Data Link Layer

Data link layer

     Pertama kalinya mungkin ada yang mengira bahwa data link layer merupakan masalah kecil karena tidak ada software yang perlu dipelajari. Namun terkadang rangkaian komunikasi sering membuat kesalahan. Selain itu, rangkaian tersebut hanya memiliki laju data yang terbatas, dan terdapat penundaan (delay) propagasi yang tidak nol antara saat bit dikirimkan dengan saat bit diterima. Keterbatasan ini mempunyai implikasi penting bagi efisiensi pemindahan data. Protokol yang digunakan dalam komunikasi harus memperhatikan semua faktor tersebut. Maksudnya adalah memastikan bahwa pesan-pesan akan dikirim melalui alat yang sesuai menggunakan alamat perangkat keras (hardware address) dan menterjemahkan pesan-pesan dari layer Network menjadi bit-bit untuk dipindahkan oleh layer Physical.

Tugas dari protokol link layer adalah memindahkan datagram dari satu node ke node berikutnya melalui individual link dalam bentuk frame. Individual link disini maksudnya link antara node-node tersebut mungkin menggunakan protokol yang berbeda-beda. Misalnya, link pertama adalah ethernet, link berikutnya frame relay dan link terakhir PPP.

Lapisan data link terdiri dari dua sub Layer, yaitu Logical Link Control (LLC) dan Medium Access Control (MAC). Fungsi dari Logical Link Control (LLC) adalah memeriksa kesalahan dan menangani transmisi frame. Sedangkan fungsi Medium Access Control (MAC) adalah mengambil dan melepaskan data dari dank e kabel, menentukan protokol untuk akses ke kabel yang di share di dalam LAN.

Berikut ini adalah bentuk-bentuk layanan dari data link layer, diantaranya :

1. Framing : membungkus (encapsule) data diagram ke dalam bentuk frame sebelum tranmisi.
2. Link Access : protokol-protokol Media Access Control (MAC) mengatur bagaimana sebuah frame ditransmisikan ke dalam link. Misalnya point-to-point atau broadcast
3. Reliable Delivery : protokol link layer menjamin agar pengiriman datagram melalui link terjadi tanpa eror
4. Flow controlError Detection : kesalahan bit dapat terjadi akibat atenuasi sinyal atau noise di dalam link. Link layer melakukan deteksi kesalahan, tetapi tidak meminta pengiriman kembali frame yang salah tersebut. Frame yang salah tersebut akan dibuang.

Perangkat Data Link

Pada layer Data Link dapat digunakan bridge atau switch layer 2 pada segment LAN. Dengan segmentasi, switch dan bridge membuat sebuah collision domain terpisah untuk setiap node (mesin), sehingga jumlah collision yang terjadi pada network dapat dikurangi dengan effektif.Collision domain adalah sekelompok node yang berbagi media yang sama dan dipisahkan oleh switch atau bridge. Collision dapat terjadi jika 2 node berusaha melakukan transmisi bersamaan dalam satu collision domain. Karena itu diperlukan untuk menambah jumlah collision domain.

1. Bridges
Karena network yang terus berkembang dan menjadi semakin komplex, hub dan repeater tidak lagi cocok digunakan. Karena keduanya tidak men-segmentasi network, semua mesin yang terhubung pada hub atau repeater harus berbagi bandwidth yang sama. Juga, jika sangat mungkin terjadi jumlah collision yang banyak. Transparent bridge dibuat untuk membantu mengatasi problem pada hub dan repeater. Transparent disini digunakan untuk menunjukkan bahwa mesin-mesin yang berada pada network tidak menyadari adanya perangkat ini. Bridge menggunakan sebuah software untuk mem-forward frame.

Berikut adalah tugas utama yang dilakukan oleh bridge dan juga switch :

• Source MAC address dari setiap frame yang datang akan diperiksa dan dicatat.
• Frame-frame dapat diforward atau difilter tergantung dari MAC address destination. (dapat juga di flood/dikirim kesemua port, jika destination MAC address belum dikenali)
• Menghilangkan loops yang disebabkan adanya koneksi redundant dengan menggunakan Spanning Tree Protocols (STP).

Saat frame diterima dari setiap mesin, bridge dan switch mengupdate table bridge dengan MAC address dan interface dimana frame tersebut datang.

Jika destination address dari frame yang datang adalah..

• Unicast : bridge akan mengecek tabel bridge terlebih dulu. Jika address destination tidak terdapat pada tabel, maka bridge akan mem-forward frame pada semua interface kecuali interface dimana frame tersebut datang. Jika address destination ada pada tabel bridge dan berada pada interface yang berbeda dengan interface ketika frame datang, maka bridge akan mem-forward frame pada interface yang sesuai dalam tabel bridge. Jika address destination ada pada tabel bridge dan berada pada interface yang sama dengan pengirim, maka frame akan di filter.
• Multicast : bridge akan mem-forward frame ke semua interface kecuali interface dimana frame tersebut datang.
• Broadcast: bridge akan mem-forward frame kesemua interface kecuali interface dimana frame tersebut datang.

2. Switches
Switch layer 2 sebenarnya adalah bridge multi-port; karena itu, switch layer 2 memiliki fungsi-fungsi yang sama dengan bridge. Meski begitu ada beberapa hal yang membedakan switch dari bridge, misalnya, switch menggunakan hardware atau chip Application-Specific Integrated Circuit (ASIC) untuk mem-forward frame, dan tidak menggunakan software. Juga, setiap port switch memiliki bandwidth sendiri-sendiri, bandwidth yang disediakan pada port switch adalah 10Mbps, maka segment LAN yang terhubung pada port memiliki bandwidth sebesar 10Mbps juga.

Data frame

Layer data link melakukan format pada pesan atau data menjadi pecahan-pecahan, yang disebut sebagai Data Frame dan menambahkan sebuah header yang terdiri dari alamat perangkat keras tujuan dan asalnya.Memecah-mecah aliran bit menjadi frame-frame lebih sulit dibandingkan dengan apa yang kita kira. Untuk memecah-mecah aliran bit ini, digunakanlah metode-metode khusus.

Ada empat buah metode yang dipakai dalam pemecahan bit menjadi frame, yaitu :

1. Karakter penghitung
2. Pemberian karakter awal dan akhir, dengan pengisian karakter
3. Pemberian flag awal dan akhir, dengan pengisian bit
4. Pelanggaran pengkodean Physical layer

Contoh data frame yakni MAC Address pada switch ataupun bridge

Pengiriman sebuah paket dengan informasi hanya mengenai sebuah Desa (IP Address) saja, dari alamat yang dicari, namun tidak memberikan informasi yang spesifik seperti informasi mengenai nomer alamat (MAC Address) sebuah rumah.Ketika paket data keluar dari sebuah Router, paket tersebut akan dibungkus dengan informasi kontrol di layer Data Link, tetapi informasi tersebut akan di lepas di router penerima dan yang tertinggal adalah paket aslinya.

MAC Address

Mac address adalah sebuah alamat jaringan yang diimplementasikan pada lapisan data-link dalam tujuh lapisan model OSI, yang merepresentasikan sebuah node tertentu dalam jaringan. Dalam sebuah jaringan berbasis Ethernet, MAC address merupakan alamat yang unik yang memiliki panjang 48-bit (6 byte) yang mengidentifikasikan sebuah komputer, interface dalam sebuah router, atau node lainnya dalam jaringan.

Ethernet mentransmisikan data melalui kabel jaringan dalam bentuk paket-paket data yang disebut dengan Ethernet Frame. Sebuah Ethernet frame memiliki ukuran minimum 64 byte, dan maksimum 1518 byte dengan 18 byte di antaranya digunakan sebagai informasi mengenai alamat sumber, alamat tujuan, protokol jaringan yang digunakan, dan beberapa informasi lainnya yang disimpan dalam header serta trailer (footer). Dengan kata lain, maksimum jumlah data yang dapat ditransmisikan (payload) dalam satu buah frame adalah 1500 byte.

Jenis-jenis frame Ethernet :

1. Ethernet II (yang digunakan untuk TCP/IP)
2. Ethernet 802.3 (atau dikenal sebagai Raw 802.3 dalam sistem jaringan Novell, dan digunakan untuk berkomunikasi dengan Novell NetWare versi 3.11 atau yang sebelumnya)
3. Ethernet 802.2 (juga dikenal sebagai Ethernet 802.3/802.2 without Subnetwork Access Protocol, dan digunakan untuk konektivitas dengan Novell NetWare 3.12 dan selanjutnya)
4. Ethernet SNAP (juga dikenal sebagai Ethernet 802.3/802.2 with SNAP, dan dibuat sebagai kompatibilitas dengan sistem Macintosh yang menjalankan TCP/IP)
5. IEEE 802.11

• 802.11 a
• 802.11 b
• 802.11 a/b
• 802.11 g
• 802.11 a/b/g

Sayangnya, setiap format frame Ethernet di atas tidak saling cocok/kompatibel satu dengan lainnya, sehingga menyulitkan instalasi jaringan yang bersifat heterogen. Untuk mengatasinya, lakukan konfigurasi terhadap protokol yang digunakan via sistem operasi.

Proses pengiriman data Antar Ethernet

• Ada proses negosiasi, ketika terjadi hubungan antar node-node.
• Bila sebuah perangkat mempunyai kemampuan full duplex, namun bagian yang lain tidak mempunyai kemampuan full duplex (mekanisme ini disebut auto-deteksi) maka Ethernet pengirim akan menggunakan metode half duplex dalam pengiriman datanya, atau terjadi proses pemilihan akan bekerja di 10 atau 100 Mbps.
• Kompleks

File PDF download disini

Sumber : http://thikajuniarti.blogspot.co.id/2012/03/data-link-layer.html