Pengertian Switching
Switching adalah sebuah proses atau mekanisme dalam jaringan komputer yang memungkinkan terjadinya pertukaran data antara berbagai perangkat yang terhubung dalam suatu jaringan. Sederhananya, switch bertindak sebagai "penjaga lalu lintas" yang mengatur dan mengarahkan data dari satu perangkat ke perangkat lainnya.
Definisi Switching
Secara lebih teknis, definisi switching dapat dijelaskan sebagai berikut:
- Sistem elektronik: Switching merupakan sebuah sistem elektronik yang dirancang khusus untuk mengelola lalu lintas data dalam jaringan.
- Penghubung jalur komunikasi: Switch berfungsi sebagai penghubung antara berbagai perangkat dalam jaringan, memungkinkan mereka untuk saling berkomunikasi.
- Alokasi sirkuit dedicated: Switch dapat mengalokasikan jalur komunikasi yang khusus (dedicated) antara dua perangkat yang sedang berkomunikasi, sehingga data dapat dikirimkan secara langsung dan efisien.
Tujuan Switching
Tujuan utama dari switching adalah untuk:
- Meningkatkan efisiensi jaringan: Dengan mengarahkan data secara tepat ke tujuannya, switch dapat mengurangi kemacetan jaringan dan meningkatkan kecepatan transfer data.
- Meningkatkan keamanan jaringan: Switch dapat digunakan untuk membagi jaringan menjadi beberapa segmen yang terpisah, sehingga dapat membatasi penyebaran serangan siber dan melindungi data sensitif.
- Mempermudah pengelolaan jaringan: Switch menyediakan berbagai fitur yang memudahkan administrator jaringan dalam mengelola dan memantau kinerja jaringan.
- Circuit Switching: Jenis switching yang mengalokasikan jalur komunikasi yang dedicated antara dua perangkat selama berlangsungnya komunikasi.
- Packet Switching: Jenis switching yang membagi data menjadi paket-paket kecil sebelum dikirimkan melalui jaringan. Setiap paket akan diarahkan secara independen menuju tujuannya.
- Message Switching: Jenis switching yang mengirimkan data dalam bentuk pesan lengkap. Pesan akan disimpan di dalam node jaringan hingga dapat diteruskan ke tujuannya.
Switching dalam Jaringan LAN
- Ethernet Switching: Melibatkan penggunaan perangkat yang disebut switch Ethernet untuk menghubungkan perangkat dalam jaringan lokal (LAN).
- VLAN (Virtual LAN): Membagi satu jaringan fisik menjadi beberapa jaringan virtual untuk segmentasi dan manajemen lalu lintas yang lebih baik.
Ethernet Switching
Cara kerja Ethernet switching
- MAC Address: Setiap perangkat jaringan memiliki alamat fisik yang unik disebut MAC address. Ketika sebuah perangkat ingin mengirimkan data, switch akan membaca MAC address tujuan dari data tersebut.
- Tabel MAC: Switch menyimpan tabel MAC yang berisi informasi tentang MAC address perangkat yang terhubung ke port-portnya.
- Penerusan Data: Ketika switch menerima sebuah frame, ia akan mencari MAC address tujuan dalam tabel MAC-nya. Jika ditemukan, switch akan meneruskan frame tersebut ke port yang terhubung dengan perangkat tujuan. Jika tidak ditemukan, switch akan melakukan broadcast ke semua port, kecuali port asal.
Keuntungan Ethernet Switching:
- Kinerja yang lebih baik: Switch Ethernet dapat meneruskan data secara efisien, mengurangi kemungkinan terjadinya collision.
- Keamanan yang lebih baik: VLAN memungkinkan segmentasi jaringan, sehingga meningkatkan keamanan.
- Fleksibel: Switch Ethernet dapat dikonfigurasi untuk berbagai jenis jaringan.
VLAN (Virtual LAN)
VLAN adalah sebuah mekanisme yang memungkinkan Anda membagi satu jaringan fisik menjadi beberapa jaringan virtual (VLAN). Setiap VLAN bertindak seperti sebuah jaringan yang terpisah, meskipun secara fisik perangkat-perangkat tersebut terhubung pada switch yang sama.
Membahas Fungsi-fungsi VLAN
1. Meningkatkan Kinerja
Virtual Local Area Network berkontribusi pada peningkatan kinerja jaringan dengan mengurangi lalu lintas yang tidak perlu. Dengan membagi jaringan menjadi segmen, Virtual Local Area Network mengurangi jumlah perangkat yang harus memproses siaran dari perangkat lain, sehingga meningkatkan efisiensi secara keseluruhan.
2. Meningkatkan Keamanan
Melalui pemisahan perangkat ke dalam Virtual Local Area Network yang berbeda, keamanan jaringan dapat ditingkatkan. Data sensitif hanya dapat diakses oleh karyawan tertentu, dan administrator memiliki kendali penuh terhadap siapa yang dapat berkomunikasi dengan siapa.
3. Simplified Administration
Virtual Local Area Network memudahkan administrasi jaringan dengan memungkinkan pengelompokan perangkat berdasarkan fungsi atau departemen, bukan lokasi fisik. Proses ini membuat manajemen dan pemecahan masalah jaringan lebih mudah dan efisien.
4. Fleksibilitas dan Skalabilitas
Dengan kemampuannya untuk menyesuaikan dengan perubahan dalam jaringan, Virtual Local Area Network memberikan fleksibilitas dan skalabilitas yang signifikan. Perangkat dapat dengan mudah dipindahkan dari satu VLAN ke VLAN lain tanpa perlu mengubah konfigurasi fisik, memberikan kemudahan dalam perluasan jaringan.
5. Isolasi Trafik
Virtual Local Area Network membantu dalam mengisolasi lalu lintas antara segmen jaringan yang berbeda. Artinya, perangkat dalam satu Virtual Local Area Network tidak dapat melihat lalu lintas dari VLAN lain kecuali diizinkan.
Jenis-jenis VLAN yang Harus Diketahui
1. Management VLAN
Management VLAN adalah entitas terpisah yang didedikasikan untuk lalu lintas manajemen, termasuk pemantauan dan pencatatan sistem/aplikasi. Virtual Local Area Network ini memastikan bandwidth untuk manajemen tetap tersedia bahkan saat lalu lintas pengguna sedang tinggi.
2. Data VLAN
Data Virtual Local Area Network, juga dikenal sebagai user VLAN, membagi seluruh jaringan menjadi dua kelompok. Digunakan secara khusus untuk data yang dihasilkan oleh pengguna, Virtual Local Area Network ini hanya membawa data dan tidak digunakan untuk lalu lintas manajemen atau suara.
3. Voice VLAN
Dirancang khusus untuk membawa lalu lintas suara, Voice Virtual Local Area Network memberikan prioritas tinggi pada transmisi suara. Hal ini diperlukan untuk memastikan kualitas panggilan suara yang optimal dalam aplikasi Voice over IP (VoIP).
4. Default VLAN
Default Virtual Local Area Network adalah VLAN yang otomatis hadir saat switch pertama kali diaktifkan. Semua port pada switch biasanya menjadi anggota default Virtual Local Area Network, dan fitur uniknya adalah nama default VLAN tidak dapat diubah atau dihapus.
6. Native VLAN
Native Virtual Local Area Network digunakan pada link trunk yang menghubungkan dua atau lebih switch. Berguna untuk mengidentifikasi lalu lintas yang tidak memiliki tag VLAN, Native VLAN membantu dalam mengatasi perangkat yang tidak mendukung Virtual Local Area Network.
Protokol VLAN:
- VTP (VLAN Trunking Protocol): Protokol yang digunakan untuk menyebarkan informasi VLAN di antara beberapa switch.
3 mode operasi VTP yang juga wajib diketahui, antara lain sebagai berikut:
- 802.1Q: Standar IEEE yang mendefinisikan format frame untuk VLAN.
Komponen dan Perangkat Switching
- Switch: Perangkat yang menghubungkan beberapa perangkat dalam satu jaringan dan menggunakan alamat MAC untuk meneruskan data ke perangkat yang benar.
- Router: Meneruskan data antar jaringan berbeda dan menggunakan alamat IP untuk routing.
- Bridge: Menghubungkan dua jaringan LAN yang berbeda untuk membuat satu jaringan yang lebih besar.
Protokol Switching
- Spanning Tree Protocol (STP): Digunakan untuk mencegah loop dalam jaringan yang menggunakan switch.
- MPLS (Multi-Protocol Label Switching): Metode untuk mempercepat lalu lintas jaringan dengan membuat jalur tetap berdasarkan label.
Spanning Tree Protocol (STP)
STP adalah protokol jaringan yang dirancang untuk mencegah terjadinya loop dalam jaringan yang menggunakan switch. Loop dalam jaringan dapat menyebabkan masalah seperti broadcast storm, yang dapat melumpuhkan jaringan.
Cara Kerja STP
Pemilihan Root Bridge:
Semua switch dalam jaringan STP berpartisipasi dalam pemilihan bridge root menggunakan proses yang disebut Bridge ID election. Bridge ID ditentukan oleh kombinasi alamat MAC switch dan priority yang dapat dikonfigurasi. Switch dengan Bridge ID terkecil akan dipilih sebagai root bridge.
Pembentukan Spanning Tree:
Setelah root bridge dipilih, semua switch lain dalam jaringan akan menghitung jalur terbaik (shortest path) ke root bridge. Jalur ini disebut designated port. Port yang tidak berada di sepanjang jalur optimal ke root bridge akan diblokir untuk mencegah loop. Port yang diblokir akan dinonaktifkan sampai terjadi perubahan topologi jaringan atau sampai switch menerima pesan khusus yang memungkinkan port untuk diteruskan ke keadaan forwarding.
Pemeliharaan Spanning Tree:
STP terus memantau kondisi jaringan dan akan menghitung ulang jalur terbaik ke root bridge jika terjadi perubahan topologi, seperti switch baru yang ditambahkan atau kabel yang dicabut. Ketika perubahan terdeteksi, STP akan memasuki state of transition untuk sementara waktu sampai konvergensi tercapai dan spanning tree yang baru terbentuk.
Jenis-jenis STP
STP Standar (802.1D):
- Versi awal: Ini adalah versi asli dari STP yang didefinisikan dalam standar IEEE 802.1D.
- Konvergensi lambat: STP standar memiliki waktu konvergensi yang relatif lambat, terutama pada jaringan yang besar dan kompleks.
- Basis: STP standar menjadi dasar pengembangan varian STP lainnya.
Rapid Spanning Tree Protocol (RSTP):
- Konvergensi cepat: RSTP dirancang untuk mempercepat proses konvergensi jaringan setelah terjadi perubahan topologi.
- Fitur tambahan: RSTP menambahkan beberapa fitur baru seperti port designated, port alternate, dan edge port untuk mempercepat proses pemilihan root bridge dan pembentukan pohon spanning.
- Penggunaan luas: RSTP saat ini banyak digunakan karena menawarkan kinerja yang lebih baik dibandingkan dengan STP standar.
Multiple Spanning Tree Protocol (MSTP):
- Multiple instance: MSTP memungkinkan adanya multiple instance dari spanning tree dalam satu jaringan. Hal ini berguna untuk segmentasi jaringan dan meningkatkan fleksibilitas.
- VLAN: MSTP dapat diintegrasikan dengan VLAN untuk menciptakan pohon spanning yang terpisah untuk setiap VLAN.
- Kompleksitas: MSTP memiliki konfigurasi yang lebih kompleks dibandingkan dengan STP dan RSTP.
Multi-Protocol Label Switching (MPLS)
MPLS adalah teknologi jaringan yang digunakan untuk mempercepat lalu lintas jaringan dengan membuat jalur tetap (label-switched paths) berdasarkan label yang ditambahkan pada paket data.
Cara Kerja MPLS
Penandaan Paket Data:
Dalam jaringan MPLS, perangkat jaringan yang disebut Label Switching Router (LSR) menambahkan label ke paket data yang masuk ke jaringan.
Label berisi instruksi tentang bagaimana paket harus diteruskan melalui jaringan.Label Switching:
LSR menggunakan label pada paket data untuk menentukan jalur yang harus diambil paket tersebut.
LSR tidak perlu memproses header IP lengkap dari paket tersebut, yang dapat meningkatkan kinerja.Label Switched Paths (LSP):
Jalur yang diambil oleh paket data dalam jaringan MPLS disebut Label Switched Path (LSP).
LSP ditentukan sebelumnya oleh administrator jaringan dan dapat dioptimalkan untuk lalu lintas tertentu.
Keuntungan MPLS
Kinerja yang lebih baik:
MPLS dapat meningkatkan kinerja jaringan dengan mengurangi waktu yang diperlukan untuk memproses paket data.Skalabilitas yang lebih baik:
MPLS lebih skalabel daripada routing IP tradisional, sehingga lebih cocok untuk jaringan yang besar dan kompleks.Dukungan untuk QoS:
MPLS dapat digunakan untuk menerapkan Quality of Service (QoS) untuk memprioritaskan lalu lintas tertentu.
Kesimpulan
STP dan MPLS adalah protokol jaringan yang penting yang digunakan untuk tujuan yang berbeda. STP digunakan untuk mencegah loop dalam jaringan switch, sedangkan MPLS digunakan untuk meningkatkan kinerja dan skalabilitas routing IP.
Referensi
https://www.gramedia.com/literasi/switch/#Pengertian_Switch
https://sis.binus.ac.id/2023/07/03/intermediate-devices-switch-it-infrastructure-material-series
https://en.wikipedia.org/wiki/MAC_address
https://id.wikipedia.org/wiki/Virtual_LAN
https://pasla.jambiprov.go.id/vlan-adalah-pengertian-fungsi-jenis-dan-keunggulannya
0 komentar:
Posting Komentar