Data Link Control

download pdf link

·         Line Configuration

Ada 3 karakteristik yang membedakan berbagai konfigurasi data link, yaitu : topology, duplexity dan line discipline (rancangan tata tertib). 

o   Topology dan Duplexity

Topology dari suatu data link, menyatakan pengaturan fisik dari stasiun pada suatu link. 

Ada dua konfigurasi topology : 

·         Point to point, jika hanya ada dua stasiun.

·         Multipoint, jika ada lebih dari dua stasiun. Dipakai dalam suatu komputer (stasiun utama/stasiun primary) dan suatu rangkaian terminal (stasiun sekunder/stasiun secondary).

                Gambar diatas, menunjukkan keuntungan konfigurasi multipoint, yaitu : komputer hanya perlu suatu I/O port tunggal dan juga hanya memerlukan suatu kabel transmisi tunggal sehingga menghemat biaya operasional. 

Duplexity dari suatu link menyatakan arah dan timing dari aliran sinyal. 

Jenis-jenisnya : 

·         Simplex transmission, aliran sinyal selalu dalam satu arah. Contoh : hubungan komputer dengan printer. Transmisi simplex ini jarang dipakai karena tidak mungkin untuk mengirim error atau sinyal kontrol kembali melalui link ke sumber data.

·         Half-duplex link, dapat mentransmisi dan menerima tidak secara simultan.

·         Full-duplex link , dua stasiun dapat mengirim dan menerima data satu terhadap yang lain secara simultan.

Pensinyalan digital, dapat memakai full-duplex dan half-duplex link. Untuk pensinyalan analog, penentuan duplexity tergantung pada frekuensi, baik penggunaan transmisi guided atau unguided, dimana bila suatu stasiun transmisi dan penerimaan pada frekuensi yang sama, berarti beroperasi dalam mode half-duplex sedangkan bila suatu stasiun mentransmisi pada suatu frekuensi dan menerima pada frekuensi yang lain maka beroperasi dalam mode full-duplex. 

o   Line Discipline (Rancangan tata tertib)

Beberapa tata tertib diper lukan dalam penggunaan link transmisi. Pada mode half-duplex, hanya satu stasiun yang dapat mentrasmisi pada suatu waktu. Baik mode half-duplex atau full-duplex, suatu stasiun hanya mentransmisi jika mengetahui bahwa receiver telah siap untuk menerima.

·         Flow control

Flow Control adalah suatu teknik untuk menjamin bahwa entitas pengirim tidak akan membanjiri data kepada entitas penerima. Entitas penerima secara khusus mengalokasikan buffer dengan beberapa kali panjangnya transfer.

o   Stop And Wait Flow Control

Protokol ini memiliki karakteristik dimana sebuah pengirim mengirimkan sebuah frame dan kemudian menunggu acknowledgment sebelum memprosesnya lebih lanjut. Mekanisme stop and wait dapat dijelaskan dengan menggunakan gambar di bawah, dimana DLC mengizinkan sebuah message untuk ditransmisikan (event 1), pengujian terhadap terjadinya error dilakukan dengan teknik seperti VCR (Vertical Redundancy
Check) atau LRC (Longitudinal Redundancy Check) terjadi pada even 2 dan pada saat yang tepat sebuah ACK atau NAK dikirimkan kembali untuk ke stasiun pengirim (event 3). Tidak ada messages lain yang dapat ditransmisikan selama stasiun penerima mengirimkan kembali sebuah jawaban. Jadi istilah stop and wait diperoleh dari proses pengiriman message oleh stasiun pengirim, menghentikan transmisi berikutnya, dan menunggu jawaban.

Efek delay propagasi dan kecepatan transmisi

Kita akan menentukan efisiensi maksimum dari sebuah jalur point-to-point menggunakan skema stop and wait. Total waktu yang diperlukan untuk mengirim data adalah :

Td = TI + nTF

dimana

TI = waktu untuk menginisiasi urutan

TI = tprop + tpoll + tproc

TF = waktu untuk mengirim satu frame

TF = tprop + tframe + tproc + tprop + tack + tproc

tproc = waktu proses Jaringan Komputer,

tprop = waktu propagasi

tframe = waktu pengiriman

tack = waktu balasan

Untuk menyederhanakan persamaan di atas, kita dapat mengabaikan Termination ( membatasi koneksi logika (hubungan transmitter-receiver)). Misalnya, untuk sepanjang urutan frame, TI relatif kecil sehingga dapat diabaikan. Kita asumsikan bahwa waktu proses antara pengiriman dan penerimaan diabaikan dan waktu balasan frame adalah sangat kecil, sehingga kita dapat mengekspresikan Td sebagai berikut: Td = n(2tprop + tframe) Dari keseluruhan waktu yang diperlukan hanya n x t frame yang dihabiskan selama pengiriman data sehingga utilization (U) atau efisiensi jalur diperoleh.

o   Sliding-Window Flow Control

Masalah utama yang selama ini adalah bahwa hanya satu frame yang dapat dikirimkan pada saat yang sama. Dalam keadaan antrian bit yang akan dikirimkan lebih besar dari panjang frame (a>1) maka diperlukan suatu efisiensi. Untuk memperbesar efisiensi yang dapat dilakukan dengan memperbolehkan transmisi lebih dari satu frame pada saat yang sama

·         Error control

Error Control Berfungsi untuk mendeteksi dan memperbaiki error-error yang terjadi dalam transmisi frame-frame. Ada 2 tipe error yang mungkin :

o   Frame hilang : suatu frame gagal mencapai sisi yang lain

o   Frame rusak : suatu frame tiba tetapi beberapa bit-bit-nya error.

Teknik-teknik umum untuk error control, sebagai berikut :

o   Deteksi error : Error detection, biasanya menggunakan teknik CRC (Cyclic Redundancy Check)

o   Positive acknowledgment : tujuan mengembalikan suatu positif acknowledgment untuk penerimaan yang sukses, frame bebas error.

o   Transmisi ulang setelah waktu habis : sumber mentransmisi ulang suatu frame yang belum diakui setelah suatu waktu yang tidak ditentukan.

o   Negative acknowledgment dan transmisi ulang : tujuan mengembalikan negative acknowledgment dari frame-frame dimana suatu error dideteksi.

Sumber mentransmisi ulang beberapa frame. Mekanisme ini dinyatakan sebagai Automatic repeat Request (ARQ) yang terdiri dari 3 versi :

Ø  Stop and Wait ARQ

Berdasarkan pada teknik flow control stop and wait, dan digambarkan dalam gambar dibawah. Stasiun sumber mentransmisi suatu frame tunggal dan kemudian harus menunggu suatu acknowledgment (ACK) dalam periode tertentu. Tidak ada data lain dapat dikirim sampai balasan dari stasiun tujuan tiba pada stasiun sumber. Bila tidak ada balasan maka frame ditransmisi ulang. Bila error dideteksi oleh tujuan, maka frame tersebut dibuang dan mengirim suatu Negative Acknowledgment (NAK), yang menyebabkan sumber mentransmisi ulang frame yang rusak tersebut.

Ø  Go Back N ARQ

Termasuk continuous ARQ, suatu stasiun boleh mengirim frame seri yang ditentukan oleh ukuran window, memakai teknik flow control sliding window. Sementara tidak terjadi error, tujuan akan meng-acknowledge (ACK) frame yang masuk seperti biasanya. Teknik Go-back-N ARQ yang terjadi dalam beberapa kejadian :

o   Frame yang rusak. Ada 3 kasus :

a.       mentransmisi frame i. B mendeteksi suatu error dan telah menerima frame (i-1) secara sukses. B mengirim A NAKi, mengindikasi bahwa frame I ditolak. Ketika A menerima NAK ini, maka harus mentransmisi ulang frame i dan semua frame berikutnya yang sudah ditransmisi.

b.      Frame i hilang dalam transmisi. A kemudian mengirim frame (i+1). B menerima frame (i+1) diluar permintaan, dan mengirim suatu NAKi.

c.       Frame i hilang dalam transmisi dan A tidak segera mengirim frame frame tambahan. B tidak menerima apapun dan mengembalikan baik ACK atau NAK. A akan kehabisan waktu dan mentransmisi ulang frame i.

o   ACK rusak. Ada 2 kasus :

a.       B menerima frame i dan mengirim ACK (i+1), yang hilang dalam transmisi. Karena ACK dikumulatif (contoh, ACK6 berarti semua frame sampai 5 diakui), hal ini mungkin karena A akan menerima sebuah ACK yang berikutnya untuk sebuah frame berikutnya yang akan melaksanakan tugas dari ACK yang hilang sebelum waktunya habis.

b.      Jika waktu A habis, A mentransmisi ulang frame I dan semua frame frame berikutnya.

o   NAK rusak. Jika sebuah NAK hilang, A akan kehabisan waktu (time out) pada serangkaian frame dan mentransmisi ulang frame tersebut berikut frame frame selanjutnya

·         Data link protocol

Pengiriman data melalui link komunikasi data  yang terlaksana dengan penambahan kontrol layer dalam tiap device komunikasi, dinyatakan sebagai data link control atau data link protocol. 

Pengertian Data Link Layer

ü  Menyediakan prosedur pengiriman data antar jaringan

ü  Mendeteksi dan mengkoreksi error yang mungkin terjadi di physical layer

ü  Memiliki address secara fisik yang sudah di-kode-kan secara langsung ke network card pada saat pembuatan card tersebut (disebut MAC Address)

ü  Contoh: Ethernet, HDLC, Aloha, IEEE 802 LAN, FDDI

Perangkat yang beroperasi di layer ini adalah bridge dan switch