CSMA/CD dan CSMA/CA

CSMA/CD

Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection atau sering disingkat menjadi CSMA/CD adalah sebuah metode media access control (MAC) yang digunakan oleh teknologi jaringan Ethernet. Dengan metode ini, sebuah node jaringan yang akan mengirim data ke node  tujuan pertama-tama akan memastikan bahwa jaringan sedang tidak dipakai untuk transfer dari dan oleh node lainnya. Jika pada tahap pengecekan ditemukan transmisi data lain dan terjadi tabrakan (collision), maka node tersebut diharuskan mengulang permohonan (request) pengiriman pada selang waktu berikutnya yang dilakukan secara acak (random). Dengan demikian maka jaringan efektif bisa digunakan secara bergantian.

CSMA/CD adalah sebuah metode akses yang memiliki kewenangan dan menghasilkan sebuah metode untuk mendeteksi dan memperbarui beberapa transmisi yang simultan. Setiap Interface mengawasi jaringan dalam aktifitas membawa singnal (Carier Sense), dan memiliki kesempatan yang sama untuk mengirimkan data (Multiple Access).

Jika ada dua interfaces mencoba untuk mengirimkan data pada waktu yang bersamaan, si penerima akan mendeteksi sebuah kemungkinan tabrakan data “Collision detection”, dan kedua interface haru menunggu dalam periode sesaat sebelum mereka berusaha mengirim kembali data tersebut.periode waktu ditentukan dengan menggunakan “ exponential back-off algorithm“.

Ethernet adalah protokol klasik CSMA/CD. Setiap interface harus menunggu sampai tidak ada sinyal pada channel, kemudian baru memulai transmisi. Jika beberapa interace men-transmisikan maka akan ada sinyal pada channel (carrier). Semua interface yang lain harus menunggu sampai carrier berhenti sebelum mencoba untuk men-transmisikan (carrier sense). Semua interface ethernet memiliki kemampuan dan hak yang sama untuk mengirim frame ke jaringan (network), demokrasi berlaku di sini (multiple access). Karena sinyal membutuhkan waktu terbatas untuk berjalan dari akhir suatu sistem ethernet ke yang lain, bit-bit pertama dari frame yang ditransmisi tidak mencapai semua bagian dari network secara simultan. Oleh karena itu ada kemungkinan bagi dua interface untuk mendeteksi bahwa network sedang menganggur (idle). Ketika hal ini terjadi, sistem ethernet memiliki cara untuk mendeteksi tabrakan sinyal dan menghentikan transmisi dan mengirim kembali sinyal (collision detection). Metode ini digunakan di dalam jaringan Ethernet half-duplex (setiap node dapat menerima atau mengirim data tapi tidak dapat melakukan keduanya secara sekaligus). Sedangkan jaringan Ethernet full-duplex menggunakan switched media ketimbang menggunakan shared media sehingga tidak membutuhkan metode ini. CSMA/CD merupakan metode akses jaringan yang paling populer digunakan di dalam jaringan lokal jika dibandingkan dengan teknologi metode akses jaringan lainnya. CSMA/CD didefinisikan dalam spesifikasi IEEE 802.3 yang dirilis oleh badan standarisasi Institute of Electrical and Electronic Engineers (IEEE).

CSMA/CD dapat dikatakan sebagai teknik random access. Artinya tidak ada rencana (schedule) dari node-node yang akan mengirim data. Transmisi data akan dilakukan secara spontan. CSMA/CD memiliki ciri sebagai berikut:

a.      Carrier Sense

Sebelum melakukan transmisi data (dalam bentuk frame), node dapat merasakan (sense) apakah media network sedang digunakan atau tidak. Jika sedang idle (tidak digunakan) maka transmisi data dapat segera dilakukan.

b.      Multiple Access

Media trasmisi dapat diakses oleh banyak node. Setiap node dapat mengirim dan menerima data. Setiap node mendapat kesempatan yang sama untuk dapat melakukan transmisi data setiap saat. Tidak ada node yang mendapat prioritas lebih tinggi. Jika sebuah node mengirim data ke salah satu node, maka node-node yang lain juga akan menerima data tersebut.

c.       Collision Detection

Dapat mendeteksi terjadinya collision atau tabrakan frame. Saat dua buah node atau lebih mengirim frame bersamaan maka akan terjadi tabrakan yang dapat merusak frame tersebut. Hal ini akan menyebabkan data yang diterima menjadi tidak sempurna. Node pengirim dapat mendeteksi terjadinya tabrakan dan kemudian mengirim sebuah sinyal jam/kemacetan (berukuran 32 bit) untuk memberitahu node lainnya agar berhenti melakukan transmisi frame.

Proses transmisi ulang dilakukan berdasarkan perhitungan waktu yang disebut back-off period. Setiap node akan memilih bilangan random dan mengalikannya dengan slot time, yaitu minimum frame periode dengan waktu sekitar 51.2 us. Sehingga peluang terjadinya collision menjadi sangat kecil.

Agar collision dapat dideteksi maka frame harus cukup panjang sehingga dapat dideteksi sebelum transmisi frame berakhir. Jika ukuran frame cukup pendek maka collision tidak dapat terdeteksi. Untuk kasus etehernet coaxial, collision akan dapat dideteksi manakala besar alur listrik yang mengalir pada media sudah mencapai 24 mA. Ketentuan ini berbeda-beda tergantung jenis perangkat yang sedang digunakan.

Ketika data telah dikirim kesalah satu node, node pengirim akan menunggu hingga frame yang diterima akan di-ACK (acknowledge/diakui/dijawab) oleh node penerima. Jika tidak di-ACK maka diasumsikan terjadi collision dan pengiriman ulang akan dilakukan berdasarkan waktu yang ditentukan secara random.

Keuntungan utama dari CSMA/CD adalah kesederhanaan. Tidak ada Token yang dilewati antara titik koneksi dan tidak ada pengurutan keturunan dari titik koneksi didalam jaringan. Titik koneksi bisa ditambahkan atau dihapus tanpa mengupdate dari token passing. Hardware dan Software yang diimplementasikan protokol adalah lebih sederhana, cepat dan tidak mahal dari pada hardware dan software yang diimplementasikan protokol yang lebih komplek.

Kekurangan utama dari CSMA/CD adalah tidak potensial utuk digunakan pada kapasitas transfer data. Kapasitas transmisi jaringan terbuang setiap waktu pada saat collision muncul. Seperti pada saat lalu lintas jaringan meningkat, collision menjadi lebih sering. Pada saat tingkat lalu lintas yang tinggi, keluaran dari network menurun karena collision melampaui dan paket data ditransmisi ulang.

ALGORITMA

1. Jika medium idle, transmit, jika sibuk lanjutkan ke langkah 2
2. Jika medium sibuk, lanjutkan untuk listen(mendengar/menunggu) sampai jalur idle dan transmit langsung.
3. Jika collision (tabrakan) terjadi selama pengiriman, transmit jamming signal untuk menyakinkan semua stasiun mengetahui bahwa ada collision dan hentikan transmisi
4. Setelah pengiriman jamming signal, tunggu selama sejumlah waktu secara random, kemudian coba untuk kirim ulang. Ulangi langkah 1

Berikut ini adalah diagram algoritma atau cara kerja metode CSMA/CD yang sudah disederhanakan:

CSMA/CA

CSMA/CA(Carier Sense Multiple Access/Collision Avoidance) merupakan modifikasi dari CSMA. Collision avoidance digunakan untuk meningkatkan performa dari CSMA dengan mencoba menjadi sedikit lebih serakah dalam menggunakan channel. Jika channel dirasakan sibuk sebelum transmisi kemudian transmisi dihentikan untuk interval random. Hal ini akan mengurangi probabilitas collision pada channel. CSMA/CA (Carier Sense Multiple Access/Collision Avoidance) memiliki esensi yang sama dengan CSMA/CD yaitu setiap stasiun perlu memastikan bahwa channel apakah sedang idle sebelum men-transmisikan sinyal. Jika channel dirasa sedang sibuk makan stasiun tersebut harus menghentikan transmisinya. Akan tetapi CSMA/CA digunakan ketika CSMA/CD tidak dapat diimplementasikan berhubung sifat dasar channel.

CSMA/CA digunakan pada 802.11 berdasarkan wireless LANs. Salah satu dari problem wireless LANs adalah tidak memungkinkannya untuk berada dalam mode mendengar (listen) sementara mengirim (sending). Oleh karena itu collision detection tidak mungkin dilakukan. Alasan lain adalah hidden terminal problem, di mana node A, berada dalam range dari receiver R, tidak berada dalam range dari sender S, dan oleh karena itu node A tidak tahu apakah S sedang mentransmisikan ke R.

CSMA/CA dapat secara optional disupplementasikan dengan pergantian sebuah Request to Send (RTS) packet yang dikirim oleh sender S dan sebuah Clear to Send (CTS) packet yang dikirim oleh receiver R yang dimaksud, dengan memberi alert ke semua node yang berada dalam range dari sender, receiver, ataupun keduanya, untuk tetap diam selama durasi transmisi paket utama. Ini dikenal sebagai IEEE 802.11 RTS/CTS exchange.

Metode ini digunakan di dalam jaringan dengan teknologi AppleTalk dan beberapa bentuk jaringan nirkabel (wireless network), seperti halnya IEEE 802.11a, IEEE 802.11b, serta IEEE 802.11g. Untuk AppleTalk, CSMA/CA didefinisikan dalam spesifikasi IEEE 802.3, sementara untuk jaringan nirkabel didefinisikan dalam IEEE 802.11.

CSMA/CA bekerja dengan ketentuan bahwa transmisi data hanya akan dilakukan apabila media transmisi sedang tidak digunakan oleh node yang lain. Jadi, apabila pada CSMA/CD ada proses pendeteksian collision, maka pada CSMA/CA tidak ada dan metode ini dapat mencegah terjadinya collision. Berikut ini beberapa ciri CSMA/CA:

a.       Carrier Sense (Sudah dijelaskan diatas)

b.      Multiple Access (Sudah dijelaskan diatas)

c.       Collision Avoidance: Sebelum melakukan transmisi data, node akan mengirim frame bernama intent sebagai pemberitahuan kepada node lain bahwa sebentar lagi data akan dikirim. Node lain yang merasakan kehadiran intent akan menunggu hingga seluruh data selesai dikirim oleh node pengirim. Setelah media tidak digunakan, barulah node lainnya diijinkan untuk mengirim data. Jadi setiap pengiriman data akan selalu dimulai dengan pengiriman intent. Sehingga tidak akan pernah terjadi collision.

KELEBIHAN

   a.      Efektif  

Menghindari data yang bertubrukan

   b.      Relatif Lambat

Sinyal penanda harus dikirim setiap waktu ketika komputer ingin mentransmisikan penyebab

   c.       Handal

Sinyal yang dikirim ketika kabel benar-benar bersih dari aliran data sehingga data akan disampaikan dengan aman sampai tujuan.

KEKURANGAN

   a.      Tidak cocok untuk jaringan besar/aktif.

   b.      Terbatas

Memiliki keterbatasan jarak yang sama dengan CSMA / CD karena harusmendengarkan dari sinyal.

Berikut ini diagram dari algoritma CSMA/CA yang sudah disederhanakan:

 

ALGORITMA

Langkah 1

Memantau (Listen) untuk memastikan traffik dalam medium (ruang) sedang sepi (tidak ada gelombang radio pada frekuensi yang akan digunakan).

Langkah 2

Menge-set waktu tunggu secara random sebelum mengirimkan frame untuk mengurangi kemungkinan proses pengiriman berbarengan dengan device lain.

Langkah 3

Setelah waktu tunggu selesai, device melakukan pemantauan (listen) lagi apakah ada traffik pada medium atau tidak. Jika tidak, maka device akan mengirimkan framenya.

Langkah 4

Setelah frame terkirim, device akan menunggu ACK.

Langkah 5

Jika tidak ada ACK yang diterima, maka device akan mengirim ulang frame dengan langkah-langkah seperti diatas.

Thin Client vs. Jaringan Komputer

Thin Client

   A.      Pengertian Thin Client

Thin client adalah jenis infrastruktur IT dimana client/workstation/desktop hanya menampilkan layar/output, dan tidak melakukan proses komputasi lainnya. Semua pekerjaan dilakukan di server.

Thin client adalah komputer (PC) yang menangani antar muka pengguna dan beberapa pemprosesan aplikasi yang biasanya mempunyai batasan local data storage.

Thin Client adalah jaringan komputer terpusat, pemakai menggunakan komputer dengan spesifikasi minimum menjalankan aplikasi, menggunakan data dan daya komputer server.

Thin client merupakan langkah lebih lanjut di luar jaringan computer. Thin client tidak men-download kode (sistem operasi atau aplikasi) dari server namun hanya menjalankannya secara lokal. Semua kode dijalankan di server secara paralel untuk dilakukan beberapa klien. Thin client hanya berjalan pada user interface.

  B.      Cara Kerja

Konsep dasar cara kerja Thin Client Server Computing (TCSC) adalah melakukan komputasi sesuai dengan input dari sisi Thin Client dan mengirimkanhasil output berupa gambar atau display yang akan ditampilkan dimonitor client.Dengan demikian, pada sisi client tidak diperlukan kemampuan komputasi yang besar mengingat aplikasi yang diperlukan semua sudah dijalankan oleh server.

Dari thin client ke server: input keyboard dan mouse. Dari server ke thin client: berupa gambar atau tampilan melalui monitor. Untuk memungkinkan server melakukan proses sesuai input dari sisi client dan mengirimkan hasilnya kembali, diperlukan software Terminal Server/Aplication Server, atau sistem operasi yang sudah memiliki fasilitas tersebut.

   C.      Fungsi Thin Client

PC virtual yg fungsinya sama persis dengan PC biasa, hanya mungkin sedikit mempunyai keterbatasan. Thin Client dirancang untuk efisiensi dan pemanfaatan penuh kemampuan komputasi dari komputer server yang saat ini kekuatannya lebih dari cukup untuk memenuhi kebutuhan komputasi normal dan di sisi lain menurunkan biaya pemakaian, perawatan dan investasi perangkat secara keseluruhan dibanding solusi fat client.

   D.      Keuntungan dan Kekurangan

1.        Keuntungan utama thin client adalah :

Kemudahan pemeliharaan dengan administrasi tunggal yang hanya dilakukan melalui server. Seperti instalasi / update aplikasi, penentuan pemakai, disk quota, sistem keamanan dan pemakai bebas menggunakan komputer mana saja, bahkan dapat diakses langsung dari Internet, jika Server terhubung ke Internet. Hal ini memberi kemudahan penggunaan thin client di luar kantor, kantor cabang, kios, tempat pelayanan tanpa memerlukan konversi aplikasi eksisting, misal dengan menggunakan Java, Web dan sebagainya.

Keuntungan kedua adalah dapat menggunakan komputer yang ada ( DOS/ Windows 31/Windows95) dengan atau tanpa hardisk

2.        Kekurangan

Thin client ini terdapat kelemahan yaitu harus memiliki konektifitas jaringan yang baik karena kita melakukan interaksi secara terus menerus dengan server sehingga tidak boleh terjadi loss connection. Selain itu server harus memiliki hardware yang bagus karena secara bersamaan server akan menerima request dari client secara bersamaan dan terus menerus. 

JARINGAN KOMPUTER

   A.      Pengertian Jaringan Komputer

Jaringan Komputer mempunyai definisi yaitu sekumpulan komputer beserta perangkat-perangkat lain sebagai pendukung komputer yang saling terhubung satu sama lain dalam satu kesatuan. Media jaringan komputer bisa tanpa kabel dan bisa melalui kabel, hal ini memungkinkan pengguna jaringan komputer dapat saling bertukar informasi, misalnya data atau dokumen, dapat mencetak melalui printer yang sama di dalam satu jaringan yang sama, dapat saling berkomunikasi antara pengguna satu dengan lainnya (email, chatting), untuk mengakses informasi (web browsing).

Di dalam sebuah jaringan komputer ada dua pihak yang saling beinteraksi untuk mencapai tujuan yang sama yaitu pihak client dan pihat server. Pihak client adalah pihak yang menerima atau meminta layanan, sedangkan pihak server adalah pihak yang mengirim atau mengirimkan layanan. Selain itu dalam sebuah jaringan komputer terdapat puluhan, ribuan, dan bahkan jutaan node. Node merupakan setiap komputer atau perangkat lain yang terhubung dalam suatu jaringan.

   B.      Cara Kerja

Prinsip kerjanya, pertama-tama sender mengirim sinyal informasi menuju receiver melalui protokol encode yang mengubah sinyal digital menjadi sinyal analog kemudian sinyal melalui media transmisi dan melalui protokol kedua di decode kembali menjadi sinyal digital sebelum masuk ke receiver.

Ada 4 komponen utama yang terdapat pada suatu jaringan :

1.       Sender (pengirim data informasi)

2.        Protokol (yang meng-encode dan men-decode data informasi)

3.       Media transmisi (medium transfer data), dan

4.       Receiver (penerima data informasi).

Prinsip kerja diatas dapat di analogikan saat orang jepang dan orang inggris sedang chatting melalui internet. Saat orang jepang mengetikkan suatu pesan dalam bahasa jepang maka pesan tersebut akan diubah terlebih dahulu oleh protokol ke dalam bahasa inggris sehingga orang inggris dapat menerima pesan tersebut dalam bahasa inggris dan sebaliknya saat orang inggris membalas pesan orang jepang tersebut maka pesan bahasa inggris akan diubah oleh protokol terlebih dahulu menjadi bahasa jepang sebelum sampai ke orang jepang. Jadi dalam hal ini protokol dapat di istilahkan seperti penerjemah informasi data.

   C.      Manfaat

Berdasarkan fungsinya, jaringan komputer memiliki dua jenis, yaitu client-server dan peer-to-peer. Client Server yaitu jaringan komputer yang memiliki sebuah komputer yang dijadikan sebagai server. Peer-to-peer yaitu jaringan komputer yang memungkinkan setiap host dapat menjadi server maupun client secara bersama-sama.

Manfaat Jaringan Komputer

1.       Sebagai sharing resources

Yang bertujuan agar seluruh peralatan, program, dan peripheral lainnya dapat dimanfaatkan oleh setiap pengguna di dalam jaringan komputer tersebut.

2.       Sebagai pengembangan dan pemeliharaan peralatan

Dengan adanya jaringan komputer pengembangan peralatan akan lebih mudah dan sekaligus bisa menghemat biaya, sebab setiap pembelian komponen-komponen seperti printer maka cukup membeli satu buah saja, sehingga satu printer tersebut dapat digunakan secara bersama. Selain itu jaringan komputer juga memudahkan pengguna (user) dalam merawat harddisk dan perangkat lainnya, contohnya saat memberikan perlindungan dari serangan virus, cukup memusatkan perhatian pada harddisk komputer pusat saja.

3.       Sebagai media komunikasi yang efektif

Jaringan komputer bisa membuat terjadinya komunikasi antar pengguna satu dengan yang lainnya, baik untuk mengirim informasi atau pesan yang penting maupun untuk teleconference.

4.        Sebagai keamanan data

Melalui sistem jaringan komputer, data yang tersimpan akan lebih aman karena hanya disimpan di komputer pusat yang hanya bisa diakses oleh para pengguna yang memiliki hak akses.

5.       Sebagai integrasi data

Dengan adanya jaringan komputer, maka ketergantungan pada komputer pusat dapat berkurang, karena setiap pemrosesan data tidak semuanya dilakukan oleh satu komputer saja, namun bisa diproses di komputer lainnya. Maka dari itu jaringan komputer dapat membentuk integrasi data yang memudahkan pengguna untuk mengolah dan memperoleh informasi setiap saat.

   D.      Kelebihan dan Kekurangan

§  Kelebihan Jaringan

1.       Kecepatan akses lebih tinggi karena penyediaan fasilitas jaringan dan pengelolaannya dilakukan secara khusus oleh satu komputer (server) yang tidak dibebani dengan tugas lain sebagai workstation. 

2.       Sistem keamanan dan administrasi jaringan lebih baik, karena terdapat seorang pemakai yang bertugas sebagai administrator jaringan, yang mengelola administrasi dan sistem keamanan jaringan. 

3.       Sistem backup data lebih baik, karena pada jaringan client-server backup dilakukan terpusat di server, yang akan membackup seluruh data yang digunakan di dalam jaringan 

4.       Antar komputer dalam jaringan dapat saling berbagi-pakai fasilitas yang dimilikinya seperti: harddisk, drive, fax/modem, printer. 

5.       Biaya operasional relatif lebih murah dibandingkan dengan tipe jaringan client-server, salah satunya karena tidak memerlukan adanya server yang memiliki kemampuan khusus untuk mengorganisasikan dan menyediakan fasilitas jaringan. 

6.       Kelangsungan kerja jaringan tidak tergantung pada satu server. Sehingga bila salah satu komputer/peer mati atau rusak, jaringan secara keseluruhan tidak akan mengalami gangguan.

§  Kekurangan Jaringan Komputer 

1.       Troubleshooting jaringan relatif lebih sulit, karena pada jaringan tipe peer to peer setiap komputer dimungkinkan untuk terlibat dalam komunikasi yang ada. Di jaringan client-server, komunikasi adalah antara server dengan workstation. 

2.       Sistem keamanan jaringan ditentukan oleh masing-masing user dengan mengatur keamanan masing-masing fasilitas yang dimiliki. 

3.       Karena data jaringan tersebar di masing-masing komputer dalam jaringan, maka backup harus dilakukan oleh masing-masing komputer tersebut 

4.       Biaya operasional relatif lebih mahal. 

5.       Diperlukan adanya satu komputer khusus yang berkemampuan lebih untuk ditugaskan sebagai server. 

6.       Kelangsungan jaringan sangat tergantung pada server. Bila server mengalami gangguan maka secara keseluruhan jaringan akan terjaga

Shell Sort

#include<stdio.h>

#include<conio.h>

#include<iostream>

#include<windows.h>

using namespace std;

void shellsort(int a[],int n)

{

     int j,i,k,m,mid;

     for(m = n/2;m>0;m/=2)

     {

           for(j = m;j< n;j++)

           {

                 for(i=j-m;i>=0;i-=m)

                 {

                                     if(a[i+m]>=a[i])

                                                     break;

                                     else

                                     {

                                         mid = a[i];

                                         a[i] = a[i+m];

                                         a[i+m] = mid;

                                     }

                 }

           }

     }

}

int main()

{

    int a[15]={12,6,19,7,45,21,50,15,38,40,36,72,90,80,32},i;

    int b[15]={12,6,19,7,45,21,50,15,38,40,36,72,90,80,32};

    system("cls");

    cout<<"\n\t   SHELL-SORTING\n\n";

       

    printf("\nBefore\t: ");

  

   

    for(i=0;i<15;i++)

    {cout<<a[i]<<"  ";

    shellsort(a,15);

    }

    cout<<"\n-----------------------------------------------------------------------";

    printf("\nAfter\t: ");

    for(i=0;i<15;i++)

   

    {

    cout<<a[i]<<"  ";

    }

getch();

return 0;

}

Sorting + Searching

#include<iostream>
#include<conio.h>


using namespace std;

int main()
{
float array[100]={1,7,5,9,8,6,4,3,10,11,12,14,2};
int selisih, cari, kiri, kanan, tng;
int a, b, tukar;
cout<<"angka sebelum diurutkan = ";
for (a = 0; a < 13; a++)
{
cout<<array[a]<<" ";
}
for (a=0;a<12;a++)
{
for (b=0;b<13-a-1;b++)
{
if (array[b]>array[b+1])
{
tukar = array[b];
array[b] = array[b+1];
array[b+1] = tukar;
}
}
}

cout<<"\n\nangka setelah diurutkan = ";

for (a=0;a<13;a++ )
{
cout<<array[a]<<" ";
}

cari = 2;
kiri = 0;
kanan = 12;
tng = kanan/2;

cout<<"\n\nData yang dicari : "<<cari<<"\n"<<endl;

do
{

if (cari<array[tng])
{
kanan = tng-1;
selisih = kanan-kiri;

if (selisih == 1)
{
tng = kanan;
}
else
{
tng =kanan/2;
}

}
else if (cari>array[tng])
{
kiri =tng+1;
tng =(kanan/4)+(kanan/2);
}

}while(cari == tng);



if (array[tng] == cari)
{
cout<<"Data telah ditemukan";
}
else
{
cout<<"Data tidak dapat ditemukan";
}

getch();
}