Digital information travels through fiber optic cables through the network and data servers behind glass panels in the server room of the data center.
Digital information travels through fiber optic cables through the network and data servers behind glass panels in the server room of the data center.

Physical Layer

Pengertian Physical Layer

Lapisan ini berhubungan dengan masalah listrik, prosedural, mengaktifkan, menjaga, dan menonaktifkan hubungan fisik. Lapisan ini juga berhubungan dengan tingkatan karakter voltase, waktu perubahan voltase, jarak maksimal transmisi, konektor fisik, dan hal-hal lain yang berhubungan dengan fisik.

Perangkat yang beroperasi di layer ini adalah hub, repeater, network adapter/network interface card, dan host bus adapter (di gunakan di storage area network).

Physical Layer
Physical Layer
Protocol Data Unit
Protocol Data Unit

Gambar Protocol Data Unit menunjukkan proses perubahan data saat melalui lapisan-lapisan OSI, dimana setiap lapisan memiliki PDU-nya masing-masing. PDU atau Prorocol Data Unit adalah struktur data pada suatu lapisan OSI, sebagai contoh PDU untuk layer 1 adalah bits, PDU untuk layer 3 adalah packet.

Fungsi Layer physical (Layer 1)

  • Memindahkan bit antar devices
  • Spesifikasinya berupa voltase, wire, speed, pin pada kabel
  • Mengirim bit dan menerima bit
  • Berkomunikasi langsung dengan jenis media transmisi
  • Representasi bit ini tergantung dari media dan protocol yang di gunakan
    • Menggunakan frekuensi radio
    • State transition = perubahan tegangan listrik dari rendah ke tinggi dan sebaliknya
  • Menentukan kebutuhan listrik, mekanis, prosedural dan fungsional, mempertahankan dan menonaktifkan hubungan fisik antarsistem.

Media

Dalam menyusun sebuah jaringan di perlukan media-media dalam menunjang prosesnya. Berikut akan di jelaskan beberapa media yang di butuhkan untuk menghubungkan komputerkomputer atau membuat sebuah jaringan.

Kabel

Kabel adalah media yang berfungsi untuk mentransfer data dalam bentuk biner. Berikut akan di jelaskan beberapa kabel yang umum di pakai dalam dunia jaringan.

UTP (Unshielded Twisted Pair)

Kabel UTP
Kabel UTP

Kabel UTP adalah kabel yang paling umum di gunakan pada sebuah LAN karena harganya paling murah di antara yang lain, dan sangat mudah dalam instalasi. Pada kabel ini terdiri dari 4 pasang kabel yang di lilit. Tujuan mengapa di lilit adalah
terjadinya penghilangan medan magnet yang mengganggu aliran data.

READ ALSO:  Dasar Networking dan Model-model Referensi

Konektor kabel yang di gunakan adalah RJ-45. Kecepatan transfer data adalah berkisar antara 10-100 Mbps. Panjang kabel maksimum adalah 100 m, jika sebuah jaringan kabel UTP melebihi jarak maksimal maka akan terjadi pelemahan signal data sehingga menyebabkan data tersebut rusak.

STP (Shielded Twisted Pair)

Kabel STP
Kabel STP

STP hampir sama dengan UTP tetapi dia memiliki harga yang lebih mahal di banding UTP sebab terdapat beberapa komponen pelindung yang tidak di miliki oleh UTP. Komponen pelindung ini berfungsi sebagai pelindung kabel dari medan magnet yang mengganggu atau gangguan fisik lainnya.

Untuk kecepatan transmisi dan panjang kabel maksimal sama dengan UTP. Hanya saja STP memiliki konektor yang berbeda yaitu STP connector. STP sudah jarang sekali di pakai sebab jika di bandingkan dengan UTP , STP lebih mahal dan kehandalannya tidak terlalu jauh dengan UTP.

Coaxial

Coaxial Cable
Coaxial Cable

Kabel coax lebih unggul dari kedua kabel di atas dari sisi jarak. Jarak yang dapat di tempuh adalah 500 m. Tetapi memiliki harga yang lebih mahal. Untuyk kecepatan transmisi kabel coax memiliki kecepatan transmisi yang sama dengan UTP dan STP yaitu 10-100 Mbps. Konektor yang di gunakan adalah BNC.

Fiber Optic

Kabel Fiber Optic
Kabel Fiber Optic

Fiber optic adalah yang paling hebat dari kabel-kabel yang lain. Memiliki kecepatan lebih dari 100 Mbps bahkan sampai Giga bps. Panjang maksimum bisa melebihi 3 Kilometer. Satu satunya kelemahan adalah harga yang mahal.

NIC (Network Interface Card)

NIC
NIC

Berikutnya, NIC adalah hal yang paling penting pada sebuah jaringan. NIC merupakan sebuah kartu yang di masukkan ke dalam komputer. Fungsi utama NIC adalah membuat frame dan meneruskan signal biner keluar komputer dan meneruskannya ke kabel jaringan. NIC adalah alat yang menentukan apakah frame yang di pakai adalah ethernet , token ring atau yang lainnya.

Hub

Hub adalah alat distribusi pada sebuah jaringan dan di pakai dalam membuat topologi star. Ide membuat Hub berawal dari munculnya alat yang bernama repeater. Repeater burfungsi sebagai penguat signal transfer kabel yang terdiri dari dua port yaitu port masuk atau keluar. Dengan repeater maka sebuah kabel UTP dapat melebihi jarak 100 m yaitu dengan mamasang repeater setiap kelipatan jarak 100 m. Kemudian muncullah ide untuk membuat multiport repater yaitu repeater dengan banyak port.

READ ALSO:  Sejarah Lengkap Sistem Operasi

Dengan kemampuan ini maka di mungkinkan untuk komputer menghubungkan dirinya dengan komputer lain hanya dengan sebuah kabel yang terhubung ke multiport repeater tersebut dan menciptakan sebuah topologi star. Multiport repeater inilah yang di namakan dengan Hub. Cara kerja hub : jika sebuah data masuk pada sebuah port hub maka data tersebut akan di teruskan ke semua port secara broadcast. Bayangkan betapa tidak efisiennya cara hub bekerja.

Switch

Switch hampir sama dengan hub bahkan jika kita lihat secara kasat mata maka bentuknyapun tidak jauh berbeda. Fungsinya juga sama dengan hub yaitu sebagai media distributor. Tetapi ada sebuah hal yang membuat switch lebih ajaib di bandingkan hub, yaitu cara kerjanya yang efisien. Ide membuat switch berawal dari munculnya alat yang bernama bridge. Bridge hampir sama dengan repeater yang hanya memiliki 2 buah port tetapi bridge lebih pintar dari repeater.

Bridge memiliki fungsi filter berdasarkan MAC address. Setelah itu terciptalah switch yang merupakan multiport bridge. Jadi pada switch jika sebuah data masuk pada sebuah port switch maka dia akan melihat pengenal yang di sebut dengan frame. Setelah itu dia akan mengecek alamat tujuan, kemudian dia meneruskan data tersebut hanya pada port tujuan sehingga alur data bisa lebih effisien.

Data Rate dan Bandwidth

Berikut ini akan di jelaskan perbedaan data rate dengan bandwidth

Data Rate

  • Data : Bahan, data, keterangan, catatan, fakta. Fakta, atau bagian dari fakta yang mengandung arti.
  • Rate : Tarif dasar, ukuran, kapasitas, kecepatan.

Sehingga Data Rate dapat di artikan sebagai besarnya kapasistas transfer data dalam komunikasi data digital, biasanya di nyatakan dalam bps atau bit per second.

Bandwidth

Besaran yang menunjukkan seberapa banyak data yang dapat di lewatkan dalam koneksi melalui sebuah network/jaringan.

READ ALSO:  Macam-Macam Perangkat pada Jaringan Komputer

Di bawah ini arus informasi memperlihatkan dua analogi yang mungkin membuatnya lebih mudah untuk memvisualisasikan bandwidth pada jaringan. Karena, baik air dan lalu lintas di katakan mengalir.

Perhatikan analogi berikut:

Bandwidth adalah seperti lebar pipa.

Collection of metal pipes Free Vector
Collection of metal pipes Free Vector

Bandwidth adalah seperti jumlah jalur di jalan raya.

Jalan raya dengan 1 jalur dan 2 jalur
Jalan raya dengan 1 jalur dan 2 jalur

Samakah Bandwidth dengan kecepatan?
Jawabannya: Bandwidth dengan kecepatan itu berbeda.

Mari kita lihat sebagai berikut. Informasi di alirkan melalui berbagai media. Misalnya kita pilih kabel sebagai media. Sehingga informasi di alirkan melalui kabel tersebut. Karena informasi bisa di alirkan melalui kabel, kita bisa mengasumsikan kabel ini sebagai pipa tempat informasi di salurkan.

Bandwidth seperti di ungkapkan di atas adalah kemampuan maksimum dari pipa untuk mengalirkan data dalam waktu satu detik. Sedangkan kecepatan, adalah jarak yang di tempuh dari suatu satuan waktu, misalnya dalam satu detik. Misalnya server kita terhubung melalui kabel telepon menghubungkan modem ke Internet Service Provider (ISP) dengan bandwidth 56 kbps. Semakin lebar bandwidth yang ada tentu data yang di lewatkan akan semakin besar.

Saluran ini di bagi menjadi dua, Narrowband (jalur sempit) dan Wideband (jalur lebar). Dalam sistem digital, ukuran dasar dari banwidth adalah bits per second (bps).

Unit of BandwidthAbbreviationEquivalence
Bits per secondbps1 bps = fundamental unit of bandwidth
Kilobits per secondKbps1 Kbps = 1,000 bps = 103 bps
Megabits per secondMbps1 Mbps = 1,000,000 = 106 bps
Gigabits per secondGbps1 Gbps = 1,000,000,000 = 109 bps
Terabit per secondTbps1 Tbps = 1,000,000,000,000 =  1012 bps
Tabel unit bandwidth

Maksimum bandwidth dan limit jarak

Typical MediaMaximum Theoretical BandwidthMaximum Theoretical Distance
50-Ohm Coaxial Cable
(10BASE2 Ethernet; Thinnet)
10 Mbps185 m
50-Ohm Coaxial Cable
(10BASE5 Ethernet; Thinnet)
10 Mbps500 m
Category 5 Unshielded Twisted Pair (UTP)
(10BASE-T Ethernet)
10 Mbps100 m
Category 5 Unshielded Twisted Pair (UTP)
(100BASE-TX Ethernet)
100 Mpbs100 m
Category 5 Unshielded Twisted Pair (UTP)
(1000BASE-T Ethernet)
1000 Mpbs100 m
Multimode Optical Fiber
(62.5/125mm) (100BASE-FX Ethernet)
100 Mpbs2000 m
Multimode Optical Fiber
(62.5/125mm) (1000BASE-SX Ethernet)
1000 Mbps220 m
Multimode Optical Fiber
(50/125mm) (1000BASE-SX Ethernet)
1000 Mbps550 m
Tabel Maksimum bandwidth dan limit jarak

Akhir Kata

Itulah informasi “Physical Layer” yang dapat admin infosolution.biz sampaikan. Semoga bermanfaat.

Jika Anda menyukai artikel ini, jangan lupa klik lonceng yang ada di kanan bawah ya untuk mengetaui informasi terupdate dari kami. Dan ikuti juga fans page facebook , chanel youtube dan instagram kami. Selain itu, kami juga memiliki kumpulan source code di GitHub. Terima Kasih

Gallery for Physical Layer

Gravatar Image
infosolution.biz adalah tempat belajar blogger pemula dan profesional. Kamu bisa menemukan kami di sosial media berikut Facebook | Youtube | Instagram. Ingin bekerja sama dengan kami, silahkan hubungi kami.

Leave a Reply

Your email address will not be published.