STANDARD IEEE 802 (ETHERNET/802.3)

A.       SEJARAH STANDARISASI IEEE 802

Jaringan Wireless Local Area Network yang distandarisasi oleh IEEE (International of Electrical and Elctronic Engeeners) dengan penomoran 802.  Sejarah penamaan standarisasi 802 bermula pada saat IEEE mempunyai subkomite yang bekerja untuk melakukan standarisasi jaringan baik lokal maupun metropolitan. Dan mereka bertemu untuk melakukan standarisasi bulan febuari 1980, disinilah nama standarisasi diambil “80” diambil tahun dan “2” diambil bulan febuari mereka mengadakan pertemuan .
            Standarisasi tersebut berguna untuk dijadikan pedoman bagi vendor-vendor yang akan membuat perangkat elektronik, komunikasi maupun perangkat jaringan  komputer. Dengan menggunakan standar yang sama, diharapkan perangkat dari vendor (pabrikan) yang berbeda dapat bekerja sama satu sama lainnya.
Berikut ini beberapa standarisasi yang paling penting yang telah dibuat oleh IEEE :

802.1    Higher Layer LAN Protocols
802.2    Logical Link Control
802.3    Ethernet
802.4    Token Bus
802.5    Token Ring
802.6    Metropolitan Area Network
802.7    Broadband TAG
802.8    Fiber optic TAG
802.9    Isochronous LAN
802.10  LAN/MAN Security
802.11  Wireless LAN
802.12  Demand Priority Access Method
802.13  Unlucky Number
802.14  Cable Modem
802.15  Wireless Personal Area Network

802.16  Broadcast Wireless Access
802.17  Resilient Packet Ring

Untuk sistem Ethernet, standarisasinya dinyatakan dalam 802.1, 802.2 dan 802.3. Standarisasi 802.1 menjelaskan management dan fungsi-fungsi tambahan dari teknologi Ethernet itu sendiri. Ini meliputi Spanning Tree Process, Ethernet Bridging, Virtual LAN (VLAN) dan lain-lain. Adapun standarisasi 802.2 menjelaskan tentang  fungsi dari Logical Link Control (LLC), dimana LLC tersebut hanya digunakan pada Ethernet 802.3 yang memungkinkan Ethernet bekerja dengan conncetion-oriented mode ataupun connection-less mode. Sedangkan standarisasi 802.3 itu sendiri menjelaskan standard  untuk physical layer dari Ethernet beserta akses ke media jaringan, dimana physical layer dan media access tersebut dikendalikan dengan mekanisme Carrier Sense Multiple Access/Collision Detection (CSMA/CD).

B.       PENGERTIAN IEEE 802.3 Ethernet

Standard IEEE 802.3 mendefinisikan layer fisik dan sublayer datalink dari OSI. Ethernet sendiri merupakan standar pertama yang digunakan untuk koneksi jaringan. Karena perkembangannya yang pesat, terdapat beberapa versi ethernet sesuai dengan teknologi dan tahun peluncurannya sebagai standar baru. Versi-versi dari ethernet dapat kita lihat pada tabel di bawah ini :

Standar	Tahun	Deskripsi
Experi-mental Ethernet	1972	2.94 Mbit/s (367 kB/s) over coaxial cable with bus topology
Ethernet II (DIX v2.0)	1982	10 Mbit/s (1.25 MB/s) over thick coax. Frames have a Type field. This frame format is used on all forms of Ethernet by protocols in the Internet protocol suite.
IEEE 802.3	1983	10BASE5 10 Mbit/s (1.25 MB/s) over thick coax. Same as Ethernet II (above) except Type field is replaced by Length, and an 802.2 LLC header follows the 802.3 header
802.3a	1985	10BASE2 10 Mbit/s (1.25 MB/s) over thin Coax (a.k.a. thinnet or cheapernet)
802.3b	1985	10BROAD36
802.3c	1985	10 Mbit/s (1.25 MB/s) repeater specs
802.3d	1987	FOIRL (Fiber-Optic Inter-Repeater Link)
802.3e	1987	1BASE5 or StarLAN
802.3i	1990	10BASE-T 10 Mbit/s (1.25 MB/s) over twisted pair
802.3j	1993	10BASE-F 10 Mbit/s (1.25 MB/s) over Fiber-Optic
802.3u	1995	100BASE-TX, 100BASE-T4, 100BASE-FX Fast Ethernet at 100 Mbit/s (12.5 MB/s) w/autonegotiation
802.3x	1997	Full Duplex and flow control; also incorporates DIX framing, so there’s no longer a DIX/802.3 split
802.3y	1998	100BASE-T2 100 Mbit/s (12.5 MB/s) over low quality twisted pair
802.3z	1998	1000BASE-X Gbit/s Ethernet over Fiber-Optic at 1 Gbit/s (125 MB/s)
802.3-1998	1998	A revision of base standard incorporating the above amendments and errata
802.3ab	1999	1000BASE-T Gbit/s Ethernet over twisted pair at 1 Gbit/s (125 MB/s)
802.3ac	1998	Max frame size extended to 1522 bytes (to allow “Q-tag”) The Q-tag includes 802.1Q VLANinformation and 802.1p priority information.
802.3ad	2000	Link aggregation for parallel links, since moved toIEEE 802.1AX
802.3-2002	2002	A revision of base standard incorporating the three prior amendments and errata
802.3ae	2003	10 Gbit/s (1,250 MB/s) Ethernet over fiber; 10GBASE-SR, 10GBASE-LR, 10GBASE-ER, 10GBASE-SW, 10GBASE-LW, 10GBASE-EW
802.3af	2003	Power over Ethernet
802.3ah	2004	Ethernet in the First Mile
802.3ak	2004	10GBASE-CX4 10 Gbit/s (1,250 MB/s) Ethernet over twin-axial cable
802.3-2005	2005	A revision of base standard incorporating the four prior amendments and errata.
802.3an	2006	10GBASE-T 10 Gbit/s (1,250 MB/s) Ethernet over unshielded twisted pair(UTP)
802.3ap	2007	Backplane Ethernet (1 and 10 Gbit/s (125 and 1,250 MB/s) over printed circuit boards)
802.3aq	2006	10GBASE-LRM 10 Gbit/s (1,250 MB/s) Ethernet over multimode fiber
P802.3ar	Cancelled	Congestion management (withdrawn)
802.3as	2006	Frame expansion
802.3at	2009	Power over Ethernet enchancements
802.3au	2006	Isolation requirements for Power Over Ethernet (802.3-2005/Cor 1)
802.3av	2009	10 Gbit/s EPON
802.3aw	2007	Fixed an equation in the publication of 10GBASE-T (released as 802.3-2005/Cor 2)
802.3-2008	2008	A revision of base standard incorporating the 802.3an/ap/aq/as amendments, two corrigenda and errata. Link aggregation was moved to802.1AX.
P802.3az	Sep 2010	Energy Efficient Ethernet
P802.3ba	Jun 2010	40 Gbit/s and 100 Gbit/s Ethernet. 40 Gbit/s over 1m backplane, 10m Cu cable assembly (4×25 Gbit or 10×10 Gbit lanes) and 100 m of MMF and 100 Gbit/s up to 10 m or Cu cable assembly, 100 m of MMF or 40 km of SMF respectively
802.3bb	2009	Increase Pause Reaction Delay timings which are insufficient for 10G/sec (released as 802.3-2008/Cor 1)
802.3bc	2009	Move and update Ethernet related TLVs (type, length, values), previously specified in Annex F ofIEEE 802.1AB (LLDP) to 802.3.
P802.3bd	July 2010	Priority-based Flow Control. A amendment by theIEEE 802.1 Data Center Bridging Task Group (802.1Qbb) to develop an amendment to IEEE Std 802.3 to add a MAC Control Frame to support IEEE 802.1Qbb Priority-based Flow Control.
P802.3be	Feb 2011	Priority-based Flow Control. A amendment by theIEEE 802.1 Data Center Bridging Task Group (802.1Qbb) to develop an amendment to IEEE Std 802.3 to add a MAC Control Frame to support IEEE 802.1Qbb Priority-based Flow Control.
P802.3bf	Jun 2011	Provide an accurate indication of the transmission and reception initiation times of certain packets as required to support IEEE P802.1AS.
P802.3bg	Sep 2011	Provide a 40 Gbit/s PMD which is optically compatible with existing carrier SMF 40Gb/s client interfaces (OTU3/STM-256/OC-768/40G POS).
802.3-2012	2012	A revision of base standard incorporating the 802.3at/av/az/ba/bc/bd/bf/bg amendments, a corrigenda and errata.
802.3bj	Mar 2014	Define a 4-lane 100 Gbit/s backplane PHY for operation over links consistent with copper traces on “improved FR-4” (as defined by IEEE P802.3ap or better materials to be defined by the Task Force) with lengths up to at least 1m and a 4-lane 100 Gbit/s PHY for operation over links consistent with copper twin-axial cables with lengths up to at least 5m.

Ethernet adalah sistem jaringan yang dibuat dan dipatenkan perusahaan Xerox. Ethernet adalah implementasi metoda CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection) yang dikembangkan tahun 1960 pada proyek wireless ALOHA di Hawaii University diatas kabel coaxial. Standarisasi sistem ethernet dilakukan sejak tahun 1978 oleh IEEE. Carrier Sense maksudnya setiap device akan mendengarkan apakah ada sinyal pada kabel sebelum mereka mengirimkan sinyal, jika ada sinyal pada kabel yang dikirimkan oleh device lain, maka ia akan menunggu. Multiple Access maksudnya lebih dari satu device dapat mendengarkan dan menunggu untuk mengirimkan sinyal dalam satu waktu. Sedangkan Collision Detection maksudnya ketika beberapa device mengirimkan sinyal dalam waktu yang bersamaan, mereka dapat mendeteksi kesalahan ini. Jadi, CSMA/CD merupakan protokol yang membantu peralatan jaringan untuk berbagi bandwidth secara merata tanpa mengalami kejadian dimana dua peralatan mengirimkan data pada saat bersamaan. CSMA/CD dibuat untuk mengatasi masalah collision yang terjadi ketika paket-paket dikirimkan secara serentak dari titik jaringan (node) yang berbeda. Ketika sebuah titik jaringan mengirimkan data di jaringan CSMA/CD, semua titik lain akan menerima dan memeriksa data tersebut. Hanya bridge dan router yang dapat secara efektif mencegah sebuah data mengalir ke seluruh jaringan.

Protokol ini dapat dianalogikan sebagai berikut : ketika sebuah host ingin mengirimkan data ke sebuah jaringan, dia akan melakukan pengecekan terlebih dahulu terhadap ada atau tidaknya sinyal digital di kabel. Jika tidak ditemukan sinyal (tidak ada host yang mengirim data), host tersebut akan meneruskan pengiriman data. Namun ini tidak berhenti di sini saja. Host yang mengirimkan data tersebut akan secata konstan memantau kabel untuk memastikan bahwa tidak ada host yang mulai mengirimkan data. Jika host tersebut menemukan adanya sinyal lain di kabel tersebut, ia akan mengirimkan sebuah sinyal pengacak tambahan yang akan mengakibatkan semua titik di jaringan tersebut untuk menghentikan percobaan mengirimkan data . Titik-titik di jaringan tersebut akan bereaksi terhadap sinyal pengacak tersebut dengan menunggu beberapa saat sebelum mencoba melakukan pengiriman data lagi. Sebuah algoritma backoff akan menentukan kapan host-host yang mengalami collision tadi tetap terjadi setelah 15 menit, titik yang mencoba mengirim data tadi akan mengalami time-out.

Ilustrasi cara kerja Ethernet adalah sebagai berikut :

1)    Terdapat sebuah stasiun X yang akan melakukan proses transmisi data dalam jaringan

2)    Stasiun X melakukan pengecekan terhadap keberadaan sinyal digital pada kabel yang menandakan ada stasiun lain yang melakukan proses transmisi data

3)    Jika sinyal tidak ditemukan, stasiun X akan memulai transmisi data, jika sinyal ditemukan maka stasiun X akan membatalkan transmisi

4)    Anggap tidak ditemukan sinyal sehingga stasiun X melakukan transmsi data, saat pengiriman stasiun X akan mengecek kembali keberadaan sinyal digital pada kabel untuk memastikan tidak ada stasiun lain yang juga mulai mentransmisi data.

5)    Jika ditemukan sinyal lain yang menandakan ada stasiun yang mulai mentransmisi data saat stasiun X melakukan transmisi, maka stasiun X akan mengirim sinyal kepada titik dimana sinyal tersebut berada. Titik tersebut akan bereaksi terhadap sinyal tambahan yang dikitim stasiun X. Transmisi data akan berhenti sejenak dan menunggu transmisi data sebelumnya oleh stasiun X selesai dan mencoba melakukan transmisi data ulang.

6)    Terdapat sistem back-off dimana stasiun lain yang mencoba melakukan transmisi data dan kemudian berhenti dan menunggu akan mengalami time-out dalam waktu 15 menit.

Kelebihan Ethernet

a.      Tersebar secara luas, teknologi yang mudah dimengerti.

b.      Pengembangan aplikasi baru dilakukan dengan mudah dan cepat.

c.       Menyederhanakan pengoperasian jaringan

d.      Penggunaan interface ethernet secara luas.

e.      Penghematan biaya yang cukup besar.

f.        Fleksibilitas penggunaan bandwidth.

g.      Satu User Network Interface (UNI) untuk berbagai macam penggunaan.

h.     Migrasi yang mudah untuk meningkatkan level performa dari 1 Mbps ke 10Gbps.

i.        Alur migrasi yang jelas, dengan menggunakan peningkatan protocol Ethernet yang sudah ada.

Kekurangan Ethernet

peralatan jauh lebih mahal, baik dari network interface card, kabel dan lain-lainnya

Read more...