Spanning Tree Protocol (STP)

Kasus: 2 buah switch dihubungkan dengan 2 kabel UTP

Kenapa hanya satu bridge yang berfungsi?

kedua switch dihubungkan dua buah bridge yang bersifat fault tolerance, jika fungsi bridge yang beroperasi tidak berfungsi, atau gagal berfungsi, maka bridge satunya akan menggantikan fungsi bridge yang gagal fungsi tadi. Walaupun kedua bridge ini hidup, akan tetapi secara teori hanya satu saja yang berfungsi (misalnya bridge A). Jika bridge A ini tidak berfungsi, maka bridge B akan menggantikan fungsinya.

Kenapa hanya satu? Jika keduanya berfungsi, maka terjadi redundansi link (jalur) antara dua segmen jaringan tersebut. akibatnya sudah dipastikan bahwa paket antar dua jaringan tersebut berputar-putar melewati kedua bridge tadi tanpa henti sampai akhirnya mati sendiri. Kondisi ini disebut sebagai bridging loops atau bisa juga disebut dengan broadcast storm.

Untuk mencegah terjadinya bridging loop, komisi standard 802.1d mendifinisikan standard yang disebut Spanning Tree Algoritm (STA), atau Spanning Tree Protocol (STP). Dengan protocol ini, satu bridge untuk setiap jalur (rute) di beri tugas sebagai designated bridge. Hanya designated bridge yang bisa meneruskan paket. Sementara redundansi bridge bertindak sebagai backup.

Keuntungan dari spanning tree algoritma

Spanning tree algoritma sangat penting dalam implementasi bridge pada jaringan anda. Keuntungan nya adalah sebagai berikut:

• Mengeliminir bridging loops
• Memberikan jalur redundansi antara dua piranti
• Recovery secara automatis dari suatu perubahan topology atau kegagalan bridge
• Mengidentifikasikan jalur optimal antara dua piranti jaringan

Baaimana spanning tree bekerja?

Spanning tree algoritma secara automatis menemukan topology jaringan, dan membentuk suatu jalur tunggal yang yang optimal melalui suatu bridge jaringan dengan menugasi fungsi-2 berikut pada setiap bridge. Fungsi bridge menentukan bagaimana bridge berfungsi dalam hubungannya dengan bridge lainnya, dan apakah bridge meneruskan traffic ke jaringan-2 lainnya atau tidak.

1. Root bridge

Root bridge merupakan master bridge atau controlling bridge. Root bridge secara periodik mem-broadcast message konfigurasi. Message ini digunakan untuk memilih rute dan re-konfigure fungsi-2 dari bridge-2 lainnya bila perlu. Hanya da satu root bridge per jaringan. Root bridge dipilih oleh administrator. Saat menentukan root bridge, pilih root bridge yang paling dekat dengan pusat jaringan secara fisik.

2. Designated bridge

Suatu designated bridge adalah bridge-2 lain yang berpartisipasi dalam meneruskan paket melalui jaringan. Mereka dipilih secara automatis dengan cara saling tukar paket konfigurasi bridge. Untuk mencegah terjadinya bridging loop, hanya ada satu designated bridge per segment jaringan

3. Backup bridge

Semua bridge redundansi dianggap sebagai backup bridge. Backup bridge mendengar traffic jaringan dan membangun database bridge. Akan tetapi mereka tidak meneruska paket. Backup bridge ini akan mengambil alih fungsi jika suatu root bridge atau designated bridge tidak berfungsi.

Bridge mengirimkan paket khusus yang disebut Bridge Protocol Data Units (BPDU) keluar dari setiap port. BPDU ini dikirim dan diterima dari bridge lainnya digunakan untuk menentukan fungsi-2 bridge, melakukan verifikasi kalau bridge disekitarnya masih berfungsi, dan recovery jika terjadi perubahan topology jaringan.

Perencanaan jaringan dengan bridge mengguanakan spanning tree protocol memerlukan perencanaan yang hati-2. Suatu konfigurasi yang optimal menuntut pada aturan-2 berikut ini:

• Setiap bridge sharusnya mempunyai backup (yaitu jalur redundansi antara setiap segmen)
• Packet-2 harus tidak boleh melewati lebih dari dua bridge antara segmen-2 jaringan
• Packet-2 seharusnya tidak melewati lebih dari tiga bridge setelah terjadi perubahan topology.

Spanning tree protocol (STP) adalah layanan yang memungkinkan LAN switches dikoneksikan secara redundansi dengan memberikan suatu mekanisme untuk mencegah terjadinya suatu bridging loops.

Node mana yang akan didisable jika ada dua buah switch dihubungkan dengan menggunkan 2 buah kabel UTP?

a. Menentukan root bridge.
Root bridge dari spanning tree adalah bridge dengan bridge ID terkecil (terendah). Tiap bridge mempunyai unique identifier (ID) dan sebuah priority number yang bisa dikonfigurasi. Untuki membandingkan dua bridge ID, priority number yang pertama kali dibandingkan. Jika priority number antara kedua bridge tersebut sama, maka yang akan dibandingkan selanjutnya adalah MAC addresses. Sebagai contoh, jika switches A (MAC=0000.0000.1111) dan B (MAC=0000.0000.2222) memiliki priority number yang sama, misalnya 10, maka switch A yanga akan dipilih menjadi root bridge. Jika admin jaringan ingin switch B yang jadi root bridge, maka priority number switch B harus lebih kecil dari 10.

b. Menentukan least cost paths ke root bridge.
Spanning tree yang sudah dihitung mempunyai properti yaitu pesan dari semua alat yang terkoneksi ke root bridge dengan pengunjungan (traverse) dengan cost jalur terendah, yaitu path dari alat ke root memiliki cost terendah dari semua paths dari alat ke root.Cost of traversing sebuah path adalah jumlah dari cost-cost dari segmen yang ada dalam path. Beda teknologi mempunya default cost yang berbeda untuk segmen-segmen jaringan. Administrator dapat memodifikasi cost untuk pengunjungan segment jaringan yang dirasa penting.

c. Non-aktifkan root path lainnya.
Karena pada langkah diatas kita telah menentukan cost terendah untuk tiap path dari peralatan ke root bride, maka port yang aktif yang bukan root port diset menjadi blocked port. Kenapa di blok? Hal ini dilakukan untuk antisipasi jika root port tidak bisa bekerja dengan baik, maka port yang tadinya di blok akan di aktifkan dan kembali lagi untuk menentukan path baru.

sumber:

1. http://www.sysneta.com/spanning-tree-protocol

2. http://wartawarga.gunadarma.ac.id/2011/03/188087/

Data Link Layer

Pengertian Data Link Layer

Data link layer adalah layer kedua dari bawah dalam suatu model OSI, yang dapat melakukan konversi pada frame-frame jaringan yang berisi data yang dikirimkan menjadi bit-bit yang mentah agar dapat diproses oleh layer fisik. Layer ini merupakan layer yang akan melakukan transmisi data antara perangkat-perangkat jaringan yang saling berdekatan di dalam sebuah wide area network (WAN), atau antara node di dalam sebuah segmen local area network (LAN) yang sama. Layer ini bertanggungjawab dalam membuat frame, flow control, koreksi kesalahan dan pentransmisian ulang terhadap frame yang dianggap gagal.

Tugas Data Link Layer

Tugas utama dari data link layer adalah sebagai fasilitas transmisi data mentah dan mentransformasi data tersebut ke saluran yang bebas dari kesalahan transmisi. Sebelum diteruskan ke Network Layer, layer data link melaksanakan tugas ini dengan memungkinkan pengirim memecah-mecah data input menjadi sejumlah data frame (biasanya berjumlah ratusan atau ribuan byte). Kemudian layer data link mentransmisikan frame tersebut secara berurutan dan memproses acknowledgement frame yang dikirim kembali oleh penerima. Karena layer fisik menerima dan mengirim aliran bit tanpa mengindahkan arti atau arsitektur frame, maka tergantung pada layer data-link-lah untuk membuat dan mengenali batas-batas frame itu. Hal ini bisa dilakukan dengan cara membubuhkan bit khusus ke awal dan akhir frame.

Protokol Link Layer

Protokol link layer adalah protokol yang berfungsi memindahkan datagram dari satu node ke node berikutnya melalui individual link dalam bentuk frame.

Node :

·         PC

·         Route

·         Hub

·         Switch

·         Bridge

·         Server

·         W-AP

·         I-Phone, dll.

Individual Link : Merupakan link antara node-node tersebut mungkin menggunakan protokol yang berbeda-beda.

Framming : Membungkus (encapsulate) datagram ke dalam bentuk frame sebelum transmisi

Link access : Protokol-protokol Media Access Control (MAC) mengatur bagaimana sebuah frame ditransmisikan ke dalam link, misal: point-to-point, broadcast.

MAC Address

·         Alamat jaringan yang diimplementasikan pada lapisan data-link

·         Di Ethernet,

o   MAC address merupakan alamat yang unik yang memiliki panjang 48-bit (6 byte) yang mengidentifikasikan sebuah komputer

o   Biasa disebut Ethernet address, physical address, atau hardware address

o   Setiap header dalam frame Ethernet mengandung informasi mengenai

Ø  MAC address dari komputer sumber (source) dan

Ø  MAC address dari komputer tujuan (destination)

Aturan MAC Address

1. MAC address ditetapkan ke sebuah kartu jaringan (network interface card/NIC)

2. Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) mengalokasikan blok-blok dalam MAC address

3. 24 bit pertama dari MAC address merepresentasikan siapa pembuat kartu tersebut, dan

4. 24 bit sisanya merepresentasikan nomor kartu tersebut

Bridge dan Switch

Bridge dan switch Layer-2 akan melihat pada informasi MAC address dari komputer sumber dari setiap frame yang ia terima dan menggunakan informasi MAC address ini untuk membuat "tabel routing" internal secara dinamis

Encapsulasi Data

5 langkah encapsulasi:

      1. Data : Ketika anda mengirim sebuah email, informasi pesan dikonversi ke data dalam tiga layer teratas (Application, Presentation, Session) dan kemudian melewati layer Transport.

      2. Segment : Pada Layer Transport, informasi protokol ditempelkan di data sebagai “header”. Meyakinkan bahwa komputer penerima akan dapat berkomunikasi. Data dan “header” dipaketkan menjadi segmen.

      3. Packet : Segmen ditransfer ke layer Network dimana penambahan “header” berisi informasi alamat asal dan tujuan. Segmen dan “header” dipaketkan menjadi sebuah paket dan ditransfer ke layer Data Link.

      4. Frame : Pada Layer Data Link, sebuah “header” dan “trailer” ditempelkan sebagai informasi tambahan dan dipaketkan menjadi sebuah frame. Frame menyediakan informasi yang dapat menghubungkan terminal dari jaringan satu ke jaringan lain.

       5. Bit : Frame dikonversi ke deretan 0 dan 1 (bit) untuk transmisi melalui media jaringan pada layer Physical.

     

     Sumber: http://materikuliahsaya.co.cc/networking-jaringan/data-link-layer

                  http://www.highteck.net/EN/DataLink/Data_Link_Layer.html