Sistem Tersebar

SISTEM TERSEBAR




1. Pendahuluan
Sistem tersebar adalah sistem yang terdiri atas sekumpulan komputer yang masing-masing berdiri sendiri namun tampak dari sisi pengguna sebagai sistem dengan komputer tunggal. [TAN 95] Sistem ini merupakan gagasan yang lahir dari keinginan untuk mengatasi kekurangan yang ada pada sistem terpusat (centralized systems) maupun pada komputer pribadi (personal computer).
Model yang telah umum digunakan pada sistem tersebar adalah model berorientasi objek dan model client-server. Pada model berorientasi objek, masing-masing sumber daya yang ada dalam sistem dipandang sebagai suatu objek yang dapat diakses dengan cara tertentu. Model ini memberi keuntungan pemrograman berorientasi objek dalam penggunaan ulang kode. Sedangkan model yang paling banyak digunakan adalah model client-server. Gagasan utama dalam model client-server adalah pembentukan struktur sistem sebagai sekumpulan proses yang bekerja sama, yaitu server, yang menawarkan pelayanan kepada para pengguna, yaitu client. Entitas dasar dalam model ini adalah proses-proses server sebagai pengelola sumber-sumber daya dan proses-proses client yang meminta akses ke sumber-sumber daya tersebut. Sebuah proses dapat menjadi server maupun client. Proses client menggunakan sumber daya dengan mengirim request ke server. Proses server mengerjakan request untuk keperluan client. [ROB 96]


Mesin-mesin dalam sistem tersebar saling berkomunikasi menggunakan protokol. Pada dasarnya protokol adalah persetujuan semua pihak yang berkomunikasi tentang bagaimana komunikasi harus dilakukan. [TAN 96] Sebagai langkah awal standardisasi protokol internasional, ISO (International Standards Organization) menciptakan model Referensi OSI (Open Systems Interconnection). Satu kelemahan penggunaan model OSI adalah bahwa pada waktu model referensi itu diterima, telah banyak jaringan yang sudah mapan. Oleh karena itu banyak organisasi yang jaringan komputernya tidak begitu sesuai dengan model OSI. Sebagian besar dari mereka menggunakan model TCP/IP.
Komunikasi di antara entitas-entitas yang ada dalam sistem tersebar merupakan hal yang penting untuk dipertimbangkan dalam perancangan, karena berpengaruh terhadap karakteristik sistem. Pada tulisan ini dibahas beberapa strategi komunikasi dalam sistem tersebar, khususnya sistem dengan model client-server. Disajikan studi kasus berupa pengiriman kondisi beban beberapa CPU (CPU loads) ke sebuah mesin pencatat yang ada pada sistem. Kemudian diberikan dua alternatif strategi komunikasi yang sangat berbeda sebagai contoh penyelesaian. Alternatif pertama ditulis dalam Bahasa C, sedang alternatif kedua ditulis dalam Bahasa Perl. Keduanya diimplementasikan di lingkungan Linux Red Hat 6.2.

2. Strategi-strategi Komunikasi
Secara umum terdapat dua kelas protokol komunikasi tingkat rendah yang menyediakan paradigma client-server yaitu protokol berorientasi koneksi (connection oriented) dan protokol tanpa koneksi (connectionless). Kedua protokol tersebut dikatakan sebagai protokol tingkat rendah karena komunikasi antara client dan server dapat dilihat atau ditelusuri. Dengan kata lain, pada saat menulis program, server dan lokasinya disebutkan secara eksplisit.
Dalam model komunikasi berorientasi koneksi, server menunggu permintaan koneksi dari client. Setelah koneksi ditetapkan, komunikasi terjadi melalui handle (file descriptor). Salah satu kelemahan protokol berorientasi koneksi adalah setup overhead. Pada protokol tanpa koneksi overhead seperti itu tidak terjadi, namun protokol tanpa koneksi mempunyai kelemahan lain yaitu tidak ada jaminan bahwa pesan yang dikirimkan akan sampai di tujuan (unreliable).
Komunikasi client-server yang paling sederhana dapat digambarkan sebagai hubungan dengan port komunikasi tunggal sebagaimana ditunjukkan Gambar 2. Jika client dan server menggunakan filesystem bersama dan bekerja di mesin yang sama, port tunggal tersebut dapat menjadi antrian yang bersifat FIFO (first in first out).



Pada saat server diaktifkan (starts up), server membuka antriannya dengan cara membuat hubungan socket ke port, dan menunggu (listen) permintaan layanan (request) dari client. Pada saat client butuh layanan, client membuat hubungan socket ke port server dan menulis request. Server lalu menyediakan layanannya. Pendekatan dengan port tunggal seperti ini akan bekerja dengan baik sepanjang jumlah client hanya satu dan client tidak minta balasan (reply). Jika ada lebih dari satu client, harus ada semacam konvensi untuk mengirimkan identitas proses client sedemikian rupa sehingga server dapat membedakan request dari client yang satu dengan request dari client yang lain.
Port tunggal saja tidak cukup jika ada kasus di mana client meminta respon dari server, sebab tidak ada mekanisme bagi client untuk menentukan mana respon yang ditujukan untuknya. Misalkan server menggunakan antrian tunggal untuk mengirimkan respon kepada client, maka masing-masing client butuh channel khusus.




Dalam penerapannya, server membuka antrian untuk client tertentu dengan menyatukan identitas proses client ke dalam antrian respon. Client membuat request yang mengandung identitas dan membuka hubungan berupa antrian lain untuk membaca respon server.
Jika client dan server membutuhkan interaksi tambahan selama pemrosesan request, maka digunakan channel komunikasi dua arah yang privat yang tidak membolehkan pertukaran informasi tentang identitas proses dari pesan yang satu ke pesan yang lain. Protokol berorientasi koneksi menggunakan mekanisme hand-off untuk menetapkan channel komunikasi di antara client dan server.



Mekanisme hand-off yang mana request client pertama-tama hanya digunakan melulu untuk menetapkan channel komunikasi dua arah yang privat namun tidak diidentifikasi oleh identitas proses client. Channel bersifat privat, dalam arti tidak bisa diakses proses-proses lain.
Setelah server menerima request dan menetapkan channel komunikasi, maka ia dapat menggunakan strategi-strategi yang berbeda untuk menangani request. Strategi yang dibahas dalam tulisan ini adalah strategi server serial, strategi forking, dan strategi multithread.
Strategi server serial menangani request secara total dan sekuensial. Apabila ada request datang maka request akan ditangani sampai selesai, baru kemudian server menangani request berikutnya. Tentu saja server yang sibuk sebagaimana transfer-transfer file tidak dapat menggunakan strategi server serial ini karena ia hanya memperbolehkan satu request dilayani pada suatu saat.
Pada strategi forking, server ayah (parent) membuat anak (child) untuk menangani request yang datang, kemudian server kembali mendengarkan port kalau-kalau ada request-request berikutnya, seperti digambarkan pada Gambar 5. Strategi forking ideal untuk layanan-layanan seperti transfer file, yang membutuhkan perioda waktu relatif lama dan melibatkan banyak blocking. Karena layanan aktual ditangani oleh server anak, maka server ayah dapat menerima lebih banyak request.

(a) Strategi forking.
(b) Strategi multithread.

Strategi server multithread merupakan alternatif strategi server dengan overhead yang rendah. Server tidak melakukan forking untuk menangani request, melainkan membuat sebuah thread baru dalam ruang prosesnya. Pendekatan ini dapat sangat efisien, khususnya untuk request yang relatif kecil atau I/O yang intensif. Kelemahan strategi ini adalah adanya kemungkinan interferensi di antara banyak request dalam penggunaan bersama ruang alamat (address space). Untuk itu rancangan server harus mempunyai paralelisme tingkat kernel yang cukup memadai sehingga strategi ini dapat bekerja dengan baik.

3. Studi Kasus
Sebuah sistem tersebar, katakanlah X, mempunyai skema seperti tampak pada Gambar 6. Diinginkan pencatatan beban CPU pada mesin 2, mesin 3, dan mesin 4. Hasil pencatatan dikirimkan ke mesin 1.


Persoalan di atas dapat dianalogikan dengan persoalan pembaca dan penulis (readers and writers problem). Terdapat beberapa ketentuan yang harus ditaati pada kasus ini.
1. Pembaca diperbolehkan membaca apabila file dalam keadaan
a) sedang dibaca oleh pembaca lain,
b) tidak sedang ditulis,
c) tidak sedang dibaca dan tidak sedang ditulis.
2. Penulis diperbolehkan menulis apabila file dalam keadaan
a) tidak sedang dibaca,
b) tidak sedang ditulis oleh penulis lain,
c) tidak sedang dibaca dan tidak sedang ditulis.
Ketentuan tersebut memuat arti bahwa apabila file sedang ditulis, maka hanya ada satu penulis yang bisa mengakses file. Dengan kata lain, apabila file sedang ditulis, tidak satupun dari pembaca maupun penulis boleh mengakses file. Apabila file sedang dibaca, kemudian datang pembaca lain maka pembaca lain yang datang boleh ikut membaca, penulis tidak boleh ikut menulis. Dan apabila file sedang tidak dibaca dan tidak ditulis, maka siapapun yang datang baik pembaca maupun penulis dapat mengakses file tersebut.
Algoritma yang digunakan untuk menyelesaikan masalah tersebut dituliskan pada program 1. Ada dua karakteristik penting algoritma pemrograman konkuren yang berlaku untuk kasus ini.
(1) Tidak ada asumsi tentang kecepatan proses.
(2) Setiap proses akan dilaksanakan sampai selesai.


Program 1. Algoritma pembacaan dan penulisan catatan beban CPU.


Terdapat dua antrian pada algoritma tersebut, yaitu mutex dan F. Dalam kasus ini mutex tidak hanya digunakan sebagai pembatas jumlah proses yang boleh masuk ke dalam seksi kritis, melainkan juga digunakan sebagai antrian bagi para pembaca selain pembaca pertama. Pembaca pertama mengantri pada antrian F, bersama-sama dengan para penulis.

Ada dua macam penyelesaian persoalan ditinjau dari protokol tingkat rendah yang telah dibahas. Penyelesaian pertama menggunakan protokol berorientasi koneksi, yaitu TCP, penyelesaian kedua menggunakan protokol tanpa koneksi, yaitu UDP. Pemilihan mesin tertentu sebagai client atau sebagai server semata-mata berdasarkan atas kaidah bahwa client adalah pengirim request dan server adalah pelaksana request atau pengirim reply.
Apabila digunakan protokol berorientasi koneksi maka ada dua alternatif solusi yaitu penggunaan strategi server forking dan strategi server multithread. Strategi server serial tidak bisa digunakan, karena server serial hanya melayani satu client pada suatu saat. Kelemahan strategi forking adalah terlalu banyak overhead pada penciptaan proses baru. Bagi sistem yang tidak terlalu banyak pengunjung, kelemahan ini dapat diabaikan karena jumlah client hanya tiga, sehingga hanya butuh penciptaan tiga proses baru. Strategi server multithread juga dapat digunakan namun dibutuhkan kehati-hatian agar tidak terjadi interferensi antar thread.


Apabila digunakan protokol tanpa koneksi, tidak ada jaminan bahwa catatan akan sampai ke alamat tujuan. Namun pada sistem-sistem yang mempunyai sangat banyak pengunjung, penggunaan protokol tanpa koneksi lebih menguntungkan sebab tidak membebani jaringan.


4. Implementasi
Antarmuka socket yang pertama berasal dari BSD UNIX versi 4.1c di awal tahun 1980-an. Spec 1170 menggunakan versi 4.3 BSD, dan kemudian menyusul standar socket POSIX. [ROB 96]
Untuk menggunakan panggilan-panggilan socket dalam Bahasa C, program di-compile dengan opsi library -lsocket dan -lnsl. Semua panggilan sistem yang berhubungan dengan socket akan menghasilkan nilai -1 jika gagal dan men-set variabel eksternal errno.
Server menangani request dengan membuat handle (socket), mengasosiasikannya dengan lokasi fisik pada jaringan lokal (bind), dan men-set up ukuran antrian untuk request yang akan datang (listen). Kemudian server menerima request dari client (accept). Fungsi-fungsi tersebut selengkapnya disajikan pada Program 2.


#include
#include

int socket (int domain, int type, int protocol);
int bind (int s, const struct sockaddr *address,
size_t address_len);
int listen (int s, int backlog);
int accept (int s, struct sockaddr *address,
int *address_len);
int connect (int s, struct sockaddr *address,
size_t address_len);
int close (int s);


Program 2. Fungsi-fungsi utama socket dalam sintaks C.


Client juga membuat suatu handle (socket) lalu mengasosiasikannya dengan lokasi jaringan server (connect). Handle yang dibuat oleh server dan client tersebut, yang juga disebut sebagai titik awal dan titik akhir transmisi (transmission endpoints), merupakan sebuah file descriptor. Dengan kata lain, panggilan socket menentukan titik-titik komunikasi dan menghasilkan file descriptor. Setelah client dan server menetapkan koneksi, mereka berkomunikasi menggunakan panggilan read dan write.
Pada fungsi socket, domain adalah nama keluarga protokol. Untuk komunikasi antar proses yang berlangsung pada sistem UNIX tunggal, digunakan domain AF_UNIX, sedang untuk komunikasi antar proses yang berada pada host yang berlainan melalui Internet digunakan domain AF_INET. Nilai type SOCK_STREAM merupakan implementasi TCP yang bersifat reliable, dua arah, byte streams kontigu, dan berorientasi koneksi. Untuk implementasi UDP yang bersifat unreliable, tanpa koneksi, panjang message tetap, digunakan type SOCK_DGRAM. Parameter protokol biasanya diberi nilai 0.
Fungsi bind() mengasosiasikan titik akhir transmisi atau menangani koneksi jaringan secara fisik. Koneksi fisik untuk domain Internet adalah nomor port, dan koneksi fisik untuk domain UNIX tunggal adalah pathname. Parameter s adalah file descriptor yang dihasilkan oleh fungsi socket, sedangkan address_len adalah jumlah bytes dalam struktur *address. Struktur *address berisi nama keluarga dan informasi protokol tertentu. Domain Internet menggunakan struct sockaddr_in untuk struct sockaddr, yang didefinisikan dalam Program 3.
Pada domain Internet, sin_family adalah AF_INET, sin_port adalah nomor port, sin_addr dapat di-set INADDR_ANY apabila digunakan untuk komunikasi dari host sembarang. Array sin_zero merupakan struktur umum yang mencirikan struct sockaddr.
Seperti telah disebutkan di atas bahwa satu server dapat memproses banyak permintaan komunikasi untuk port tertentu dengan forking atau multithread. Pada saat server memproses permintaan komunikasi untuk client, ia tidak dapat merespon request yang lain. Fungsi listen() menentukan berapa banyak request client yang dapat didaftarkan kembali sebelum server menolak permintaan hubungan. Apabila server menolak permintaan hubungan, client menerima ECONNREFUSED.
Setelah mengasosiasikan titik akhir transmisi atau menangani koneksi jaringan secara fisik, server menunggu client untuk menginisiasi hubungan dengan fungsi accept(). Sedang fungsi connect() digunakan client untuk menetapkan link ke port tertentu pada server. Pemutusan hubungan dilakukan dengan fungsi close().



struct sockaddr_in {
short sin_family;
u_short sin_port;
struct in_addr sin_addr;
char sin_zero[8];
};


Program 3. Struktur identitas host untuk domain Internet.

Perl menyediakan antarmuka tingkat tinggi dalam pengelolaan socket. Ia mempunyai fungsi-fungsi built-in yang diharapkan mencakup dua keuntungan sekaligus. [CHR 98]
1) Bagus untuk pemrograman tingkat rendah, dalam arti dapat secara langsung mengakses sistem.
2) Menyediakan cara pemrograman yang lebih menyenangkan dibanding dengan bahasa pada tingkat yang lebih rendah.
Fungsi socket membuat socket, fungsi bind memberi alamat lokal pada socket, fungsi connect menghubungkan socket lokal dengan socket yang hendak dihubungi, fungsi listen membaca sebuah permintaan hubungan dari socket lain. Fungsi accept menerima hubungan satu per satu.
Beberapa fungsi utama socket dalam sintaks Perl disajikan pada Program 4. Pada fungsi socket, name adalah nama socket, domain adalah PF_INET, PF_UNIX, atau PF_LOCAL, type dapat dipilih salah satu dari SOCK_DGRAM atau SOCK_STREAM, sedang protocol dapat diisi ‘tcp’ atau ‘udp’ sesuai dengan protocol yang digunakan. Pada fungsi bind, name adalah nama socket dan address merupakan alamat lokal yang diasosiasikan. Pada fungsi listen, name adalah nama socket, backlog adalah integer yang telah tertentu. Fungsi accept memilih sebuah nama yang berusaha meminta koneksi ke socket dengan nama name. Fungsi connect digunakan oleh client untuk meminta koneksi kepada server, fungsi close untuk memutus hubungan socket.


use Socket;

int socket (name, domain, type, protocol);
int bind (name, address);
int listen (name, backlog);
int accept (name_selected, name);
int connect (name, address);
int close (name);


Program 4. Beberapa fungsi utama socket dengan sintaks Perl.

5. Penutup
Masing-masing strategi komunikasi di antara client dan server mempunyai sifat tertentu, yang memuat kelebihan dan kekurangan. Pemilihan strategi biasanya didasarkan atas jenis data yang akan ditransmisi melalui hubungan tersebut. Kesalahan pemilihan strategi mengakibatkan utilitas sistem tidak optimal. Dengan kata lain, ketepatan pemilihan strategi komunikasi dapat meningkatkan utilitas sistem, dan dengan demikian akan meningkatkan performansi sistem.
Pada penyelesaian kasus yang diberikan, pemilihan bahasa pemrograman bukan hal yang esensial. Aspek penting yang menjadi pertimbangan antara lain tingkat abstraksi baik data maupun logika yang berbeda-beda antara pemrogram yang satu dan pemrogram yang lainnya.
Terima kasih atas koreksi pada kode Perl yang diberikan Bp. Edwin Pratomo untuk implementasi UDP. Juga atas saran pengujian pada kode C untuk implementasi TCP.


Daftar Pustaka

1) [CHR 98] Christiansen, Tom; Torkington, Nathan, 1998, Perl Cookbook, O’Reilly & Associates, Inc.
2) [ROB 96] Robbins, Kay A.; Robbins, Steven, 1996, Practical Unix Programming, Prentice-Hall, Inc.
3) [STE 98] Stevens, Richard A., 1998, Unix Network Programming, Prentice-Hall, Inc.
4) [TAN 95] Tanenbaum, Andrew S., 1995, Distributed Operating Systems, Prentice-Hall, Inc.
5) [WAL 91] Wall, Larry; Schwartz, Randall L., 1991, Programming Perl, O’Reilly & Associates, Inc.

Serat Optik ( Fiber Optic )

Serat optik adalah saluran transmisi yang terbuat dari kaca atau plastik yang digunakan untuk mentransmisikan sinyal cahaya dari suatu tempat ke tempat lain. Cahaya yang ada di dalam serat optik sulit keluar karena indeks bias dari kaca lebih besar daripada indeks bias dari udara. Sumber cahaya yang digunakan adalah laser karena laser mempunyai spektrum yang sangat sempit. Kecepatan transmisi serat optik sangat tinggi sehingga sangat bagus digunakan sebagai saluran komunikasi.


Serat optik umumnya digunakan dalam sistem telekomunikasi serta dalam pencahayaan, sensor, dan optik pencitraan.

Di dalam serat inilah energi cahaya yang dibangkitkan oleh sumber cahaya disalurkan (ditransmisikan) sehingga dapat diterima di ujung unit penerima (receiver).

Struktur Serat Optik pada umumnya terdiri dari 3 bagian yaitu:

1. Bagian yang paling utama dinamakan bagian inti (core), dimana gelombang cahaya yang dikirimkan akan merambat dan mempunyai indeks bias lebih besar dari lapisan kedua. Terbuat dari kaca (glass) yang berdiameter antara 2 ~125 mm, dalam hal ini tergantung dari jenis serat optiknya.

2. Bagian yang kedua dinamakan lapisan selimut (Cladding), dimana bagian ini mengelilingi bagian inti dan mempunyai indeks bias lebih kecil dibandingkan dengan bagian inti. Terbuat dari kaca yang berdiameter antara 5 ~ 250 mm, juga tergantung dari jenis serat optiknya.

3. Bagian yang ketiga dinamakan lapisan jaket (Coating), dimana bagian ini merupakan pelindung lapisan inti dan selimut yang terbuat dari bahan plastik yang elastis

Jenis – Jenis Kabel Serat Optik

Menurut jenisnya, kabel serat optik dibedakan menjadi 3 macam :

a. Single Mode Fiber

Pada single mode fiber, terlihat pada gambar bahwa index bias akan berubah dengan segera pada batas antara core dan cladding (step index). Bahannya terbuat dari silica glass baik untuk cladding maupun corenya. Diameter core jauh lebih kecil 10 mm) dibandingkan dengan diameter cladding, konstruksi demikian dibuat untuk mengurangi rugi-rugi transmisi akibat adanya fading. Single mode fiber sangat baik digunakan untuk menyalurkan informasi jarak jauh karena di samping rugi-rugi transmisi yang kecil juga mempunyai band frkuensi yang lebar. Misalnya untuk ukuran 10/125 mm, pada panjang gelombang cahaya 1300 nm, redaman maksimumnya 0,4 – 0,5 dB/km dan lebar band frekwensi minimum untuk 1 km sebesar 10 GHz.. Perambatan cahaya dalam single mode fiber adalah sebagai berikut

Single mode fiber dapat juga dibuat dengan index bias yang berubah secara perlahanlahan (graded index).

b. Multimode Step Index Fiber

Serat optik ini pada dasarnya mempunyai diameter core yang besar (50 – 400 um) dibandingkan dengan diameter cladding (125 – 500 um). Sama halnya dengan single mode fiber, pada serat optik ini terjadi perubahan index bias dengan segera (step index) pada batas antara core dan cladding. Diameter core yang besar (50 – 400 um) digunakan untuk menaikkan effisiensi coupling pada sumber cahaya yang tidak koheren seperti LED. Karakteristik penampilan serat optik ini sangat bergantung pada macam material/bahan yang digunakan. Berdasarkan hasil penelitian, penambahan prosentase bahan silica pada serat optik ini akan meningkatkan penampilan (performance). Tetapi jenis serat optik ini tidak populer karena meskipun kadar silicanya ditingkatkan, rugi-rugi dispersi sewaktu transmit tetap besar, sehingga hanya baik digunakan untuk menyalurkan data/informasi dengan kecepatan rendah dan jarak relatif dekat. Perambatan gelombang pada multimode step index fiber sebagai berikut :

c. Multimode Graded index

Multimode graded index dibuat dengan menggunakan bahan multi component glass atau dapat juga dengan silica glass baik untuk core maupun claddingnya. Pada serat optik tipe ini, indeks bias berubah secara perlahan-lahan (graded index multimode). Indeks bias inti berubah mengecil perlahan mulai dari pusat core sampai batas antara core dengan cladding. Makin mengecilnya indeks bias ini menyebabkan kecepatan rambat cahaya akan semakin tinggi dan akan berakibat dispersi waktu antara berbagai mode cahaya yang merambat akan berkurang dan pada akhirnya semua mode cahaya akan tiba pada waktu yang bersamaan di penerima (ujung serat optik). Diameter core jenis serat optik ini lebih kecil dibandingkan dengan diameter core jenis serat optic Multimode Step Index, yaitu 30 – 60 um untuk core dan 100 – 150 um untuk claddingnya.

Biaya pembuatan jenis serat optik ini sangat tinggi bila dibandingkan dengan jenis Single mode. Rugi-rugi transmisi minimum adalah sebesar 0,70 dB/km pada panjang gelombang 1,18 um dan lebar band frekwensi 150 MHz sampai dengan 2 GHz. Oleh karenanya jenis serat optik ini sangat ideal untuk menyalurkan informasi pada jarak menengah dengan menggunakan sumber cahaya LED maupun LASER, di samping juga penyambungannya yang relatif mudah.

Keuntungan dan Kerugian Serat Optik

a. Keuntungan Serat Optik

1. Mempunyai lebar pita frekuensi (bandwith yang lebar).

Frekuensi pembawa optik bekerja pada daerah frekuensi yang tinggi yaitu sekitar 10^13 Hz sampai dengan 10^16 Hz, sehingga informasi yang dibawa akan menjadi banyak.

2. Redaman sangat rendah dibandingkan dengan kabel yang terbuat dari tembaga, terutama pada frekuensi yang mempunyai panjang gelombang sekitar 1300 nm yaitu 0,2 dB/km.

3. Kebal terhadap gangguan gelombang elektromagnet. Fiber optik terbuat dari kaca atau plastik yang merupakan isolator, berarti bebas dari interferensi medan magnet, frekuensi radio dan gangguan listrik.

4. Dapat menyalurkan informasi digital dengan kecepatan tinggi. Kemampuan fiber optik

dalam menyalurkan sinyal frekuensi tinggi, sangat cocok untuk pengiriman sinyal digital

pada sistem multipleks digital dengan kecepatan beberapa Mbit/s hingga Gbit/s.

5. Ukuran dan berat fiber optik kecil dan ringan.

Diameter inti fiber optik berukuruan micro sehingga pemakaian ruangan lebih ekonomis.

6. Tidak mengalirkan arus listrik

Terbuat dari kaca atau plastik sehingga tidak dapat dialiri arus listrik (terhindar dari terjadinya hubungan pendek)

7. Sistem dapat diandalkan (20 – 30 tahun) dan mudah pemeliharaannya.

b. Kerugian Serat Optik

1. Konstruksi fiber optik lemah sehingga dalam pemakaiannya diperlukan lapisan penguat sebagai proteksi.

2. Karakteristik transmisi dapat berubah bila terjadi tekanan dari luar yang berlebihan

3. Tidak dapat dialiri arus listrik, sehingga tidak dapat memberikan catuan pada pemasangan repeater.

Sejarah Fiber Optic

Penggunaan cahaya sebagai pembawa informasi sebenarnya sudah banyak digunakan sejak zaman dahulu, baru sekitar tahun 1930-an para ilmuwan Jerman mengawali eksperimen untuk mentransmisikan cahaya melalui bahan yang bernama serat optik. Percobaan ini juga masih tergolong cukup primitif karena hasil yang dicapai tidak bisa langsung dimanfaatkan, namun harus melalui perkembangan dan penyempurnaan lebih lanjut lagi. Perkembangan selanjutnya adalah ketika para ilmuawan Inggris pada tahun 1958 mengusulkan prototipe serat optik yang sampai sekarang dipakai yaitu yang terdiri atas gelas inti yang dibungkus oleh gelas lainnya. Sekitar awal tahun 1960-an perubahan fantastis terjadi di Asia yaitu ketika para ilmuwan Jepang berhasil membuat jenis serat optik yang mampu mentransmisikan gambar.

Di lain pihak para ilmuwan selain mencoba untuk memandu cahaya melewati gelas (serat optik) namun juga mencoba untuk ”menjinakkan” cahaya. Kerja keras itupun berhasil ketika sekitar 1959 laser ditemukan. Laser beroperasi pada daerah frekuensi tampak sekitar 1014 Hertz-15 Hertz atau ratusan ribu kali frekuensi gelombang mikro.

Pada awalnya peralatan penghasil sinar laser masih serba besar dan merepotkan. Selain tidak efisien, ia baru dapat berfungsi pada suhu sangat rendah. Laser juga belum terpancar lurus. Pada kondisi cahaya sangat cerah pun, pancarannya gampang meliuk-liuk mengikuti kepadatan atmosfer. Waktu itu, sebuah pancaran laser dalam jarak 1 km, bisa tiba di tujuan akhir pada banyak titik dengan simpangan jarak hingga hitungan meter.

Sekitar tahun 60-an ditemukan serat optik yang kemurniannya sangat tinggi, kurang dari 1 bagian dalam sejuta. Dalam bahasa sehari-hari artinya serat yang sangat bening dan tidak menghantar listrik ini sedemikian murninya, sehingga konon, seandainya air laut itu semurni serat optik, dengan pencahayaan cukup kita dapat menonton lalu-lalangnya penghuni dasar Samudera Pasifik.

Seperti halnya laser, serat optik pun harus melalui tahap-tahap pengembangan awal. Sebagaimana medium transmisi cahaya, ia sangat tidak efisien. Hingga tahun 1968 atau berselang dua tahun setelah serat optik pertama kali diramalkan akan menjadi pemandu cahaya, tingkat atenuasi (kehilangan)-nya masih 20 dB/km. Melalui pengembangan dalam teknologi material, serat optik mengalami pemurnian, dehidran dan lain-lain. Secara perlahan tapi pasti atenuasinya mencapai tingkat di bawah 1 dB/km.

Tahun 80-an, bendera lomba industri serat optik benar-benar sudah berkibar. Nama-nama besar di dunia pengembangan serat optik bermunculan. Charles K. Kao diakui dunia sebagai salah seorang perintis utama. Dari Jepang muncul Yasuharu Suematsu. Raksasa-raksasa elektronik macam ITT atau STL jelas punya banyak sekali peranan dalam mendalami riset-riset serat optik.

Kabel Koaksial

Kabel Koaksial (Coaxial Cable)

Coaxial Cable Adalah suatu jenis kabel yang menggunakan dua buah konduktor. Pusatnya berupa inti kawat padat yang dilingkupi oleh sekat yang kemudian dililiti lagi oleh kawat berselaput konduktor. Jenis kabel ini biasa digunakan untuk jaringan dengan bandwith yang tinggi. Kabel coaxial mempunyai pengalir tembaga di tengah (centre core). Lapisan plastik (dielectric insulator) yang mengelilingi tembaga berfungsi sebagai penebat di antara tembaga dan “metal shielded“. Lapisan metal berfungsi untuk menghalang sembarang gangguan luar dari lampu kalimantang, motors, and perlatan elektonik lain. Lapisan paling luar adalah lapisan plastik yang disebut Jacket plastic. Lapisan ini berfungsi seperti jaket yaitu sebagai pelindung bagian terluar.

kabel koaksial biasa disebut juga BNC (Bayonet Naur Connector)ATAU COAX kabel ini sering digunakan untuk kabel antena tv dan sering juga digunakan pada jaringan LAN

Gambar 2.1 Bagan penampang kabel koaksial

Kabel ini biasanya banyak digunakan untuk mentransmisikan sinyal frekuensi tinggi mulai 300 kHz keatas. Karena kemampuannya dalam menyalurkan frekuensi tinggi tersebut, maka sistem transmisi dengan menggunakan kabel koaksial memiliki kapasitas kanal yang cukup besar.

Gambar 2.2 Sistem Transmisi kabel koaksial

Yang dimaksud dengan multiplex pada gambar 2.2 diatas adalah alat yang dibgunakan untuk menyusun beberapa kanal telpon menjadi suatu band frekuensi tertentu (base band) atau sebaliknya. Sedangkan LTE (Line Terminal Equipment) Coaxial adalah interface antara multiplex dengan kabel coaxial.

Gambar 2.3 Coxial cable

Kabel koaksial biasa digunakan dalam jaringan LAN terutama Topologi Bus yang banyak menggunakan kabel koaksial. Kesulitan utama dari penggunaan kabel koaksial adalah sulit untuk mengukur apakah kabel coaxial yang dipergunakan benar-benar matching atau tidak. Karena kalau tidak benar-benar diukur secara benar akan merusak NIC (Network Interface Card) yang dipergunakan dan kinerja jaringan menjadi terhambat, tidak mencapai kemampuan maksimalnya.

Penggunaan kabel coaxial pada LAN memiliki beberapa keuntungan. Penguatannya dari repeater tidak sebesar kabel STP atau UTP. Kabel coaxial lebih murah dari kabel fiber optic dan teknologinya juga tidak asing lagi. Kabel coaxial sudah digunakan selama puluhan tahun untuk berbagai jenis komunikasi data. Ketika bekerja dengan kabel, adalah penting untuk mempertimbangkan ukurannya.



Jenis Coaxial Cable

Jenis-jenis Coaxial Cable dikenal ada dua jenis, yaitu thick coaxial cable (mempunyai diameter lumayan besar) dan thin coaxial cable (mempunyai diameter lebih kecil).

1) Thick Coaxial Cable

Kabel coaxial memiliki ukuran yang bervariasi. Diameter yang terbesar ditujukan untuk penggunaan kabel backbone Ethernet karena secara histories memiliki panjang transmisi dan penolakan noise yang lebih besar. Kabel coaxial ini seringkali dikenal sebagai thicknet. Kabel coaxial jenis ini dispesifikasikan berdasarkan standar IEEE 802.3 10BASE5, dimana kabel ini mempunyai diameter rata-rata 12mm, dan biasanya diberi warna kuning; kabel jenis ini biasa disebut sebagai standard ethernet atau thick Ethernet, atau hanya disingkat ThickNet, atau bahkan cuman disebut sebagai yellow cable.

Gambar 2.4 Thick Coaxial Cable

Seperti namanya, jenis kabel ini, karena ukurannya yang besar, pada beberapa situasi tertentu dapat sulit diinstall. Suatu petunjuk praktis menyatakan bahwa semakin sulit media jaringan diinstall, maka semakin mahal media tersebut diinstall. Kabel coaxial memiliki biaya instalasi yang lebih mahal dari kabel twisted pair. Kabel thicknet hampir tidak pernah digunakan lagi, kecuali untuk kepentingan khusus.

Kabel Coaxial ini (RG-6) jika digunakan dalam jaringan mempunyai spesifikasi dan aturan sebagai berikut:

· Setiap ujung harus diterminasi dengan terminator 50-ohm (dianjurkan menggunakan terminator yang sudah dirakit, bukan menggunakan satu buah resistor 50-ohm 1 watt, sebab resistor mempunyai disipasi tegangan yang lumayan lebar).

· Maksimum 3 segment dengan peralatan terhubung (attached devices) atau berupa populated segments.

· Setiap kartu jaringan mempunyai pemancar tambahan (external transceiver).

· Setiap segment maksimum berisi 100 perangkat jaringan, termasuk dalam hal ini repeaters.

· Maksimum panjang kabel per segment adalah 1.640 feet (atau sekitar 500 meter).

· Maksimum jarak antar segment adalah 4.920 feet (atau sekitar 1500 meter).

· Setiap segment harus diberi ground.

· Jarang maksimum antara tap atau pencabang dari kabel utama ke perangkat (device) adalah 16 feet (sekitar 5 meter).

· Jarang minimum antar tap adalah 8 feet (sekitar 2,5 meter).



2) Thin Coaxial Cable

Seiring dengan pertambahan ketebalan atau diameter kabel, maka tingkat kesulitan pengerjaannya pun akan semakin tinggi. Harus diingat pula bahwa kabel jenis ThickNet harus ditarik melalui pipa saluran yang ada dan pipa ini ukurannya terbatas. Oleh karena itu diciptakanlah Thin Coaxial cable untuk mengatasi beberapa masalah diatas.

Kabel coaxial jenis ini banyak dipergunakan di kalangan radio amatir, terutama untuk transceiver yang tidak memerlukan output daya yang besar. Untuk digunakan sebagai perangkat jaringan, kabel coaxial jenis ini harus memenuhi standar IEEE 802.3 10BASE2, dimana diameter rata-rata berkisar 5mm dan biasanya berwarna hitam atau warna gelap lainnya. Setiap perangkat (device) dihubungkan dengan BNC T-connector. Kabel jenis ini juga dikenal sebagai thin Ethernet atau ThinNet.

Gambar 2.5 Thin coaxial cable

Kabel coaxial jenis ini, misalnya jenis RG-58 A/U atau C/U, jika diimplementasikan dengan Tconnector dan terminator dalam sebuah jaringan, harus mengikuti aturan sebagai berikut:

· Setiap ujung kabel diberi terminator 50-ohm.

· Panjang maksimal kabel adalah 1,000 feet (185 meter) per segment.

· Setiap segment maksimum terkoneksi sebanyak 30 perangkat jaringan (devices)

· Kartu jaringan cukup menggunakan transceiver yang onboard, tidak perlu tambahan transceiver, kecuali untuk repeater.

· Maksimum ada 3 segment terhubung satu sama lain (populated segment).

· Setiap segment sebaiknya dilengkapi dengan satu ground.

· Panjang minimum antar T-Connector adalah 1,5 feet (0.5 meter).

· Maksimum panjang kabel dalam satu segment adalah 1,818 feet (555 meter).

· Setiap segment maksimum mempunyai 30 perangkat terkoneksi.

Dulu jaringan Ethernet menggunakan kabel coaxial yang diameter luarnya hanya 0,35 cm (kadang dikenal sebagai thinnet). Kabel ini terutama berguna untuk instalasi kabel yang memerlukan pelilitan dan pembengkokan. Karena mudah diinstall, maka kabel ini juga lebih murah untuk diinstal. Hal ini mendorong beberapa orang menyebutnya sebagai cheapernet. Namun kabel ini memerlukan penanganan khusus. Seringkali pemasang gagal melakukannya. Akibatnya, sinyal transmisi terinterferensi oleh noise. Oleh karena itu, terlepas dari diameternya yang kecil, thinnet sudah jarang digunakan pada jaringan Ethernet.

Thicknet dapat menjangkau sampai 500 meter, dan perangkat dihubungkan ke kabel secara langsung dengan menggunakan transceiver Ethernet dengan kabel AUI. Di lain pihak thinnet lebih fleksibel dan dapat menjangkau sampai 185 meter. Komputer dihubungkan ke kabel dengan menggunakan konektor BNC. Thicknet menggunakan spesifikasi Ethernet 10 base 5, sedangkan thinnet menggunakan 10 base 2.

Walapun kabel coaxial sukar di pasang, tetapi ia mempunyai rintangan yang tinggi terhadap ganguan elektromagnet. Dan kabel ini juga mempunyai jarak maksimal yang lebih daripada kabel “twisted pair”.

Berikut akan disimpulkan mengenai keunggulan dan kelemahan coaxial cable:

· Keunggulan

1) Dapat digunakan untuk menyalurkan informasi sampai dengan 900 kanal telepon

2) Dapat ditanam di dalam tanah sehingga biaya perawatan lebih rendah

3) Karena menggunakan penutup isolasi maka kecil kemungkinan terjadi interferensi dengan sistem lain

· Kelemahan

1) Mempunyai redaman yang relatif besar, sehingga untuk hubungan jarak jauh harus dipasang repeater-repeater

2) Jika kabel dipasang diatas tanah, rawan terhadap gangguan-gangguan fisik yang dapat berakibat putusnya hubungan.

Secret Heart

BACALAH DENGAN HATI & PERASAAN

Puisi cinta ini ungkapan dari hati.

Puisi cinta ini tulisan dari mimpi.

Bukan jiwa yang merangkai, tetapi cinta yang terangkai.

Puisi cinta ini ukiran dari setiap tulisan yang berharapkan, bukan mengharapkan.

Cinta ini ada disetiap tubuh ku, mengalir dari nadi, hingga ke setiap pembuluh darah ku.

Cinta ini bukan mimpi, tetapi janji dalam hati ku.

Terima kasih Tuhan atas perasaan cinta yang Kau anugrahkan ini.

Mempertemukan perbedaan dalam suatu kisah perjalanan.

Menyatukan serakan puing-puing hati dalam satu kepastian.

Menghapus kehampaan saat hati dalam kesendirian.

Menguatkan langkah ketika tak ada lagi tujuan.

Semakin memberi makna rangkaian kisah kehidupan.

Meski tak ada bunga yang sempurna, meski bersatu dengan segala beda yang ada.

Seiring perasaanmu yang tulus setia, pastilah kau kan selalu aku bangga & cinta.

Kan kugenggam tanganmu tuk berjalan bersama, dengan cinta melintasi hamparan dunia.

Maafkanlah segala keterbatasanku, yang membuatku tak bisa sempurna dalam tingkah laku.

Membuatku selalu berbuat salah & angkuh hati saat bersamamu.

Kuharap engkau dapat memaafkanku.

Mungkin kan kau sadari, sesungguhnya hati ini telah kau miliki.

Akankah mungkin semua terjadi, kau datang menerima cintaku ini?

Mungkinkah diriku untuk meraihmu, mendekatkan tubuh, hati & perasaanku?

Menghapus kesepian dengan harapan, memeluk erat jiwa dengan cinta.

Kuharap kau menyadari, apa artinya sepinya diri.

Bagaikan pisau mengiris hati.

Apa arti siksaan rindu, bagai jiwa tertusuk duri yang sangat tajam.

Ketulusan cinta sejati bukanlah dicari.

Akan tetapi harus diresapi, dipahami & dimengerti.

Dan yang utama bukanlah kecantikan diri.

Akan tetapi keanggunan yang tercermin jauh dari lubuk hati.....

Cinta membuat orang mabuk kepayang, siang malam selalu terbayang-bayang, mengharap bahagia kan datang menjelang.

Tapi saat cinta bertepuk sebelah tangan, segalanya berubah menjadi kelam.

Membuat resah saat tidur, membuat makan bukanlah suatu kebutuhan.

Tergoncang hati bagaikan pungguk merindukan bulan.

Kata orang cinta itu buta, tak dapat dilihat tak dapat dikira.

Maka jangan pernah kau raba jangan coba diterka.

Karena kau takkan per nah menduga. Kapan cinta akan membuatmu bahagia.

Atau kapan ia akan menyiksa meninggalkan luka.

Cobalah hayati cinta dengan rasa yang tulus dan setia.

Saat kau hancurkan hatiku, maka akan kucintai kau dengan kepingannya yang tersisa.

Berusaha melupakanmu, sama sulitnya dengan mengingat seseorang yang tak pernah kukenal.

Andai janji tak pernah dusta tak kan ada yang kecewa.

Andai cinta tak mendua takkan ada air mata.

Cinta tak butuh janji, tapi bukti yang pasti.

Hanya cinta sejati yang akan abadi sampai akhir nanti.

Cintaku denganmu memang tak akan berakhir bahagia.

Karena yang kutawarkan untukmu adalah cinta yang tak mempunyai akhir.

Aku selalu berusaha tak menangis karenamu, karena setiap butir yang jatuh hanya semakin mengingatkan, betapa aku tak bisa melepaskanmu.

Aku tak akan pernah bisa berhentin untuk mencitaimu....

Tapi aku hanya bisa belajar hidup tanpamu.

Izinlah aku tuk memasuki ruang hatimu yang paling sunyi.

Dimana luka & rasa sakit kau simpan sendiri.

Agar aku dapat bisa mengerti lebih jauh akan dirimu.

Akan tiba saatnya dimana aku harus berhenti mencintai seseorang bukan karena aku putus asa mencintainya.

Melainkan karena aku menyadari bahwa orang yang aku cintai akan lebih bahagia apabila aku melepasnya.

Bila cintaku berakhir dengan kesedihan, maka aku tak pernah menyesal dengan sebuah pertemuan.

Karena orang yang membuatku sedih adalah orang yang pernah membuatku bahagia.

Aku tak pernah tau kebahagiaan sesungguhnya, sampai ketika mendapatkan cintamu.

Dan aku tak pernah tau derita sebenarnya, sampai kini aku kehilangan itu.

Terimakasih telah mengenalkanku pada kedua rasa yang tak pernah kulupakan itu.

Bandung Dulu Baru Jakarta
Senyum Dulu Baru Dibaca

Sahabat adalah Dia yang menghampiri ketika seluruh Dunia menjauh.
Karena persahabatan itu seperti Tangan dengan Mata.
Saat Tangan terluka, Mata menangis.
Saat Mata menangis, Mata menghapusnya.

My Web

Bandung Dulu Baru Jakarta Senyum Dulu Baru Dibaca

Sahabat adalah Dia yang menghampiri ketika dunia menjauh.
Karena Persahabatan itu seperti tangan dengan mata.
Saat tangan terluka, mata menangis.
Saat mata menangis, tangan menghapusnya.