Pendahuluan
Teknologi LAN (Local Area Network) di desain untuk mendapatkan kombinasi yang tepat antara kecepatan, jarak dan biaya dalam membangun sebuah jaringan komputer. Dengan teknologi LAN, koneksi antar komputer dapat dijangkau hingga ratusan meter.
Namun koneksi antar komputer tidak selamanya berjarak ratusan meter dan ini memerlukan mekanisme-mekanisme lain agar LAN dapat menjangkau jarak yang lebih jauh.
Pembatasan Jarak & Desain LAN
Pembatasan Jarak merupakan bagian yang tidak dapat dilepaskan pada teknologi LAN. Ketika mendesain sebuah jaringan, para engineer dihadapkan pada pilihan kombinasi antara kapasitas, maksimum delay dan jarak, sesuai dengan biaya yang diberikan. Untuk meminimalisir pengeluaran biaya, teknologi LAN biasanya menggunakan media pembagian komunikasi seperti bus atau ring. Konsekuensinya, desain LAN harus memiliki mekanisme yang menjamin bahwa setiap station memiliki akses yang sama pada media tersebut, contohnya, pada penerapan teknologi menggunakan CSMA/CD, dan pada teknologi ring menggunakan token.
CSMA/CD dan token merupakan mekanisme yang paling popular pada mekanisme akses, yang masing-masing berpengaruh terhadap waktu. Untuk meminimalisir hal tersebut, teknologi LAN didesain menggunakan kabel dengan panjang maksimum tertentu.
Keterbatasan lainnya datang karena hardware didesain hanya dapat memancarkan tenaga listrik yang telah ditentukan. Sinyal elektronik secara perlahan menjadi semakin lemah sewaktu melewati kawat tembaga, sehingga sinyal yang diterima berubah-ubah. Untuk memastikan setiap station yang terhubung dalam LAN dapat menerima sinyal yang cukup kuat, harus dihitung panjang kabel yang dapat ditoleransi. Kesimpulannya :
Spesifikasi panjang maksimum adalah bagian yang fundamental dari teknologi LAN. Hardware LAN dirancang untuk kabel dengan panjang maksimum tertentu, dan hardware tersebut tidak akan bekerja dengan baik jika menggunakan kabel yang melampaui batas.
Fiber Optic Extensions
Para engineer telah mengembangkan sebuah cara untuk memperluas jangkauan konektifitas LAN. Secara umum, mekanisme ini tidak memperbesar kekuatan sinyal yang dipancarkan serta tidak juga menambah kawat untuk menambah batas maksimal kabel. Penggunaan mekanisme extension adalah dengan menggunakan hardware standard dan component hardware tambahan sehingga dapat mengirim sinyal dengan jarak yang jauh.
Mekanisme extention LAN yang paling simpel adalah dengan memasang fiber optic dan sepasang fiber modem antara computer dengan network. Fiber memiliki delay yang sangat rendah dan bandwith yang besar, seperti sebuah mekanisme yang memperbolehkan computer berkoneksi dengan remote network. Komputer mengirimkan sinyal standard dan network menerima sinyal standar. Dengan demikian extension dapat bekerja dengan hardware network standar.
Dari gambar di atas terlihat masing-masing fiber modem yang terletak pada koneksi dihubungkan dengan fiber optic. Komputer menggunakan network interface yang menghasilkan sinyal konvensional untuk berkomunikasi dengan network (mis. Ethernet hub), dan mengirim sinyal ke local fiber modem, nyang kemudian diterima oleh remote fiber modem dan dirubah kembali menjadi sinyal standar yang kemudian dikirimkan ke hub.
Setiap fiber modem berisi hardware yang mengemban 2 tugas, Electronic circuitry bertugas merubah sinyal AUI dan menggambarkannya secara digital, serta optical driver hardware yang menerjemahkan antara gambaran digital dan pulse of light (gelombang cahaya) pada saat melalui fiber. Sirkuit tersebut mampu melakukan komunikasi 2 arah yang memperbolehkan computer untuk mengirimkan dan menerima sinyal.
Kelebihan utama dari fiber modem adalah kemampuan mereka menyediakan koneksi ke remote LAN tanpa merubah LAN atau computer, mekanisme ini dapat menjangkau jarak hingga beberapa kilometer.
Ringkasnya, Sepasang fiber modem dapat digunakan untuk menyediakan koneksi antara computer dan remote LAN. Mekanisme ini disisipkan di network interface antara computer dan remote hub.
Repeaters
Recall merupakan satu keterbatasan jarak di LAN akibat sinyal yang melemah sewaktu melalui kawat. Untuk mengatasinya, beberapa teknologi LAN memperbolehkan 2 LAN bergabung dengan satu alat yaitu repeater. Repeater biasanya merupakan sebuah alat elektonika analog yang memonitor sinyal pada tiap LAN. Ketika menerima sinyal dari satu LAN, repeater menguatkan sinyal tersebut dan meneruskannya ke LAN lainnya.
Dari gambar diatas terlihat bahwa repeater menghubungkan 2 kabel ethernet yang disebut segment, dimana setiap segment diterminasi. Repeater menjangkau langsung ke kabel Ethernet dan mengirimkan copy sinyal dari satu segmen ke segmen lainnya tanpa menunggu terpenuhi satu frame.
Ukuran maksimum dari kawat Ethernet adalah sekitar 500 meter. Repeater dapat digunakan untuk menghubungkan 3 ethernet segment untuk membuat jaringan sepanjang 1500 meter. Repeater menyebarkan semua sinyal antara 2 segment, computer yang terhubung dalam satu segmentdapat berhubungan dengan computer lain di segment lain. Kenyataannya, ketika menggunakan repeater, antara sumber dengan tujuan computer tidak dapat menentukan mereka berkomunikasi dalam satu segment atau dengan segment yang berbeda.
Ringkasnya, Repeater adalah sebuah hardware yang digunakan untuk memperluas LAN. Repeater menghubungkan 2 kabel segment, memperkuat dan mengirimkan semua sinyal elektrik yang dating dari satu segment ke segment lain. Semua computer yang tersambung dalam extended LAN dapat berkomunikasi, computer tidak mengetahui bahwa repeater memisahkan mereka.
Repeater merupakan bagian dari Ethernet standar dengan ketentuan network tidak akan beroperasi jika lebih dari 4 repeater memisahkan seluruh station. Repeater didesain untuk menghubungkan 2 ethernet segment yang berada dekat secara fisik (mis. Gedung), koneksinya dapat diperluas dengan menggunakan fiber modem.
Teknologi Fiber Optic Intra-Repeater Link (FOIRL) merupakan teknologi yang menggunakan 2 alat yang terkoneksi melalui fiber optic. Alat tersebut terletak di segment seperti repeater, dan keduanya berhubungan melalui fiber. Setiap bagian menangkap sinyal dalam LAN seperti repeater, kemudian dirubah agar dapat dikirim melalui fiber, sementara alat yang lain menerima pesan tersebut dan menciptakan kembali sinyal tersebut di remote LAN. Penggunaan fiber yang memiliki delay yang kecil, FOIRL dapat menghubungkan segment di 2 gedung yang terpisah.
Repeater memiliki beberapa kekurangan, kekurangan utamanya adalah karena repeater tidak mengerti frame. Maka hasilnya, untuk menerima sinyal dari satu segment ke segment lainnya, repeater tidak dapat membedakan antara sinyal yang sesuai untuk frame atau sinyal lainnya. Oleh karena itu jika terjadi collision terjadi dalam satu segment, repeater menciptakan kembali sinyal di segment yang lain, termasuk copy dari sinyal sama yang overlap akibat collision.
Point utamanya, dalam menambah penyebaran copy dari pengiriman yang valid dari satu segment ke segment lainnya, repeater menyebarkan copy dari sinyal elektik lainnya. Konsekuensinya, jika terjadi collision atau ganguan listrik dalam satu segment, repeater akan menyebabkan masalah yang sama pada segment yang lain.
Bridges
Bridge adalah sebuah alat elktronik yang menghubungkan 2 LAN segment. Tidak seperti repeater, bridge merupakan alat digital yang digunakan bersama network interface seperti pada sebuah computer biasa. Bridge mendengarkan lalulintas pada setiap segment dengan cara tidak membeda-bedakan. Ketika menerima frame dari satu segment bridge memeriksa apakah frame tersebut lengkap dan kemudian melanjutkan frame tersebut ke segment lain jika dibutuhkan. Dengan demikian, 2 LAN segment terkoneksi melalui bridge namun seolah-olah seperti dalam satu LAN. Komputer yang terhubung satu segment berbeda dapat mengirim frame ke computer manasaja dalam dua segment tersebut. Karena setiap segment mendukung koneksi network standard an menggunakan format frame standar, computer tidak mengetahui apakah mereka terhubung dalam satu LAN atau brige LAN.

Bridge lebih popular dibanding repeater karena membantu memecahkan masalah. Jika terjadi gangguan pada salah satu segment yang terhubung melalui bridge, bridge akan menerima frame yang mempunyai form tidak tepat, dan secara simple akan menolaknya sama seperti computer menolak frame yang terdapat error. Ringkasnya, Bridge tidak akan melanjutkan sinyal bila terjadi collision dari satu segment ke segment lain, dengan demikian, bridge menjaga masalah yang terjadi dalam satu segment agar tidak mempengaruhi segment yang lain.
Dapat disimpulkan, bridge adalah sebuah hardware yang digunakan untuk memperluas LAN. Bridge menghubungkan 2 kabel segment, meneruskan frame yang complete dan tepat dari satu segment ke segment lainnya. Bridge tidak meneruskan gangguan atau masalah lain. Salah satu computer dalam extended LAN dapat berkomunikasi, tanpa tahu bahwa ada bridge yang memisahkan.
Frame Filtering
Kebanyakan bridge melakukan banyak pekerjaan selain meneruskan copy dari setiap frame dari satu LAN ke lainnya. Bridge membutuhkan processor, memory dan 2 network interface. Bridge dipersembahkan untuk tugas sendiri, dan tidak menjalankan aplikasi software. CPU mengabaikan kode dari ROM. Fungsi yang paling berjasa dilaksanakan bridge adalah frame filtering – bridge tidak akan meneruskan frame jika tidak dibutuhkan. Secara nyata jika computer mengambil satu segment untuk mengirim frame ke computer pada segment yang sama, bridge tidak perlu melanjutkan copy dari frame tersebut ke segment lainnya. Sudah tentu, jika LAN mendukung broadcast atau multicast, bridge harus meneruskan copy dari setiap broadcast atau multicast frame untuk membuat extended LAN beroperasi seperti single LAN, large LAN.
Untuk memutuskan atau meneruskan frame, bridge menggunakan physical address yang didapat dari frame header. Ketika frame tiba di segment, bridge melakukan chek terhadap alamat tujuan. Jika bridge mengetahui alamat tujuan, maka akan membuat copy dari frame dan mneruskannya ke segment tujuan, namun jika tidak maka frame tersebut akan di-discard.
Kebanyakan bridge disebut adaptive atau learning bridge karena mereka mampu mempelajari lokasi sebuah computer secara otomatis. Untuk melakukan itu bridge menggunakan informasi source address pada frame yang datang.
Startup and Steady State Behavior of Bridged Networks (Pola Tingkah Laku dari jaringan Bridge)
Bridge memiliki kemampuan membaca, memproses dan mendiskriminasikan frame. Oleh Karena itu bridge selalu cepat menentukan lokasi.
Planning a bridged Network (Merencanakan sebuah jaringan bridge)
Karena sebuah bridge mengikuti perkembangan dari principal dan mengijinkan secara bersama-sama melakukan kegiatan pada bagian yang dikerjakan, komputer pada satu bagian dapat dikomunikasikan pada waktu yang sama dengan komputer dibagian lainnya. Sebagai akibatnya, performa dari jaringan bridge dapat dimaksimalkan dengan memberikan sepasang komputer dimana berhubungan lancar untuk bagian yang sama.
Bridging Between Building (Bridge diantara 2 gedung)
Sebuah perusahaan memerlukan sebuah jaringan pada komputer di gedung yang satu dapat berkomunikasi dengan komputer di gedung lainnya.
Pada situasi ini bridge memiliki 3 keuntungan :
Karena yang diperlukan hanya koneksi fiber tunggal, bridge lebih murah daripada menggunakan koneksi fiber yang terpisah untuk tiap individu komputer.
Karena koneksi diantara gedung dihubungkan oleh bridge, individu komputer dapat ditambahkan atau dipindahkan dari bagian-bagian tanpa menginstall atau merubah kabel diantara gedung.
Karena sebuah bridge membolehkan komunikasi secara bersama-sama diantara 2 bagian, menggunakan sebuah bridge sebagai pengganti dari repeater berarti komunikasi di antara komputer pada satu gedung tidak mempunyai pengaruh yang kuat pada komunikasi di antara computer di gedung lainnya.
Bridging Across Longer Distances (Bridge melewati jarak yang lebih luas)
Bagaimana jaringan bridge menjangkau jarak yang jauh. Ada 2 metode, yaitu :
Leased serial line, lebih sering digunakan karena lebih murah.
Leased satellite channel, sangat menarik karena mengijinkan komunikasi antara jarak yang berubah-ubah.
A cycle of Bridges (Lingkaran/Putaran dari bridge)
Karena bridge mengirim dan menerima frame, sebuah jaringan bridge dapat menjangkau banyak bagian.

Distributed Spanning Tree
Untuk mencegah masalah dari putaran yang tak terhingga, jaringan bridge tidak berada dalam kondisi secara bersama-sama terjadi yaitu :
Semua bridge di depan semua frame
Jaringan bridge berisi lingkaran dari bagian-bagian bridge.
Switching
Secara umum, teknologi jaringan switch adalah hardware yang berupa alat elektronik terhubung ke satu komputer atau lebih dan memperbolehkan mereka untuk mengirim dan menerima data.
Secara fisik, switch mirip sekali dengan hub, terdiri dari sebuah box dengan multiple port yang setiap portnya terhubung ke komputer. Perbedaannya terletak pada cara beroperasi alat tersebut. Hub mensimulasi media pembagian single, sementara switch mensimulasi bridge LAN di tiap satu komputer dalam segment.
Keuntungan utama menggunakan switch LAN sama seperti keuntungan menggunakan bridge LAN dalam satu segment, paralel.
Kombinasi antara Switch dan Hub
Penggunaan switch lebih memakan biaya dibanding hub, karena switch menyediakan jumlah data rate lebih besar dibanding hub. Untuk mengurangi biaya, digunakan kombinasi antara switch dan hub dengan menghubungkan hub ke switch. Hasilnya mirip dengan bridge LAN biasa, dimana setiap hub menampilkan satu LAN segment, dan switch menampilkan bridge yang menghubungkan tiap segment.
Bridge dan Switch dengan teknologi lain
Walaupun chapter ini lebih fokus terhadap ethernet technology, secara umum teknologi, bridge dan switch digunakan pula pada teknologi lain.
Hub sangat penting digunakan pada teknologi ring karena mampu mempertinggi fungsi. Kebanyakan counter-rotating ring dikonfigurasi dengan hub. Hub dapat mendeteksi link yang rusak dan mengkonfigurasi network kembali.
Switch juga digunakan pada token passing ring. Seperti di ethernet, swich menyediakan kepada setiap komputer koneksi ke privat ring secara maya, dengan bridge terkoneksi ke ring.
Kesimpulan
Walaupun pembatasan jarak adalah faktor yang fundamental dalam teknologi LAN, beberapa mekanisme mampu membuat memperluas jangkauan LAN. Penggunaan fiber modem yang mempunyai delay rendah pada setiap ujung fiber optic antara komputer dengan remote LAN membuat keduanya beroperasi seolah-olah dalam koneksi lokal.
Penggunaan repeater pada segment berfungsi untuk merasakan semua sinyal elektrik yang ada kemudian dicopy dan dipancarkan ke segment lain.
Penggunaan bridge memperluas LAN dengan memperbolehkan beberapa LAN saling bertautan.
Fungsi switch LAN mengatur LAN segment yang terkoneksi oleh bridge. Keuntungan jaringan dengan switch atau bridge menyediakan performance yang maksimal.
Pertanyaan :
Jelaskan kelemahan penggunaan repeater dalam memperluas LAN ?
Jelaskan yang dimaksud dengan Frame Filtering dalam bridge ?
Apa yang dimaksud dengan FOIRL, jelaskan ?
Pada mekanisme penggunaan Fiber Optic, alat Fiber modem mengemban dua tugas, sebutkan dan jelaskan ?
Jelaskan perbedaan switch dan hub ?