Topologi Fisik

Computer Network, atau jaringan komputer, merupakan sekumpulan komputer
yang dihubungkan melalui media fisik dan software yang memfasilitasi komunikasi
antara komputer-komputer tersebut. Dengan demikian sebuah jaringan komputer yang
sangat sederhana bisa digambarkan seperti gambar berikut.

Komputer 1 Komputer 2
Media fisik

Pada gambar terlihat bahwa komputer 1 dan komputer 2 terhubung melalui
media fisik. Komunikasi antara keduanya berlangsung melalui media fisik tersebut.
Media fisik ini bisa berupa kabel, ataupun udara yang menjadi media bagi komunikasi
elektromagnetik. Masing-masing komputer terhubung melalui media fisik dengan
menggunakan kartu jaringan (network interface card = NIC) atau di pasaran biasa
disebut Ethernet Card. Segala proses transmisi melalui media fisik akan melalui NIC
tersebut.
Gambar Network Interface Card/Ethernet Card.

Topologi Fisik Jaringan
Sebuah LAN dapat diimplementasikan dengan berbagai macam topologi.
Topologi yang dimaksud di sini merupakan struktur jaringan fisik yang digunakan
untuk mengimplementasikan LAN tersebut.
Topologi yang bisa digunakan dalam jaringan komputer adalah :
1. Topologi Bus
2. Topologi Ring
3. Topologi Star
4. Topologi Mesh
5. Topologi Hierarkikal atau Tree
6. Topologi Hybird
7. Topologi Extended Star

1 Topologi Bus

Topologi bus diimplementasikan dengan menggunakan media fisik berupa kabel
koaksial. Topologi ini umumnya digunakan untuk jaringan komputer yang terhubung
secara sederhana sehingga komputer-komputer yang terlibat di dalamnya bisa
berkomunikasi satu sama lainnya.

Realisasi dari topologi bus ini adalah adanya sebuah jalur utama yang menjadi
penghubung antar komputer. Komputer terhubung ke jalur utama melalui sebuah jalur
cabang. Ilustrasi mengenai topologi bus ini dapat dilihat pada gambar beikut.

Terlihat jelas dari gambar di atas bahwa komunikasi antara tiap komputer akan
melalui jalur utama. Sebagai contoh bila komputer nomor 1 dari kiri mengirimkan
data kepada komputer 5, maka data akan melalui jalur cabang milik komputer 1,
kemudian melalui jalur utama, dan melalui jalur cabang milik komputer 5 sebelum
sampai ke komputer 5. Demikian pula proses komunikasi antar komputer lainnya.

Sebelum mengirimkan data, NIC komputer pengirim akan melihat dahulu apakah
jalur transmisi sedang sibuk atau tidak. Apabila jalur sedang sibuk (sedang digunakan
oleh komputer lainnya), maka ia akan menunggu selama beberapa waktu yang acak
sebelum mencoba mengirimkan data kembali. Data akan dikirimkan begitu ada
indikasi bahwa jalur transmisi sedang tidak digunakan. Hal ini dilakukan untuk
menghindari terjadinya bentrokan pada saat transmisi data.

Keuntungan menggunakan topologi bus ini adalah kesederhanaannya. Untuk
menambahkan komputer ke jaringan ini, hanya perlu memasang konektor baru.
Konektor merupakan alat yang menghubungkan antara jalur utama dengan jalur
cabang. Sementara itu, topologi bus juga memiliki kekurangan. Bila jumlah
komputernya terus ditambah, maka kemungkinan jalur kosong akan makin kecil,
akibatnya proses transmisi data akan makin lambat. Makin banyak jumlah komputer
yang menjadi anggota jaringan bertopologi bus ini, makin kecil kemungkinan
terjadinya transmisi data. Bahkan pada suatu saat bila jumlah komputer sudah
melebihi batas kemampuan jaringan, jaringan tersebut bisa off (koneksi terputus).

Kabel

Kabel yang dibutuhkan untuk topologi Bus adalah kabel coaxial, terdapat 2 jenis
kabel coaxial yang dapat dipakai, yaitu :
1. Kabel Coaxial Thinnet ( Kabel RG-58 )
Kabel Coaxial Thinnet atau Kabel RG-58 biasa disebut dengan kabel BNC,
singkatan dari British Naval Connector. Sebenarnya BNC adalah nama
konektor yang dipakai, bukan nama kabelnya.

Kelebihan menggunakan kabel RG-58 adalah :
ƒ Fleksibel, mudah dipakai untuk instalasi dalam ruangan.
ƒ Dapat langsung dihubungkan ke komputer menggunakan
konektor BNC.

Spesifikasi teknis dari kabel ini adalah :
ƒ Mampu menjangkau bentangan maksimum 185 meter.
ƒ Impedansi Terminator 50 Ohm.

2. Kabel Coaxial Thicknet ( Kabel RG-8 )
Kabel Coaxial Thicknet atau Kabel RG-8 adalah kabel coaxial yang dipakai
untuk instalasi antar gedung, Spesifikasi kabel ini sama dengan dengan Kabel
Coaxial Thinnet, hanya bentuk fisiknya lebih besar. Karena lebih besar, kabel
ini dapat menampung data yang lebih banyak sehingga cocok untuk instalasi
sebagai backbone jaringan.

Spesifikasi Teknis dari kabel ini adalah :
ƒ Mampu menjangkau bentangan maksimum 500 meter.
ƒ Impedansi terminator 50 Ohm.
ƒ Membutuhkan Transceiver sebelum dihubungkan dengan komputer.

Supaya komputer dapat terhubung ke jaringan thicknet, diperlukan transceiver.
Koneksi antara Network Adapter Card dengan transceiver dibuat dengan
menggunakan drop cable untuk menghubungkan Transceiver dengan
Attachment Unit Interface ( AUI ) pada Network Adapter Card. Interface dari
AUI berbentuk DB-15.

Bila dibandingkan antara Thicknet dengan thinnet, instalasi kabel thicknet jauh
lebih sulit karena sifatnya lebih kaku dan tidak fleksibel. Tetapi melihat
kapasitas data dan jarak yang bisa dijangkau, jenis kabel ini masih menjadi
favorit sebagai penghubung antar gedung.

Konektor

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.

2 Topologi Ring
Topologi ring merupakan sebuah alternatif yang juga bisa diimplementasikan pada
sebuah jaringan komputer. Secara sederhana, sebuah jaringan bertopologi ring dapat
diilustrasikan pada gambar di bawah ini.

Pada topologi ring, salah satu komputer pada jaringan ini berfungsi sebagai penghasil
token. Token di sini dapat dibayangkan sebagai kendaraan yang berfungsi membawa
data melalui media fisik. Token akan membawa data melalui jalur transmisi hingga
menemukan tujuannya.
Sebuah token dapat berada dalam dua jenis keadaan yang berbeda, sedang digunakan,
atau sedang bebas. Bila sebuah token berada dalam kondisi sedang digunakan, ini
berarti token tersebut sedang membawa data. Ini berarti token tersebut sedang
digunakan oleh salah satu komputer untuk mengirimkan datanya. Token yang sedang
berada dalam keadaan ini akan berkeliling mencari komputer tujuannya. Selama
tujuannya belum ditemukan, token ini akan berada dalam keaddan tersebut.
Setelah token menemukan tujuannya, ia akan menyampaikan data yang dibawanya.
Kemudian token tersebut akan berada dalam keadaan bebas. Ini berarti token tersebut
bisa dibebani dengan data lagi, token tersebut siap untuk membawa data baru. Token
yang bebas akan berkeliling lagi untuk menerima tugas untuk membawa data baru.
Keuntungan menggunakan topologi ring ini adalah kemungkinan terjadinya bentrokan
dalam transfer data ditiadakan. Kelemahan penggunaan topologi ini adalah harga
implementasinya yang relatif lebih mahal. Selain itu tingkat kesulitan untuk menjaga
jaringan bertopologi ring juga lebih susah. Karenanya bila ada kerusakan maka untuk
memperbaikinya kembali juga susah.
Topologi Ring kurang begitu banyak diimplementasikan karena membutuhkan
peralatan yang khusus.

3 Topologi Star
Topologi star dirancang untuk mengatasi masalah kepadatan jalur komunikasi.
Ilustrasi topologi ini disajikan pada gambar di bawah ini :

Metode operasinya mirip dengan metode operasi topologi bus, dengan satu perbedaan
mendasar. Bila gambar 5.4 diperhatikan, pada bagian pusat dari topologi ini terdapat
sebuah switch. Sebuah switch merupakan sebuah hardware “cerdas” yang digunakan
untuk mengantisipasi bentrokan pada saat transmisi data. Semua data akan ditransfer
melalui switch.

Switch berfungsi untuk menyediakan sebuah jalur komunikasi virtual antara dua buah
komputer yang akan berkomunikasi. Switch mendeteksi bila ada dua buah komputer
yang ingin saling berkomunikasi. Kemudian switch akan membuat jalur komunikasi
virtual di antara keduanya sehingga data bisa dikirimkan melalui jalur tersebut.
Setelah transfer data selesai, jalur virtual ini akan dihancurkan.

Keuntungan yang bisa diperoleh dengan menggunakan topologi star ini adalah
efisiensi dalam penggunaan sumber daya jaringan. Sumber daya jaringan digunakan
dengan sangat efisien karena jalur virtual bisa dibuat bila diperlukan dan dihancurkan
lagi bila tidak digunakan lagi. Namun demikian ditinjau dari segi biaya penggunaan
switch tergolong cukup mahal. Sebuah hardware lain yang cukup sering digunakan
untuk menggantikan sebuah switch adalah hub. Hub sedikit kurang “cerdas”
dibandingkan dengan hub. Namun harga sebuah hub jauh lebih rendah daripada
switch.

Kabel
Kabel yang dipakai untuk topologi Star adalah kabel Twisted Pairs. Pada dasarnya
twisted pairs adalah kabel yang terdiri dari 2 kabel tembaga terbungkus insulasi yang
dipelintir menjadi satu.

Ada 2 jenis kabel twisted pairs, yaitu :
1. Unshielded Twisted Pairs.
2. Shielded Twisted Pairs.

Spesifikasi Teknis dari twisted pairs adalah :
ƒJarak terjauh 100 meter.
ƒDihubungkan dengan konektor RJ-45.
ƒMemiliki beberapa kategori, yaitu : kategori 1, 2, 3, 4, dan 5.
ƒMasalah yang dihadapi adalah : crosstalk.

4. Topologi Mesh

Topologi Jala 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.

Gambar Topologi Mesh

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).

5. Topologi Tree atau Hierarkikal

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.

Gambar Topologi Tree

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 atau 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 kekomputer node-7 seperti halnya pada gambar, data yang ada harus melewati node-3, 5 dan node-6 sebelum berakhir pada node-7.

Keungguluan jaringan 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. Menurut jeremyah joel, topologi ini menggunakan banyak kabel dan di Backbone [Kabel terbawah] merupakan pusat dari topologi ini.

6. Topologi Hybird

TOpologi jaringan Hybrid adalah salah satu jenis topologi jaringan yang mengkombinasikan dua atau lebih topologi yang berbeda menjadi sebuah bentuk baru topologi pada system jaringan computer. Bila topologi berbeda terhubung ke satu sama lainnya dan tidak menampilkan satu karakteristik topologi tertentu maka desain jaringan tersebut bisa dikatakan termasuk Topologi Jaringan Hybrid. Topologi Hybrid menggunakan kombinasi dari dua atau lebih topoogi yang sedemikian rupa sehingga jaringan yang dihasilkan tidak menunjukkan salah satu dari standar topologi (misalnya bus, star, cincin, dll)

Topologi Jaringan Hybrid juga merupakan salah satu bentuk topoogi jaringan fisik yang sudah sangat umum digunakan selain jenis jaringan computer lainnya sseperti jaringan point-to-point, topologi bus, topologi ring, topologi star, dll. Klasifikasi topologi dibuat berdasarkan hubungan antara node yang berbeda dalam jaringan. Pilihan untuk menggunakan topologi tertentu btergantung pada berbagai factor. Masing-masing topologi ini memiliki kelebihan dan kekurangan.

Gambar Topologi Hybird :

C. Kelebihan dan Kekurangan Topologi Jaringan Hybrid

Ø Kelebihan :

· Salah satu keuntungan yang menonjol topologi hybrid adalah fleksibilitas. Topologi jaringan hybrid dirancang sedemikiana rupa sehingga dapat diterapkan untuk sejumlah lingkungan jaringan yang berbeda.

· Hybrid mengkimbinasikan konfigurasi yang berbeda tapi dapat bekerja dengan sempurna untuk jumlah lalu lintas jaringan yang berbeda.

· Menambahkan koneksi perifer lain cukup mudah, seperti node baru dan/atau periferal dapat terhubung antar topologi berbeda

· Dibandingkan dengan jenis topologi komputer lainya, topologi ini terpercaya. Memiliki toleransi kesalahan yang lebih baik. ketika sejumlah topologi berbeda terhubung ke satu sama lain

· Ketika link tertentu dalam jaringan komputer mengalami gangguan, tidak menghambat kerja dari jaringan lainnya.

· Jenis topologi dapat dikombinasikan dengan jenis-jenis topologi jaringan komputer lain tanpa harus membuat perubahan apapun pada topologi yang telah ada.

· Kecepatan topologi konsisten, seperti menggabungkan kekuatan dari masing-masing topologi dan menghilangkan kelemahannya. Oleh sebab itu topologi jaringan hybrid sangat efisien

· Kelebihan topologi hybrid yang paling penting adalah mengabaikan kelemahan topologi berbeda yang terhubung dan hanya akan dipertimbangkan segi kekuatannya walaupun topologi jaringan hybrid kelihatan sangat rumit tapi merupakan solusi untuk perluasan jaringan tanpa harus merombak topologi jaringan yang teleh terbangun sebelumnya.

Ø Kekurangan :

· Karena merupakan penggabungan beberapa bentuk menjadi topologi hybrid, maka pengelolaan topologi akan menjadi lebih sulit.

· Dari segi ekonomisnya jaringan hibrid sulit dipertahankan karena membutuhkan biaya yang lebih topologi tinggi dibandingkan dengan topologi jaringan yang murni dalam satu bentuk. Faktor biaya dapat dihubungkan dengan biaya penambahan hub dan Biaya pengkabelan yang meningkat untuk membangun bentuk topologi ini.

· Instalasi dan konfigurasi dari topologi ini sulit karena ada topologi yang berbeda yang harus dihubungkan satu sama lainnya, pada saat yang sama harus dipastikan bahwa tidak satupun dari node dijaringan gagal berfungsi sehingga membuat instalasi dan konfigurasi topologi hybrid menjadi sangat sulit.

· Terlepas dari keuntungan dan kerugian topologi hibrid harus diakui bahwa tidak ada kekhawatiran untuk mengubah topologi yang telah ada jika kebutuhan perluasan jaringan diperlukan. Jika dibandingkan kelebihan dan kekurangan dari topologi komputer lain, boleh dikatakan bawa topologi hybrid adalah yang terbaik.

· Pada Topologi hybrid dilakukan ketika ada lebih dari dua dasar topologi bekerja pada satu tempat yang harus dihubungkan satu sama lainnya. jika topologi bintang yang terhubung ke topologi bintang lainnya, hal ini masih topologi star. Namun, bila topologi star dan topologi bus terhubung ke satu sama lainnya maka didefinisikan sebagai topologi hybrid.Seringkali ketika topologi terhubung satu sama lainnya sehingga tata letak topologi yang dihasilkan sulit difahami meskipun topologi yang baru bekerja tersebut mungkin tanpa masalah. Sebagai contoh, sebuah jaringan pohon terhubung ke jaringan pohon masih topologi jaringan pohon. Sebuah topologi hybrid selalu diproduksi ketika dua jaringan dasar yang berbeda topologi terhubung. Dua contoh umum untuk jaringan Hybrid adalah: Bintang cincin jaringan dan jaringan bintang bus.Sebuah jaringan cincin bintang terdiri dari dua atau lebih topologi star terhubung menggunakan unit multistation akses (MAU) sebagai hub terpusat.Sebuah jaringan Bus Bintang terdiri dari dua atau lebih topologi star terhubung menggunakan batang bus (bus batang berfungsi sebagai tulang punggung jaringan).

Device Topologi Jaringan Hybrid

1. Hub

Hub merupakan hardware/perangkat keras yang sangat penting dalam jaringan komputer. Hub sangat mempengaruhi proses koneksi antar komputer sehingga jika Hub mengalami kerusakan, maka seluruh jaringan komputer akan terputus dan terganggu.

Hub berfungsi sebagai perangkat keras penerima sinyal dari sebuah komputer dan merupakan titik pusat yang menghubungkan ke seluruh komputer dalam jaringan tersebut. Hub juga berperan sebagai penguat sinya kabel UTP, konsentrator dan penyambung. Berdasarkan fungsinya, Hub dibedakan menjadi dua macam, yaitu :

A. Hub Pasif

Merupakan Hub yang berfungsi sebagai pemisah atau pembagi jaringan. Akan tetapi, tidak melakukan penguatan sinyal sehingga hub ini tidak membutuhkan tenaga listrik tambahan.

B. Hub Aktif

Berfungsi sebagai penghubung jalur secara fisik dan penguat sinyal dalam jaringan. Akan tetapi, Hub Aktif membutuhkan tenga listrik tabahan untuk bisa bekerja.

2. Switch

Switch adalah sebuah alat yang menyaring/filter dan melewatkan (mengizinkan) paket yang ada di sebuah LAN. Switcher bekerja pada layer data link (layer 2) dan terkadang di Network Layer (Layer 3) berdasarkan referensi OSI Layer Model sehingga dapat bekerja untuk paket protokol apapun. LAN yang menggunakan Switch untuk berkomunikasi di jaringan maka disebut dengan Switced LAN atau dalam fisik Ethernet jaringan yang disebut dengan Switched Ethernet.

Media Topologi Jaringan Hybrid

Media dalam topologi jaringan Hybrid bermacam-macam. Karena topologi ini adalah kombinasi dua atau lebih beberapa topologi jaringan, maka kita bisa menggunakan kabel UTP, Coaxial, Fiber Optic, dll. Media yang kita gunakan tergantung dengan jenis Topologi apakah yang kita gunakan.

Gambar Topologi Extended Star

7. Topologi Extended Star
Topologi Extended Star merupakan pemetaan dalam menggambarkan jaringan hasil pengembangan lanjutan dari topologi start (Bintang).

Ciri-ciri Topologi Extended Star

Setiap node berkomunikasi langsung dengan sub node dan sub Node berkomunikasi dengan central node dan kembali lagi.
Banyak penghubung melebihi kapasitas pada umumnya.
Kelebihan Topologi Extended Star
Jika satu kabel sub node terputus maka sub node yang lain tidak terganggu.