Topologi jaringan adalah hal yang menjelaskan hubungan geometris antara unsur-unsur dasar penyusun jaringan yaitui node link dan station. Topologi menggambarkan bagaimana perangkat-perangkat (devices) saling berhubungan dan bagaimana bentuk hubungan (links)nya. Perangkat yang dimaksud disini, dalam terminologi jaringan biasa disebut dengan nodes dan bisa berupa apapun seperti PC, printer, scanner, HUB, dan lainnya yang saling berhubungan secara fisik. Sedangkan links menggambarkan bentuk hubungan secara logik, apakah langsung antar devices, melalui satu atau beberapa HUB, atau lainnya.
Secara mendasar terdapat enam jenis topologi jaringan yaitu topologi mesh (tak beraturan), topologi star (bintang), topologi tree (pohon), topologi bus, topologi ring (cincin) dan topologi wireless(nirkabel). Keenam jenis topologi tersebut meskipun dapat dijelaskan melalui gambar mengenai bentuk hubungan antar perangkat, tetapi tata letak secara fisik tidak harus seperti yang digambarkan. Sebagai contoh topologi star dalam gambar dapat dijelaskan sebagai bentuk hubungan antar perangkat melalui hub yang menyerupai bintang. Pada prakteknya, secara fisik perangkat-perangkat tersebut tidak harus diletakkan mengelilingi Hub, tetapi secara logik bentuk hubungannya memang menyerupai bintang.
Topologi mana yang terbaik? Sangat relatif untuk menentukan jenis topologi yang terbaik, karena bergantung kepada kebutuhan pengguna jaringan itu sendiri. Terdapat dua jenis hubungan yang dapat dipedomani sebagai dasar menentukan jenis topologi yang sesuai dengan kebutuhan, yaitu peer-to-peer dan primary-secondary (client-server).
Jenis hubungan peer-to-peer menggambarkan bahwa setiap perangkat dalam jaringan memiliki kedudukan yang sama, dimana masing-masing dapat melakukan komunikasi kemana saja tanpa harus bergantung kepada salah satu perangkat. Sedangkan client-server menggambarkan bahwa lalu lintas hubungan antar perangkat dikendalikan oleh salah satu komputer (server) dan perangkat lainnya (client) harus melalui perangkat tersebut setiap kali melakukan proses komunikasi.
Topologi ring dan mesh merupakan contoh dari jenis hubungan peer-to-peer, Jenis hubungan client-server diwakili oleh topologi star dan tree, sedangkan topologi bus memiliki jenis hubungan keduanya baik peer-to-peer ataupun client-server.
1. Topologi Bus
Topologi bus ini sering juga disebut sebagai topologi backbone, dimana ada sebuah kabel coaxial yang dibentang kemudian beberapa komputer dihubungkan pada kabel tersebut Topologi bus merupakan topologi yang banyak dipergunakan pada masa penggunaan kabel sepaks menjamur. Dengan menggunakan T-Connector (dengan terminator 50ohm pada ujung network), maka komputer atau perangkat jaringan lainnya bisa dengan mudah dihubungkan satu sama lain.
Kesulitan utama dari penggunaan kabel sepaksi adalah sulit untuk mengukur apakah kabel sepaksi yang dipergunakan benar-benar matching atau tidak. Karena kalau tidak sungguh-sungguh diukur secara benar akan merusak NIC (network interface card) yang dipergunakan dan kinerja jaringan menjadi terhambat, tidak mencapai kemampuan maksimalnya. Topologi ini juga sering digunakan pada jaringan dengan basis fiber optic (yang kemudian digabungkan dengan topologi star untuk menghubungkan dengan client atau node.).
Pada topologi bus dua ujung jaringan harus diakhiri dengan sebuah terminator. Barel connector dapat digunakan untuk memperluasnya. Jaringan hanya terdiri dari satu saluran kabel yang menggunakan kabel BNC. Komputer yang ingin terhubung ke jaringan dapat mengkaitkan dirinya dengan men tap Ethernetnya sepanjang kabel.
Instalasi jaringan Bus sangat sederhana, murah dan maksimal terdiri atas 5-7 komputer. Kesulitan yang sering dihadapi adalah kemungkinan terjadinya tabrakan data karena mekanisme jaringan relatif sederhana dan jika salah satu node putus maka akan mengganggu kinerja dan trafik seluruh jaringan.
Ciri-ciri Topoligi BUS
- Teknologi lama, dihubungkan dengan satu kabel dalam satu baris.
- Tidak membutuhkan peralatan aktif untuk menghubungkan terminal/komputer.
- Sangat berpengaruh pada unjuk kerja komunikasi antar komputer, karena hanya bisa digunakan oleh satu komputer.
- Kabel “cut” dan digunakan konektor BNC tipe T.
- Diujung kabel dipasang 50 ohm konektor.
- Jika kabel putus maka komputer lain tidak dapat berkomunikasi dengan lain.
- Susah melakukan pelacakan masalah.
- Discontinue Support.
Kelebihan topologi Bus adalah:
- Instalasi relatif lebih murah.
- Kerusakan satu komputer client tidak akan mempengaruhi komunikasi antar client lainnya.
- Biaya relatif lebih murah
Kelemahan topologi Bus adalah:
- Jika kabel utama (bus) atau backbone putus maka komunikasi gagal.
- Bila kabel utama sangat panjang maka pencarian gangguan menjadi sulit.
- Kemungkinan akan terjadi tabrakan data(data collision) apabila banyak client yang mengirim pesan dan ini akan menurunkan kecepatan komunikasi.
2. Topologi Ring
Topologi ring biasa juga disebut sebagai topologi cincin karena bentuknya seperti cincing yang melingkar. Semua komputer dalam jaringan akan di hubungkan pada sebuah cincin. Cincin ini hampir sama fungsinya dengan concenrator pada topologi star yang menjadi pusat berkumpulnya ujung kabel dari setiap komputer yang terhubung.
Secara lebih sederhana lagi topologi cincin merupakan untaian media transmisi dari satu terminal ke terminal lainnya hingga membentuk suatu lingkaran, dimana jalur transmisi hanya “satu arah”. Tiga fungsi yang diperlukan dalam topologi cincin : penyelipan data, penerimaan data, dan pemindahan data.
- Penyelipan data adalah proses dimana data dimasukkan kedalam saluran transmisi oleh terminal pengirim setelah diberi alamat dan bit-bit tambahan lainnya.
- Penerimaan data adalah proses ketika terminal yang dituju telah mengambil data dari saluran, yaitu dengan cara membandingkan alamat yang ada pada paket data dengan alamat terminal itu sendiri. Apabila alamat tersebut sama maka data kiriman disalin.
- Pemindahan data adalah proses dimana kiriman data diambil kembali oleh terminal pengirim karena tidak ada terminal yang menerimanya (mungkin akibat salah alamat). Jika data tidak diambil kembali maka data ini akan berputar-putar dalama saluran. Pada jaringan bus hal ini tidak akan terjadi karena kiriman akan diserap oleh “terminator”.
Pada hakekatnya setiap terminal dalam jaringan cincin adalah “repeater”, dan mampu melakukan ketiga fungsi dari topologi cincin. Sistem yang mengatur bagaimana komunikasi data berlangsung pada jaringan cincin sering disebut token-ring.
Kemungkinan permasalahan yang bisa timbul dalam jaringan cincin adalah:
- Kegagalan satu terminal / repeater akan memutuskan komunikasi ke semua terminal.
- Pemasangan terminal baru menyebabkan gangguan terhadap jaringan, terminal baru harus mengenal dan dihubungkan dengan kedua terminal tetangganya.
Peralatan Yang Digunakan dalam Topologi Ring
- Network > Jenis : NIC Token Ring Card
- Kabel : Twisted Pair > Connector : RJ-45
- Protokol : Token Ring
- Alat Lain : MAU (Multistation Access Unit), untuk menghantar data melalui cincin
3. Topologi Star
Topologi bintang atau yang lebih sering disebut dengan topologi star. Pada topologi ini kita sudah menggunakan bantuan alat lain untuk mengkoneksikan jaringan komputer. Contoh alat yang di pakai disini adalah HUB, switch, dan lain-lain.
Pada gambar jelas terlihat satu hub berfungsi sebagai pusat penghubung komputer-komputer yang saling berhubungan. sebuah alat yang disebut concentrator bisa berupa hub atau switch menjadi pusat, dimana semua komputer dalam jaringan dihubungkan ke concentrator ini.
Pada topologi Bintang (Star) sebuah terminal pusat bertindak sebagai pengatur dan pengendali semua komunikasi yang terjadi. Terminal-terminal lainnya melalukan komunikasi melalui terminal pusat ini. Terminal kontrol pusat bisa berupa sebuah komputer yang difungsikan sebagai pengendali tetapi bisa juga berupa “HUB” atau “MAU” (Multi Accsess Unit). Terdapat dua alternatif untuk operasi simpul pusat.
- Simpul pusat beroperasi secara “broadcast” yang menyalurkan data ke seluruh arah. Pada operasi ini walaupun secara fisik kelihatan sebagai bintang namun secara logik sebenarnya beroperasi seperti bus. Alternatif ini menggunakan HUB.
- Simpul pusat beroperasi sebagai “switch”, data kiriman diterima oleh simpul kemudian dikirim hanya ke terminal tujuan (bersifat point-to-point), akternatif ini menggunakan MAU sebagai pengendali.
Bila menggunakan HUB maka secara fisik sebenarnya jaringan berbentuk topologi Bintang namun secara logis bertopologi Bus. Bila menggunakan MAU maka baik fisik maupun logis bertopologi Bintang.
Kelebihan topologi bintang :
- Karena setiap komponen dihubungkan langsung ke simpul pusat maka pengelolaan menjadi mudah, kegagalan komunikasi mudah ditelusuri.
- Kegagalan pada satu komponen/terminal tidak mempengaruhi komunikasi terminal lain.
Kelemahan topologi bintang:
- Kegagalan pusat kontrol (simpul pusat) memutuskan semua komunikasi
- Bila yang digunakan sebagai pusat kontrol adalah HUB maka kecepatan akan berkurang sesuai dengan penambahan komputer, semakin banyak semakin lambat
Peralatan Yang Digunakan dalam Topologi Star
- Network > Jenis NIC : Ethernet Card, LocalTalk
- Kabel : Twisted Pair, Fiber Optic
- Connector : RJ-45, ST Connector, SC Connector
- Protokol Ethernet, : LocalTalk
- Hub/Switch 10Base 8 ports , 10Base 16ports , Ethernet Hub/Switch 8 ports , Ethernet Hub/Switch 16 ports.
4. Topologi Linear/Daishy Chan
Merupakan peralihan dari topologi Bus dan topologi Ring, yaitu tiap simpul terhubung langsung ke dua simpul lain melalui segmen kabel, tetapi segmen membentuk saluran, bukan linkaran utuh. Satu kabel utama menghubungkan tiap titik koneksi (komputer) yang dihubungkan dengan konektor yang disebut dengan T Connector dan pada ujungnya harus diakhiri dengan sebuah terminator. Konektor yang digunakan bertipe BNC (British Naval Connector), sebenarnya BNC adalah nama konektor bukan nama kabelnya, kabel yang digunakan adalah RG 58 (Kabel Coaxial Thinnet). Installasi dari topologi linier bus ini sangat sederhana dan murah tetapi maksimal terdiri dari 5-7 Komputer.
Tipe konektornya terdiri dari
1. BNC Kabel konektor —> Untuk menghubungkan kabel ke T konektor.
2. BNC T konektor —> Untuk menghubungkan kabel ke komputer.
3. BNC Barrel konektor —> Untuk menyambung 2 kabel BNC.
4. BNC Terminator —> Untuk menandai akhir dari topologi bus.
Keuntungan dan kerugian dari jaringan komputer dengan topologi linier bus adalah :
- Keuntungan, hemat kabel, layout kabel sederhana, mudah dikembangkan, tidak butuh kendali pusat, dan penambahan maupun pengurangan terminal dapat dilakukan tanpa mengganggu operasi yang berjalan.
- Kerugian, deteksi dan isolasi kesalahan sangat kecil, kepadatan lalu lintas tinggi, keamanan data kurang terjamin, kecepatan akan menurun bila jumlah pemakai bertambah, dan diperlukan Repeater untuk jarak jauh.
5. Topologi Tree
Topologi Pohon adalah kombinasi karakteristik antara topologi bintang dan topologi bus. Topologi ini terdiri atas kumpulan topologi bintang yang dihubungkan dalam satu topologi bus sebagai jalur tulang punggung atau backbone. Komputer-komputer dihubungkan ke hub, sedangkan hub lain di hubungkan sebagai jalur tulang punggung Topologi jaringan ini disebut juga sebagai topologi jaringan bertingkat. Topologi ini biasanya digunakan untuk interkoneksi antar sentral dengan hirarki yang berbeda. Untuk hirarki yang lebih rendah digambarkan pada lokasi yang rendah dan semakin keatas mempunyai hirarki semakin tinggi. Topologi jaringan jenis ini cocok digunakan pada sistem jaringan komputer.
Pada jaringan pohon, terdapat beberapa tingkatan simpul (node). Pusat atau simpul yang lebih tinggi tingkatannya, dapat mengatur simpul lain yang lebih rendah tingkatannya. Data yang dikirim perlu melalui simpul pusat terlebih dahulu. Misalnya untuk bergerak dari komputer dengan node-3 ke komputer node-7 seperti halnya pada gambar, data yang ada harus melewati node-3, 5 dan node-6 sebelum berakhir pada node-7. Keungguluan jaringan model pohon seperti ini adalah, dapat terbentuknya suatu kelompok yang dibutuhkan pada setiap saat. Sebagai contoh, perusahaan dapat membentuk kelompok yang terdiri atas terminal pembukuan, serta pada kelompok lain dibentuk untuk terminal penjualan. Adapun kelemahannya adalah, apabila simpul yang lebih tinggi kemudian tidak berfungsi, maka kelompok lainnya yang berada dibawahnya akhirnya juga menjadi tidak efektif. Cara kerja jaringan pohon ini relatif menjadi lambat.
6. Topologi Mesh
Topologi tak beraturan atau Topologi mesh adalah suatu bentuk hubungan antar perangkat dimana setiap perangkat terhubung secara langsung ke perangkat lainnya yang ada di dalam jaringan. Akibatnya, dalam topologi mesh setiap perangkat dapat berkomunikasi langsung dengan perangkat yang dituju (dedicated links).
Dengan demikian maksimal banyaknya koneksi antar perangkat pada jaringan bertopologi mesh ini dapat dihitung yaitu sebanyak n(n-1)/2. Selain itu karena setiap perangkat dapat terhubung dengan perangkat lainnya yang ada di dalam jaringan maka setiap perangkat harus memiliki sebanyak n-1 Port Input/Output (I/O ports).
Berdasarkan pemahaman di atas, dapat dicontohkan bahwa apabila sebanyak 5 (lima) komputer akan dihubungkan dalam bentuk topologi mesh maka agar seluruh koneksi antar komputer dapat berfungsi optimal, diperlukan kabel koneksi sebanyak 5(5-1)/2 = 10 kabel koneksi, dan masing-masing komputer harus memiliki port I/O sebanyak 5-1 = 4 port (lihat gambar).
Dengan bentuk hubungan seperti itu, topologi mesh memiliki beberapa kelebihan, yaitu:
- Hubungan dedicated links menjamin data langsung dikirimkan ke komputer tujuan tanpa harus melalui komputer lainnya sehingga dapat lebih cepat karena satu link digunakan khusus untuk berkomunikasi dengan komputer yang dituju saja (tidak digunakan secara beramai-ramai/sharing).
- Memiliki sifat Robust, yaitu Apabila terjadi gangguan pada koneksi komputer A dengan komputer B karena rusaknya kabel koneksi (links) antara A dan B, maka gangguan tersebut tidak akan memengaruhi koneksi komputer A dengan komputer lainnya.
- Privacy dan security pada topologi mesh lebih terjamin, karena komunikasi yang terjadi antara dua komputer tidak akan dapat diakses oleh komputer lainnya.
- Memudahkan proses identifikasi permasalahan pada saat terjadi kerusakan koneksi antar komputer.
Meskipun demikian, topologi mesh bukannya tanpa kekurangan. Beberapa kekurangan yang dapat dicatat yaitu:
- Membutuhkan banyak kabel dan Port I/O. semakin banyak komputer di dalam topologi mesh maka diperlukan semakin banyak kabel links dan port I/O (lihat rumus penghitungan kebutuhan kabel dan Port).
- Hal tersebut sekaligus juga mengindikasikan bahwa topologi jenis ini Karena setiap komputer harus terkoneksi secara langsung dengan komputer lainnya maka instalasi dan konfigurasi menjadi lebih sulit.
- Banyaknya kabel yang digunakan juga mengisyaratkan perlunya space yang memungkinkan di dalam ruangan tempat komputer-komputer tersebut berada.
Berdasarkan kelebihan dan kekurangannya, topologi mesh biasanya diimplementasikan pada komputer-komputer utama dimana masing-masing komputer utama tersebut membentuk jaringan tersendiri dengan topologi yang berbeda (hybrid network).
7. Topologi Hybrid
Topologi ini merupakan topologi gabungan dari beberapa topologi yang ada, yang bisa memadukan kinerja dari beberapa topologi yang berbeda, baik berbeda sistem maupun berbeda media transmisinya
8. Topologi wireless (nirkabel)
Jaringan nirkabel menjadi trend sebagai alternatif dari jaringan kabel, terutama untuk pengembangan LAN tradisional karena bisa mengurangi biaya pemasangan kabel dan mengurangi tugas-tugas relokasi kabel apabila terjadi perubahan dalam arsitektur bangunan dan sebagainya. Topologi ini dikenal dengan berbagai nama, misalnya WLAN, WaveLAN, HotSpot, dan sebagainya. Model dasar dari LAN nirkabel adalah sebagai berikut::
Blok terkecil dari LAN Nirkabel disebut Basic Service Set (BSS), yang terdiri atas sejumlah station / terminal yang menjalankan protokol yang sama dan berlomba dalam hal akses menuju media bersama yang sama.. Suatu BSS bisa terhubung langsung atau terpisah dari suatu sistem distribusi backbone melalui titik akses (Access Point). Protokol MAC bisa terdistribusikan secara penuh atau terkontrol melalui suatu fungsi kordinasi sentral yang berada dalam titik akses. Suatu Extended Service Set (ESS) terdiri dari dua atau lebih BSS yang dihubungkan melalui suatu sistem distribusi. Interaksi antara LAN nirkabel dengan jenis LAN lainnya digambarkan sebagai berikut:
Pada suatu jaringan LAN bisa terdapat LAN berkabel backbone, seperti “Ethernet” yang mendukung server, workstation, dan satu atau lebih bridge / router untuk dihubungkan dengan jaringan lain. Selain itu terdapat modul kontrol (CM) yang bertindak sebagai interface untuk jaringan LAN nirkabel. CM meliputi baik fungsi bridge ataupun fungsi router untuk menghubungkan LAN nirkabel dengan jaringan induk. Selain itu terdapat Hub dan juga modul pemakai (UM) yang mengontrol sejumlah stasiun LAN berkabel. Penggunaan teknologi LAN nirkabel lainnya adalah untuk menghubungkan LAN pada bangunan yang berdekatan.
Syarat-syarat LAN nirkabel :
- Laju penyelesaian: protokol medium access control harus bisa digunakan se-efisien mungkin oleh media nirkabel untuk memaksimalkan kapasitas.
- Jumlah simpul: LAN nirkabel perlu mendukung ratusan simpul pada sel-sel multipel.
- Koneksi ke LAN backbone: modul kontrol (CM) harus mampu menghubungkan suatu jaringan LAN ke jaringan LAN lainnya atau suatu jaringan ad-hoc nirkabel.
- Daerah layanan: daerah jangkauan untuk LAN nirkabel biasanya memiliki diameter 100 hingga 300 meter.
- Kekokohan dan keamanan transmisi: sistem LAN nirkabel harus handal dan mampu menyediakan sistem pengamanan terutama penyadapan.
Teknologi LAN nirkabel:
- LAN infrared (IR) : terbatas dalam sebuah ruangan karena IR tidak mampu menembus dinding yang tidak tembus cahaya.
- LAN gelombang radio : terbatas dalam sebuah kompleks gedung, seperti bluetooth, WiFi, dan HomeRF.
- LAN spektrum penyebaran: beroperasi pada band-band ISM (industrial, scientific, medical) yang tidak memerlukan lisensi. Gelombang mikro narrowband : beroperasi pada frekuensi gelombang mikro yang tidak termasuk dalam spektrum penyebaran.
Macam – Macam Jaringan Wireless
Teknik nirkabel internet berbasis Wireless atau Wireless LAN (WLAN) bertumpu pada konsep yang ditentukan oleh standart IEEE 802.11 (tepatnya IEEE 802.11b). terlepas dari jenis PHY (lapisan fisik)yang dipilih, IEEE 802.11 mendukung 3 (tiga) topologi dasar untuk WLAN, yaitu :
a. Independent Basic Service Set (IBSS)
Konfigurasi IBSS dikenal sebagi konfigurasi independen atau jaringan ad-hoc. Secara logika, konfigurasi IBSS meirip dengan jaringan office peer-to-perr di mana tidak ada satu titik (node) yang berfungsi sebagai server. Dalam WLAN jenis IBSS sejumlah node nirkabel akan berkomunikasi secara langsung satu dangan lainnya secara ad-hoc, peer-to-peer. Jenis IBSS ini dikenal juga dengan nama ad-hoc network, biasanya diimplementasikan di perkantoran, ruang di dalam hotel, lapangan terbang, dan lainnya. Biasanya IBSS menghubungkan jaringan dalam ruang yang terbatas dan tidak disambungkan ke jaringan komputer atau jaringan Internet yang lebih besar.
b. Basic Service Set (BSS)
BSS yang terdiri dari satu buah acces point ke jaringan kabel atau internet. Jenis ini dikenal juga sebagai manage network di jaringan WLAN, acces point (AP) bertindak sebagai server logicaldisebuah sel atau kanal WLAN. Komunikasi antara dua node A dan B dalam jaringan BSS biasanya dari A ke AP kemudian AP akan mengulang data yang dikirim ke B.
c. Extended Service Set (ESS)
ESS terdiri dari beberapa BSS yang saling overlap (masing-masing mempunyai access point). AP dihubungkan satu sama lain menggunakan distribution system (DS), biasanya berupa ethernet LAN atau teknik lainnya. Konfigurasi ini merupakan konfigurasi standart yang biasa digunakan warnet dalam membangun jaringan Internetnya. Biasanya pada AP dipasang perangkat lunak router ataubridge yang akan menghubungkan jaringan nirkabel LAN dengan LAN berbasis kabel.
Karakteristik
Hal yang terpenting dalam komunikasi radio pada frekuensi tinggi adalah kondisi Line of Sightantara pemancar dan penerima. Ada 2 jenis Line of Sight, yaitu
a. Optical Line of Sight, kondisi dimana pemancar dapat melihat secara optik posisi penerima
b. Radio Line of Sight, kondisi dimana penerima bisa mendengar transmisi dari pemancar.
Kondisi ini secara teori (Fresnel Zone) digambarkan sebagi bola football Amerika, yaitu jarak antara 2 (dua) lokasi yang saling berhubungan.
Untuk memperoleh Line of Sight yang baik, minimal sekali 60 % dari Fresnel Zone yang pertama ditambah 3 (tiga) meter hasur bebas dari berbagai hambatan. Sebagi gembaran, ketinggian yang dibutuhkan untuk beberpa jarak antara pemancar dan penerima dapat dilihat pada tabel berikut :
| Jarak (km) | Ketinggian (m) |
1
|
3.0
|
3
|
3.4
|
4
|
3.6
|
5
|
3.7
|
6
|
4.0
|
7
|
4.3
|
Yang dimaksud dengan ketinggian, adalah menentukan tinggi antena minimal yang perlu disiapkan agar sinyal dapat diterima dengan baik di sisi penerima. Untuk memperoleh sinyal yang baik, ketingiian tower biasanya lebih tinggi dari pada ketinggian yang ditentukan di atas. Untuk jarak sekitar 4 km dibutuhkan tower dengan ketinggian 10 meteran.
