Komponen Jaringan Komputer

Catatan Perkuliahan Mata Kuliah Keamanan Sistem Dan Jaringan

Komponen-komponen Jaringan Komputer

1.      Komputer

Komputer adalah perangkat elektronik yang menerima input, melakukan proses dan menghasilkan output.

Di dalam sebuah komputer terdapat komponen-komponen perangkat keras :

a.      Motherboard

Motherboard disebut juga dengan papan Induk berfungsi untuk tempat semua alat utama CPU.  Bentuk motherboard adalah  seperti sebuah papan sirkuit elektronik. Komponen utama motherboard adalah chipset, karena sebuah chipset lah yang menentukan jenis prosesor yang akan digunakan.

b.      Input/output (I/O)

Unit Input, memasukkan data ke dalam primary storage sedangkan Unit Output, mencatat dan atau mencetak hasil pengolahan. (penyimpanan primer), berisi data yang diolah & program.

 Jenis-jenis I/O yang ada adalah :

·         USB (Universal Serial Bus) , dengan dua versi 2.0 dengan kecepatan 450 mbps

Dan versi 3.0  dengan kecepatan 5 Gbps.

·         Thunderbolt : adalah I/O yang diprakarsai oleh intel atau apple dengan kecepatan 10 Gbps dan untu v 02 dengan kecepatan 20 gbps.

·         LPT (Line Print Terminal) port yang biasanya dihubungkan ke printer.

c.       Prosesor

Prosesor adalah inti komputer yang berfungsi sebagai kendali utama komputer. Segala sesuatu yang dikerjakan prosesor. Microprocessor adalah mesin komputasi lengkap yang disusun pada sebuah chip. Microprocessor pertama adalah Intel 4004 yang diperkenalkan pertama kali pada tahun 1971. Processor ini tidak terlalu “hebat”, yang bisa dilakukannya ‘hanya’ penjumlahan dan pengurangan saja. Processor 4004 digunakan pada kalkulator elektronik pertama.      Processor pertama yang dibuat untuk home computer adalah Intel 8080, mulai diperkenalkan pada tahun 1974. Seiring waktu dan perkembangan teknologi, jenis processor ini berkembang mulai 8088, 80286, 80386, 80486, Pentium, Pentium II, Pentium III, dan yang terakhir adalah Pentium 4 yang memiliki kecepatan 5000 kali lebih cepat dibandingkan dengan 8088. 

      Sesuai hukum moore : kecepatan proses berkembang prosesor adalah dua kali lipat setiap 18 bulan, hingga mencapai titik jenuh.

      Saat ini disain processor modern sudah menggunakan teknologi dua inti (core 2). Pada saat ini ada dua konsep populer yang berhubungan dengan desain CPU dan set instruksi:

1. Complex Instruction Set Computing (CISC).

2. Reduce Instruction Set Computing (RISC).

Semua sistem yang lama (komputer mainframe, komputer mini atau komputer mikro) relatif mempunyai sistem CISC. Walaupun sistem sekarang terdiri atas kedua jenis tersebut. Sistem RISCsaat ini lebih populer karena tingkat kerjanya, dibandingkan dengan sistem CISC. Namun karena biayanya tinggi, sistem RISC hanya digunakan ketika diperlukan kecepatan khusus, keandalan dan sebagainya.

CISC (Complex Instruction-Set Computer)

          Complex Instruction Set Computer (CISC) adalah sebuah arsitektur dari set instruksi dimana setiap instruksi akan menjalankan beberapa operasi tingkat rendah, seperti pengambilan dari memory, operasi aritmetika, dan penyimpanan ke dalam memory, semuanya sekaligus hanya di dalam sebuah instruksi. Tujuan utama dari arsitektur CISC adalah melaksanakan suatu perintah cukup dengan beberapa baris bahasa mesin sedikit mungkin. Hal ini bisa tercapai dengan cara membuat perangkat keras prosesor mampu memahami dan menjalankan beberapa rangkaian operasi. Untuk tujuan contoh kita kali ini, sebuah prosesor CISC sudah dilengkapi dengan sebuah instruksi khusus, yang kita beri nama MULT. Saat dijalankan, instruksi akan membaca dua nilai dan menyimpannya ke 2 register yag berbeda, melakukan perkalian operan di unit eksekusi dan kemudian mengambalikan lagi hasilnya ke register yang benar.

     Karakteristik CISC yg "sarat informasi" ini memberikan keuntungan di mana ukuran program-program yang dihasilkan akan menjadi relatif lebih kecil, dan penggunaan memory akan semakin berkurang. Karena CISC inilah biaya pembuatan komputer pada saat itu (tahun 1960) menjadi jauh lebih hemat. Memang setelah itu banyak desain yang memberikan hasil yang lebih baik dengan biaya yang lebih rendah, dan juga mengakibatkan pemrograman level tinggi menjadi lebih sederhana, tetapi pada kenyataannya tidaklah selalu demikian.

Contoh-contoh prosesor CISC adalah : System/360, VAX, PDP-11, varian Motorola 68000 , dan CPU AMD dan Intel x86.

CISC mempunyai karakteristrik :

1. Instruksi berukuran tunggal

2. Ukuran yang umum adalah 4 byte. 

3. Jumlah mode pengalamatan data yang sedikit, biasanya kurang dari lima buah. 

4. Tidak terdapat pengalamatan tak langsung. 

5. Tidak terdapat operasi yang menggabungkan operasi load/store dengan operasi aritmetika (misalnya, penambahan dari memori, penambahan ke memori). 

RISC (Reduce Instruction Set Computer)

  RISC Reduced Instruction Set Computingatau "Komputasi set instruksi yang disederhanakan. Merupakan sebuah arsitektur komputer atau arsitektur komputasi modern dengan instruksi-instruksi dan jenis eksekusi yang paling sederhana. Biasanya digunakan pada komputer berkinerja tinggi seperti komputer vektor.

       Bahasa pemprograman memungkinkan programmer dapat mengekspresikan algoritma lebih singkat, lebih memperhatikan rincian, dan mendukung penggunaan pemprograman terstruktur, tetapi ternyata muncul masalah lain yaitu semantic gap, yaitu perbedaan antara operasi-operasi yang disediakan oleh HLL dengan yang disediakan oleh arsitektur komputer, ini ditandai dengan ketidakefisienan eksekusi, program mesin yang berukuran besar,dan kompleksitas kompiler.

Set-set instruksi yang kompleks tersebut dimaksudkan untuk :

1. Memudahkan pekerjaan kompiler

2. Meningkatkan efisiensie ksekusi, karena operasi yang kompleks dapat diimplementasikan didalam mikrokode.

3. Memberikan dukungan bagi HLL yang lebih kompleks dan canggih.

RISC mempunyai karakteristik :

1. One cycle execution time : satu putaran eksekusi.

2. Prosessor RISC mempunyai CPI (clock per instruction) atau waktu per instruksi untuk setiap putaran. Hal ini dimaksud untuk mengoptimalkan setiap instruksi pada CPU.

3. Pipelining  adalah sebuah teknik yang memungkinkan dapat melakukan eksekusi secara simultan. Sehingga proses instruksi lebih efiisien

4. Large number of registers: Jumlah register yang sangat banyak

5. RISC didesain dimaksudkan untuk dapat menampung jumlah register yang sangat banyak untuk mengantisipasi agar tidak terjadi interaksi yang berlebih dengan memory.

6. Rangkaian instruksi built-in pada processor yang terdiri dari perintah-perintah yang lebih ringkas dibandingkan dengan CISC.

7. RISC memiliki keunggulan dalam hal kecepatannya sehingga banyak digunakan untuk aplikasi-aplikasi yang memerlukan kalkulasi secara intensif.

2.  NIC (Network Interface Card)

Network Interface Card (NIC) atau LAN Card atau Ethernet Card atau Kartu Jaringan adalah perangkat untuk menghubungkan antar komputer dalam sebuah jaringan komputer.

Fungsi Network Interface Card (NIC) :

Network Interface Card atau Kartu Jaringan memiliki dua fungsi utama yaitu:
1. Piranti yang menghubungkan jaringan dengan komputer
2. Peranti yang menyediakan pengalamatan secara fisik. Artinya kartu jaringan memiliki kode tertentu yang unik.

Jenis NIC :

NIC  yang beredar, terbagi menjadi dua jenis, yakni NIC yang bersifat fisik, dan NIC yang bersifat logis. Contoh NIC yang bersifat fisik adalah NIC Ethernet, Token Ring, dan lainnya; sementara NIC yang bersifat logis adalah loopback adapter dan Dial-up Adapter. Disebut juga sebagai Network Adapter. Setiap jenis NIC diberi nomor alamat yang disebut sebagai MAC address, yang dapat bersifat statis atau dapat diubah oleh pengguna.

3. Media Transmisi

Media transmisi adalah media yang menghubungkan antara pengirim dan penerima informasi (data), karena jarak yang jauh, maka data terlebih dahulu diubah menjadi kode/isyarat, dan isyarat inilah yang akan dimanipulasi dengan berbagai macam cara untuk diubah kembali menjadi data.

Kegunaan media transmisi

Media transmisi digunakan pada beberapa peralatan elektronika untuk menghubungkan antara pengirim dan penerima supaya dapat melakukan pertukaran data. Beberapa alat elektronika, seperti telepon, komputer, televisi, dan radio membutuhkan media transmisi untuk dapat menerima data. Seperti pada pesawat telepon, media transmisi yang digunakan untuk menghubungkan dua buah telepon adalah kabel. Setiap peralatan elektronika memiliki media transmisi yang berbeda-beda dalam pengiriman datanya.

Jenis media transmisi

Guided Transmission Media

Guided transmission media atau media transmisi terpandu merupakan jaringan yang menggunakan sistem kabel.

Twisted Pair Cable

Twisted pair cable atau kabel pasangan berpilin terdiri dari dua buah konduktor yang digabungkan dengan tujuan untuk mengurangi atau meniadakan interferensi elektromagnetik dari luar seperti radiasi elektromagnetik dari kabel Unshielded Twisted Pair (UTP), dan crosstalk yang terjadi di antara kabel yang berdekatan.

          Ada dua macam Twisted Pair Cable, yaitu :

1)      Kabel STP (Shielded Twisted Pair) yang merupakan salah satu jenis kabel yang digunakan dalam jaringan komputer. Kabel ini berisi dua pasang kabel (empat kabel) yang setiap pasang dipilin. Kabel STP lebih tahan terhadap gangguan yang disebebkan posisi kabel yang tertekuk. Pada kabel STP attenuasi akan meningkat pada frekuensi tinggi sehingga menimbulkan crosstalk dan sinyal hidung.

1)      Kabel UTP (Unshielded Twisted Pair) yang banyak digunakan dalam instalasi jaringan komputer. Kabel ini berisi empat pasang kabel yang tiap pasangnya dipilin (twisted). Kabel ini tidak dilengkapi dengan pelindung (unshilded). Kabel UTP mudah dipasang, ukurannya kecil, dan harganya lebih murah dibandingkan jenis media lainnya. Kabel UTP sangat rentan dengan efek interferensi elektris yang berasal dari media di sekelilingnya.

Coaxial Cable

Kabel koaksial adalah suatu jenis kabel yang menggunakan dua buah konduktor. Kabel ini banyak digunakan untuk mentransmisikan sinyal frekuensi tinggi mulai 300 kHz keatas. Karena kemampuannya dalam menyalurkan frekuensi tinggi tersebut, maka sistem transmisi dengan menggunakan kabel koaksial memiliki kapasitas kanal yang cukup besar. Ada beberapa jenis kabel koaksial, yaitu thick coaxial cab le (mempunyai diameter besar) dan thin coaxial cable (mempunyai diameter lebih kecil).

Keunggulan kabel koaksial adalah dapat digunakan untuk menyalurkan informasi sampai dengan 900 kanal telepon, dapat ditanam di dalam tanah sehingga biaya perawatan lebih rendah, karena menggunakan penutup isolasi maka kecil kemungkinan terjadi interferensi dengan sistem lain.

Kelemahan kabel koaksial adalah mempunyai redaman yang relatif besar sehingga untuk hubungan jarak jauh harus dipasang repeater-repeater, jika kabel dipasang diatas tanah, rawan terhadap gangguan-gangguan fisik yang dapat berakibat putusnya hubungan.

Fiber Optic Kabel Kaca

Serat optik adalah saluran transmisi yang terbuat dari kaca atau plastik yang digunakan untuk mentransmisikan sinyal cahaya dari suatu tempat ke tempat lain. Berdasarkan mode transmisi yang digunakan serat optik terdiri atas Multimode Step Index, Multimode Graded Index, dan Singlemode Step Index.

Keuntungan serat optik adalah lebih murah, bentuknya lebih ramping, kapasitas transmisi yang lebih besar, sedikit sinyal yang hilang, data diubah menjadi sinyal cahaya sehingga lebih cepat, tenaga yang dibutuhkan sedikit, dan tidak mudah terbakar.

Kelemahan serat optik antara lain biaya yang mahal untuk peralatannya, memerlukan konversi data listrik ke cahaya dan sebaliknya yang rumit, memerlukan peralatan khusus dalam prosedur pemakaian dan pemasangannya, serta untuk perbaikan yang kompleks membutuhkan tenaga yang ahli di bidang ini.

Unguided Transmission Media

Unguided transmission media atau media transmisi tidak terpandu merupakan jaringan yang menggunakan sistem gelombang.

Gelombang mikro

Gelombang mikro (microwave) merupakan bentuk gelombang radio yang beroperasi pada frekuensi tinggi (dalam satuan gigahertz), yang meliputi kawasan UHF, SHF dan EHF. Gelombang mikro banyak digunakan pada sistem jaringan MAN, warnet dan penyedia layanan internet (ISP).

Keuntungan menggunakan gelombang mikro adalah akuisisi antar menara tidak begitu dibutuhkan, dapat membawa jumlah data yang besar, biaya murah karena setiap tower antena tidak memerlukan lahan yang luas, frekuensi tinggi atau gelombang pendek karena hanya membutuhkan antena yang kecil.

Kelemahan gelombang mikro adalah rentan terhadap cuaca seperti hujan dan mudah terpengaruh pesawat terbang yang melintas di atasnya.

Satelit

Satelit adalah media transmisi yang fungsi utamanya menerima sinyal dari stasiun bumi dan meneruskannya ke stasiun bumi lain. Satelit yang mengorbit pada ketinggian 36.000 km di atas bumi memiliki angular orbital velocity yang sama dengan orbital velocity bumi. Hal ini menyebabkan posisi satelit akan relatif stasioner terhadap bumi (geostationary), apabila satelit tersebut mengorbit di atas khatulistiwa. Pada prinsipnya, dengan menempatkan tiga buah satelit geostationary pada posisi yang tepat dapat menjangkau seluruh permukaan bumi.

Keuntungan satelit adalah lebih murah dibandingkan dengan menggelar kabel antar benua, dapat menjangkau permukaan bumi yang luas, termasuk daerah terpencil dengan populasi rendah, meningkatnya trafik telekomunikasi antar benua membuat sistem satelit cukup menarik secara komersial.

Kekurangannya satelit adalah keterbatasan teknologi untuk penggunaan antena satelit dengan ukuran yang besar, biaya investasi dan asuransi satelit yang masih mahal, atmospheric losses yang besar untuk frekuensi di atas 30 GHz membatasi penggunaan frequency carrier.

Adalah jenis dari microwave yang menggunakan satellite untuk mengirimkan sinyal ke transmitter atau parabola. Satellite microwave mengirimkan sinyal secara menyeluruh ke setiap transmitter.

Inframerah

Inframerah biasa digunakan untuk komunikasi jarak dekat, dengan kecepatan 4 Mbps. Dalam penggunaannya untuk pengendalian jarak jauh, misalnya remote control pada televisi serta alat elektronik lainnya. Keuntungan inframerah adalah kebal terhadap interferensi radio dan elekromagnetik, inframerah mudah dibuat dan murah, instalasi mudah, mudah dipindah-pindah, keamanan lebih tinggi daripada gelombang radio. Kelemahan inframerah adalah jarak terbatas, tidak dapat menembus dinding, harus ada lintasan lurus dari pengirim dan penerima, tidak dapat digunakan di luar ruangan karena akan terganggu oleh cahaya matahari.

4.       Network Device

Pengertian Network

Network adalah jaringan dari system komunikasi data yang melibatkan sebuah atau lebih system komputer yang dihubungkan dengan jalur transmisi alat komunikasi membentuk satu system. Dengan network, komputer yang satu dapat menggunakan data di komputer yang lain. Dapat mencetak laporan di printer komputer yang lain, dapat memberi berita ke komputer yang lain walaupun berlainan area. Network merupakan cara yang sangat berguna untuk mengintegrasi kan system informasi dan menyalurkan arus informasi dari satu area ke area lainnya.

Network dan DDP (Distributed Data Processing) masih merupakan hal yang sulit dibedakan untuk beberapa orang. Network dan DDP memang sanat berhubungan erat, tetapi berbeda konsep. Network merupakan konsep dari jaringan kerja system komunikasi data. Network dapat melibatkan hanya sebuah system kokputer saja dengan beberapa terminal di lokasi yang berbeda atau melibatkan beberapa system komputer di lokasi yang berbeda.

Sedang DDP merupakan salah satu dari bentuk system komunikasi data DDP dari definisinya. Harus melibatkan dua atau lebih system komputer yang independent tetapi dapat berhubungan satu dengan yang lainnya. Jadi DDP harus terdiri dari komunikasi data dua atau lebih system komputer. Sedang network dapat terdiri dari sebuah system komputer saja dengan beberapa terminal. Network dapat berupa off-line communication system, remotejob entry system, realtime system, time sharing system ataupun DDP system. Karena semakin murahnya komputer mikro dan alat-alat input/output lainnya, maka DDP network sekarang banyak diterapkan.

Komponen Network

Komponen dari suatu network adalah node dan link. Node adalah titik yang dapat menerima input data ke dalam network atau menghasilkan output informasi atau kedua-duanya. Node dapat berupa sebuah printer atau alat-alat cetak lainnya, atau suatu PC atau micro computer sampai mainframe computer yang raksasa atau modem atau multiplexer.

Link adalah channel atau jalur transmisii atau carrier untuk arus informasi atau data diantara node. Link dapat berupa kabel microwave system, laser system atau satellite system. Network yang masing-masing node terletak di lokasi yang berjauhan satu dengan yang lainnya dan menggunakan link berupa jalur transmisi jarak jauh disebut dengan WAN (Wide Area Network), sedang network yang masing-masing node terpisah dalam jarak yang local dan menggunakan link berupa jalur transmisi kabel disebut dengan LAN (Local Area Network).

WAN dan LAN

WAN (Wide Area Network) merupakan jaringan dari system komunikasi data yang masing-masing node berlokasi jauh (remote location) satu dengan yang lainnya. WAN disebut juga dengan nama remote network atau external network atau long distance network.

LAN (Local Area Network) adalah suatu network yang terbatas dalam jarak area setempat (local). Network ini banyak digunakan dalam satu perusahaan yang menghubungkan antara departemen-depatremen dalam 1 gedung. LAN berbeda dengan external network. LAN dapat menggunakan kabel untuk transmisi datanya (sebagai link) sedang external nework masih perlu menggunakan jalur-jalur komunikasi tambahan misalnya telepon, satelit dan lain-lainnya. Biasanya LAN berbentuk star network atau bus network.

Transmisi data dalam LAN punya kecepatan yang berbeda-beda dan dapat dikategorikan sebagai berikut :

ü  HIGH SPEED NETWORK

Kapasitas transmisi data lebih besar dari 20 MBps (Mega Bit per second atau juta bit per detik) yang biasanya diterapkan dalam LAN untuk mainframe computer yang besar. Contoh:

• Loosely Coupled Network (Control Data Coorporation)

     • Hyperchannel (Network System Coorporation)

ü  MEDIUM SPEED NETWORK

Kapasitas transmisi data sekitar 1 MBps – 20 MBps yang biasanya diterapkan untuk mainframe computer yang kecil atau minicomputer.

Contoh:

·         Ethernet dikembangakan oleh Xerox, kecepatan 1 MBps, memakai coastal cable dan dapat menghubungkan system komputer Xerox dengan mesin copy Xerox dan dengan alat-alat yang lain

·         ARC Net oleh Datapoint Coorporation

·         Wangnet olh Wang Laboratories

·         Local Net oleh Systex

·         Cable Net oleh Amdax

ü  LOW SPEED PC NETWORK

Kapasitas transmisi data lebih kecil dari 1 MBps, biasanya diterapkan untuk personal computer.

ü  Omninet oleh Corvus Systems yang dapat menghubungkan komputer.

ü  IBM PC, Apple, Radio Shack, DEC, Texas Instrument untuk bersama-sama menggunakan harddisk dan peripheral device lainnya bentuk network adalah bus network.

ü  Constellation oleh Corvus Systems. Fungsi sama dengan Omniner tapi berbentuk star     network

>> Cluster One dari Nectar Systems’s khusus untuk komputer Apple yang berbentuk bus network

5.     Network Operating System (NOS)

Network Operating System (NOS). Seperti halnya Operating System yang mengatur kinerja sebuah komputer, NOS adalah Operating System yang khusus dikembangkan untuk bertanggungjawab atas Network System. Saat ini terdapat 5 platform Network Operating  System yang dikenal luas di dunia Networking yaitu NOS dengan platform  NetWare/OES,  Windows Server, Unix, Linux dan Mac OS X Server.

Dari segi range kompatibilitas hardware UNIX sangatlah sulit untuk dikalahkan. OS ini dapat bekerja dalam tipe prosesor yang sangat bervariasi. Kemudian diikuti Linux, kemudian Windows, NetWare (Open Enterprise Server) dan yang terakhir adalah Mac OS X Server. Jika anda menggunakan hardware dengan tipe-tipe tertentu ada baiknya untuk memperhatikan penggunaan OS ini.

Setiap platform NOS ini memiliki kekuatan sendiri-sendiri. NetWare sangatlah tangguh dengan file servernya. NetWare juga sangat sulit dikalahkan dalam hal Directory Services Power dan lebih unggul dibanding Windows. Namun sayangnya NetWare sudah sangat jarang digunakan. Windows Server merupakan server aplikasi yang sangat baik dengan range aplikasi yang sangat luas. Sementara UNIX dan Linux menawarkan power dan fleksibilitas dengan menawarkan banyak sekali tipe aplikasi network. Mac OS X sangat Powerful namun sangat terbatas penggunaannya terkait dengan penggunaan hardware semua perangkat Apple.