Materi - 6 ( Layer Data Link )

  MASALAH-MASALAH RANCANGAN DATA LINK LAYER

         Data link layer memiliki beberapa fungsi spesifik. Fungsi-fungsi ini meliputi penyediaan interface layanan-layanan baik bagi network layer,penentuan cara pengelompokan bit dari physical layer ke dalam frame,hal-hal yang berkaitan dengan error transmisi, dan pengaturan aliran frame sehingga receiver yang lambat tidak akan terbanjiri oleh pengirim yang cepat.

 

LAYANAN YANG DISEDIAKAN BAGI NETWORK LAYER

               Fungsi data link layer adalah menyediakan layanan bagi network layer. Layanannya yang penting adalah pemindahan data dari network layer di mesin sumber ke network layer di mesin yang dituju. Tugas data link adalah mentransmisikan bit-bit ke mesin yang dituju, sehingga bit-bit tersebut dapat diserahkan ke network layer.

 Tiga layanan dari Data Link Layer :

1. Layanan Unacknowledged Connec-tion Less

2. Layanan Acknowledged Connection-Less

3. Layanan Acknowledged Connection-Oriented

1. Layanan Unacknowledged Connectionless

        Yaitu dimana mesin sumber mengirimkan sejumlah frame ke mesin yang dituju dengan tidak memberikan acknowledgment bagi diterimanya frame-frame tersebut. Tidak ada koneksi yang dibuat baik sebelum atau sesudah dikirimkannya frame. Bila sebuah frame hilang sehubungan dengan adanya noise, maka tidak ada usaha untuk memperbaiki masalah tersebu di data link layer. Jenis layanan ini cocok bila laju error sangat rendah, sehingga recovery bisa dilakukan oleh layer yang lebih tinggi. Layanan ini sesuai untuk lalu lintas real time, seperti percakapan, dimana data yang terlambat dianggap lebih buruk dibanding data yang buruk. Sebagian besar LAN menggunakan layanan unacknowledgment connectionless pada data link layer.

2. Layanan Acknowledged Connectionless

                Layanan inipun tidak menggunakan koneksi, akan tetapi setiap frame dikirimkan secara independent dan secara acknowledgment. Dalam hal ini, si pengirim akan mengetahui apakah frame yang dikirimkan ke mesin tujuan telah diterima dengan baik atau tidak. Bila ternyata belum tiba pada interval waktu yang telah ditentukan, maka frame akan dikirimkan kembali, mungkin saja hilangnya acknowledgment akan menyebabkan sebuah frame perlu dikirimkan beberapa kali dan akan diterima beberapa kali juga. Layanan ini akan bermanfaat untuk saluran unreliablem, seperti sistem tanpa kabel.

 3. Layanan Acknowledged Connection Oriented

                    Dengan layanan ini, mesin sumber dan tujuan membuat koneksi sebelum memindahkan datanya. Setiap frame yang dikirim tentu saja diterima. Selain itu, layanan ini menjamin bahwa setiap frame yang diterima benar-benar hanya sekali dan semua frame diterima dalam urutan yang benar. Layanan ini juga menyediakan proses-proses network layer dengan ekivalen aliran bit reliabel.Pada layanan connection-oriented dipakai, pemindahan data mengalami tiga fase (tahap). Fase I koneksi ditentukan dengan membuat kedua mesin menginisialisasi variabel-variabel dan counter yang diperlukan untuk mengawasi frame yang mana yang telah diterima dan mana yang belum. Fase II, satu frame atau lebih mulai ditransmisikan. Fase III koneksi dilepaskna, pembebasan variabel, buffer, dan resource lainnya yang dipakai untuk menjaga berlangsungnya koneksi.

                    Karena jarak dan peralatan,  pengiriman  informasi, dapat mengalami perubahan atau melemah. Umumnya interferensi listrik. Kesalahan timbul dalam bentuk  burst yaitu lebih dari  satu bit  terganggu  dalam satu satuan  waktu. Deteksi error dengan Redundansi, yaitu data tambahan yang  tidak ada hubungannya dengan isi informasi yang dikirimkan, berupa bit pariti. Berfungsi menunjukkan ada tidaknya  kesalahan data. Yaitu denganmendeteksi dan  mengoreksi  kesalahan  yang terjadi. Makin banyak redundansi makin baik  deteksi errornya. Akibatnya  makin rendah  troughput dari data yang berguna. Troughput adalah perbandingan antara data yang berguna  dengan data keseluruhan. Banyaknya tambahan  pada redundansi sampai 100% dari jumlah bit data.

Ada dua pendekatan untuk deteksi kesalahan :

1. Forward Error Control

Dimana setiap karakter yang ditransmisikan atau frame berisi informasi tambahan (redundant) sehingga bila penerima tidak hanya dapat mendeteksi dimana error terjadi, tetapi juga menjelaskan dimana aliran bit yang diterima error.

2. Feedback (backward) Error Control

Dimana setiap karakter atau frame memilki informasi yang cukup untuk memperbolehkan penerima mendeteksi bila menemukan kesalahan tetapi tidak lokasinya. Sebuah transmisi kontro digunakan untuk meminta pengiriman ulang, menyalin informasi yang dikirimkan.

Feedback error control dibagi menjadi 2 bagian, yaitu :

1. Teknik yang digunakan untuk deteksi kesalahan

2. Kontrol algoritma yang telah disediakan untuk mengontrol transmisi ulang.

Metode Deteksi Kesalahan :

 1.   Echo

Metode  sederhana  dengan  sistem interaktif . Operator memasukkan data melalui terminal  dan mengirimkan ke  komputer. Komputer akan menampilkan kembali ke terminal, sehingga dapat memeriksa apakah data yang dikirimkan dengan benar.

2.   Error Otomatis

     Metode dengan tambahan bit pariti. Terdapat 2 cara  :

a. Pariti  Ganjil (Odd Parity)

   Yaitu  bit  pariti yang  ditambahkan supaya banyaknya bit "1" tiap karakter atau  data ganjil.

b. Pariti  Genap (Even Parity)

   Yaitu  bit  pariti yang  ditambahkan supaya banyaknya bit "1" tiap karakter atau data genap.

·         Protokol Data Link Control memiliki beberapa macam yaitu seperti :

• Flow Control

• Error Detection

• Error Control

• High Level Data Link Control

• Other Data Link Control Protokol

• Recommended Reading

• Problem

1. Flow Control

Adalah suatu teknik untuk meyakinkan agar pengiriman tidak overwhelm ketika data diterima. Apabila data telah diterima, maka penerima harus segera memprosesnya sebelum melewati data kearah software yang lebih tinggi levelnya.

Penjelasan dari gambar diatas adalah setiap anak panah mempresentasikan setiap frame transmisi sebuah data link antara sumber dan tujuan.

Stop-and-Wait Flow Control

Merupakan bentuk paling sederhana dari Flow Control. Dalam tata cara pengirimannya sumber menunggu terlebih dahulu sebelum mengirim frame yang berikutnya. Block data yang besar dapat dibagi-bagi menjadi frame-frame kecil dan mentrasmisikan ke banyak frame. Hal ini memiliki beberapa alasan:

– Ukuran buffer yang terbatas
– Apa bila menggunakan transmisi yang sangar besar maka pendekteksian erronya akan sangat sulit dan lama maka dari itu dibagi – bagi menjadi kecil sehingga pendeteksian error cepat (ketika frame diterima)
– Saat error dibutuhkan pengiriman kembali frame-frame yang kecil
– Pencegahan satu stasiun menduduki media untuk waktu yang lama

Sliding Windows Flow Control

Sliding windows memiliki beberapa kelebihan dibandingkan dengan yang lainnya, yaitu seperti : mengijinkan banyak frame untuk menjadi transit, tiap frame diberikan nomor.

2. Error Detection

Dalam pengerjaannya diberikan suatu bit tambahan oleh transmitter sehingga dapat mendeteksi error code. Parity Check merupakan skema sederhana dari error detection, hasil dari parity bit seperti karakter memiliki even (even parity) or odd (odd parity), dalam pendeteksian even number dalam bit error tidak terdeteksi.

3. Error Control

Error control mengacu kepada suatu mekanisme untuk mendeteksi dan memperbaiki suatu kesalahan yang terjadi di transmisi frame. Error control memiliki 2 type jenis error, yaitu :

• Lost Frame. Yaitu frame yang gagal mencapai ke sisi yang lainnya. Damaged Frame. Yaitu mengenali frame yang akan dating, tetapi ada beberapa bitnya yang error. Teknik terbaik dalam error control adalah berdasarkan satu atau beberapa unsur yang mengikutinya, seperti :

• Error Detection

• Positive Acknowledgment

• Retransmission After Time Out

• Negative Acknowledgment and Retransmission

Secara bersamaan, semua mekanisme berkenan menjadi ARQ (Automatic Repeat Request). ARQ sendiri memiliki 3 versi yaitu :

• Stop-and-Wait ARQ

• Go-Back-N ARQ

• Selective-Reject ARQ

Stop-and-Wait ARQ

Stop-and-Wait ARQ berdasarkan pada stop-and-wait dari teknik Flow Control. Tempat sumber trasmisi adlah sebuah single frame dan harus menunggu sebuah acknowledgment (ACK). Dua jenis kesalahan yang dapat terjadi pada Stop-and-Wait ARQ yaitu :

• Yang pertama, jika frame yang diterima rusak, maka si penerima akan mendeteksi kesalahan tersebut dengan menggunakan teknik error detection dan menunjukannya secara lebih awal dan mudah dalam membuang sebuah frame.
• Yang kedua, kerusakan pada acknowledgment. Apabila acknowledgment rusak transmitter tidak akan bisa untuk mendeteksinya, bahkan transmitter akan mengembalikan kembali, dan si penerima akan mendapatkan 2 frame.

Diagram Stop-and-Wait ARQ

Go-Back-N ARQ

Berdasarkan pada Sliding Window, pada Go-Back-N, sebuah stasiun mungkin akan mengirimkan rangkaian frame secara penomoran sequensial. Go-Back-N memiliki beberapa kemungkinan, seperti :

• Frame yang rusak, Receiver mendeteksi error dalam frame I, Receiver mengirimkan rejection-I, Transmitter mendapatkan rejection-I, Transmitter mengirim kembali frame i dan semua subsequent.

• Frame yang hilang, Frame i hilang dan tidak ada frame pengganti yang dikirimkan, receiver tidak mendaptkan apa-apadan kembali tidak ada acknowledgement atau rejection, transmitter terlambat dan mengirimkan frame acknowledgement dengan P bit set ke 1, receiver menerjemahkan command ini selama acknowledges dengan nomor frame yang diharapkan berikutnya (frame i ), transmitter kemudian mengirim kembali frame i.

• Acknowledgment yang rusak, receiver mendapatkan frame i mengirim acknowledgement (i+1) selama hilang, acknowledgements bertumpuk, jadi acknowledgement berikurnya (i+n) mungkin datang setelah transmitter kehabisan waktu terhadap frame I, jika transmitter kehabisan waktu, dikirimkan acknowledgement sebelum bit P bit, ini dapat mengembalikan nomor sebelum dihasilkan reset adlah diinialisasi.