5. Layer Fisik

Pengantar Model Open Systems Interconnection(OSI)

Model Open Systems Interconnection (OSI) diciptakan oleh International Standardization for Organization (ISO) yang menyediakan kerangka logika terstruktur bagaimana proses komunikasi data berinteraksi melalui jaringan. Standard ini dikembangkan untuk industri komputer agar komputer dapat berkomunikasi pada jaringan yang berbeda secara efisien.

Model Layer OSI
                                Terdapat 7 layer pada model OSI. Setiap layer bertanggungjawab secara khusus pada proses komunikasi data. Misal, satu layer bertanggungjawab untuk membentuk koneksi antar perangkat, sementara layer lainnya bertanggungjawab untuk mengoreksi terjadinya selama proses transfer data berlangsung.

Pengertian Lapisan Fisik ( Physical Layer )

Lapisan fisik (Physical Layer) merupakan lapisan dasar dari semua jaringan dalam model referensi OSI dimana lapisan ini berfungsi untuk mentransmisikan sinyal data analog maupun digital. Selain itu, lapisan fisik dapat digunakan untuk menentukan karakteristik dari kabel yang digunakan untuk menghubungkan komputer dalam jaringan sehingga sarana sistem pengiriman data ke perangkat lain yang terhubung dalam suatu jaringan komputer. Pada lapisan ini yang akan menjelaskan mengenai jarak terjauh yang mungkin digunakan oleh media fisik serta mengatur bagaimana cara melakukan collision control. Physical Layer juga memiliki tujuan utama, seperti.

•  Menspesifikasikan standar untuk berinteraksi dengan media jaringan.
• Menspesifikasikan kebutuhan media untuk jaringan.
• Menetukan karakteristik kabel untuk menghubungkan komputer dengan jaringan.
•  Mentransfer dan menentukan bagaimana bit data dikodekan.
•  Format sinyal electrical untuk transmisi lewat media jaringan.         
•  Sinkronisasi transmisi sinyal.
•   Menangani interkoneksi fisik (kabel), mekanikal, elektrikal dan procedural.
•   Mendeteksi error selama transmisi.

Lapisan ini mendefinisikan antarmuka dan mekanisme untuk meletakkan bit-bit data diatas media jaringan seperti kabel, radio dan cahaya. Selain itu, lapisan ini dapat mendefinisikan tegangan listrik, arus listrik, modulasi sinkronisasi antar bit, pengaktifan dan pemutusan koneksi serta beberapa karakteristik kelistrikan untuk media transmisi seperti kabel UTP / STP, kabel koaksial atau kabel fiber optic. Protocol pada PHY Layer mencakup IEEE 802.3; RS-232C; X.21; repeater; transceiver; kartu jaringan atau Network Interface Card (NIC) dan pengabelan untuk beroperasi.

 Manfaat Physical Layers pada Komunikasi Data.

Media paling sering digunakan untuk komunikasi data adalah kabel yang menggunakan kawat tembaga untuk sinyal data dan bit kontrol antar perangkat jaringan. Kabel yang digunakan untuk komunikasi data yang biasanya terdiri dari serangkaian kabel tembaga individu yang membentuk sirkuit sinyal didedikasikan untuk tujuan tertentu. Jenis lain dari kabel tembaga, yang dikenal sebagai kabel koaksial, memiliki konduktor tunggal yang berjalan melalui pusat kabel yang terbungkus oleh, namun terisolasi dari, pelindung lainnya.

Tembaga jenis media yang dipilih adalah ditentukan oleh standar lapisan Fisik yang dibutuhkan untuk menghubungkan lapisan Data Link perangkat dua atau lebih jaringan. Kabel ini dapat digunakan untuk menghubungkan node di LAN untuk perangkat perantara, seperti router dan switch. Kabel juga digunakan untuk menghubungkan perangkat WAN ke penyedia layanan data seperti perusahaan telepon. Setiap jenis koneksi dan perangkat kabel terlampir persyaratan yang ditetapkan oleh standar lapisan fisik.

Jaringan media umumnya menggunakan jack modular dan colokan, yang menyediakan koneksi mudah dan pemutusan. Juga, satu jenis konektor fisik dapat digunakan untuk beberapa jenis koneksi. Sebagai contoh, konektor RJ-45 digunakan secara luas dalam LAN dengan satu jenis media dan di beberapa WAN dengan jenis media lain. Berikut adalah contoh hardware yang memakai kawat tembaga

 Sinyal Data

Sinyal data merupakan proses komunikasi data yang hendak ditransmisikan akan diberi kode terlebih dahulu dala bentuk sinyal analog dan digital.

a.    Sinyal analog

Merupakan sinyal data dalam bentuk gelombang yang berkelanjutan, tidak ada perubahan secara tiba-tiba serta mempunyai besaran yaitu amplitudo dan frekuensi. Dengan menggunakan sinyal analog akan memberikan jangkauan transmisi data yang jauh. Gelombang pada sinyal analog berbentuk sinusoidal yanh memiliki tiga variabel dasar seperti amplitudo (ukuran tinggi rendah tegangan dari sinyal analog), frekuensi (jumlah gelombang dalam waktu satu detik) dan phase (besar sudut dari sinyal analog pada saat tertentu). Dengan menggunakan 3 variabel tersebut akan diperoleh 3 jenis modulasi, seperti:

-     Amplitudo Modulation (AM) menggunakan sinyal analog untuk membedakan dua keadaan sinyal digital.

-     Frequency Modulation (FM) menggunakan frekuensi sinyal analog untuk membedakan dua keadaan sinyal digital.

-     Phase Modulation (PM) menggunakan perbedaan sudut fase dari sinyal analog untuk membedakan dua keadaan dari sinyal digital. Cara ini merupakan cara yang paling baik, tapi menggunakan sistem yang sangat sulit.

b.   Sinyal digital

Merupakan sinyal data dalam bentuk pulsa yang dapat mengalami perubahan secara tiba-tiba dan mempunyai besaran 0 dan 1. Modem (modulator demodulator) akan digunakan untuk melakukan transmisi data. modem sebagai modulator bertujuan untuk menerjemahkan data atau informasi dalam bentuk sinyal digital menjadi sinyal analog yang kemudian akan menggabungkan diri dengan frekuensi pembawa (carrier). Sedangkan, modem sebagai demodulator bertujuan untuk memisahkan dari frekuensi pembawa dan menerjemahkan data atau informasi sinyal analog menjadi sinyal digital. Pada Physical Layer, komputer mengirimkan stream bit lewat media transmisi karena komputer menggunakan sinyal elektrik untuk menghadirkan biner 0 dan 1. Oleh karena itu, Physical Layer memiliki standar sinyal elektrik, seperti:

-     Jenis sinyal (analod atau digital).

-     Level tegangan.

-     Identifikasi bit.

-     inkronisasi bit.

Media Transmisi.

Media transmisi merupakan suatu jalur fisik antara transmitter dan receiver dalam sistem transmisi data. media transmisi dapat diklasifikasikan sebagai guided (terpadu) dan unguided (tidak terpadu) dapat terjadi dalam bentuk gelombang elektromagnetik. Dengan media yang terpadu, gelombang dipadu melalui sebuah media padat seperti kabel tembaga terpilin (twisted pair), kabel coaxial tembaga dan serat optik (fiber optic). Beberapa faktor yang berhubungan dengan media transmisi dan sinyal, yaitu.

a.    Bandwidth (lebar pita).

b.    Transmission impairement (kerusakan transmisi).

c.    Interference (interferensi).

d.   Jumlah penerima (receiver).

Adapun media yang dibutuhkan selain komputer terlepas dari jenis jaringan yang dibangun,adalah:

-     Kabel.

-     Transmisi tanpa kabel (wireless).

-     Network interface card (NIC) atau kartu jaringan.

Protokol pada Physical Layer menjelaskan karakteristik dari media transmisi dan sinyal elektrik yang meliputi spesifikasi sebagai berikut.

-     Konektor fisik.

-     Piranti koneksi seperti switch dan multiplexer.

-     Kecepatan data transfer.

-     Jarak transmisi maksimum.

 Jenis Transmisi

1.    Transmisi Paralel.

Merupakan suatu konektor yang terdiri dari tujuh atau delapat bit (ASCII) ditransmisikan secara serentak setiap saat.

2.    Transmisi Serial.

Merupakan bentuk transmisi yang digunakan secara umum. Pada transmisi ini, setiap bit dari satu karakter dikirimkan secara berurutan yaitu bit per bit dimana satu bit diikuti oleh bit berikutnya.

Metode Transmisi

1.    Baseband

Pada metode ini, data berupa sinyal digital langsung dikirim melalui media transmisi satu channel seperti kabel tanpa melalui perubahan apapun. Dengan cara ini pengiriman data dan tergantung pada jarak transmisi dan kualitas media yang digunakan. Pada metode ini dibutuhkan peralatan multiplexing disebut time division multiplexing (TDM). TDM digunakan untuk transmisi data dalam bentuk sinyal. Dengan TDM, pengiriman data dilakukan dengan cara mengatur pengiriman data dari setiap terminal berdasarkan waktu. Olehkarena itu, dibutuhkan media transmisi berkualitas tinggi yang dapat mengirimkan data dengan kecepatan tinggi diantara multiplexer transmitter dan multiplexer receiver.

2.    Broadband

Broadband digunakan untuk mentransmisikan sinyal analog. Apabila data dalam bentuk sinyal digital, maka harus dimodulasi menjadi sinyal analog. Media yang digunakan berupa kabel coaxial broadband menggunakan media frekuensi radio atau satelit. Data dari beberapa terminal dapat menggunakan satu saluran, tapi memiliki frekuensi yang berbeda sehingga pada saat bersamaan dapat dikirimkan berebagai jenis data melalui beberapa frekuensi.