Konsep Switch Dan konfigurasi

Switch adalah salah satu perangkat jaringan yang berguna untuk memindahkan jalur, dari satu port ke port lain. switch mampu membaca MAC address dari paket data yang lewat. mac address tersebut akan disimpan pada Content Addressable Memory (CAM) table. pada perangkat switch dari cisco atau manageable switch lainnya, kita dapat melakukan konfigurasi switching. switching berarti melakukan pemindahan jalur, dalam hal ini kita melakukannya secara manual, tidak seperti switch unmanagable yang switchingnya tidak dapat dikelola. ada beberapa hal yang perlu diketahui dalam switching, yaitu VLAN, mode static (access dan trunk), DTP, dan VTP.

   VLAN adalah singkatan dari Virtual Local Area Network. vlan dapat diibaratkan adanya sebuah switch di dalam switch. vlan merupakan pengelompokkan port switch yang tidak terbatas pada fisik switch tersebut. maksudnya, satu port pada switch A dapat terhubung dengan port pada switch B selama port tersebut ada pada satu vlan, baik itu melalui port yang sama vlannya ataupun berbeda vlannya. vlan juga berfungsi untuk memecah broadcast domain. normalnya broadcast domain pada switch adalah keseluruhan koneksi pada switch tersebut, namun dengan menggunakan vlan, maka broadcast domainnya dapat dipecah-pecah. ke dalam port yang memiliki vlan yang sama. ada 3 cara untuk membuat vlan. pertama saat berada di privileged mode [Switch#], lalu di global configure[Switch(config)#], terakhir di interface mode [Switch(config-if)#].

Ethernet Communications

1.       Auto-negotiation of duplex mode. 

Dua ports berkomunikasi untuk menentukan mode terbaik . Jika auto-negotiation gagal karena perangkat yang terpasang tidak mendukung, maka switch akan kembali  ke mode half-duplex mode. Half-duplex pada ujung yang satu dan full-duplex pada ujung satunya menyebabkan keterlambatan collision errors pada half-duplex.Untuk menhindari hal ini, kita dapat mengatur secara manual parameter duplex port switch untuk mencocokkan perangkat yang terpasang

2.       Half Duplex

Adalah media komunikasi dua arah. Namun berbeda dengan duplex, half duplex berkomunikasi dua arah secara saling bergantian. Jadi saat terjadi komunikasi antara A dan B. Saat A mengirim informasi (berbicara) maka B akan menerima informasi (mendengarkan). Demikian terjadi proses yang sebaliknya (vice versa). Contoh media yang menggunakan media ini adalah radio walkie talkie.

3.       Full Duplex

Dalam komunikasi full-duplex, dua pihak yang saling berkomunikasi akan mengirimkan informasi dan menerima informasi dalam waktu yang sama, dan umumnya membutuhkan dua jalur komunikasi.

Komunikasi full-duplex juga dapat diraih dengan menggunakan teknik multiplexing, di mana sinyal yang berjalan dengan arah yang berbeda akan diletakkan pada slot waktu (time slot) yang berbeda. Kelemahan teknik ini adalah bahwa teknik ini memotong kecepatan transmisi yang mungkin menjadi setengahnya.

Switch MAC Address Table

   Switch menggunakan alamat MAC untuk jaringan komunikasi langsung melalui switch fabric mereka ke port yang sesuai menuju node tujuan. The switch fabric adalah sirkuit terpadu dan pemrograman mesin menyertainya yang memungkinkan jalur data melalui saklar untuk dikendalikan. Untuk switch untuk mengetahui port yang digunakan untuk mengirimkan frame unicast, pertama kali harus mempelajari node ada pada masing-masing port.

   Switch menentukan bagaimana menangani frame data yang masuk dengan menggunakan tabel alamat MAC. Switch membangun tabel alamat MAC dengan merekam alamat MAC dari node terhubung ke setiap port nya. Setelah alamat MAC untuk node tertentu pada port tertentu dicatat dalam tabel alamat, yang kemudian beralih tahu untuk mengirimkan lalu lintas ditakdirkan untuk itu node tertentu keluar pelabuhan dipetakan ke node untuk transmisi berikutnya.

   Ketika sebuah frame data yang masuk diterima oleh switch dan alamat MAC tujuan tidak dalam tabel, switch meneruskan frame ke semua port, kecuali port di mana ia diterima. Ketika node tujuan merespon, switch mencatat alamat MAC node dalam tabel alamat dari bidang alamat sumber frame. Dalam jaringan dengan beberapa switch yang saling berhubungan, alamat tabel MAC merekam beberapa alamat MAC untuk port menghubungkan switch yang mencerminkan luar node. Biasanya, port switch yang digunakan untuk menghubungkan dua switch ini beberapa alamat MAC dicatat dalam tabel alamat MAC.

Caranya :

1. Switch menerima broadcast frame dari PC1 pada port 1.   

2. Switch memasukan source MAC address dan  port switch yang menerima frame akan dimasukan kedalam alamat tabel.

3. Karena alamat tujuan di broadcast, maka switch akan  membanjiri frame pada semua port, kecuali port yang menerima frame.

4. Destination device membalas untuk broadcast dengan unicast frame addressed  pada PC 1.

5. Switch akan memasukan source MAC address dari PC 2 dan nomor port dari  switch yang menerima frame kedalam tabel table.

6. Sekarang switch akan memforward frame ke source dan destination devices karena memiliki entries dalam tabel address  yang mengidentifikasi port yang digunakan

 Design Considerations – Ethernet/802.3

-    Collision 

 
     Collision adalah suatu kondisi yang terjadi bila dua buah device mengirim data pada saat yang bersamaan. Akibat dari kejadian ini adalah hilangnya data

-    Collision domain 

 
   Collision domain adalah salah satu segmen jaringan logis dimana paket-paket data tersebut dapat saling bertabrakan / berbenturan. Sebuah jaringn terdiri dari 2     bagian yaitu, secara fisik dan secara logis. 

Salah satu protokol yang paling umum digunakan ketika mengacu pada     sebuah collision domain adalah Ethernet protokol. Ethernet adalah teknologi jaringan komputer untuk Local Area Network (LAN) atau lebih simpelnya colokan kabel LAN untuk dihubungkan pada komputer atau laptop.

Collision domain ditemukan dalam hub (perangkat untuk menghubungkan beberapa Ethernet) lingkungan di mana setiap segmen terhubung ke tuan rumah hub yang merepresentasikan hanya satu collision domain dan satu broadcast domain, Collision domain juga ditemukan dalam jaringan nirkabel seperti Wi-Fi.
Jaringan kabel modern menggunakan switch jaringan untuk menghilangkan tabrakan. Dengan menghubungkan setiap perangkat secara langsung ke port pada     switch, baik setiap port pada switch menjadi sendiri tabrakan domain nya (dalam kasus setengah duplex link) atau kemungkinan tabrakan dihilangkan sama sekali dalam kasus full duplex link.

Beberapa hal yang menjadi karakteristik collision domain :
- Dipisahkan oleh perangkat yang bekerja pada layer 2 (data link), seperit : bridge dan switch layer 2.
-  Digunakan untuk mengatur lalu lintas data (traffic flow).
-  Menggunakan MAC address untuk identifikasi perangkat.
- Mengurangi jumlah perangkat pada sebuah segmen dengan cara memperbanyak jumlah segmen

-    Broadcast Domain

Broadcast Domain secara umum dapat didefinisikan sebagai semua device atau perangkat yang dapat mengetahui sinyal yang berasal dari perangkat network tertentu yang berada dalam satu segmen.

Broadcast domain adalah sebuah divisi logis dari sebuah jaringan komputer, dimana semua node dapat mencapai atau terhubung satu sama lain dengan broadcast pada lapisan data link.domain broadcast dapat berada dalam segmen LAN yang sama atau dapat dijembatani untuk segmen LAN lain.

Dalam hal teknologi populer saat ini: Setiap komputer yang terhubung ke repeater Ethernet yang sama atau switch adalah anggota dari broadcast domain yang sama.Selanjutnya, setiap komputer yang terhubung ke set yang sama dari switch / repeater saling terkoneksi adalah anggota dari broadcast domain yang     sama. Router dan Higher-layer lainnya merupakan perangkat bentuk batas-batas antara domain broadcast.

Beberapa hal yang menjadi karakteristik broadcast domain :
-  Dipisahkan oleh perangkat yang bekerja pada layer 3 (network), seperti : router dan switch layer 3.
-    Digunakan untuk pengaturan lalu lintas data dan meniadakan broadcast
-    Menggunakan logical address (IP address)
-    Menggunakan table khusus untuk penentuan rute tujuan

Perbedaan broadcast domain dan collision domain
    Perbedaan antara broadcast domain dan collision muncul karena Ethernet sederhana dan sistem yang serupa menggunakan sistem transmisi bersama. Dalam Ethernet sederhana (tanpa saklar atau jembatan), frame data yang ditransmisikan ke semua node lain pada jaringan. Setiap cek node menerima alamat tujuan setiap frame, dan hanya mengabaikan setiap frame tidak dialamatkan ke alamat MAC sendiri, atau ke alamat broadcast. Jika dua node mengirim pada saat yang sama, hasil tabrakan. Repeater menyebarkan semua frame antara segmen jaringan, dan tidak mencegah tabrakan, dan dengan demikian juga menyebarkan tabrakan antar segmen.

    Tabel dibawah merupakan perbedaan interface yang menggunakan collision domain dan broadcast domain.

-    Microsegment 
   Sebuah microsegment adalah bentuk yang lebih maju dari segmentasi pasar bahwa kelompok-kelompok sejumlah pengguna dari bisnis ke segmen tertentu berdasarkan berbagai faktor termasuk prediksi perilaku . Setelah diidentifikasi , microsegments dapat menjadi fokus personalisasi dari Micromarketing langsung, setiap promosi adalah dimaksudkan untuk menargetkan dan banding ke selera tertentu , kebutuhan, keinginan , dan keinginan kelompok-kelompok kecil dan individu yang membentuk microsegment tombol tujuan dari microsegments adalah untuk menentukan , mana pemasaran tindakan akan memiliki dampak paling besar pada setiap set pengguna

-    Network latency
     Latency adalah waktu frame atau paket yang diperlukan untuk perjalanan dari source ke final destination, Latency berhubungan dengan seberapa banyak waktu yang dibutuhkan untuk mengirim pesan dari ujung jaringan ke ujung yang lain.

Segmentasi LAN

   Agar setiap komputer dapat saling berkomunikasi satu sama lainnya komputer tersebut harus diberikan alamat komputer, alamat komputer tersebut adalah IP. Dalam sebuah jaringan terdapat terdapat yang disebut sebagai segmen, Segmen adalah pembagian IP pada sebuah jaringan yang telah ditentukan sedemikian rupa oleh administrator jaringan tersebut.

Keuntungan menggunakan segmentasi LAN :

1.  Memperluas jaringan : ketika keterbatasan fisik maksimum jaringan telah tercapai, router dapat ditambahkan untuk membuat segmen baru untuk memungkinkan host tambahan ke LAN.

2.  Kemacetan : karena jumlah host pada jaringan mengingkat tunggal, bandwith yang dibutuhkan juga meningkat. Dengan segmentasi LAN, anda dapat mengurangi jumlah host per jaringan. Jika lalu lintas terdiri dari komunikasi antara host pada segmen yang sama, maka penggunaan bandwith secara subtansial berkurang.

3.  Mengisolasi masalah jaringan : dengan membagi jaringan menjadi segmen-segmen yang lebih kecil, anda mengurangi limpahan masalah dari satu segmen ke yang berikutnya. Hardware dan software kegagalan adalah beberapa masalah yang dapat dikurangi untuk mempengaruhi porsi kecil dari jaringan.

4. Meningkatkan keamanan : Dengan memanfaatkan segmen, seorang administrator jaringan dapat memastikan bahwa struktur internal dari jaringan tidak akan terlihat dari sumber luar. Paket istimewa hanya akan disiarkan di subnet itu berasal dan bukan ke seluruh jaringan.

LAN Design Considerations 

 Ada dua cara ketika merancang sebuah LAN :

- Controlling network latency
Perhitungan latency yang disebabkan oleh masing-masing perangkat jaringan     

- Removing bottlenecks
Setiap workstation dan server are terhubung dengan menggunakan jaringan 1000Mbps.

Metode Switch Forwading 

Metode switches digunakan untuk meneruskan frames Ethernet :

- Store-and-forward.

Menerima seluruh frame, menhitung CRC dan memeriksa panjangnya frame, Metode Store-and forward digunakan pada Cisco Catalyst switches. 

- Cut-through:

Forwards a frame sebelum diterima, minimal, harus membaca destination and source MAC addresses, Lebih cepat dari store-and-forward. 

•      Fast-forward switching.

•      Fragment-free switching

SYMMETRIC DAN ASYMMETRIC SWITCHING

- Symmetric

Semua port memiliki bandwidth yang sama, Dioptimalkan untuk distributed traffic, Sebagai contoh, peer-to-peer network.

- Assymetric

Switch membagi bandwidth sesuai apa yang dibutuhkan oleh jaringan, Sebagai contoh, server memerlukan lebih banyak bandwitdh agar tidak terjadinya bottlenecks trafic.

 

Memory buffering

Switch menganalisa beberapa atau semua paket sebelum meneruskannya ke host tujuan berdasarkan metode forwarding.

Didalam perangkat keras ada dua jenis : 

• Port based.
• Shared.

Layer 2 and Layer 3 Switching

Layer 2 Switching :

• Performs switching dan filtering  hanya berdasarkan pada lapisan OSI layer Data Link (Layer 2) MAC address.
• Transparan untuk network protocols dan user applications.
• Ingat  Layer 2 switch membangun sebuah table MAC address  yang digunakan  untuk forwarding paket data.

Layer 3 Switching :

• Fungsinya sama seperti switch Layer 2 tapi bukan hanya  Layer 2 yang mengenal MAC address, switch Layer 3 juga dapat menggunakan informasi IP address.
• Sebuah switch Layer 3 juga dapat mempelajari IP address yang bergubungan dengan interfacenya.
• Hal ini memungkinan switch Layer 3 untuk direct traffic throughout pada network berdasarkan informasi IP address. 

Navigating Command-Line Interface Modes

Persamaan fungsi yang dikonfigurasi dari router dan switch :

• Mode access dengan password.
• Sarana Help  dan Command History
• Konfigurasi console dan telnet access.
• Perintah untuk mengkonfigurasi options untuk setiap interface.
• Perintah untuk melihat status pada switch dan router.

Perbedaan fungsi yang dikonfigurasi dari router dan switch :

• Perintah untuk membuat dan control VLANs (Chapter 3)
• Konfigurasi default gateway.
• Mengelola table MAC Address.
• Switch security.

Basic Switch Configuration

MAC Address Table Management:

Switch menggunakan table MAC address untuk menentukan bagaimana memforward traffic antara ports.

-  Dynamic MAC Addresses :

Switch menyediakan dynamic addressing untuk mempelajari source MAC address setiap frame yang diterima pada setiap port.

- Static MAC Addresses :
 Seorang administrator dapat menetapkan MAC addresses khusus untuk ports tertentu.

LAPORAN LAB  

MAC ADDRESS STATIS DAN DINAMIS MENGGUNAKAN CISCO PACKET TRACER

Oleh

Fakhri Aulia Rahman

XI TKJ A

Nama Guru         : Supriyadi A.md

Pelajaran             : Rancang Bangun

Materi                  : Mac Address Statis dan Dinamis pada Cisco Packet Tracer

A.      Tujuan

-          Mengetahui dan memahami tentang Mac Address

-          Mengetahui dan memahami macam-macam Mac Address

B.      Pendahuluan

                MAC Address (Media Access Control Address) adalah., sebuah alamat jaringan yang       diimplementasikan pada lapisan data-link dalam tujuh lapisan model OSI, yang     merepresentasikan sebuah node tertentu dalam jaringan. Dalam sebuah jaringan berbasis              Ethernet, MAC address merupakan alamat yang unik yang memiliki panjang 48-bit (6 byte)                 yang mengidentifikasikan sebuah komputer, interface dalam sebuah router, atau node                lainnya dalam jaringan. MAC Address juga sering disebut sebagai Ethernet address, physical    address, atau hardware address.

C.      Alat dan bahan

-          1 unit komputer/laptop untuk menjalankan aplikasi cisco packet tracer

-          1 unit switch dalam simulator cisco packet tracer

-          2 unit pc dalam simulator cisco packet tracer

-          Cisco packet tracer

-          Topologi jaringan yang menghubungkan switch ke 2 pc

D.      Langkah Kerja

-          Topologi 

 DYNAMIC 

1.       Akan muncul tampilan CLI

2.       Ketikan perintah en atau enable

3.       Setelah itu ketikan perintah ‘sh mac-address-table dynamic’

Setelah itu tinggal di konfigurasi mac address dynamic nya.

STATIC

1.       Akan muncul tampilan CLI

2.       Ketikan perintah en atau enable

3.       Ketikan perintah ‘sh mac-address-table static’

Setelah itu tinggal di konfigurasi mac address static nya.