macan guling: Cisco Fundamental : Frame pada Berbagai Protokol Layer 2

Ethernet Secara Umum

Ethernet adalah teknologi jaringan yang dinyatakan pada IEEE 802.2 dan 802.3. Protokol Ethernet mendefinisikan fungsi pada layer 2 dan layer 1 OSI. Umum digunakan pada LAN dari kecepatan 10-10000 Mbps.

Ethernet menyediakan layanan koneksi unacknowledged (tanpa tanda terima) pada media shared dengan metode CSMA / CD (Carrier Sense Multiple Acess with Collision Detection). Karena media shared, maka sebuah frame Ethernet harus memiliki identifikasi berupa alamat node. Alamat node yang digunakan adalah alamat MAC dalam 48 bit biner yang sering dituliskan dalam heksadesimal. Ethernet saat ini pada LAN umumnya menggunakan kabel UTP cat 5 atau cat 6 dengan 4 pasang kawat. Terdapat 2 standar pemasangan, pada gambar di bawah adalah standar EIA/TIA T568A.

Terdapat 2 standar pemasangan, pada gambar di bawah adalah standar EIA/TIA T568B.

Frame pada Ethernet

Ethernet adalah protokol layer 2 yang umum digunakan pada LAN, gambar di atas menunjukkan struktur frame.

Struktur Frame Ethernet

Preamble : digunakan untuk sinkronisasi, memiliki delimiter penanda akhir dari timing.
Destination dan Source : 48 bit biner alamat MAC address.
Type : informasi protokol layer 3 yang dibawa.
Data : berisi PDU layer 3 yang dibawa (umumnya IPv4). Frame Check Sequence : informasi untuk melakukan error check.

PPP Secara Umum

Point to Point Protocol (PPP) adalah protokol yang digunakan untuk mengirim frame antara dua node. Tidak seperti protokol Data Link lain yang diatur oleh organisasi rekayasa kelistrikan, standar ini dinyatakan dengan RFC. Dikembangkan sebagai protokol WAN dan tetap menjadi pilihan protokol pertama untuk implementasi koneksi serial WAN. Protokol ini dapat digunakan pada berbagai media:

Twisted pair (UTP, STP)
Fiber optic
Satellite
Virtual connection

PPP menggunakan arsitektur layer, untuk mengakomodasi berbagai jenis media, PPP akan membuat koneksi logic yang disebut session antara dua node. PPP session menyembunyikan media fisik dari protokol PPP bagian atas. PPP session berfungsi juga untuk melakukan otentifikasi, kompresi dan multilink (menggunakan koneksi fisik yang lebih dari satu). PPP juga dapat dikombinasikan dengan protokol lain, seperti PPPoE (PPP over Ethernet).

Frame pada PPP

Flag : satu byte yang mengindikasikan awal frame (01111110).
Address : satu byte untuk alamat broadcast PPP (ingat hanya 2 node, sehingga tidak dibutuhkan alamat unik).
Control : satu byte untuk menandakan frame dikirim secara unsequence (tidak berurut untuk sebuah data) nilainya 00000011.
Data : berisi PDU layer di atasnya.
FCS : berisi informasi untuk cek error.

WiFi Secara Umum

802.11 adalah ekstensi dari standar umum 802. Menggunakan LLC yang sama dengan 802.2 dan pengalamatan 48 bit. Namun, ada banyak perbedaan pada sublayer MAC dan physical layer, hal ini diakibatkan karena koneksi fisik yang terdefinisi pasti tidak dimiliki RF (Radio Frequency). Faktor eksternal dapat mempengaruhi proses transfer antar data, sehingga diperlukan kontrol tambahan. Standar ini memiliki nama resmi WirelessMan saat pertama kali dikembangkan. Merupakan sistem contention-based menggunakan Carrier Sense Multiple Access / Collision Avoidance (CSMA/CA). CSMA/CA menspesifikasikan prosedur random backoff untuk semua node yang sedang menunggu untuk transmit. Secara statistic, membuat node back off secara random akan mengurangi kemungkinan tabrakan.

Other services supported by 802.11 are authentication, association (connectivity to a wireless device), and privacy (encryption). Protokol ini juga menggunakan Data Link acknowledgements untuk mengkonfirmasikan pengiriman yang sukses antar node. Jika node pengirim tidak mendeteksi frame acknowledgement (karena corrupt data asli atau ack itu sendiri) dari node penerima, maka frame akan dikirim ulang. Selain fungsi ack, protokol ini juga mendukung otentifikasi, asosiasi (hubungan antar wireless device) dan privasi (enkripsi).

Frame pada Wireless

Protokol version

Dua bit biner bernilai 00, yang menandakan ini adalah 802.11
Kombinasi nilai lain direserved untuk masa depan

Type dan subtype

Mengidentifikasi tipe WLAN frame. Control, data dan management.

To DS

Bernilai 1 untuk mengindikasikan data frame ditujukan untuk sistem distribusi. (dengan akses point atau dengan model WBS (Wireless Distribution System) (http://en.wikipedia.org/wiki/Wireless_distribution_system)
Pada jaringan IBSS (Independent Basic Service Set) nilainya selalu nol à contohnya jaringan wireless Ad-hoc antar dua node.

From DS

Fungsinya sama dengan ToDs, bedanya ialah ini menandakan frame berasal dari sistem Distribusi ke client.

More fragments

Bernilai 1 jika sebuah paket dipecah menjadi beberapa fragment (ingat tentang Fragment offset pada IPv4?)

Retry

Bernilai 1 jika frame tersebut adalah sebuah frame resent.

Power Management

Bit ini mengindikasikan status power management node pengirim setelah penyelesaian pertukaran frame.
Frame dari access point selalu bernilai nol.

More Data

Bernilai 1 untuk mengindikasikan bahwa access point masih memiliki frame untuk node penerima (agar node penerima tidak masuk dalam power save state, dan siap menerima kiriman frame berikutnya).

WEP

Diubah setelah frame selesai diproses, bernilai 1 setelah sebuah frame berhasil didekripsi atau frame tersebut tidak dienkripsi.

Order

Bit ini hanya bernilai satu jika model pengiriman “strict ordering” (dengan ukuran yang teratur) digunakan.
Pengiriman dengan model ini mengakibatkan penalty performansi jaringan.

Duration / ID Field

Tergantung tipe frame, dapat merepresentasikan waktu dalam microsecond untuk mengirim frame. Dapat pula berisi association identity (AID) node pengirim.

Destination Address (DA)

MAC address node penerima (bukan MAC access point, namun bisa berupa MAC wireless router).

Source Address (SA)

MAC address node pembuat frame

Receiver Address (RA)

MAC address node berikut terdekat dalam perjalanan frame (dapat berupa MAC wireless router atau access point).

Transmitter Address (TA)

MAC address yang mengindikasikan perangkat wireless yang mentransmisikan frame tersebut.
Bernilai sama dengan SA jika frame dalam perjalanan dari host pengirim ke access point.

Fragment Number