topologi jarkom

Topologi Jaringan

Macam-Macam Topologi Jaringan

Arsitektur topologi merupakan bentuk koneksi fisik untuk menghubungkan setiap node pada sebuah jaringan. Pada sistem LAN terdapat tiga topologi utama yang paling sering digunakan: bus, star, dan ring. Topologi jaringan ini kemudian berkembang menjadi topologi tree dan mesh yang merupakan kombinasi dari star, mesh, dan bus. Dengan populernya teknologi nirkabel dewasa ini maka lahir pula satu topologi baru yaitu topologi wireless. Berikut topologi-topologi yang dimaksud:

1. Topologi Bus
2. Topologi Ring (Cincin)
3. Topologi Star (Bintang)
4. Topologi Tree (Pohon)
5. Topologi Mesh (Tak beraturan)
6. Topologi Wireless (Nirkabel)

Topologi Bus

Topologi bus ini sering juga disebut sebagai topologi backbone, dimana ada sebuah kabel coaxial yang dibentang kemudian beberapa komputer dihubungkan pada kabel tersebut.

• Secara sederhana pada topologi bus, satu kabel media transmisi dibentang dari ujung ke ujung, kemudian kedua ujung ditutup dengan “terminator” atau terminating-resistance (biasanya berupa tahanan listrik sekitar 60 ohm).

GAMBAR: Prinsip Topologi Bus
• Pada titik tertentu diadakan sambungan (tap) untuk setiap terminal.
• Wujud dari tap ini bisa berupa “kabel transceiver” bila digunakan “thick coax” sebagai media transmisi.
• Atau berupa “BNC T-connector” bila digunakan “thin coax” sebagai media transmisi.
• Atau berupa konektor “RJ-45” dan “hub” bila digunakan kabel UTP.
• Transmisi data dalam kabel bersifat “full duplex”, dan sifatnya “broadcast”, semua terminal bisa menerima transmisi data.

GAMBAR: Koneksi kabel-transceiver pada topologi Bus

• Suatu protokol akan mengatur transmisi dan penerimaan data, yaituProtokol Ethernet atau CSMA/CD.
• Pemakaian kabel coax (10Base5 dan 10Base2) telah distandarisasi dalam IEEE 802.3, yaitu sbb:

TABEL: Karakteritik Kabel Coaxial

	10Base5	10Base2
Rate Data	10 Mbps	10 Mbps
Panjang / segmen	500 m	185 m
Rentang Max	2500 m	1000 m
Tap / segmen	100	30
Jarak per Tap	2.5 m	0.5 m
Diameter kabel	1 cm	0.5 cm

• Melihat bahwa pada setiap segmen (bentang) kabel ada batasnya maka diperlukan “Repeater” untuk menyambungkan segmen-segmen kabel.

GAMBAR: Perluasan topologi Bus menggunakan Repeater

Kelebihan topologi Bus adalah:

• Instalasi relatif lebih murah
• Kerusakan satu komputer client tidak akan mempengaruhi komunikasi antar client lainnya
• Biaya relatif lebih murah

Kelemahan topologi Bus adalah:

• Jika kabel utama (bus) atau backbone putus maka komunikasi gagal
• Bila kabel utama sangat panjang maka pencarian gangguan menjadi sulit
• Kemungkinan akan terjadi tabrakan data(data collision) apabila banyak client yang mengirim pesan dan ini akan menurunkan kecepatan komunikasi.

Topologi Ring (Cincin)

Topologi ring biasa juga disebut sebagai topologi cincin karena bentuknya seperti cincing yang melingkar. Semua komputer dalam jaringan akan di hubungkan pada sebuah cincin. Cincin ini hampir sama fungsinya dengan concenrator pada topologi star yang menjadi pusat berkumpulnya ujung kabel dari setiap komputer yang terhubung.

• Secara lebih sederhana lagi topologi cincin merupakan untaian media transmisi dari satu terminal ke terminal lainnya hingga membentuk suatu lingkaran, dimana jalur transmisi hanya “satu arah”.

Tiga fungsi yang diperlukan dalam topologi cincin : penyelipan data, penerimaan data, dan pemindahan data.

GAMBAR: Prinsip Koneksi Topologi Ring

• Penyelipan data adalah proses dimana data dimasukkan kedalam saluran transmisi oleh terminal pengirim setelah diberi alamat dan bit-bit tambahan lainnya.
• Penerimaan data adalah proses ketika terminal yang dituju telah mengambil data dari saluran, yaitu dengan cara membandingkan alamat yang ada pada paket data dengan alamat terminal itu sendiri. Apabila alamat tersebut sama maka data kiriman disalin.
• Pemindahan data adalah proses dimana kiriman data diambil kembali oleh terminal pengirim karena tidak ada terminal yang menerimanya (mungkin akibat salah alamat). Jika data tidak diambil kembali maka data ini akan berputar-putar dalama saluran. Pada jaringan bus hal ini tidak akan terjadi karena kiriman akan diserap oleh “terminator”.
• Pada hakekatnya setiap terminal dalam jaringan cincin adalah “repeater”, dan mampu melakukan ketiga fungsi dari topologi cincin.
• Sistem yang mengatur bagaimana komunikasi data berlangsung pada jaringan cincin sering disebut token-ring.
• Kemungkinan permasalahan yang bisa timbul dalam jaringan cincin adalah:
  • Kegagalan satu terminal / repeater akan memutuskan komunikasi ke semua terminal.
  • Pemasangan terminal baru menyebabkan gangguan terhadap jaringan, terminal baru harus mengenal dan dihubungkan dengan kedua terminal tetangganya.

Topologi Star (Bintang)

Disebut topologi star karena bentuknya seperti bintang, sebuah alat yang disebutconcentrator bisa berupa hub atau switch menjadi pusat, dimana semua komputer dalam jaringan dihubungkan ke concentrator ini.

• Pada topologi Bintang (Star) sebuah terminal pusat bertindak sebagai pengatur dan pengendali semua komunikasi yang terjadi. Terminal-terminal lainnya melalukan komunikasi melalui terminal pusat ini.
• Terminal kontrol pusat bisa berupa sebuah komputer yang difungsikan sebagai pengendali tetapi bisa juga berupa  “HUB” atau “MAU” (Multi Accsess Unit).

GAMBAR: Prinsip Koneksi Topologi Star

• Terdapat dua alternatif untuk operasi simpul pusat.
  • Simpul pusat beroperasi secara “broadcast” yang menyalurkan data ke seluruh arah. Pada operasi ini walaupun secara fisik kelihatan sebagai bintang namun secara logik sebenarnya beroperasi seperti bus. Alternatif ini menggunakan HUB.
  • Simpul pusat beroperasi sebagai “switch”, data kiriman diterima oleh simpul kemudian dikirim hanya ke terminal tujuan (bersifat point-to-point), akternatif ini menggunakan MAU sebagai pengendali.
• Bila menggunakan HUB maka secara fisik sebenarnya jaringan berbentuk topologi Bintang namun secara logis bertopologi Bus. Bila menggunakan MAU maka baik fisik maupun logis bertopologi Bintang.
• Kelebihan topologi bintang :
  • Karena setiap komponen dihubungkan langsung ke simpul pusat maka pengelolaan menjadi mudah, kegagalan komunikasi mudah ditelusuri.
  • Kegagalan pada satu komponen/terminal tidak mempengaruhi komunikasi terminal lain.
• Kelemahan topologi bintang:
  • Kegagalan pusat kontrol (simpul pusat) memutuskan semua komunikasi
  • Bila yang digunakan sebagai pusat kontrol adalah HUB maka kecepatan akan berkurang sesuai dengan penambahan komputer, semakin banyak semakin lambat.

Topologi Tree (Pohon)

• Topologi pohon adalah pengembangan atau generalisasi topologi bus. Media transmisi merupakan satu kabel yang bercabang namun loop tidak tertutup.

GAMBAR: Prinsip Koneksi Topologi Tree

• Topologi pohon dimulai dari suatu titik yang disebut “headend”. Dari headend beberapa kabel ditarik menjadi cabang, dan pada setiap cabang terhubung beberapa terminal dalam bentuk bus, atau dicabang lagi hingga menjadi rumit.
• Ada dua kesulitan pada topologi ini:
  • Karena bercabang maka diperlukan cara untuk menunjukkan kemana data dikirim, atau kepada siapa transmisi data ditujukan.
  • Perlu suatu mekanisme untuk mengatur transmisi dari terminal terminal dalam jaringan.

Topologi Mesh (Tak beraturan)

• Topologi Mesh adalah topologi yang tidak memiliki aturan dalam koneksi. Topologi ini biasanya timbul akibat tidak adanya perencanaan awal ketika membangun suatu jaringan.
• Karena tidak teratur maka kegagalan komunikasi menjadi sulit dideteksi, dan ada kemungkinan boros dalam pemakaian media transmisi.

GAMBAR: Prinsip Koneksi Topologi Mesh

Topologi Wireless (Nirkabel)

• Jaringan nirkabel menjadi trend sebagai alternatif dari jaringan kabel, terutama untuk pengembangan LAN tradisional karena bisa mengurangi biaya pemasangan kabel dan mengurangi tugas-tugas relokasi kabel apabila terjadi perubahan dalam arsitektur bangunan dsb. Topologi ini dikenal dengan berbagai nama, misalnya WLAN, WaveLAN, HotSpot, dsb.
• Model dasar dari LAN nirkabel adalah sbb:

GAMBAR: Prinsip LAN Nirkabel

• Blok terkecil dari LAN Nirkabel disebut Basic Service Set (BSS), yang terdiri atas sejumlah station / terminal yang menjalankan protokol yang sama dan berlomba dalam hal akses menuju media bersama yang sama.
• Suatu BSS bisa terhubung langsung atau terpisah dari suatu sistem distribusi backbone melalui titik akses (Access Point).
• Protokol MAC bisa terdistribusikan secara penuh atau terkontrol melalui suatu fungsi kordinasi sentral yang berada dalam titik akses.
• Suatu Extended Service Set (ESS) terdiri dari dua atau lebih BSS yang dihubungkan melalui suatu sistem distribusi.

• Interaksi antara LAN nirkabel dengan jenis LAN lainnya digambarkan sebagai berikut:

GAMBAR: Koneksi Jaringan Nirkabel

• Pada suatu jaringan LAN bisa terdapat LAN berkabel backbone, seperti “Ethernet” yang mendukung server, workstation, dan satu atau lebih bridge / router untuk dihubungkan dengan jaringan lain. Selain itu terdapat modul kontrol (CM) yang bertindak sebagai interface untuk jaringan LAN nirkabel. CM meliputi baik fungsi bridge ataupun fungsi router untuk menghubungkan LAN nirkabel dengan jaringan induk.  Selain itu terdapat Hub dan juga modul pemakai (UM) yang mengontrol sejumlah stasiun LAN berkabel.
• Penggunaan teknologi LAN nirkabel lainnya adalah untuk menghubungkan LAN pada bangunan yang berdekatan.
• Syarat-syarat LAN nirkabel :
  • Laju penyelesaian: protokol medium access control harus bisa digunakan se-efisien mungkin oleh media nirkabel untuk memaksimalkan kapasitas.
  • Jumlah simpul: LAN nirkabel perlu mendukung ratusan simpul pada sel-sel multipel.
  • Koneksi ke LAN backbone: modul kontrol (CM) harus mampu menghubungkan suatu jaringan LAN ke jaringan LAN lainnya atau suatu jaringan ad-hoc nirkabel.
  • Daerah layanan: daerah jangkauan untuk LAN nirkabel biasanya memiliki diameter 100 hingga 300 meter.
  • Kekokohan dan keamanan transmisi: sistem LAN nirkabel harus handal dan mampu menyediakan sistem pengamanan terutama penyadapan.
• Teknologi LAN nirkabel:
  • LAN infrared (IR) : terbatas dalam sebuah ruangan karena IR tidak mampu menembus dinding yang tidak tembus cahaya.
  • LAN gelombang radio : terbatas dalam sebuah kompleks gedung, seperti bluetooth, WiFi, dan HomeRF.
  • LAN spektrum penyebaran: beroperasi pada band-band ISM (industrial, scientific, medical) yang tidak memerlukan lisensi.
  • Gelombang mikro narrowband : beroperasi pada frekuensi gelombang mikro yang tidak termasuk dalam spektrum penyebaran.

topologi mesh

Topologi jala atau Topologi mesh adalah suatu bentuk hubungan antar perangkat dimana setiap perangkat terhubung secara langsung ke perangkat lainnya yang ada di dalam jaringan. Akibatnya, dalam topologi mesh setiap perangkat dapat berkomunikasi langsung dengan perangkat yang dituju (dedicated links).

Dengan demikian maksimal banyaknya koneksi antar perangkat pada jaringan bertopologi mesh ini dapat dihitung yaitu sebanyak n(n-1)/2. Selain itu karena setiap perangkat dapat terhubung dengan perangkat lainnya yang ada di dalam jaringan maka setiap perangkat harus memiliki sebanyak n-1 Port Input/Output (I/O ports).

Berdasarkan pemahaman di atas, dapat dicontohkan bahwa apabila sebanyak 5 (lima) komputer akan dihubungkan dalam bentuk topologi mesh maka agar seluruh koneksi antar komputer dapat berfungsi optimal, diperlukan kabel koneksi sebanyak 5(5-1)/2 = 10 kabel koneksi, dan masing-masing komputer harus memiliki port I/O sebanyak 5-1 = 4 port (lihat gambar).

Dengan bentuk hubungan seperti itu, topologi mesh memiliki beberapa kelebihan, yaitu:

• Hubungan dedicated links menjamin data langsung dikirimkan ke komputer tujuan tanpa harus melalui komputer lainnya sehingga dapat lebih cepat karena satu link digunakan khusus untuk berkomunikasi dengan komputer yang dituju saja (tidak digunakan secara beramai-ramai/sharing).
• Memiliki sifat Robust, yaitu Apabila terjadi gangguan pada koneksi komputer A dengan komputer B karena rusaknya kabel koneksi (links) antara A dan B, maka gangguan tersebut tidak akan mempengaruhi koneksi komputer A dengan komputer lainnya.
• Privacy dan security pada topologi mesh lebih terjamin, karena komunikasi yang terjadi antara dua komputer tidak akan dapat diakses oleh komputer lainnya.
• Memudahkan proses identifikasi permasalahan pada saat terjadi kerusakan koneksi antar komputer.

Meskipun demikian, topologi mesh bukannya tanpa kekurangan. Beberapa kekurangan yang dapat dicatat yaitu:

• Membutuhkan banyak kabel dan Port I/O. semakin banyak komputer di dalam topologi mesh maka diperlukan semakin banyak kabel links dan port I/O (lihat rumus penghitungan kebutuhan kabel dan Port).
• Hal tersebut sekaligus juga mengindikasikan bahwa topologi jenis ini * Karena setiap komputer harus terkoneksi secara langsung dengan komputer lainnya maka instalasi dan konfigurasi menjadi lebih sulit.
• Banyaknya kabel yang digunakan juga mengisyaratkan perlunya space yang memungkinkan di dalam ruangan tempat komputer-komputer tersebut berada.

Berdasarkan kelebihan dan kekurangannya, topologi mesh biasanya diimplementasikan pada komputer-komputer utama dimana masing-masing komputer utama tersebut membentuk jaringan tersendiri dengan topologi yang berbeda (hybrid network).

topologi ring

Token Ring adalah sebuah cara akses jaringan berbasis teknologi ring yang pada awalnya dikembangkan dan diusulkan oleh Olaf Soderblum pada tahun1969. Perusahaan IBM selanjutnya membeli hak cipta dari Token Ring dan memakai akses Token Ring dalam produk IBM pada tahun 1984. Elemen kunci dari desain Token Ring milik IBM ini adalah penggunaan konektor buatan IBM sendiri (proprietary), dengan menggunakan kabel twisted pair, dan memasanghub aktif yang berada di dalam sebuah jaringan komputer.

Sambungan komputer dalam topologi ring

Pada tahun 1985, Asosiasi IEEE di Amerika Serikat meratifikasi standar IEEE 802.5 untuk protokol (cara akses) Token Ring, sehingga protokol Token Ring ini menjadi standar internasional. Pada awalnya, IBM membuat Token Ring sebagai pengganti untuk teknologi Ethernet (IEEE 802.3) yang merupakan teknologi jaringan LAN paling populer. Meskipun Token Ring lebih superior dalam berbagai segi, Token Ring kurang begitu diminati mengingat beaya implementasinya lebih tinggi jika dibandingkan dengan Ethernet.

Spesifikasi asli dari standar Token Ring adalah kemampuan pengiriman data dengan kecepatan 4 megabit per detik (4 Mbps), dan kemudian ditingkatkan empat kali lipat, menjadi 16 megabit per detik. Pada jaringan topologi ring ini, semua node yang terhubung harus beroperasi pada kecepatan yang sama. Implementasi yang umum terjadi adalah dengan menggunakan ring 4 megabit per detik sebagai penghubung antar node, sementara ring 16 megabit per detik digunakan untuk backbone jaringan.

Beberapa spesifikasi dan standar teknis Token Ring yang lain, seperti enkapsulasi Internet Protocol (IP) dan Address Resolution Protocol (ARP) dalam Token Ring dijelaskan dalam RFC 1042.

Dengan Token-Ring, peralatan network secara fisik terhubung dalam konfigurasi (topologi) ring di mana data dilewatkan dari devais/peralatan satu ke devais yang lain secara berurutan. Sebuah paket kontrol yang dikenal sebagai token akan berputar-putar dalam jaringan ring ini, dan dapat dipakai untuk pengiriman data. Devais yang ingin mentransmit data akan mengambil token, mengisinya dengan data yang akan dikirimkan dan kemudian token dikembalikan ke ring lagi. Devais penerima/tujuan akan mengambil token tersebut, lalu mengosongkan isinya dan akhirnya mengembalikan token ke pengirim lagi. Protokol semacam ini dapat mencegah terjadinya kolisi data (tumbukan antar pengiriman data) dan dapat menghasilkan performansi yang lebih baik, terutama pada penggunaan high-level bandwidth.

Ada tiga tipe pengembangan dari Token Ring dasar: Token Ring Full Duplex, switched Token Ring, dan 100VG-AnyLAN. Token Ring Full Duplexmenggunakan bandwidth dua arah pada jaringan komputer. Switched Token Ring menggunakan switch yang mentransmisikan data di antara segmen LAN (tidak dalam devais LAN tunggal). Sementara, standar 100VG-AnyLAN dapat mendukung baik format Ethernet maupun Token Ring pada kecepatan 100 Mbps.

topologi star

Berbeda dengan Topologi Mesh, perangkat pada topologi star tidak langsung terhubung satu sama lain, tetapi melalui perangkat pusat pengendali (central controller) yang biasa disebut dengan HUB.

Pada topologi star, HUB berfungsi layaknya seperti pengatur lalu lintas. Jika satu komputer ingin mengirimkan data ke komputer lainnya maka data tersebut dikirimkan ke HUB terlebih dahulu, yang kemudian meneruskannya ke komputer tujuan (lihat gambar).

Dengan bentuk hubungan seperti itu, kabel yang diperlukan hanyalah sebanyak komputer dalam jaringan dan port I/O juga cukup hanya satu di setiap komputer. Sehingga banyaknya kabel link dan port I/O menjadi lebih sedikit yang berarti bahwa biaya yang dibutuhkan menjadi tidak semahal seperti pada topologi mesh.

Keuntungan lainnya, topologi star ini juga memiliki sifat robustness, yaitu jika terjadi kerusakan pada satu link, maka hanya berakibat pada komputer yang berada pada jalur link itu saja, sedangkan komputer lainnya tetap aktif. Sepanjang tidak ada masalah dengan HUB, dengan sifat ini maka kerusakan link dapat segera diketahui dan diisolir.

Kelemahannya, karena topologi star ini sangat bergantung kepada HUB sebagai pusat pengendali, maka HUB harus selalu berada dalam kondisi baik. Kerusakan pada HUB berakibat pada "lumpuhnya" seluruh link dalam jaringan sehingga komputer tidak dapat saling berkomunikasi.

Topologi Bus

Pada topologi bus dua unjung jaringan harus diakhiri dengan sebuah terminator. 

Barel connector dapat digunakan untuk memperluasnya. 

Jaringan hanya terdiri dari satu saluran kabel yang menggunakan kabel BNC. 

Komputer yang ingin terhubung ke jaringan dapat mengkaitkan dirinya dengan mentap Ethernetnya sepanjang kabel.

Linear Bus: Layout ini termasuk layout yang umum. Satu kabel utama menghubungkan tiap simpul, ke saluran tunggal komputer yang mengaksesnya ujung dengan ujung. Masing-masing simpul dihubungkan ke dua simpul lainnya, kecuali mesin di salah satu ujung kabel, yang masing-masing hanya terhubung ke satu simpul lainnya. Topologi ini seringkali dijumpai pada sistem client/server, dimana salah satu mesin pada jaringan tersebut difungsikan sebagai File Server, yang berarti bahwa mesin tersebut dikhususkan hanya untuk pendistribusian data dan biasanya tidak digunakan untuk pemrosesan informasi.

Instalasi jaringan Bus sangat sederhana, murah dan maksimal terdiri atas 5-7 komputer. Kesulitan yang sering dihadapi adalah kemungkinan terjadinya tabrakan data karena mekanisme jaringan relatif sederhana dan jika salah satu node putus maka akan mengganggu kinerja dan trafik seluruh jaringan.

* Keunggulan topologi Bus adalah pengembangan jaringan atau penambahan workstation baru dapat dilakukan dengan mudah tanpa mengganggu workstation lain.

*Kelemahan dari topologi ini adalah bila terdapat gangguan di sepanjang kabel pusat maka keseluruhan jaringan akan mengalami gangguan.

Topologi linear bus merupakan topologi yang banyak dipergunakan pada masa penggunaan kabel Coaxial menjamur. Dengan menggunakan T-Connector (dengan terminator 50ohm pada ujung network), maka komputer atau perangkat jaringan lainnya bisa dengan mudah dihubungkan satu sama lain. Kesulitan utama dari penggunaan kabel coaxial adalah sulit untuk mengukur apakah kabel coaxial yang dipergunakan benar-benar matching atau tidak. Karena kalau tidak sungguh-sungguh diukur secara benar akan merusak NIC (network interface card) yang dipergunakan dan kinerja jaringan menjadi terhambat, tidak mencapai kemampuan maksimalnya. Topologi ini juga sering digunakan pada jaringan dengan basis fiber optic (yang kemudian digabungkan dengan topologi star untuk menghubungkan dengan client atau node.).