Asynchronous Transfer Mode

atau Mode Transfer Asinkron (disingkat ATM) adalah nama sebuah jaringan khusus. ATM merupakan sebuah teknologi lapisan 2, yang dapat digunakan oleh siapa saja, namun sekaligus merupakan sebuah jaringan publik sebagaimana halnya Internet, dengan sistem pengalamatan yang dikelola secara rapi, sehingga setiap perangkat di dalam jaringan dapat memiliki sebuah identitas yang unik. ^[1]

Mengenal Asynchronous Transfer Mode

Asynchronous Transfer Mode merupakan standar internasional untuk cell relay di mana multiple tipe layanan (semisal suara digital / voice, video, atau data) disampaikan dalam fixed length (53-byte) cells.^[2] Fixed-length cells memungkinkan proses sel (cell) berlangsung dalam perangkat keras (hardware), dengan demikian akan mereduksi keterlambatan transmit.^[2] ATM dirancang untuk transmisi media berkecepatan tinggi seperti E3, SONET, dan T3.^[2]
Pada ATM seluruh informasi yang akan ditransfer akan dibagi menjadi slot-slot dengan ukuran tetap yang disebut sel. Ukuran sel pada ATM adalah 53 oktet (1 oktet =8 bits) yang terdiri dari :^[3]

• 48 oktet untuk field informasi, dan
• 5 oktet untuk header.

Sebagai teknologi yang dipilih oleh International Telecommunication Union (ITU, sebelumnya CCITT) untuk ISDN jalur lebar (broadband), protokol komunikasi ini juga dispesifikasikan oleh ATM Forum untuk transmisi 155 Mbps pada layer data link menggunakan kabel twisted pair dan aplikasi dalam pengkabelan fiber optik dalam versi yang terakselerasi dari Asynchronous Time Division Multiplexing (ATDM) untuk membawa banyak aliran informasi melalui sebuah kanal komunikasi.^[4]
ATM berbeda dalam beberapa hal dari teknologi data link lain yang lebih umum seperti Ethernet.^[4] Sebagai contoh, ATM tidak melibatkan routing. Komponen perangkat keras yang disebut ATM Switch membentuk koneksi point to point antara kedua ujung transmisi, dan data mengalir langsung dari sumber ke tujuan.^[4] ATM tidak menggunakan paket dengan panjang yang berubah-ubah, tetapi menggunakan sel berukuran tetap.^[4]
Kinerja ATM diekspresikan dalam bentuk tingkatan OC (Optical Carrier), dan ditulis sebagai "OC-xxx".^[4] Tingkatan kinerja setinggi 10 Gbps (OC-192) secara teknis bisa dicapai dalam ATM. OC-3 (155 Mbps) dan OC-12 (622 Mbps) adalah tingkatan kinerja yang lebih umum untuk ATM.^[4] ATM dirancang untuk mendukung pengelolaan pita lebar (bandwidth) yang lebih mudah. Tanpa adanya routing dan dengan sel berukuran tetap, pengguna dapat dengan mudah memonitor dan mengendalikan pita lebar (bandwidth) ATM dibandingkan dengan Ethernet.^[4]

Karakakteristik

Teknologi ATM menawarkan dua karakteristik yang memperbaiki tingkat kecepatan transfer data.^[5] Pertama, besarnya paket yang dikomunikasikan menjadi lebih kecil jika dibandingkan dengan protokol-protokol untuk sistem telepon, sehingga memungkinkan paket-paket dari pengguna yang berbeda yang melewati jaringan pada waktu yang bersamaan dapat dikelompokkan secara merata.^[5] Karakteristik ATM yang kedua adalah mengingkatnya kecepatan, dari 25 hingga 155 Mbps.^[5] Bahkan, peralatan ATM dapat menggabungkan 16 saluran menajadi satu untuk menghasilkan kecepatan transfer hampir sebesar 2,5 juta bit per detik.^[5]

Circuit Switching

Dalam dunia telekomunikasi, jaringan circuit switching adalah jaringan yang mengalokasikan sebuah sirkuit (atau kanal) yang dedicated di antara nodes dan terminal untuk digunakan pengguna untuk berkomunikasi. Sirkuit yang dedicated tidak dapat digunakan oleh penelepon lain sampai sirkuit itu dilepaskan, dan koneksi baru bisa disusun. Bahkan jika tidak ada komunikasi berlangsung pada sebuah sirkuit yang dedicated, kanal tersebut tetap tidak dapat digunakan oleh pengguna lain. Kanal yang dapat dipakai untuk hubungan telepon baru disebut sebagai kanal yang idle.
Untuk call setup dan pengendalian (dan keperluan administratif lainnya) dapat digunakan sebuah kanal pensinyalan yang dedicated dari node terakhir ke jaringan. ISDN adalah salah satu layanan yang menggunakan sebuah kanal pensinyalan terpisah. Plain Old Telephone Service (POTS) tidak memakai pendekatan ini.
Sebuah metoda untuk membangun, memonitor perkembangan, dan menutup sebuah koneksi adalah dengan memanfaatkan sebuah kanal terpisah untuk keperluan pengontrolan, misalnya untuk links antar telephone exchanges yang menggunakan CCS7 untuk komunikasi call setup dan informasi kontrol dan menggunakan TDM untuk transportasi data di sirkuit tersebut.
Sistem telepon zaman dahulu merupakan contoh penggunaan circuit switching. Pelanggan meminta operator untuk menghubungkan mereka dengan pelanggan lain, yang mungkin berada pada yang sama, atau melalui sebuah inter-exchange link dan operator lain. Dimanapun posisi para pelanggan ini, tetap terbentuk sebuah koneksi antar telepon kedua pelanggan selama hubungan telepon berlangsung. Kawat tembaga yang sedang digunakan untuk koneksi ini tidak dapat digunakan untuk hubungan telepon lain, walaupun para pelanggan ini tidak sedang berbicara dan jalur ini dalam kondisi tidak digunakan (silent).
Akhir-akhir ini sudah dapat dilakukan multiplexing terhadap berbagai koneksi yang terdapat pada sebuah konduktor, namun demikian tetap saja setiap kanal pada link yang mengalami multiplexing selalu berada pada salah satu dari dua kondisi ini : dedicated pada sebuah koneksi telepon, atau dalam keadaan idle. Circuit switching mungkin relatif tidak efisien karena kapasitas jaringan bisa dihabiskan pada koneksi yang sudah dibuat tapi tidak terus digunakan (walaupun hanya sebentar). Di sisi lain, keuntungannya adalah cepatnya membuat koneksi baru, dan koneksi ini bisa digunakan dengan leluasa selama dibutuhkan.
Pendekatan lain adalah packet switching yang membagi data yang akan dikirimkan (misalnya, suara digital atau data komputer) menjadi kepingan-kepingan yang disebut paket, yang lalu dikirimkan melewati sebuah shared network. Jaringan packet switching tidak membutuhkan sebuah sirkuit khusus untuk melakukan koneksi. Dengan pendekatan ini banyak pasangan node dapat melakukan komunikasi yang hampir simultan pada kanal yang sama. Dengan tiadanya koneksi yang dedicated, masing-masing paket yang diberikan dilengkapi dengan alamat tujuan sehingga jaringan dapat mengirimkan paket tersebut ke tujuan yang diinginkan.

Pengertian Packet Switching

Packet Switching Merupakan pengembangan dari Circuit Switching merupakan jaringan telekomunikasi yang awalnya digunakan untuk komunikasi suara seperti telephone. Dengan perkembangan komunikasi data circuit switching mulai melakukan transmisi bukan hanya suara tetapi juga data. Pada koneksi suara circuit switching bekerja baik karena sebagian waktu dipakai untuk satu pihak, seperti halnya telephone antara dua orang yang bergantian berbicara. Akan tetapi pada koneksi maupun komunikasi data waktu yang dipakai terbuang, misal koneksi dari satu host ke server akan banyak waktu nya idle. Sehingga circuit switching kurang efisien diterapkan pada komunikasi data.

Packet Switching merupakan suatu teknik komunikasi data yang terjadi pada Protocol WAN dimana data ditranmisikan kedalam paket-paket data dan apabila terdapat suatu data atau message panjang dan melebihi kapastitas transmisi akan dipotong menjadi barisan-barisan paket yang kecil. Setiap paket untuk dikirim terdiri dari data user dan info control. Info control sendiri merupakan suatu info pada paket data dan berisi alamat tujuan dimana paket tersebut dapat ditransfer melalui jaringan untuk mencapai tujuan.

Pada packet switching packet data akan dikonfersi kebentuk data rate yang mana dua buah station berbeda data rate nya dapat saling berhubungan dan tukar informasi. Apabila traffic suatu jaringan mulai padat akan dilakukan pemblokan pada packet/call yang akan diterima, hal ini dilakukan melihat kondisi beban traffic jaringan lagi padat dan jika traffic mulai menurun maka call akan diijinkan masuk. Untuk packet switched network packet diijinkan masuk tetapi delay delivery akan bertambah sesuai banyaknya packet yang masuk. Untuk delay waktu akan diprioritaskan pada packet yang pertama kali diterima dan selanjutnya. Berbeda untuk circuit switching koneksi packet data harus dengan data rate yang konstan artinya setiap perangkat yang terhubung dengan perangkat lain mengirimkan rate data yang sama. Dan hal ini yang membatasi koneksi suatu host dengan workstation.

Frame Relay

Pengantar Frame Relay
Frame Relay adalah protokol WAN yang beroperasi pada layer pertama dan kedua dari model OSI, dan dapat diimplementasikan pada beberapa jenis interface jaringan. Frame relay adalah teknologi komunikasi berkecepatan tinggi yang telah digunakan pada ribuan jaringan di seluruh dunia untuk menghubungkan LAN, SNA, Internet dan bahkan aplikasi suara/voice.
Frame relay adalah cara mengirimkan informasi melalui wide area network (WAN) yang membagi informasi menjadi frame atau paket. Masing-masing frame mempunyai alamat yang digunakan oleh jaringan untuk menentukan tujuan. Frame-frame akan melewati switch dalam jaringan frame relay dan dikirimkan melalui “virtual circuit” sampai tujuan.
Fitur Frame Relay
Beberapa fitur frame relay adalah sebagai berikut:

1. Kecepatan tinggi
2. Bandwidth Dinamik
3. Performansi yang baik/ Good Performance
4. Overhead yang rendah dan kehandalah tinggi (High Reliability)

Perangkat Frame Relay
Sebuah jaringan frame relay terdiri dari “endpoint” (PC, server, komputer host), perangkat akses frame relay (bridge, router, host, frame relay access device/FRAD) dan perangkat jaringan (packet switch, router, multiplexer T1/E1). Perangkat-perangkat tersebut dibagi menjadi dua kategori yang berbeda:

• DTE: Data Terminating Equipment

DTE adalah node, biasanya milik end-user dan perangkat internetworking. Perangkat DTE ini mencakup “endpoint” dan perangkat akses pada jaringan Frame Relay. DTE yang memulai suatu pertukaran informasi.

• DCE: Data Communication Equipment

DCE adalah perangkat “internetworking” pengontrol “carrier”. Perangkat-perangkat ini juga mencakup perangkat akses, teatpi terpusat di sekitar perangkat jaringan. DCE merespon pertukaran informasi yang dimulai oleh perangkat DTE.

Virtual Circuit (VC) Frame Relay
Pengantar Virtual Circuit (VC)
Suatu jaringan frame relay sering digambarkan sebagai awan frame relay (frame relay cloud), karena jaringan frame relay network bukan terdiri dari satu koneksi fisik antara “endpoint” dengan lainnya, melainkan jalur/path logika yang telah didefinisikan dalam jaringan. Jalur ini didasarkan pada konsep virtual circuit (VC). VC adalah dua-arah (two-way), jalur data yang didefinisikan secara software antara dua port yang membentuk saluran khusur (private line) untuk pertukaran informasi dalam jaringan.Terdapat dua tipe virtual circuit (VC):

• Switched Virtual Circuit (SVC)
• Permanent Virtual Circuit (PVC)

Switched Virtual Circuit (SVC)
Switched Virtual Circuits (SVC), adalah koneksi sementara yang digunakan ketika terjadi transfer data antar perangkat DTE melewati jaringan Frame Relay. Terdapat empat status pada sebuah SVC:

Empat status pada SVC :

1. Call setup
2. Data transfer
3. Idling
4. Call termination

Status SVC
Call Setup

Call Setup: Dalam status awal memulai komunikasi, virtual circuit (vc) antar dua perangkat DTE Frame Relay terbentuk.
Data Transfer

Data Transfer: Kemudian, data ditransfer antar perangkat DTE melalui virtual circuit (vc).
Idling

Idling: Pada kondisi “idling”, koneksi masih ada dan terbuka, tetapi transfer data telah berhenti.
Call Termination

Call Termination: Setelah koneksi “idle” untuk beberapa perioda waktu tertentu, koneksi antar dua DTE akan diputus.
Permanent Virtual Circuit (PVC)

PVC adalah jalur/path tetap, oleh karena itu tidak dibentuk berdasarkan permintaan atau berdasarkan “call-by-call”. Walaupun jalur aktual melalui jaringan berdasarkan variasi waktu ke waktu (TDM) tetapi “circuit” dari awal ke tujuan tidak akan berubah. PVC adalah koneksi permanen terus menerus seperti “dedicated point-to-point circuit”.
Perbandingan PVC vs SVC
PVC lebih populer karena menyediakan alternatif yang lebih murah dibandingkan “leased line”. Berbeda dengan SVC, PVC tidak pernah putus (disconnect), oleh karena itu, tidak pernah terdapat status “call setup” dan “termination”. Hanya terdapat 2 status :

• Data transfer
• Idling

Format Frame “Frame Relay”
Struktur Frame
Dalam sebuah frame Frame Relay, paket data user tidak berubah, Frame Relay menambahkan header dua-byte pada paket. Struktur frame adalah sebagai berikut:

• Flags - menandakan awal dan akhir sebuah frame
• Address - terdiri dari DCLI (data link connection identifier), Extended Address (EA), C/R, dan “Congestion control information”

• DLCI Value - menunjukkan nilai dari “data link connection identifier”. Terdiri dari 10 bit pertama dari “Address field”/alamat.
• Extended Address (EA) - menunjukkan panjang dari “Address field”, yang panjangnya 2 bytes.
• C/R - Bit yang mengikuti byte DLCI dalam “Address field”. Bit C/R tidak didefinisikan saat ini.
• Congestion Control - Tiga bit yang mengontrol mekanisme pemberitahuan antrian (congestion) Frame Relay.

• Data - terdiri dari data ter-encapsulasi dari “upper layer” yang panjangnya bervariasi.
• FCS - (Frame Check Sequence) terdiri dari informasi untuk meyakinkan keutuhan frame.

Pendeteksi Error pada Frame Relay
Frame Relay menerapkan pendeteksi “error” pada saluran transmisi, tetapi Frame Relay tidak memperbaiki “error”. Jika terdeteksi sebuah “error”, frame akan dibuang (discarded) dari saluran transmisi. Proses seperti ini disebut :
Cyclic redundancy check (CRC)
Cyclic redundancy check (CRC) adalah sebuah skema “error-checking” yang mendeteksi dan membuang data yang rusak (corrupted). Fungsi yang memperbaiki error (Error-correction) (seperti pengiriman kembali/retransmission data) diserahkan pada protokol layer yang lebih tinggi (higher-layer).
Implementasi Frame Relay
Frame Relay dapat digunakan untuk jaringan publik dan jaringan “private” perusahaan atau organisasi.
Jaringan Publik
Pada jaringan publik Frame Relay, “Frame Relay switching equipment” (DCE) berlokasi di kantor pusat (central) perusahaan penyedia jaringan telekomunikasi. Pelanggan hanya membayar biaya berdasarkan pemakain jaringan, dan tidak dibebani administrasi dan pemeliharan perangkat jaringan Frame Relay.
Jaringan “Private”
Pada jaringan “private” Frame Relay, administrasi dan pemeliharaan jaringan adalah tanggungjawab perusahaan (private company). Trafik Frame Relay diteruskan melalui “interface” Frame Relay pada jaringan data. Trafik “Non-Frame Relay” diteruskan ke jasa atau aplikasi yang sesuai (seperti “private branch exchange” [PBX] untuk jasa telepon atau untuk aplikasi “video-teleconferencing”).