-duplex, dua perangkat dapat mengirim dan menerima, tetapi tidak pada waktu yang sama. Dalam modus full-duplex (atau hanya duplex ), dua perangkat dapat mengirim dan menerima pada waktu yang sama.