Pengertian, Tujuan, Manfaat, Jenis-Jenis Jaringan Komputer, Topologi Dan Protocol TCP/IP

A.    Pengertian jaringan komputer

Jaringan komputer adalah sekelompok atau sekumpulan komputer yang saling berhubungan antara satu dengan yang lainnya, dengan menggunakan protokol komunikasi melalui media komunikasi sehingga dapat saling berbagi informasi atau data.

B.     Tujuan jaringan

Tujuan dibangunnya suatu jaringan komputer adalah membawa informasi secara tepat dan tanpa adanya kesalahan dari sisi pengirim menuju kesisi penerima melalui media komunikasi.

Ada beberapa hal yang masih dirasa menjadi kendala, yaitu :

1.  Masih mahalnya fasilitas komunikasi yang tersedia dan bagaimana memanfaatkan jaringan komunikasi yang ada secara efektif dan efisien.

2.    Jalur transmisi yang digunakan tidak benar-benar bebas dari masalah gangguan.

Secara sederhana jaringan komputer mempunyai gambaran seperti berikut. Dua buah komputer atau lebih yang masing-masing mempunyai kartu jaringan (NIC= Network Interface Card), kemudian dihubungkan dengan menggunakan kabel atau nirkabel sebagai media transmisi data.

Dengan adanya jaringan komputer ini banyak keuntungan yang akan kita dapatkan, contohnya pertukaran data antara komputer satu dengan komputer lainnya dengan melalui sebuah jaringan.

C.    Manfaat jaringan komputer

Manfaat dalam pembangunan sebuah jaringan komputer antara lain, yaitu :

1.    Sharing resources

Sharing resources bertujuan agar seluruh program, peralatan atau peripheral lainnya dapat dimanfaatkan oleh setiap orang yang ada pada jaringan komputer tanpa terpengaruh oleh lokasi maupun pengaruh dari pemakaian.

2.    Media komunikasi

Jaringan komputer memungkinkan terjadinya komunikasi antar pengguna, baik untuk pertemuan antara dua orang atau lebih maupun untuk mengirim pesan atau informasi yang penting yang dilakukan melalui  suatu jaringan.

3.    Integrasi data

Proses untuk menggabungkan atau menyatukan dua atau lebih data dari berbagai komputer yang berbeda ke dalam sebuah penyimpanan, agar dapat memudahkan pengguna untuk memperoleh suatu informasi dan menggolah informasi tersebut

4.    Pengembangan dan pemeliharaan

Pengembangan peralatan dapat digunakan dengan mudah dan tidak memerlukan biaya yang mahal, karena setiap 1 komponen seperti printer dapat digunakan untuk lebih dari satu komputer secara bersama-sama. Jaringan komputer juga memudahkan pengguna untuk melakukan pemeliharaan terhadap perangkat yang dimilikinya, seperti harddisk yang dapat kita berikan perlindungan terhadap serangan virus maka pengguna cukup memusatkan perhatian ke harddisk dengan meng update atau memasang antivirus pada komputer.

5.    Keamanan data

Sistem jaringan komputer dapat memberikan perlindungan pada data dengan cara pemberian dan pengaturan hak akses kepada para pengguna, serta perlindungan terhadap harddisk sehingga data mendapatkan perlindungan yang efektif.

6.    Sumber daya lebih efisien dan informasi terkini

Dengan penggunaan sumber daya yang sesuai, akan mendapatkan hasil yang maksimal dan kualitas yang tinggi. Selain itu data atau informasi yang diakses selalu  terbaru dan perubahan tersebut dapat langsung diketahui oleh setiap pengguna.

D.    Jenis Jenis jaringan Komputer

Berdasarkan jangkauan atau jarak dan area kerjanya jaringan komputer dibedakan menjadi 3, yaitu :

1.    Local Area Network (LAN)

Local Area Network (LAN) merupakan sebuah jaringan komputer yang perancangannya hanya mencakup wilayah lokal seperti sebuah gedung atau kampus yang berukuran beberapa kilometer.  Jaringan ini hanya bisa digunakan oleh orang – orang yang berada di area LAN saja.

Dengan memperhatikan kecepatan transmisi data, maka Local Area Network (LAN)  dapat digolongkan menjadi 3 kelompok, yaitu :

a.    Low Speed PC Network

Low Speed PC Network memiliki kecepatan transmisi data kurang dari 1 Mbps dan biasanya digunakan untuk personal komputer. Contonya adalah Omninet oleh Corvus Systems (Network Bus), constalation oleh Corvus Systems (star network), Apple talk oleh Apple Corporation.

b.   Medium Speed Network

Medium Speed Network memiliki kecepatan transmisi data berkisar 1 – 20 Mbps dan biasanya digunakan untuk mini komputer. Contohnya adalah Ethernet oleh Xerox, ARC Net oleh Datapoint Corporation, wangnet oleh Wang Laboratories.

c.    High Speed Network

High Speed Network memiliki kecepatan transmisi data lebih dari 20 Mbps dan biasanya digunakan untuk mainframe computer. Contohnya adalah Loosely Coupled Network oleh Control Data Corporation, Hyper Channel oleh Network System Corporation.

Kelebihan jaringan LAN :

• Melakukan transfer file melalui suatu server pengatur keluar-masuk informasi adalah hal yang memungkinkan
• Dapat melakukan penggunaan sumber daya secara bersama-sama
• Penggunaan dengan LAN dapat membuat pekerjaan lebih efektif dan efisien
• Keamanan kerahasiaan data maupun investasi terjamin karena LAN memiliki sistem pengatur password
• Tidak banyak penggunaan kabel

Kekurangan jaringan LAN :

• Jika Banyak PC yang terhubung Jaringan LAN akan Melambat
• Software harus Dirancang untuk Multi User
• LAN begitu lambat di speed modemnya
• Karena semua komputer/PC terhubung dalam satu jaringan atau topologi maka ketika salah satunya terinfeksi virus,komputer lainnya juga akan bervirus
• Sistemnya Menggunakan 1 Jaringan Maka Masih ada Kemungkinan Jaringan Bisa Di Retas
• Mengenai lokasi LAN hanya dapat terhubung antar komputer dalam satu gedung misalnya dalam kampus, dalam satu ruang dengan menghubungkan minikomputer. Sebenarnya LAN mampu lebih dari satu gedung namun hubungan jaringannya cukup tidak memadai.

2.    Metropolitan Area Network (MAN)

Metropolitan Area Network (MAN) merupakan sebuah jaringan komputer yang hampir sama dengan jaringan komputer Local Area Network (LAN) hanya saja dalam jaringan ini mencakup wilayah yang lebih luas, jaringan ini dapat menghubungkan dari kota satu ke kota lainnya.

Kelebihan jaringan MAN: 

MAN dapat melingkupi kawasan yang lebih luas dibanding dengan LAN. Jaringan MAN biasanya dioperasikan di bandara-bandara, gabungan beberapa buah sekolah ataupun di sebuah daerah. Dengan menjalankan suatu jaringan keterhubungan yang besar, informasi dapat disebarkan dengan lebih meluas, cepat dan bermakna. Perpustakaan-perpustakaan umum dan agen-agen pemerintahan biasanya menggunakan MAN.

Kekurangan jaringan MAN:

MAN hanya akan berlaku jika komputer pribadi tersebut dapat bersaing atau sebagai terminal. Jika sebuah komputer pribadi digunakan sebagai terminal, memindahkan file (file transfer software) membolehkan pengguna untuk mengambil file (download) dari host ataupun menghantar data ke host (upload). Download file berarti membuka dan mengambil data dari sebuah komputer pribadi yang lain dan menghantar data ke komputer yang berkenaan yang diminta oleh pengguna. 

3.    Wide Area Network (WAN)

Wide Area Network (WAN) merupakan sebuah jaringan komputer mencakup wilayah geografis yang luas. Jaringan ini biasanya digunakan untuk menghubungkan suatu jaringan dari satu negara ke negara lainnya. Bahkan, dari satu benua dan ke benua lainnya.

Kelebihan Jaringan WAN :

• Semua orang yang berada dalam jaringan ini dapat enggunkan data yang sama
• Dapat berbagi software dan resource dengan koneksi workstation
• Melakukan update data maupun mengumpulkan data dapat dilakukan setiap saat
• Jaringan WAN dapat menghubungkan antara komputer pada jangkauan yang lebih luas secara geografis.
• Dapat mengirim pesan berupa gambar,rekaman,lampiran data kepada orang lain dengan cepat
• Memiliki jaringan penutup yang besar

Kekurangan Jaringan WAN:

• Dipastikan biaya operasional mahal dikarenakan jarak yang sangat jauh dan luas
• Instalasi jaringan rumit
• Memerlukan firewall / pelindung yang baik
• Dengan jarak yang jauh, tidak semuanya perlindungan pada jaringan WAN ampuh terhadap serangan hacker
• Mebutuhkan biaya yang mahal untuk membangun jaringan WAN
• Perawatan jaringan full tim

4.    Personal Area Network (PAN)

PAN pada istilah jaringan komputer adalah jaringan komputer yng digunakan untuk komunikasi antara komputer dengan perangkat-perangkat lain seperti handphone, speaker, komputer dan perangkat lain. jangkauan jaringan komputer ini relatif sangat dekat sehingga tidak bisa menjangkau jarak yang jauh. PAN dapat digunakan untuk komunikasi antara perangkat pribadi mereka sendiri (intrapersonal komunikasi), atau untuk menghubungkan ke tingkat yang lebih tinggi dan jaringan Internet (an uplink).Personal area jaringan kabel mungkin dengan komputer bus seperti USB dan  FireWire.A wireless personal area network (WPAN) juga dapat dimungkinkan dengan teknologi jaringan seperti IrDA, Bluetooth, UWB, Z-Wave dan ZigBee.

Kelebihan Jaringan PAN

• Mudah dalam perawatan jaringan
• Jika ada permasalahan pada jaringan akan lebih mudah ditangani

Kelemahan Jaringan PAN

• Jaringan terbatas hanya mencakup beberapa perangkat saja
• Luas area jaringan juga sangat terbatas, hanya mampu mencakup beberapa meter saja

E.     Topologi Jaringan Komputer

Topologi jaringan komputer merupakan rangkaian dari suatu jaringan agar dapat terhubung antara perangkat satu ke perangkat lainnya baik menggunakan kabel maupun nirkabel. Berikut jenis – jenis dari topologi jaringan kombuter :

1.     Topologi Ring

Topologi ring atau sering disebut dengan topologi cincin merupakan suatu topologi jaringan yang dipakai untuk menghubungkan sebuah komputer dengan komputer lainnya dalam sebuah rangkaian yang berbentuk melingkar seperti cincin. Jenis topologi jaringan ini umumnya hanya menggunakan LAN card agar masing-masing komputer terkoneksi. Jenis topologi ini banyak digunakan di lingkungan perkantoran atau perusahaan. Secara umum, topologi ring memiliki karakteristik khusus, yaitu menggunakan kabel tipe UTP dan Patch Cable yang membentuk jaringan seperti lingkaran dan terdiri dari beberapa node yang disusun secara seri.

Cara kerja Topologi Ring

• Masing-masing node pada sentral terdapat penguat sinyal di kedua sisinya. Dengan begitu, maka setiap perangkat akan saling menguatkan sinyal.
• Proses penerimaan dan penerusan sinyal dibantu oleh sebuah token. Alat bernama token ini juga berfungsi sebagai pengantar data ketika dibutuhkan oleh sebuah node.

Kelebihan Topologi Ring:

• Biaya instalasinya murah
• Performa koneksi cukup baik
• Proses instalasi dan konfigurasi cukup mudah
• Implementasinya mudah dilakukan

Kekurangan Topologi Ring:

• Jika terjadi masalah, troubleshooting jaringan ini terhitung rumit
• Pada jaringan ini tabrakan arus data sangat rentan terjadi
• Koneksi pada jaringan akan terputus jika salah satu koneksi bermasalah

2.     Topologi Bus

Topologi bus adalah topologi jaringan yang lebih sederhana. Pada umumnya topologi jaringan ini dilakukan pada installasi jaringan berbasis kabel coaxial. Topologi ini memakai kabel coaxial pada sepanjang node client dan konektor. Jenis konektor yang digunakan adalah BNC, Terminator, dan TBNC. Jenis topologi ini biasanya digunakan untuk jaringan komputer perusahaan dengan skala kecil. Karakteristik khusus topologi bus yaitu penggunaan kabel tunggal yang terbentang di sepanjang jaringan dan berfungsi sebagai kabel utama (backbone).

Cara kerja Topologi Bus

• Setiap perangkat komputer terhubung dengan kabel utama (backbone) dimana masing-masing komputer dapat saling berkirim dan menerima paket data.
• Proses pengiriman paket data antar komputer hanya dapat dilakukan ketika kabel utama dalam keadaan bebas dimana komputer lain sedang tidak melakukan pertukaran data.
• Pengiriman data dari suatu komputer ke komputer lainnya dilakukan dengan menggunakan sinyal yang tersebar di kabel jaringan. Hanya komputer dengan IP atau alamat MAC yang sama dengan yang dituju yang akan menerima sinyal.

Kelebihan Topologi Bus :

• Kemudahan dalam penambahan client atau workstation baru
• Mudah digunakan dan sangat sederhana
• Biaya instalasi murah karena kabel yang digunakan sedikit

Kekurangan Topologi Bus :

• Sering terjadi tabrakan arus data
• Proses pengiriman dan penerimaan data kurang efisien
• Topologi bus yang lama sulit untuk dikembangkan
• Jika ada masalah pada kabel, misalnya terputus, maka komputer workstation akan terganggu.

3.     Topologi Star

Topologi star atau disebut juga dengan topologi bintang adalah topologi jaringan berbentuk bintang dimana pada umumnya memakai hub atau switch untuk koneksi antar client. Topologi jaringan komputer ini paling sering digunakan saat ini karena memiliki banyak kelebihan. Jenis topologi ini juga cukup banyak digunakan di perkantoran atau perusahaan dengan skala kecil dan menengah. Karaktersitik khusus dari topologi star adalah adanya satu jaringan yang berfungsi sebagai pusat segala aktivitas, dimana setiap komputer host memiliki kabel tersendiri yang terkoneksi langsung dengan perangkat pusat hub dengan sistem point-to-point.

Cara kerja Topologi Star

• Beberapa jaringan komputer terhubung dengan pusat (hub atau switch) dimana jaringan pusat tersebut berfungsi sebagai server sentral.
• Perangkat pusat hub atau switch akan menyimpan daftar Content Addressable Memory (CAM) pada memorinya. CAM akan menyimpan semua alamat perangkat komputer yang terhubung dengan switch.

Kelebihan Topologi Star :

• Jaringan topologi ini tetap berjalan baik walaupun salah satu komputer client bermasalah
• Tingkat keamanan data pada topologi ini cukup baik
• User lebih mudah mendeteksi masalah pada jaringan
• Lebih fleksibel

Kekurangan Topologi Star :

• Topologi ini terhitung mahal karena menggunakan cukup banyak kabel
• Seluruh komputer dalam jaringan ini akan bermasalah jika hub atau switch mengalami masalah
• Topologi star sangat tergantung pada terminal pusat.

4.     Topologi Mesh

Topologi jaringan mesh (jala) adalah suatu topologi jaringan dimana setiap perangkat komputer saling terhubung secara langsung (dedicated link). Topologi mesh biasanya digunakan untuk rute yang banyak dengan menggunakan kabel tunggal sehingga proses pengiriman data menjadi lebih cepat tanpa melalui hub atau switch. Jenis topologi jaringan komputer ini biasanya digunakan pada jaringan yang memiliki perangkat komputer sedikit. Pada topologi ini, koneksi antar komputer terhubung secara langsung sehingga meningkatkan kecepatan proses transfer data karena tidak ada perantara.

Cara kerja Topologi Mesh

• Setiap node dalam jaringan komputer terhubung secara langsung ke node yang dituju dengan menggunakan kabel.
• Proses transfer data antar perangkat komputer berlangsung lebih cepat karena terhubung langsung dengan menggunakan kabel.

Kelebihan Topologi Mesh :

• Bandwidth limit nya cukup besar
• Security data pada topologi ini sangat baik
• Tidak terjadi tabrakan arus data karena jalur pengiriman data sangat banyak

Kekurangan Topologi Mesh :

• Kabel yang dibutuhkan jumlahnya banyak
• Biaya installasi topologi mesh sangat mahal karena menggunakan banyak kabel
• Installasinya sangat rumit

5.     Topologi Tree

Topologi tree atau topologi pohon adalah hasil penggabungan dari topologi bus dan topologi star. Topologi jaringan berbentuk tree pada umumnya dipakai untuk interkoneksi antara hirarki dengan pusat yang berbeda-beda. Jenis topologi jaringan ini memiliki karakteristik khusus, yaitu adanya kabel utama sebagai penghubung beberapa hub pada jaringan star, memiliki hierarki, dan memiliki hub sebagai server pusat yang mengatur arus data.

Kelebihan Topologi Tree :

• Pemasangan kabel didalam topologi tree tergolong mudah, hal ini karena satu perangkat komputer hanya memerlukan satu port I / O.
• Mendukung untuk diterapkan pada jaringan komputer dengan skala besar.
• Pada topologi tree memungkinkan untuk mengaktifkan fungsi repeater ynag terdapat didalam sebuha hub. Dimana nantinya jaringan ini dapat menjangkau jarak yang lebih luas.
• Topologi tree memungkinkan untuk memiliki jaringan point to point
• Dapat dan mudah dikembangkan menjadi topologi jaringan yang lebih luas
• Susunan topologi ini terpusat secara hirarki sehingga pengaturan data menjadi lebih mudah

Kekurangan Topologi Tree :

• Topologi tree memiliki kinerja jaringan yang lambat
• Penggunaan kabel yang sangat banyak sehingga biaya installasinya mahal
• Kabel backbone merupakan sentral dari topologi ini
• Bila komputer bagian atas bermasalah, maka komputer bagian bawah juga akan bermasalah

6.      Topologi Linier

Topologi linier atau sering disebut dengan topologi bus berurut atau topologi runtut. Topologi ini umumnya hanya memakai satu kabel utama sebagai konektor masing-masing titik sambungan pada setiap komputer. Karakteristik khusus pada jenis topologi ini adalah penggunaan konektor BNC dan kabel RJ 58 dimana skema jaringannya mirip seperti topologi bus.

Kelebihan Topologi Linier :

• Mudah dikembangkan 
• Penggunaan kabel sedikit 
• Tata letak topologi linier sederhana dan mudah 
• Topologi ini tidak membutuhkan kendali sentral

Kekurangan Topologi Liner : 

• Kepadatan trafik data cukup tinggi 
• Security data tidak terjamin

F.     Protokol TCP/IP

Pengertian Dasar Protokol

Protokol adalah sebuah aturan yang mendefinisikan beberapa fungsi yang ada dalam sebuah jaringan komputer, misalnya mengirim pesan, data, informasi dan fungsi lain yang harus dipenuhi oleh sisi pengirim (transmitter) dan sisi penerima (receiver) agar komunikasi berlangsung dengan benar. Selain itu protokol juga berfungsi untuk memungkinkan dua atau lebih komputer dapat berkomunikasi dengan bahasa yang sama.

Hal – hal yang harus diperhatikan dalam protokol adalah sebagai berikut :

1.    Syntax

Merupakan format data dan cara pengkodean yang digunakan untuk mengkodekan sinyal.

2.    Semantix

Digunakan untuk mengetahui maksud dari informasi yang dikirim dan mengoreksi kesalahan yang terjadi dari informasi tadi.

3.    Timing

Digunakan untuk mengetahui kecepatan transmisi data.

Fungsi Protokol

Fungsi – fungsi protokol secara detail dapat dijelaskan sebagai berikut:

1.    Fragmentasi dan Reassembly

Fungsi dari fragmentasi dan reassembly adalah membagi informasi yang dikirim menjadi beberapa paket data pada saat sisi pengirim mengirimkan informasi tadi dan setelah diterima maka sisi penerima akan menggabungkan lagi menjadi paket berita yang lengkap.

2.    Encaptulation

Fungsi dari encaptulation adalah melengkapi berita yang dikirimkan dengan address, kode-kode koreksi dan lain-lain.

3.    Connection Control

Fungsi dari connection control adalah membangun hubungan komunikasi dari transmitter dan receiver, dimana dalam membangun hubungan ini termasuk dalam hal pengiriman data dan mengakhiri hubungan.

4.    Flow Control

Fungsi dari flow control adalah mengatur perjalanan data dari transmitter ke receiver.

5.    Error Control

Dalam pengiriman data tak lepas dari kesalahan, baik itu dalam proses pengiriman maupun pada waktu data itu diterima. Fungsi dari error control adalah mengontrol terjadinya kesalahan yang terjadi pada waktu data dikirimkan.

6.    Transmission Service

Fungsi dari transmission service adalah memberi pelayanan komunikasi data khususnya yang berkaitan dengan prioritas dan keamanan serta perlindungan data.

TCP/IP

TCP/IP bukanlah sebuah protokol tunggal tetapi satu kesatuan protokol dan utility. Setiap protokol dalam kesatuan ini memiliki aturan yang spesifik. Protokol ini dikembangkan oleh ARPA (Advanced Research Projects Agency) untuk departemen pertahanan Amerika Serikat pada tahun 1969.

ARPA mengingikan  sebuah  protokol yang memiliki karakter sebagai berikut :

• Mampu menghubungkan berbagai jenis sistem operasi.
• Dapat diandalkan dan mampu mendukung komunikasi kecepatan tinggi.
• Routable  dan  scalable  untuk memenuhi jaringan yang kompleks dan luas. Sebuah alamat TCP/IP adalah nilai biner berukuran 32 bit yang diberikan kesetiap host dalam sebuah jaringan. Nilai ini digunakan untuk mengenali jaringan di mana host tersebut dan mengenali nomor unik host bersangkutan dijaringan tertentu. Setiap host yang terhubung jadi satu pada sebuah internet work harus memiliki satu alamat unik TCP/IP.

Setiap alamat terbagi atas dua komponen :

1.    Network ID

Ini adalah bagian dari alamat IP yang mewakili jaringan fisik dari host (nama jalan dari rumah). Setiap komputer dalam segmen jaringan tertentu akan memiliki ID jaringan yang sama.

2.    Node ID

Ini adalah bagian yang mewakili bagian individu dari alamat (nomor rumah). Bila komputer disegment jaringan memiliki alamat, maka jaringan tersebut perlu tahu milik siapakah suatu paket itu.

Seperti yang disebutkan diatas tadi bahwa nilai IP adalah nilai biner 32 bit. Nilai tersebut terbagi menjadi empat bagian nomor 8 bit yang disebut oktet. Contoh alamat IP :202.149.240.66 dengan menggunakan contoh diatas, katakanlah administrator mensetup jaringan dengan semua komputer memiliki bagian nilai yang sama 202.149.240.XXX. kondisi inilah yang disebut network ID. Nomor pada XXX adalah node ID-nya.

Setiap alamat TCP/IP jatuh pada satu kelas alamat. Kelas mewakili sebuah grup alamat yang segera dapat dikenali komponen software sebagai bagian dari sebuah jaringan fisik. Misalkan, ambil contoh alamat TCP/IP berikut dan nilai binernya. 10.149.240.66  00001010.10010101.11110000.10000010 dengan memperhatikan tiga nilai biner yang pertama, bisa dikatakan bahwa alamat ini termasuk class A.Setiap komputer di sebuh jaringan biasanya ingin mengirim data langsung ke komputer lainnya. Komputer pengiriman harus memastikan bahwa si penerima berada di jaringan yang sama atau di luar itu. Subnet mask digunakan oleh protokol stack TCP/IP untuk menentukan bahwa host yang akan dicoba dikomunikasikan berada di jaringan lokal yang sama atau berada di jaringan remote. Ini adalah bagian yang sangat penting dalam konfigurasi TCP/IP.