CCNA Chapter 4 Network Access

 Physical Layer Protocol

Physcical Layer Connection

Sebelum komunikasi jaringan dapat terjadi, koneksi fisik ke jaringan lokal harus dibuat. Koneksi fisik dapat berupa koneksi kabel menggunakan kabel atau koneksi nirkabel menggunakan gelombang radio.

Kartu Antarmuka Jaringan Kartu Antarmuka Jaringan (NIC) menghubungkan perangkat ke jaringan. Ethernet NIC digunakan untuk koneksi kabel,sedangkan NIC WLAN (Wireless Local Area Network) digunakan untuk nirkabel.

Bentuk Dasar Media Jaringan

• Kabel tembaga: Sinyal adalah pola pulsa listrik. 
• Kabel serat optik: Sinyal adalah pola cahaya. 
• Nirkabel: Sinyal adalah pola transmisi gelombang mikro

Standar Physical Layer

• International Organization for Standardization (ISO) 
• Telecommunications Industry Association/Electronic Industries Association (TIA/EIA) International Telecommunication Union (ITU) 
• American National Standards Institute (ANSI) 
• Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) 
• National telecommunications regulatory authorities including the Federal Communication Commission (FCC) 
•  European Telecommunications Standards Institute (ETSI)

Network Media

Copper Cabling

Jaringan menggunakan media tembaga karena murah, mudah dipasang, dan resistansinya rendah terhadap arus listrik. Namun, media tembaga dibatasi oleh jarak dan gangguan sinyal.Data ditransmisikan pada kabel tembaga sebagai pulsa listrik.

Nilai waktu dan tegangan pulsa listrik juga rentan terhadap gangguan dari dua sumber:

Gangguan elektromagnetik (EMI) atau gangguan frekuensi radio (RFI) 

Sinyal EMI dan RFI dapat mendistorsi dan merusak sinyal data yang dibawa oleh media tembaga. Sumber potensial EMI dan RFI termasuk gelombang radio dan perangkat elektromagnetik, seperti lampu fluoresen atau motor listrik.

Crosstalk 

Crosstalk adalah gangguan yang disebabkan oleh medan listrik atau magnet dari suatu sinyal pada satu kabel ke sinyal di kabel yang berdekatan. Di sirkuit telepon, crosstalk dapat mengakibatkan mendengar bagian percakapan suara lain dari sirkuit yang berdekatan. Secara khusus, ketika arus listrik mengalir melalui kawat, itu menciptakan medan magnet melingkar kecil di sekitar kawat, yang dapat diambil oleh kabel yang berdekatan. Gambar tersebut menunjukkan bagaimana transmisi data dapat dipengaruhi oleh interferensi.

Ada tiga jenis utama media tembaga yang digunakan dalam jaringan: 

• Unshielded Twisted-Pair (UTP) 
• Shielded Twisted-Pair (STP) 
• Coaxial

UTP Cabling

Jenis-Jenis Kabel

• Ethernet Straight-through: Jenis kabel jaringan yang paling umum. Ini biasanya digunakan untuk menghubungkan host ke sakelar dan sakelar ke router

• Ethernet Crossover: Kabel yang digunakan untuk menghubungkan perangkat serupa. Misalnya untuk menghubungkan switch ke switch, host ke host, atau router ke router.

• Rollover: Kabel milik Cisco yang digunakan untuk menghubungkan workstation ke router atau port konsol switch.

Fiber-Optic Cabling

Kabel serat optik mentransmisikan data dalam jarak yang lebih jauh dan pada bandwidth yang lebih tinggi daripada media jaringan lainnya. Tidak seperti kabel tembaga, kabel serat optik dapat mengirimkan sinyal dengan atenuasi yang lebih sedikit dan sepenuhnya kebal terhadap EMI dan RFI. Serat optik biasanya digunakan untuk menghubungkan perangkat jaringan.

Serat optik adalah untaian kaca yang sangat murni, sangat tipis dan fleksibel, tidak lebih besar dari sehelai rambut manusia.

Pengkabelan serat optik sekarang digunakan di empat jenis industri:

• Enterprise Networks

        Digunakan untuk aplikasi pemasangan kabel tulang punggung dan perangkat infrastruktur interkoneksi.

• Fiber-to-the-Home (FTTH)

         Digunakan untuk menyediakan layanan broadband yang selalu aktif ke rumah dan bisnis kecil.

• Long-Haul Networks

        Digunakan oleh penyedia layanan untuk menghubungkan negara dan kota.

• Submarine Cable Networks

        Digunakan untuk menyediakan solusi berkecepatan tinggi dan berkapasitas tinggi yang andal yang mampu bertahan di lingkungan bawah laut yang keras hingga jarak lintas samudra. Klik di sini untuk melihat peta telegeografi yang menggambarkan lokasi kabel bawah laut.

Wireless Media

Media nirkabel membawa sinyal elektromagnetik yang mewakili digit biner komunikasi data menggunakan frekuensi radio atau gelombang mikro.

Nirkabel memiliki beberapa masalah, yaitu:

• Area jangkauan: Teknologi komunikasi data nirkabel bekerja dengan baik di lingkungan terbuka. Namun, bahan konstruksi tertentu yang digunakan pada bangunan dan struktur, dan medan setempat, akan membatasi cakupan efektif.
• Interferensi: Nirkabel rentan terhadap interferensi dan dapat terganggu oleh perangkat umum seperti telepon nirkabel rumah tangga, beberapa jenis lampu fluoresen, oven microwave, dan komunikasi nirkabel lainnya.
• Keamanan: Jangkauan komunikasi nirkabel tidak memerlukan akses ke untaian fisik media. Oleh karena itu, perangkat dan pengguna, yang tidak diizinkan untuk mengakses jaringan, dapat memperoleh akses ke transmisi. Keamanan jaringan adalah komponen utama dari administrasi jaringan nirkabel.
• Media bersama: WLAN beroperasi dalam half-duplex, yang berarti hanya satu perangkat yang dapat mengirim atau menerima pada satu waktu. Media nirkabel dibagi di antara semua pengguna nirkabel. Semakin banyak pengguna yang perlu mengakses WLAN secara bersamaan, mengakibatkan semakin sedikit bandwidth untuk setiap pengguna.

Data Link Layer Protocol

Lapisan Data Link bertanggung jawab atas:

• Mengizinkan lapisan atas mengakses media 
• Menerima paket Layer 3 dan mengemasnya ke dalam bingkai 
• Mempersiapkan data jaringan untuk jaringan fisik 
• Mengontrol bagaimana data ditempatkan dan diterima di media 
• Bertukar frame antar node melalui media jaringan fisik, seperti UTP atau fiber-optic 
• Menerima dan mengarahkan paket ke protokol lapisan atas Melakukan deteksi kesalahan

Protokol lapisan 2 menentukan enkapsulasi paket ke dalam bingkai dan teknik untuk mengaktifkan dan menonaktifkan paket yang dienkapsulasi setiap media. Teknik yang digunakan untuk mengaktifkan dan menonaktifkan bingkai disebut metode kontrol akses media.

Tanpa lapisan data link, protokol lapisan jaringan seperti IP, harus membuat ketentuan untuk menghubungkan ke setiap jenis media yang mungkin ada di sepanjang jalur pengiriman.