Referensi: Kurose & Ross — Computer Networking: A Top-Down Approach (8th Ed)
& Forouzan — Data Communications and Networking (5th Ed)
Dosen Pengampu:
Bagian 1: Layanan & Error Handling
Bagian 2: MAC & Jaringan LAN
Bayangkan perjalanan Denpasar → Bandung:
Tiap "kendaraan" yang berbeda = tiap link bisa punya protokol berbeda (Ethernet, Wi-Fi, PPP, dll).
Datagram melewati beberapa link berbeda
Lapisan Data Link diimplementasikan pada setiap host dan perangkat jaringan, bukan hanya di server:
NIC mengimplementasikan lapisan Link & Physical
Bit error dapat terjadi selama transmisi karena atenuasi, noise, dan interferensi.
Aliran Data + EDC
Menambahkan 1 bit paritas sehingga total bit 1 dalam data menjadi genap (even parity) atau ganjil (odd parity).
Data disusun dalam matriks baris-kolom. Bit paritas dihitung per baris dan per kolom.
D·2ʳ XOR R
habis dibagi G tanpa sisa.
D'·2ʳ XOR R'
dengan G. Jika sisa ≠ 0 → error terdeteksi.Contoh Penjumlahan 1's Complement
📅 Channel Partitioning
Bagi channel menjadi irisan kecil (time slot, frekuensi, kode). Alokasikan irisan secara eksklusif ke tiap node.
🎲 Random Access
Node kirim kapan pun mau. Jika collision terjadi, ada mekanisme deteksi & retransmisi dengan waktu acak.
🎤 Taking Turns
Node bergiliran secara teratur (polling atau token). Tidak ada collision, tapi ada overhead koordinasi.
Channel dibagi berdasarkan waktu (time slot).
Channel dibagi berdasarkan frekuensi (band).
Dengan N node dan probabilitas kirim p per slot, efisiensi optimal mendekati 1/e ≈ 37% saat N sangat besar.
Visualisasi Slot
Slot 3: 3 node kirim serentak → collision
"Dengarkan dulu sebelum bicara"
"Dengarkan sambil bicara, hentikan jika tabrakan"
Setelah collision ke-n, node menunggu waktu acak yang dipilih dari rentang:
Alur CSMA/CD
Setiap antarmuka jaringan (NIC) memiliki MAC address 48-bit (6 byte) yang unik secara global, ditulis dalam notasi heksadesimal:
Struktur MAC Address
Contoh OUI terkenal:
3 byte OUI + 3 byte serial = 48-bit MAC address
Masalah: Network layer punya IP address tujuan, tapi Data Link butuh MAC address. Bagaimana caranya?
Jawaban: ARP (RFC 826)
Skenario ARP
Proses resolusi ARP dalam satu LAN
Ketika host A (subnet 111.111.111.0) ingin kirim ke host B (subnet 222.222.222.0):
Langkah 1: A → Router
Langkah 2: Router Proses
Langkah 3: Router → B
Evolusi Topologi Ethernet
Dari topologi bus ke switched
| Standar | Kecepatan | Medium | Jarak Maks | Keterangan |
|---|---|---|---|---|
| 10BASE-T | 10 Mbps | UTP Cat 3 | 100 m | Ethernet awal, sudah usang |
| 100BASE-TX | 100 Mbps | UTP Cat 5 | 100 m | Fast Ethernet, masih ada di gedung lama |
| 1000BASE-T | 1 Gbps | UTP Cat 5e/6 | 100 m | Gigabit Ethernet — standar umum saat ini |
| 10GBASE-T | 10 Gbps | UTP Cat 6a/7 | 100 m | Data Center, perkantoran high-end |
| 1000BASE-LX | 1 Gbps | Single-mode fiber | 5–10 km | Backbone kampus / gedung |
| 400GBASE | 400 Gbps | Multi-fiber | ~100 m | Hyperscale Data Center (cloud) |
| Aspek | Hub | Switch |
|---|---|---|
| Layer OSI | Physical (L1) | Data Link (L2) |
| Kecerdasan | Broadcast semua port | Forward berdasarkan MAC |
| Collision Domain | Satu besar | Per port |
| Simultaneous | Tidak | Ya |
| Full-Duplex | Tidak | Ya |
| Harga | Murah | Lebih mahal |
Switch belajar secara otomatis — tidak perlu dikonfigurasi manual:
Switch Forwarding Table (Contoh)
| MAC Address | Interface | TTL |
|---|---|---|
| 1A:2F:BB:76:09:AD | Port 1 | 60s |
| 58:23:D7:FA:20:B0 | Port 3 | 45s |
| 0C:C4:7A:12:34:56 | Port 5 | 30s |
| AA:BB:CC:DD:EE:FF | ??? | Belum ada → Flood |
Switch dapat dihubungkan satu sama lain untuk membentuk jaringan LAN yang lebih besar:
Arsitektur 3-Tier Campus LAN
Hierarki switch di jaringan kampus
| Aspek | Switch (L2) | Router (L3) |
|---|---|---|
| Layer OSI | Data Link (L2) | Network (L3) |
| Alamat yang digunakan | MAC address | IP address |
| Tabel yang dibangun | Forwarding table (MAC → Port) | Routing table (IP network → Interface) |
| Cara belajar | Self-learning (otomatis) | Routing protocol (RIP, OSPF, BGP) atau manual |
| Broadcast domain | Tidak memisahkan (flood broadcast) | Memisahkan (broadcast tidak dilewatkan) |
| Koneksi antar jaringan | Tidak bisa (hanya dalam satu subnet) | Ya (bisa hubungkan banyak subnet) |
| Plug-and-play | Ya — zero config | Tidak — perlu konfigurasi IP, routing |
Dikerjakan analitik, ditulis tangan di kertas folio, foto, kirim ke e-learning
1. Di sebuah laboratorium komputer terdapat 30 PC yang semuanya terhubung ke satu hub 100 Mbps lama. Mahasiswa mengeluhkan jaringan sangat lambat terutama saat banyak yang menggunakan serentak. Jelaskan secara teknis mengapa hal ini terjadi (kaitkan dengan CSMA/CD, collision domain, dan efisiensi bandwidth). Proposalkan solusi upgrade dengan switch dan hitung perkiraan peningkatan bandwidth efektif per user.
2. Seorang administrator mendeteksi serangan ARP Spoofing di jaringan kantornya — penyerang mengirim ARP Reply palsu agar semua traffic melewati komputernya (man-in-the-middle). Jelaskan langkah-langkah bagaimana serangan ini bekerja di level frame, dan sebutkan dua mekanisme yang bisa digunakan untuk mencegah ARP Spoofing di jaringan modern.
3. Sebuah frame Ethernet diterima oleh NIC dengan CRC yang tidak cocok. Analisislah: (a) apa keputusan yang diambil NIC terhadap frame tersebut? (b) apakah data yang dikirim akan hilang permanen? (c) protokol apa di lapisan atas yang bertanggung jawab untuk memulihkan kondisi ini, dan bagaimana mekanismenya?
Lapisan Data Link & Error Handling
MAC, ARP, Ethernet & Switch
Pertemuan berikutnya: Lapisan Transport — UDP & TCP
Referensi mandiri: Kurose & Ross Chapter 6 (Link Layer)