Desain Manajemen dan Jaringan

                                                    Assalamualikum Wr.Wb

      

             Selamat Datang di Blog kami  , kali ini saya akan menjelaskan tentang apa itu Desain Manajemen dan Jaringan. Mari Kita Kupas Lebih dalam Tentang Desain Manajemen dan Jaringan.

Desain Manajemen dan Jaringan

      Apa itu Desain Manajemen dan Jaringan ? 

       Jaringan komputer atau komunikasi data adalah seperangkat disiplin yang berkaitan dengan komunikasi antara sistem komputer atau perangkat. Sejak node pertama ARPANET (Advanced Research Project Agency Network, yang kemudian berganti nama menjadi Internet).
Kapan Internet itu Didirikan ?

       Internet didirikan pada tahun 1969, teknologi packet switching store-and-forward membentuk arsitektur Internet, yang merupakan solusi untuk memenuhi persyaratan dan prinsip dasar komunikasi data. . Solusi ini digabungkan dengan protokol TCP / IP pada tahun 1983 dan terus berkembang setelahnya.

Apa itu Protokol TCP/IP ?

     TCP/IP (singkatan dari Transmission Control Protocol/Internet Protocol) adalah standar komunikasi data yang digunakan oleh komunitas internet dalam proses tukar-menukar data dari satu komputer ke komputer lain di dalam jaringan Internet. Protokol ini tidaklah dapat berdiri sendiri, karena memang protokol ini berupa kumpulan protokol (protocol suite). Protokol ini juga merupakan protokol yang paling banyak digunakan saat ini. Data tersebut diimplementasikan dalam bentuk perangkat lunak (software) di sistem operasi. Istilah yang diberikan kepada perangkat lunak ini adalah TCP/IP stack. Istilah Stack adalah sebuah kumpulan data dimana data yang diletakkan di atas data yang lain.Internet, atau paket protokol TCP / IP, hanyalah salah satu solusi yang mungkin terjadi yang dominan. Ada solusi lain yang juga memenuhi persyaratan dan memenuhi prinsip dasar komunikasi data.. Sebagai contoh, X.25 dan Open System Interconnection (OSI) juga dikembangkan pada tahun 1970an namun akhirnya digantikan oleh TCP / IP. Asynchronous Transfer Mode (ATM), yang pernah populer di tahun 1990an, memiliki kesulitan kompatibilitas dengan TCP / IP dan dengan demikian memudar. Multi-Protocol Label Switching (MPLS) bertahan karena dirancang sejak awal untuk saling melengkapi TCP / IP.

            Pada Pembahasan kali ini, kami bermaksud mengenalkan pembaca dengan dasar-dasar jaringan komputer yang digunakan di sepanjang teks ini. mengidentifikasi persyaratan utama untuk komunikasi data dengan memberikan definisi jaringan komputer dalam hal konektivitas, skalabilitas, dan pembagian sumber daya. Ini juga mengenalkan konsep packet switching. 

prinsip-prinsip dasar yang mengatur komunikasi data diidentifikasi :

1. Ukuran kinerja seperti bandwidth
2. beban yang ditawarkan
3. throughput
4. latency
5. variasi latency
6. loss didefinisikan terlebih dahulu.

•  PERSYARATAN UNTUK JARINGAN KOMPUTER

             Kumpulan persyaratan untuk jaringan komputer dapat diterjemahkan ke dalam satu set

Tujuan yang harus dipenuhi saat merancang, mengimplementasikan, dan mengoperasikan jaringan komputer. 

tiga persyaratan untuk komunikasi data :

1.  konektivitas : siapa dan bagaimana menghubungkan
2.  skalabilitas : berapa banyak yang dapat terhubung
3.  pembagian sumber daya: bagaimana memanfaatkan konektivitas Bagian ini menyajikan persyaratan inti ini dan membahas solusi generik untuk memenuhi persyaratan ini di sebagian besar jaringan komputer .

• Konektivitas: Node, Link, Path

          Jaringan komputer, dari segi konektivitas, dapat dipandang sebagai "grafik terhubung yang dibangun dari satu set node dan tautan, di mana setiap pasangan node dapat saling mencapai satu sama lain melalui jalur yang terdiri dari rangkaian simpul dan tautan bersatu." Kami membutuhkan konektivitas antara pengguna manusia untuk bertukar pesan atau terlibat dalam percakapan, di antara program aplikasi untuk mempertahankan operasi jaringan, atau antara pengguna dan program aplikasi untuk mengakses data atau layanan. Berbagai media dan perangkat dapat digunakan untuk membangun konektivitas antar node, dengan perangkat menjadi hub, switch, router, atau gateway dan media kabel atau nirkabel.

• Node: Host atau Perantara

          Node dalam jaringan komputer bisa berupa komputer host atau perangkat perantara interkoneksi. Yang pertama adalah komputer titik akhir yang menampung pengguna dan aplikasi, sementara yang terakhir berfungsi sebagai titik peralihan dengan lebih dari satu antarmuka tautan ke komputer host interkoneksi atau perantara lainnya. Perangkat seperti hub, switch, router, dan gateway adalah contoh perantara yang umum. Tidak seperti host berbasis komputer, perantara mungkin dilengkapi dengan perangkat keras CPU-offloading yang dirancang khusus untuk meningkatkan kecepatan pemrosesan atau untuk mengurangi biaya perangkat keras dan pemrosesan. Seiring meningkatnya kecepatan hubungan atau kawat, pemrosesan kecepatan kawat memerlukan CPU yang lebih cepat atau perangkat keras khusus, misalnya, rangkaian terintegrasi spesifik aplikasi (ASIC), untuk melepaskan CPU.

• Link: Point-to-Point or Broadcast

        link di jaringan komputer disebut point-to-point jika menghubungkan dua node dengan satu di setiap ujungnya, atau disiarkan jika menghubungkan lebih dari dua node yang terpasang.Perbedaan utamanya adalah bahwa node yang terhubung ke link broadcast perlu memperjuangkan hak untuk mentransmisikan. Node yang berkomunikasi melalui link point-to-point biasanya mentransmisikan sesuai keinginan jika itu adalah link full-duplex; bergiliran untuk mengirim jika itu adalah link half-duplex; atau memanfaatkan dua link untuk mentransmisikan, satu untuk setiap arah, jika itu adalah link simpleks. Artinya, link full-duplex dan link half-duplex mendukung bidirectional simultan dan satu arah dua arah, masing-masing, sementara link simpleks hanya mendukung komunikasi searah.

• Evolusi Historis: Standar Tautan

Ada banyak standar link untuk komunikasi data saat ini. Kami dapat mengklasifikasikan tautan ke dalam kategori berikut: jalur lokal, last-mile, dan leased line. Tabel 1.1 mencantumkan nama dan tarif data dari standar link ini. Tautan lokal digunakan untuk digunakan di jaringan area lokal, di mana Ethernet Berbasis Kategori 5 (Cat-5) dan LAN nirkabel 2,4 GHz adalah dua teknologi yang dominan. Yang pertama lebih cepat dan telah mendedikasikan saluran transmisi melalui kabel pasangan Cat-5 twisted-pair, namun yang terakhir mudah dipasang dan memiliki mobilitas yang lebih tinggi.

TABEL 1.1 Teknologi Wired and Wireless Link yang Populer

Ada banyak standar link untuk komunikasi data saat ini. Kami dapat mengklasifikasikan tautan ke dalam kategori berikut: jalur lokal, last-mile, dan leased line. Tabel 1.1 mencantumkan nama dan tarif data dari standar link ini. Tautan lokal digunakan untuk digunakan di jaringan area lokal, di mana Ethernet Berbasis Kategori 5 (Cat-5) dan LAN nirkabel 2,4 GHz adalah dua teknologi yang dominan. Yang pertama lebih cepat dan telah mendedikasikan saluran transmisi melalui kabel pasangan Cat-5 twisted-pair, namun yang terakhir mudah dipasang dan memiliki mobilitas yang lebih tinggi.Tautan mil mil terakhir atau mil pertama mencakup "mil pertama" dari rumah atau pengguna seluler ke penyedia layanan Internet (ISP). Di antara item dalam kategori ini, jalur pelanggan digital asimetris (ADSL), TV kabel (CATV), dan serat-to-the-blok (FTTB) adalah teknologi tautan kabel yang paling populer, dan 3G dan WiMAX (Worldwide Interoperability for Microwave Access ) adalah teknologi nirkabel yang paling populer saat ini. POTS dan Integrated Service Digital Network (ISDN) adalah teknologi usang. Teknologi F atau kabel, FTTB lebih cepat dari yang lain, tapi juga lebih mahal. ADSL memanfaatkan jalur telepon tradisional, dan tingkat transfernya menurun dengan jarak yang semakin jauh ke ISP. CATV memanfaatkan kabel koaksial TV; Ini memiliki keterbatasan dalam jarak jauh, namun bandwidth dibagi dengan sinyal program TV. Jika Anda memerlukan konektivitas situs-ke-situs yang tidak melalui jaringan bersama publik, Anda dapat menyewakan saluran khusus dari operator. Di Amerika Utara, misalnya, layanan leased line dari operator meliputi Digital Signal 1 (DS1, T1) dan DS3 (T3) berbasis tembaga, dan berbagai sinyal STS-x optik (jalur transmisi sinkron, pembawa OC-x [pembawa optik]) . Pilihan terakhir, meski mahal, menjadi lebih populer karena bisa memenuhi permintaan bandwidth yang semakin meningkat.

• Skalabilitas: Jumlah Node

Dengan mampu menghubungkan 10 node sama sekali berbeda dengan mampu menghubungkan jutaan node. Karena apa yang bisa bekerja pada kelompok kecil tidak harus bekerja pada kelompok besar, kita membutuhkan metode terukur untuk mencapai konektivitas. Dengan demikian, jaringan komputer, dari aspek skalabilitas, harus menawarkan "platform terukur ke sejumlah besar simpul sehingga masing-masing node tahu bagaimana cara mencapai simpul lainnya."

• Hirarki Node

Salah satu cara mudah untuk menghubungkan sejumlah besar simpul adalah dengan mengaturnya ke dalam banyak kelompok, masing-masing terdiri dari sejumlah kecil simpul. Jika jumlah kelompok sangat besar, kita dapat menggolongkan kelompok ini lebih jauh ke dalam sejumlah kelompok supergroup, yang jika perlu, dapat dikelompokkan lebih jauh menjadi "kelompok super superkonduktor." Metode pengelompokan rekursif ini menciptakan struktur hierarki yang mirip pohon, dimana masing-masing kelompok (atau supergroup, "supergroup super", dll.) hanya berhubungan dengan sejumlah kecil kelompok lainnya. Jika pengelompokan seperti itu tidak diterapkan, jaringan interkoneksi untuk sejumlah besar node mungkin terlihat seperti jala yang kacau. F 1.1

mengilustrasikan bagaimana 4 miliar node dapat diorganisasikan dan dihubungkan ke hierarki tiga tingkat sederhana, dengan 256 cabang di tingkat bawah dan menengah dan 65.536 cabang di tingkat atas. Seperti yang akan kita lihat di Bagian 1.3, Internet menggunakan metode pengelompokan yang serupa dimana grup dan supergroup disebut subnet dan domain.

• Pembagian sumber daya

     Dengan konektivitas terukur yang ada, sekarang kami membahas bagaimana cara berbagi konektivitas ini, yaitu, kemampuan tautan dan nodus, dengan pengguna jaringan. Sekali lagi, kita bisa mendefinisikan jaringan komputer, dari segi pembagian sumber daya, sebagai "platform bersama di mana Kapasitas node dan link digunakan untuk mentransfer pesan komunikasi antar node. "Di sinilah komunikasi data dan komunikasi suara tradisional sangat berbeda satu sama lain.

• PRINSIP-PRINSIP UNDERLYING

       Teknologi yang mendasari komunikasi data, packet switching telah meletakkan prinsip-prinsip komunikasi data untuk diikuti. Kita dapat membagi himpunan prinsip menjadi tiga kategori: kinerja, yang mengatur kualitas layanan packet switching, operasi, yang merinci jenis mekanisme yang dibutuhkan untuk penanganan paket, dan interoperabilitas, yang menentukan apa yang harus dimasukkan ke dalam protokol standar dan algoritma. , dan apa yang tidak seharusnya.

• Ukuran performa

        Pada bagian ini, kami memberikan latar belakang mendasar sehingga Anda bisa menghargai aturan permainan packet switching. Latar belakang ini penting saat menganalisis perilaku keseluruhan sistem atau entitas protokol tertentu. Untuk merancang dan menerapkan sistem atau protokol tanpa mengetahui, terlebih dahulu atau sesudahnya, ukuran kinerjanya di bawah skenario operasional yang umum atau ekstrim bukanlah praktik yang dapat diterima di bidang ini. Hasil kinerja suatu sistem datang baik dari simulasi matematis atau simulasi sistem sebelum sistem nyata diimplementasikan, atau dari percobaan pada test bed setelah sistem telah diimplementasikan.

• Operasi pada data plane

          Seperti operasi pada bidang kontrol, yang mungkin hanya berlaku untuk paket kontrol dalam skala waktu ratusan milidetik hingga puluhan detik, hal-hal di bidang data berlaku untuk semua paket dan dilanjutkan dalam mikrodetik atau kurang. 

• ARSITEKTUR INTERNET

         Mengingat keterbatasan prinsip packet switching, Internet memiliki solusinya untuk mencapai tiga persyaratan komunikasi data, yaitu konektivitas, skalabilitas, dan pembagian sumber. Semua solusi yang dipilih untuk arsitektur Internet memiliki justifikasi filosofis. 

• Solusi untuk Konektivitas

     Dengan titik akhir yang terputus terhubung melalui jalur dengan node dan link. Untuk memutuskan bagaimana membangun dan memelihara konektivitas end-to-end ini di Internet, kita harus membuat tiga keputusan:

1. konektivitas yang dialihkan atau dialihkan
2. mekanisme end-to-end atau hop-byhop untuk mempertahankan kebenaran pengiriman paket yang andal dan teratur) dari konektivitas ini
3. bagaimana mengatur tugas dalam membangun dan memelihara konektivitas ini. Untuk Internet, diputuskan untuk merutekan konektivitas ini, mempertahankan kebenarannya pada tingkat end-to-end, dan mengatur tugas menjadi empat lapisan protokol.

•  Solutions to Scalability

Bagaimana mengelompokkan sejumlah besar node menentukan seberapa terukur suatu sistem. Mengatasi simpul ini adalah isu utama. F 1.1 menggambarkan sebuah cara untuk mengatur empat miliar node dalam hirarki tiga level. Tapi bagaimana kita menangani dan mengatur simpul ini? Agar Internet bisa mencapai empat miliar host sebagai tujuan perancangan, tiga masalah desain mendasar harus dijawab :

1. berapa tingkat hierarki
2. berapa banyak entitas di setiap hierarki 
3. bagaimana mengelola hirarki ini Jika pengelompokan node hanya memiliki satu tingkat dan ukuran kelompok adalah 256, jumlah kelompok akan menjadi 16.777.216, yang terlalu besar untuk ditangani oleh router interkoneksi. Router ini harus sadar akan sejumlah besar kelompok. Seperti yang ditunjukkan oleh Gambar 1.1, jika tingkat lain ditambahkan dan ukuran supergroup juga 256, jumlah kelompok dalam kelompok supergroup dan jumlah supergroup masing-masing adalah 256 dan 65.536. 256 adalah ukuran yang dapat diatur untuk operator jaringan, yaitu organisasi atau ISP, sementara 65.536 adalah ukuran yang dapat diterima untuk router inti. Dengan demikian, Internet mengadopsi hierarki tiga tingkat dengan subnet sebagai tingkat terendah dan sistem otonom (AS) sebagai tingkat menengahnya, sementara meninggalkan banyak AS di tingkat atas. 

• OPEN SOURCE IMPLEMENTATIONS

         Arsitektur Internet menghadirkan seperangkat solusi terpadu untuk memenuhi persyaratan dan prinsip komunikasi data, dan rangkaian solusi ini merupakan standar terbuka. Implementasi open source arsitektur Internet mendorong semangat keterbukaan yang sama satu langkah lebih jauh. Bagian ini membahas mengapa dan bagaimana implementasi open source arsitektur Internet.

• Open vs. Closed

        Sebelum menjelaskan cara menerapkan arsitektur Internet, kita harus mengidentifikasi komponen utama dalam sistem dan vendor yang terlibat. Untuk host atau router, sistem terdiri dari perangkat lunak, perangkat keras, dan komponen IC. Di host, arsitektur Internet sebagian besar diimplementasikan dalam perangkat lunak dan sebagian di IC. Di antara tumpukan protokol, TCP, UDP, dan IP diimplementasikan dalam sistem operasi, sedangkan protokol aplikasi dan protokol tautan diimplementasikan dalam program aplikasi dan IC pada kartu antarmuka. Implementasi di router serupa kecuali bagian dari implementasi protokol mungkin dialihkan dari perangkat lunak ke IC jika CPU tidak dapat memberikan pemrosesan kecepatan kawat yang diinginkan.

• Software Architecture in Linux Systems

       Jika mengubah arsitektur menjadi sistem nyata, penting untuk mengidentifikasi di mana menerapkannya. Beberapa keputusan penting harus dibuat: Di mana menerapkan operasi plane plane dan data-plane? Apa yang harus diimplementasikan ke dalam perangkat keras, IC, atau perangkat lunak? Jika diimplementasikan ke dalam perangkat lunak, bagian mana dari arsitektur perangkat lunak yang seharusnya? Untuk menentukan sistem berbasis Linux ini, kita harus memahami arsitektur perangkat lunaknya terlebih dahulu.

• Kernel Linux

Setelah memposisikan entitas protokol menjadi daemon, kernel Linux, driver, dan IC, mari kita periksa bagian dalam komponen ini. Kami tidak bermaksud untuk menutupi mereka dengan sangat rinci. Sebagai gantinya, kita hanya menyentuh fitur utama dari masing-masing komponen.

Ada lima komponen utama:

1. manajemen proses
2. manajemen memori
3. sistem file
4. kontrol perangkat
5. jaringan, sama seperti. Kami tidak berencana untuk menjelaskan tentang masing-masing komponen.

• Klien dan Server Daemon

       Di atas kernel, proses ruang pengguna menjalankan program ruang pengguna mereka, walaupun kadang-kadang memanggil panggilan sistem dan beralih ke kernel untuk menerima layanan. Untuk layanan jaringan, API soket menyediakan satu set panggilan sistem untuk proses ruang pengguna untuk berkomunikasi dengan proses ruang pengguna jarak jauh lainnya (melalui soket TCP atau UDP), menghasilkan paket IP-nya sendiri (melalui soket mentah), mendengarkan kartu antarmuka secara langsung (melalui soket Antarmuka Data Link Provider), atau berbicara dengan kernel dari mesin yang sama (melalui soket routing). 

• Driver interface

         Device driver adalah satu set fungsi yang terhubung secara dinamis yang disebut oleh kernel. Penting untuk diketahui bahwa operasi pengemudi dipicu oleh interupsi perangkat keras. Perangkat menghasilkan interupsi perangkat keras saat menyelesaikan operasi I / O atau mendeteksi kejadian yang perlu ditangani. Interrupt ini harus ditangani oleh driver yang mengerti perangkat ini, tapi semua interupsi pertama kali ditangani oleh kernel.

Akhir kata saya ingin menyampaikan kalimat motivasi kepada kalian semua yaitu " Membaca adalah nafas hidup dan jembatan emas ke masa depanku”

Mungkin itu yang dapat saya sampaikan maaf jika ada kalimat yang kasar terimakasih wassalamualikum wr.wb