1. TK3133
Teknologi Rangkaian
Komputer
Teknologi LAN (1)
mhmh 1

2. Pengenalan
 Konsep rangkaian kawasan setempat
(LAN) dan teknologinya
 Kepentingan perkongsian dalam LAN
 Asas topologi rangkaian
 Pengalamatan perkakasan dan
pengecaman jenis kerangka
mhmh 2

3. Kategori Rangkaian
 Jenis sambungan rangkaian:
– Titik-ke-titik atau Rangkaian Mesh
– Perkongsian Saluran Komunikasi
mhmh 3

4. Komunikasi Titik-ke-Titik
 Konfigurasi talian asal sistem komunikasi
 Komputer dihubungkan oleh saluran
komunikasi yang setiap satunya
menghubungkan dua komputer
 membentuk rangkaian mesh atau titik-ke-titik
 membenarkan fleksibiliti dalam komunikasi
perkakasan, format paket dan sebagainya
 membekalkan keselamatan oleh kerana
saluran komunikasi tidak dikongsi
mhmh 4

5. Sambungan dalam titik-ke-titik
 Bilangan wayar bertambah apabila
bilangan komputer turut bertambah
 Cth : sambungan 2,3,4 komputer
mhmh 5

6. Sambungan dalam titik-ke-titik
 menambah satu komputer (komputer ke-N)
memerlukan N-1 sambungan baru
 Bil. sambungan = (N2 – N)/2
 Kelemahannya mahal dan talian terlalu
banyak
mhmh 6

7. Perkongsian Saluran Komunikasi
 Berbeza dengan rangkaian jarak jauh
 Mengatasi kelemahan titik-ke-titik yang
mahal, berdedikasi dan tindanan
 Memperkenalkan LAN – Rangkaian
Kawasan Setempat yang berkongsi
satu saluran komunikasi (kabel) oleh
beberapa komputer
mhmh 7

8. Rangkaian Kawasan Setempat
 Mengurangkan bilangan saluran komunikasi
dengan memperkenalkan Rangkaian
Kawasan Setempat (LAN)
 LAN dibangunkan pada awal 1970an
 Idea utama - mengurangkan bilangan saluran
dengan berkongsi sambungan di antara
komputer
 Tetapi tidak sesuai untuk jarak jauh kerana
masalah koordinasi
mhmh 8

9. Rangkaian Kawasan Setempat
 Teknologi LAN mengurangkan kos dengan
mengurangkan bilangan sambungan
 Tetapi komputer yang terhubung terpaksa
bersaing untuk menggunakan sambungan
yang dikongsi
 menggunakan prinsip locality of reference
untuk dapatkan corak komputer
berkomunikasi
mhmh 9

10. Rangkaian Terpancar
 LAN adalah rangkaian terpancar
– paket data yang dihantar oleh satu stesen
akan dihantar kepada kesemua stesen
 Pengenalan topologi dalam LAN
– rangkaian boleh dikategorikan mengikut
bentuk
– 3 topologi yang popular
• bintang, cincin dan bas
mhmh 10

11. Topologi Bintang
 Semua komputer dihubungkan kepada
satu titik tengah dipanggil hub
 Hub sebagai peranti yang terima paket
data dan hantar kepada destinasi
mhmh 11

12. Topologi Bintang
 Secara praktiknya, pemasangan kabel
boleh selari (atau tidak) dengan
komputer
mhmh 12

13. Topologi Bintang
 Akibatnya :-
mhmh 13

14. Topologi Cincin
 Komputer dihubungkan dalam satu
gelung tertutup
 Hos pertama akan hantar data kepada
kedua, kedua hantar data kepada
ketiga dan seterusnya.
 Kabel penyambung yang pendek dari
komputer kepada cincin
mhmh 14

15. Topologi Cincin
 Satu komputer menghubungkan dua
komputer
mhmh 15

16. Topologi Bas
 Satu kabel menghubungkan semua
komputer
 Setiap komputer mempunyai
penyambung kepada kabel yang
dikongsi
 Komputer mesti sinkroni dan benarkan
hanya satu komputer menghantar data
pada satu masa
mhmh 16

17. Topologi Bas
 Satu kabel menghubungkan banyak
komputer
mhmh 17

18. Pelbagai Topologi
 Topologi masing-masing mempunyai
kebaikan dan kelemahannya
 Pilihan bergantung kepada skema
pendawaian
mhmh 18

19. Contoh Rangkaian Kawasan
Setempat Bas - Ethernet
 Ethernet ialah kawalan capaian rangkaian LAN
yang paling biasa digunakan
 Dibangunkan oleh Xerox pada pertengahan 70an
- diurus oleh IEEE
 Menggunakan topologi bas
– satu kabel sepaksi (ether)
– sambung pelbagai komputer
mhmh 19

20. Rangkaian Kawasan Setempat -
Ethernet
 Satu kabel Ethernet dipanggil segmen
– had sehingga 500m panjangnya
 Kadar penghantaran data ialah
10Mbps, 100Mbps (Fast Ethernet) dan
1Gbps (Gigabit Ethernet)
 Menggunakan pemodulatan isyarat
Pengenkodan Manchester
mhmh 20

21. Pengenkodan Manchester
(a) Binary encoding, (b) Manchester
encoding,
(c) Differential Manchester encoding.
mhmh 21

22. Rangkaian Kawasan Setempat -
Operasi Ethernet
 Satu komputer hantar pada satu masa
 isyarat ialah pembawa yang dimodulasikan yang
dibawa daripada penghantar pada dua arah
sepanjang segmen
mhmh 22

23. Carrier Sense Multiple Access with
Collision Detection CSMA/CD
 Tidak ada kawalan pusat yang uruskan
apabila komputer hantar pada ether
 guna CSMA untuk koordinasi penghantaran
di antara komputer yang terhubung
 Carrier sense: stesen mendengar saluran
sebelum hantar
 Collision Detection: stesen boleh tentukan
samada kerangka mengalami pertembungan
dengan mendengar saluran ketika
menghantar
mhmh 23

24. CSMA/CD - IEEE 802.3
 Piawaian 802.3
 Asas 802.3 ialah 10-Mbps “Ethernet”
mhmh 24

25. LAN Tanpa Wayar 802.11 dan
CSMA/CA
 Beroperasi pada 11Mbps
menggunakan frekuensi dalam julat 2.4
GHz
 Mengelakkan pertembungan guna
CSMA dengan Collision Avoidance
mhmh 25

26. LocalTalk
 Teknologi LAN yang guna topologi bas
 antaramuka termasuk komputer
Macintosh
 kos-rendah, senang untuk pemasangan
dan penyambungan
 guna CSMA/CD
mhmh 26

27. Bas Token - IEEE 802.4
 Kelemahan bas sebab ada
pertembungan – Pilih teknik elak
pertembungan
 Konsep Token – bas dan ring
 Hanya penghantar yang terima token
dibenarkan menghantar kerangka
 Lepas giliran hantar, passkan token
mhmh 27

28. Bas Token
 Tetapkan giliran siapa selepas ini untuk
terima token untuk keadilan capaian
mhmh 28

29. Cincin Token - IEEE 802.5
(IBM Token Ring)
 Beroperasi pada 4 dan 16 Mbps
 Tiada bas hanya nod dan talian
 guna penghantaran token untuk
sinkronikan capaian pada cincin
 Setiap nod hantar kerangka mengikut
pusingan jam dengan mendapatkan
token terlebih dahulu
mhmh 29

30. FDDI
 Fiber Distributed Data Interconnect
(FDDI) adalah teknologi cincin
– guna fiber optik di antara stesen
– hantar pada kadar 100Mbps
 guna sepasang fiber untuk membentuk
2 gelung sepusat
– untuk tujuan back-up jika berlaku
kerosakan
mhmh 30

31. FDDI
 Penggunaan dua arah aliran
mhmh 31

32. ATM - Rangkaian Bintang
 Teknologi Asynchronous Transfer Mode
mengandungi suis paket di mana
komputer boleh dihubungkan
 Suis ATM membentuk hub di mana
komputer dihubungkan dalam topologi
bintang
 data daripada penghantar dilalukan
terus melalui suis kepada destinasi
mhmh 32

33. ATM - Rangkaian Bintang
 Kadar penghantaran melebihi 100Mbps
 menggunakan fiber optik untuk sambungkan
komputer kepada suis
 setiap sambungan mengandungi 2 fiber
mhmh 33

34. Komunikasi Pasangan Komputer
dalam LAN
 Teknik bagaimana menghantar mesej melalui
medium LAN kepada satu destinasi komputer
yang khusus
 Penghantar komputer menggunakan alamat
perkakasan untuk mengenalpasti destinasi
yang dituju dalam kerangka
 Penghantar turut kenalpasti jenis data yang
dibawa di dalam kerangka
mhmh 34

35. Mengenal destinasi
 Data dihantar pada rangkaian yang dikongsi
sampai pada semua komputer yang
dihubungkan kepadanya
 perantaramuka perkakasan kesan
penghantaran kerangka dan ekstrak
kerangka daripada medium
 Tapi kebanyakan aplikasi hanya mahu data
dihantar kepada destinasi sahaja dan
bukannya semua komputer
mhmh 35

36. Pengalamatan Perkakasan
 Kebanyakan teknologi rangkaian mempunyai satu
skima pengalamatan perkakasan yang
mengenalpasti sesuatu stesyen atau komputer
 Setiap stesen diumpukkan satu alamat perkakasan
numerik atau alamat fizikal yang unik
 Penghantar akan masukkan alamat perkakasan pada
setiap kerangka yang dihantar (sumber dan
destinasi)
 Hanya stesyen yang dikenal dari kerangka terima
salinan kerangka tersebut
mhmh 36

37. Perkakasan LAN dan
penapisan paket
 Organisasi perkakasan LAN dan
komputer
mhmh 37

38. Format Alamat Perkakasan
 Nilai numerik
 saiz dipilih dari teknologi rangkaian
tertentu
 Panjangnya dari satu sehingga enam
bytes
 unik dalam satu LAN
– statik, dinamik dan boleh-konfigur
mhmh 38

39. Format Kerangka dan Kepala
Kerangka
 Piawaian Teknologi LAN takrifkan format kerangka
untuk setiap teknologi
 format am:
 Kepala mempunyai alamat dan maklumat tambahan
(dalam medan saiz tetap)
 kawasan data boleh pelbagai saiz
mhmh 39

40. Contoh Format Kerangka
 Format Kerangka Ethernet
mhmh 40

41. Ringkasan
 Teknologi LAN menggunakan medium
komunikasi yang dikongsi untuk
menyambungkan pelbagai komputer pada
jarak yang dekat
 perlu sinkronikan penggunaan medium untuk
perkongsian muatan
 Topologi LAN - bintang, cincin, bas
 Teknologi LAN - Ethernet, LocalTalk,
FDDI, ATM, tanpa wayar
mhmh 41

42. Ringkasan
 Teknologi LAN menggunakan alamat perkakasan
untuk kenalpasti destinasi untuk kerangka yang
dihantar pada saluran komunikasi yang dikongsi
 Setiap teknologi LAN takrifkan format perkakasan
 Alamat boleh jadi umpukan statik, dinamik dan boleh-
konfigur
 Kerangka termasuk kepala yang terkandung alamat
destinasi, sumber dan maklumat lain serta kawasan
data
mhmh 42

43. TK3133
Teknologi Rangkaian
Komputer
Teknologi LAN (2)
mhmh 43

44. Pengenalan
 Kad Antaramuka
– kenapa perlu kad yang berasingan
– apakah dia ‘transceiver’?
 Skima Pendawaian LAN
 Topologi logikal dan fizikal
 Bagaimana boleh meluaskan LAN?
mhmh 44

45. Kelajuan LAN dan komputer
 Kelajuan penghantaran data LAN
adalah sangat pantas berbanding
kelajuan CPU
 Kelajuan LAN tidak bergantung kepada
mana-mana kelajuan pemproses
– membenarkan campuran sistem padanya
– komputer baru boleh disambung tanpa
mempengaruhi kelajuan LAN
mhmh 45

46. Perkakasan Antaramuka Rangkaian
 Komputer guna perkakasan khas untuk sambungan
rangkaian
– kad antaramuka rangkaian (NIC) yang memahami
isyarat elektrik digunakan pada rangkaian, kadar
di mana data diterima dan dihantar serta perincian
kerangka
 penyambung pada belakang komputer terima kabel
kepada rangkaian fizikal
mhmh 46

47. NIC dan perkakasan Rangkaian
 NIC dibina hanya untuk satu jenis rangkaian
fizikal
– antaramuka Ethernet tak boleh guna
dengan Token Ring
 Walaubagaimanapun, sesetengah NIC boleh
digunakan dengan perkakasan lain yang
bersamaan
– thick, thin dan 10BaseT Ethernet
– 10Mbps dan 100Mbps Ethernet
mhmh 47

48. Sambungan antara NIC dan
rangkaian fizikal
 2 cara :-
– NIC terus sambung kepada medium
– Kabel dari NIC sambung kepada tambahan
litar yang bersambung dengan medium
 Cara Pendawaian Ethernet
• Piawaian 10Base5
• Piawaian 10Base2
• Piawaian 10BaseT
mhmh 48

49. Sambungan antara NIC dan
rangkaian fizikal
mhmh 49

50. 10Base5 - Thick Ethernet
 Guna kabel sepaksi
 kabel AUI (drop cable) dari NIC kepada
transceiver
 Kabel AUI bawa isyarat digital dari NIC
kepada transceiver
 Transceiver janakan signal analog pada
kabel sepaksi
mhmh 50

51. 10Base5 - Thick Ethernet
 Satu kabel AUI menyambung komputer
kepada transceiver
mhmh 51

52. 10Base5
mhmh 52

53. 10Base5 Transceiver
mhmh 53

54. Segmen Ethernet
mhmh 54

55. 10Base2 - Thin Ethernet
 Guna kabel sepaksi yang lebih
nipis/kurus - lebih murah dan senang
dipasang daripada Thick-net coax
 Transceiver dibina pada NIC - terus
sambung kepada medium
 kabel sepaksi guna BNC connector
mhmh 55

56. 10Base2
mhmh 56

57. 10Base2 - Thin-Net
mhmh 57

58. 10Base-T
 10Base-T (Twisted pair/ TP Ethernet)
 gantikan kabel AUI dengan kabel pasangan terpiuh
 gantikan thick coax dengan hub
mhmh 58

59. 10BaseT
mhmh 59

60. Kategori Kabel UTP
mhmh 60

61. Ethernet
 Semua teknologi pendawaian guna
spesifikasi Ethernet yang sama
– format kerangka sama
– algorithma CSMA/CD yang sama
 NIC boleh terima semua ketiga-tiga
teknologi sambungan
mhmh 61

62. Perbandingan skima pendawaian
mhmh 62

63. Topologi dan Teknologi
Rangkaian
 10Base-T
– logikalnya topologi bas;
– tetapi pendawaian fizikal ialah bintang
– Juga dikenali sebagai star-bus Ethernet
mhmh 63

64. Ethernet Berkelajuan Tinggi
mhmh 64

65. Fast Ethernet
• Pengkabelan Fast Ethernet
mhmh 65

66. Gigabit Ethernet
 Kadar data 1000 Mbps atau 1 Gbps
 Dikenali sebagai 1000BaseSX/LX atau
1000BaseT
 Guna suis
 Menggunakan fiber optik
 Bertindak sebagai tulang belakang
rangkaian untuk hubungkan LAN dan
LAN kelajuan tinggi
mhmh 66

67. Perluasan LAN
 Teknologi LAN direkabentuk dengan
kekangan kelajuan, jarak dan kos
 Teknologi LAN biasanya boleh
merangkumi, paling jauh beberapa
ratus meter
 Bagaimana boleh meluaskan LAN?
mhmh 67

68. Merekabentuk LAN untuk jarak
 Kebanyakan LAN menggunakan medium
yang dikongsi - Ethernet, token ring
 Panjang medium mempengaruhi keadilan,
berkongsi capaian kepada medium
 CSMA/CD – kelambatan di antara kerangka,
minimum panjang kerangka
 Penghantaran Token – masa mengelilingi
untuk token
 Panjang medium mempengaruhi kekuatan
isyarat elektrik dan imunisasi hingar
mhmh 68

69. Perluasan LAN
 Beberapa teknik meluaskan lingkungan
diameter medium LAN
 Kebanyakkannya menggunakan tambahan
perkakasan
 Isyarat LAN dibawa di antara segmen LAN
 Hasilnya teknologi yang bercampur-campur
tetapi tetap dengan kekangan kejuruteraan
asal sementara memperluaskan jarak
mhmh 69

70. Repeater (Pengulang)
 Untuk memanjangkan medium LAN
 Kekuatan isyarat mempengaruhi had
panjang
 Untuk atasinya guna Repeater – dua-
arah, amplifier (penguat) analog yang
menghantar semula isyarat analog
mhmh 70

71. Repeater
 Satu repeater secara efektifnya
mengandakan panjang satu segmen
LAN
mhmh 71

72. Ethernet repeater
 Hanya salin isyarat di antara segmen
– Tidak memahami format kerangka
– Tidak mengandungi alamat perkakasan
 Mana-mana segmen Ethernet terhad
kepada 500 meter
 Repeater boleh gandakan kepada
1,000 meter
mhmh 72

73. Had Ethernet Repeater
 Piawaian Ethernet termasuk menghadkan 4 repeater
di antara mana-mana dua stesen Ethernet
mhmh 73

74. Kelebihan dan Kelemahan
Repeater
 Mudah untuk digunakan – terus plug-in
 Repeater hanya hantar-semula isyarat
analog
 Pertembungan mempengaruhi
keseluruhan rangkaian
 Hingar juga turut di bawa sepanjang
rangkaian
mhmh 74

75. Bridge (Jambatan)
 Juga hubungkan dua segmen LAN
 Menghantar-semula kerangka daripada
satu segmen ke segmen yang lain
 Menguruskan keseluruhan kerangka
– Menggunakan NIC seperti stesen yang lain
– Laksanakan pemprosesan pada kerangka
mhmh 75

76. Bridge
 Penggunaan bridge dalam
menyambungkan dua segmen LAN
mhmh 76

77. Kelebihan Bridge
 Sangat mudah untuk digunakan –
hanya plug-in
 Asingkan pertembungan, hingar
 Lakukan penapisan kerangka
– Hanya hantar kerangka bila perlu sahaja
pada segmen LAN kepada destinasi
– Hantar paket multicast dan broadcast
 Guna jadual
mhmh 77

78. Bagaimana bridge bina jadual
 Bridge periksa alamat sumber pada
setiap kerangka
 Tambah kemasukkan kepada senarai
untuk segmen LAN daripada mana
kerangka tersebut diterima
 Mesti hantar mana-mana kerangka
yang destinasinya tidak ada dalam
senarai ke setiap antaramuka bridge
mhmh 78

79. Jadual Bridge
mhmh 79

80. Bridge
 Boleh guna banyak bridge untuk sambungkan
LAN segmen
 Kelemahan mengakibatkan gelung – atasinya
dengan algorithma Distributed Spanning Tree
mhmh 80

81. Bridge di antara bangunan
 Bridge berada pada satu bangunan dengan
penyambung yang panjang kepada segmen LAN di
bangunan yang lain
mhmh 81

82. Bridge jarak jauh
 Boleh guna talian pajak, gelombang mikro, laser atau
satelit untuk sambungkan dua bridge dan segmen
LAN

mhmh 82

83. Pensuisan
 Bagi setiap port/pengkalan untuk pisahkan satu LAN
segmen
 Seperti hub – hub kongsi satu segmen dengan
semua port
mhmh 83

84. Switch/Suis
 Dengan pensuisan, banyak stesen
boleh hantar dengan serentak
 Menyediakan lebarjalur yang lebih
tinggi
 Lebih mahal per port
 Secara ekonominya, ada yang sesuai
guna hub, yang lain sesuai guna suis
mhmh 84

85. Ringkasan
 Repeater bertindak sebagai amplifier dan
hantar-semula isyarat analog
 Bridge terima kerangka keseluruhan
kerangka dan hantar-semula
– Mengelakkan pertembungan pada segmen
destinasi
– Tapis kerangka
 Pensuis membekalkan kelajuan LAN
sepenuhnya kepada setiap port
mhmh 85

86. Ringkasan
 NIC sambungkan komputer dengan
rangkaian
 terdapat banyak skima pendawaian
fizikal untuk topologi rangkaian logikal
mhmh 86