Makalah WAN

BAB I

PENDAHULUAN

WAN adalah singkatan dari istilah teknologi informasi dalam bahasa Inggris: Wide Area Network merupakan jaringan komputer yang mencakup area yang besar sebagai contoh yaitu jaringan komputer antar wilayah, kota atau bahkan negara, atau dapat didefinisikan juga sebagai jaringan komputer yang membutuhkan router dan saluran komunikasi publik.
WAN digunakan untuk menghubungkan jaringan lokal yang satu dengan jaringan lokal yang lain, sehingga pengguna atau komputer di lokasi yang satu dapat berkomunikasi dengan pengguna dan komputer di lokasi yang lain.

Jaringan WAN (Wide Area Network) adalah kumpulan dari LAN dan/atau Workgroup yang dihubungkan dengan menggunakan alat komunikasi modem dan jaringan Internet, dari/ke kantor pusat dan kantor cabang, maupun antar kantor cabang. Dengan sistem jaringan ini, pertukaran data antar kantor dapat dilakukan dengan cepat serta dengan biaya yang relatif murah. Sistem jaringan ini dapat menggunakan jaringan Internet yang sudah ada, untuk menghubungkan antara kantor pusat dan kantor cabang atau dengan PC Stand Alone/Notebook yang berada di lain kota ataupun negara. Seperti LAN (Local Area Network), dalam sebuah WAN terdapat sejumlah perangkat yang melewatkan aliran informasi data. Penggabungan perangkat tersebut akan  menciptakan infrastrukt
ur WAN. Perangkat-perangkat antara lain :

•           Router

•           Switch ATM

•           Modem

•           CSU/DSU

•           Communication Server

•           Multiplexer

•           wireless

•           antena

Semua perangkat tersebut akan mendukung kinerja jaringan berbasis WAN. Tanpa adanya perangkat-perangkat pendukung tersebut tentu jaringan tidak akan bekerja dengan maksimal. Padahal berbasis WAN merupakan jaringan yang berbasis luas, yang digunakan untuk berkomunikasi dari berbagai belahan bumi ini, yaitu antar Negara bahkan antar benua. Jadi perangkat tersebut harus perangkat yang memiliki standard  yang memenuhi, yaitu harus perangkat yang berkualitas tinggi.

Semua perangkat mempunyai fungsi dan kegunaan yang berbeda sehingga semua kebutuhan jaringan akan terpenuhi dengan adanya perangkat-perangkat tersebut. Namun dibalik keunggulan perangkat-perangkat tersebut tentu juga terdapat juga beberapa kelemahan dari setiap perangkat tersebut.

Rumusan Masalah

* Peralatan dan teknologi WAN

* Standar WAN?
* Akses WAN?

BAB II

Peralatan dan Teknologi WAN

Wide area network (WAN) digunakan untuk saling menghubungkan jaringan-jaringan yang secara fisik tidak saling berdekatana terpisah antar kota, propinsi, atau bahkan terpisahkan benua melewati batas wilayah negara satu sama lain. Koneksi antar remote jaringan ini umumnya dengan kecepatan yang sangat jauh lebih lambat dari koneksi jaringan local lewat kabel jaringan. Saat ini banyak tersedia Teknologi WAN yang disediakan oleh banyak operator penyedia layanan (ISP).

Menurut definisinya Teknologi WAN digunakan untuk:

• Mengoperasikan jaringan area dengan batas geography yang sangat luas
• Memungkinkan akses melalui interfance serial yang beroperasi pada kecepatan yang rendah
• Memberikan koneksi full-time (selalu ON) atau part-time (dial-on-demand)
• Menghubungkan perangkat-perangkat yang terpisah melewati area global yang luas

Teknologi WAN mendefinisikan koneksi perangkat-perangkat yang terpisah oleh area yang luas menggunakan media transmisi, perangkat, protocol yang berbeda. Data transfer rate pada komunikasi WAN umumnya jauh lebih lambat dibanding kecepatan jaringan local LAN.

Teknologi WAN menghubungkan perangkat-perangkat WAN yang termasuk didalamnya adalah:

1. Router, menawarkan beberapa layanan interkoneksi jaringan-jaringan dan port-port interfance WAN
2. Switch, memberikan koneksi kepada bandwidth WAN untuk komunikasi data, voice, dan juga video
3. Modem, yang memberikan layanan interfance voice, termasuk channel service units/digital service units (CSU/DSU) yang memberikan interfance layanan T1/E1; Terminal Adapters/Network Termination 1 (TA/NTI) yang menginterfance layanan Intergrated Services Digital Network (ISDN)
4. System komunikasi dalam teknologi WAN menggunakan pendekatan model layer OSI untuk encapsulation frame seperti halnya LAN akan tetapi lebih difocuskan pada layer Physical dan Data link

Pendahuluan Teknologi WAN

Protocol WAN pada layer Physical menjelaskan bagaimana memberikan koneksi electric, mekanik, operasional, dan fungsional dari layanan jaringan WAN. Layanan-layanan ini kebanyakan didapatkan dari para penyedia layanan seperti Telkom, Lintas Artha, Indosat.

Data Link Layer WAN

Protocol WAN pada layer Data Link menjelaskan bagaimana frame dibawah antar system melalui jalur tunggal. Protocol-protocol ini didesign untuk beroperasi melalui koneksi dedicated Point-to-Point, multi-point, dan juga layanan akses multi-Switched seperti Frame relay. WAN juga mendefinisikan standard WAN yang umumnya menjelaskan metoda-metoda pengiriman layer physical dan juga kebutuhan-kebutuhan layer Data Link meliputi addressing dan encapsulation flow control.

Layer Physical WAN

Layer Physical WAN menjelaskan interfance antar data terminal equipment (DTE) dan data circuit-terminating equipment (DCE). Umumnya DCE adalah penyedia layanan (ISP) dan DTE adalah perangkat terhubung. Dalam model ini, layanan-layanan yang ditawarkan kepada DTE disediakan melalui sebuah modem atau layanan channel service unit/data service unit (CSU/DSU).

Beberapa standard layer Physical menspesifikasi interfance berikut ini:

• EIA/TIA-232
• EIA/TIA-449
• V.24
• V.35
• X.21
• G.703
• EIA-530

Protocol WAN layer Data Link

WAN mendefinisikan umumnya encapsulation data link layer yang dihubungkan dengan line serial synchronous seperti dijabarkan berikut ini:

Protocol WAN

• High-Level Data Link Control (HDLC) - adalah standard ISO yang bisa saja tidak saling kompatible antar layanan yang berbeda. HDLC mendukung konfigurasi Point-to-Point ataupun Multi-point.
• Frame Relay - dibanding protocol-protocol WAN lainnya, layanan frame menggunakan framing tanpa memberikan koreksi error melalui mekanisme lewat fasilitas digital berkualitas tinggi. Frame relay bisa mentransmisikan voice dan data melalui line telepon yang sudah ada.
• Protocol-protocol WAN Data Link Layer mendukung protocol-protocol baik protocol-protocol connectionless maupun connection-oriented layer tinggi.

BAB III

Standar WAN

WAN menggunakan OSI layer tetapi hanya fokus pada layer 1 dan 2. Standar WAN pada umumnya menggambarkan baik metode pengiriman layer 1 dan kebutuhan layer 2, termasuk alamat fisik, aliran data dan enkapsulasi. Dibawah ini adalah organisasi yang mengatur standar WAN.

Organisasi yang mengatur standar WAN

Protokol layer 1 menjelaskan bagaimana menyediakan secara elektris, mekanis, operasi dan fungsi koneksi yang disediakan oleh service provider. Beberapa standar fisik dan konektornya digambarkan dibawah ini.

Standar fisik dan konektornya

Jenis-jenis port

Data link layer menjelaskan bagaimana data dienkapsulasi untuk transmisi ke remote site, dan mekanisme untuk pengiriman yang menghasilkan frame. Ada bermacam macam teknologi yang digunakan seperti ISDN, Frame Relay atau Asynchromous Transfer Mode (ATM). Protokol ini menggunakan dasar mekanisme framing yang sama, yaitu High-Level Data Link (HDLC) atau satu dari beberapa variannya seperti point to point.

BAB III

Akses WAN

Frame Relay
Frame Relay merupakan protokol WAN yang memiliki performa tinggi. Beroperasi pada physical layer dan data link layer OSI referensi model, Frame Relaymerupakan komunikasi data packet-switched yang dapat menghubungkan beberapa perangkat jaringan dengan multipoint WAN.
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.
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:
[Image: frame_relay_1.jpg]
CONTOH TOPOLOGI FRAME RELAY
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.
Cara Kerja Frame Relay

Frame Relay merupakan suatu layanan data paket yang memungkinkan beberapa pengguna menggunakan satu jalur transmisi pada waktu yang bersamaan. Untuk lalu lintas komunikasi yang padat, Frame Relay jauh lebih efisien daripada sirkit sewa (leased line) yang disediakan khusus untuk satu pelanggan (dedicated), yang umumnya hanya terpakai 10% sampai 20% dari kapasitas lebarpita (bandwidth)-nya. Dalam teknik telekomunikasi, penyakelaran paket (packet switching) dikembangkan untuk memenuhi komunikasi data yang sifatnya cepat dan akurat. Sebuah paket dapat digambarkan seperti sebuah amplop atau sampul surat tercatat; mempunyai alamat tujuan, alamat pengirim atau alamat kembali jika kiriman tidak sampai, dan tentu saja isi pesannya atau berita-nya sebagai hal yang pokok. Dalam paket yang berisi data elektronik, masih dilengkapi dengan deteksi kesalahan, ada pula konfirmasi dari si penerima dalam bentuk kode yang dikirim kembali ke pengirim, apakah paket dapat diterima secara utuh. Pada paket data ini ada istilah frame (bingkai) yakni yang menyatakan batas bingkai sebuah paket. Batas frame ditandai dengan flag. Demikianlah sehingga data dibawa sepanjang jalur komunikasi dalam bentuk frame-frame. Struktur dasar sebuah frame adalah seperti terlihat pada 

gambar 1
GFI = General Format Identifier 

LCN = Logical Channel Number 

LGN = Logical Channel Group Number

PKT TYPE ID = packet type identification

FCS = Frame check sequence 

DLCI = data link connection Indentifier C/R = Command/response field bit

(application specific-not modified by network)

FECN = Forward Explicit Congestion notification

BECN = Backward Explicit Congestion notification

DE = Discard Eligibility Indicator

EA = Address Extension

(allow indication of 3 or 4 byte header)
Gambar 1. (a) Struktur dasar frame, (b) Field informasi pada X.25

(c) Struktur frame pada Frame Relay, dan (d) Format header pada Frame Relay Gambar 1a, sedang Gambar 1b menyatakan uraian isi information field pada paket X.25. Gambar 1c dan 1d masing masing menyatakan struktur frame dan header (kepala paket) pada Frame Relay. Header merupakan data tambahan pada informasi yang dikirimkan, berisi tanda pengenal pengirim maupun penerima serta tanda-tanda lain yang diperlukan untuk menjamin penyampaian yang benar dari seluruh informasinya (lihat Gambar 1b dan 1d).

Standar internasional untuk akses jaringan dengan penyakelaran paket yang pertama muncul adalah X.25, yang direkomendasikan oleh CCITT (kini ITU-T) pada tahun 1976. Frame Relay yang muncul setelah X.25 ternyata jauh lebih efektif daripada X.25, karena X.25 kerjanya menjadi lambat karena adanya koreksi dan deteksi kesalahan. Frame Relay memiliki sedikit perbedaan; ia mendefinisikan secara berulang header-nya pada bagian awal dari frame seperti terlihat pada Gambar 1d, sehingga dihasilkan header frame normal 2-byte (satu byte atau octet terdiri dari delapan bit). Header Frame Relay dapat juga diperluas menjadi tiga atau empat byte untuk menambah ruang alamat total yang disediakan. Dalam gambar-gambar yang mengilustrasikan jaringan-jaringan Frame Relay, piranti-piranti pengguna ditunjukkan sebagai pengarah-pengarah LAN, karena hal tersebut merupakan aplikasi Frame Relay yang berlaku secara umum. Tentu saja mereka dapat juga merupakan jembatan-jembatan LAN, Host atau front-end processor atau piranti lainnya dengan sebuah antarmuka Frame Relay.

Header Frame Relay terdiri dari deretan angka sepuluh bit, DLCI (Data Link Connection Identifier)-nya merupakan nomor rangkaian virtual Frame Relay yang berkaitan dengan arah tujuan frame tersebut. Dalam hal hubungan antar kerja LAN-WAN, DLCI ini akan menunjukkan port-port yang merupakan LAN pada sisi tujuan yang akan dicapai. Adanya DLCI tersebut memungkinkan data mencapai simpul (node) Frame Relay yang akan dikirimi melalui jaringan dengan menempuh proses tiga langkah yang sederhana yakni: 

Memeriksa integritas dari frame-nya dengan menggunakan FCS (Frame Check Sequence). Jika melalui pemeriksaan ini diketahui adanya suatu kesalahan, frame tersebut akan dibuang.

Mencari DLCI dalam suatu tabel. Jika DLCI tersebut tidak didefinisikan untuk link (hubungan) yang dimaksud, frame akan dibuang.

Mengirim ulang (disebut mrelay) frame tersebut menuju tujuannya dengan mengirimnya ke luar, ke port atau trunk (jalur) yang telah dispesifikasikan dalam daftar tabelnya.

Dengan demikian, simpul Frame Relay tidak melakukan banyak langkah pemrosesan sebagaimana halnya dalam protokol-protokol yang mempunyai keistimewaan penuh seperti X.25.

Gambar 2 membandingkan kesederhanaan Frame Relay dengan pemrosesan pada X.25 yang lebih kompleks. Demi praktisnya gambar tersebut mencerminkan jalur dari suatu paket data yang sudah valid. Deskripsi yang menunjukkan pemrosesan langkah-langkah untuk error recovery (pemulihan akibat adanya kesalahan) dan frame non-informasi untuk X.25 akan jauh lebih rumit. Rangkaian-rangkaian pada Frame Relay merupakan rangkaian Virtual Circuit (VC). VC ini diatur sejak awal secara administratif baik oleh operator jaringan melalui sistem manajemen jaringan ( disebut PVC; permanent virtual circuit), maupun melalui suatu basis call-by-call dalam aliran data normal dengan menggunakan suatu perintah dari pengguna jaringannya (disebut SVC; switched virtual circuit). Untuk X.25, metode normal penciptaan panggilan (call set-up) adalah dengan SVC. Karena VC pada Frame Relay pada umumnya menentukan atau mendefinisikan suatu hubungan antara dua LAN. Sebuah VC baru tentu dibutuhkan jika akan memasang sebuah LAN yang baru ke jaringan tersebut, yang dapat di-set-up melalui PVC atau SVC. 

Pembuangan Data

Untuk menjaga mekanisme dasar Frame Relay sesederhana mungkin, ada satu aturan dasar, yakni jika ada suatu masalah dengan penanganan suatu frame, maka langsung saja frame tersebut dibuang. Dua prinsip yang menyebabkan adanya pembuangan adalah hasil dari adanya deteksi kesalahan pada data atau adanya kemacetan seperti jaringannya terbebani secara berlebihan (overloaded). Bagaimana jaringan dapat membuang frame-frame tanpa menghancurkan integritas komunikasi? Jawabannya terletak pada adanya intelegensi atau kecerdasan pada piranti di titik akhir (endpoint) seperti PC, stasiun kerja (workstation) dan host. Piranti-piranti pada titik akhir ini beroperasi dengan protokol-protokol multilevel yang dapat mendeteksi dan memulihkan atau membentuk kembali data yang hilang dalam jaringan. 

Pemulihan oleh Protokol pada Lapisan yang Lebih Tinggi

Bagaimana sebuah protokol pada lapisan yang lebih tinggi memulihkan dari hilangnya sebuah frame? Ia menjaga jalur urutan dari urutan angka-angka berbagai frame yang dikirim dan diterimanya. Suatu kode balasan atau tanda terima (acknowledgements) dikirim untuk memberitahukan kepada sisi pengirim, nomor-nomor frame mana yang telah diterima dengan baik. Jika suatu urutan nomor hilang, sesudah menunggu selama periode waktu istirahat, sisi penerima akan meminta suatu transmisi ulang. Dengan demikian piranti di kedua sisi tersebut menjamin bahwa semua frame pada akhirnya diterima tanpa kesalahan. Fungsi ini terjadi pada lapisan 4 (Transport layer), dalam protokol-protokol seperti TCP/IP dan Lapisan Transport (level 4) OSI. Sebaliknya, jaringan X.25 membentuk fungsi ini pada lapisan 2 dan 3, dan terminal-terminal akhir (endpoint) tidak perlu menduplikasi fungsi tersebut dalam lapisan 4. Sebuah frame yang hilang akan menghasilkan transmisi ulang semua frame yang tak ada pemberitahuannya bahwa ia telah sampai. Pemulihan seperti ini memerlukan siklus ekstra dan memori dalam komputer-komputer di terminal akhir, ia menggunakan lebarpita jaringan tambahan untuk mentransmisi ulang frame-frame. Akibat paling buruk dari kondisi ini adalah menyebabkan tundaan yang besar bagi waktu istirahat pada lapisan yang lebih tinggi, yakni waktu yang dipakai untuk menunggu frame tersebut untuk datang sebelum menyatakannya sebagai frame yang hilang, serta waktu yang dipakai untuk melakukan transmisi ulang. Oleh sebab itu walaupun lapisan yang lebih tinggi dapat memulihkan ketika pembuangan terjadi, faktor terbesar yang menyumbang kinerja keseluruhan dari sebuah jaringan adalah kemampuan dari jaringan tersebut untuk meminimumkan terjadinya pembuangan frame. Pertanyaan berikut adalah: apa yang menyebabkan frame-frame dibuang? Dua sebab yang paling utama adalah kesalahan bit (bit error) dan kemacetan atau kongesti (congestion).
Pembuangan Frame yang Disebabkan oleh Kesalahan Bit

Jika kesalahan terjadi di dalam frame-nya, yang umumnya disebabkan oleh derau pada jaringan, ia akan terdeteksi melalui FCS setelah frame diterima. Tak seperti pada X.25, simpul yang mendeteksi kesalahan tidak meminta pengirimnya untuk mengirim ulang framenya. Simpul tersebut langsung membuang frame dan melanjutkan menerima frame berikutnya. Kondisi ini tergantung pada kecerdasan PC atau stasiun kerja tempat data berasal untuk mengenali bahwa kesalahan telah terjadi dan mengirim ulang datanya. Dikarenakan oleh biaya yang tinggi oleh adanya pemulihan pada lapisan-lapisan yang lebih tinggi, pendekatan ini akan mengundang masalah pada efisiensi jaringan jika jalurnya memiliki derau yang cukup besar dan jelas akan menimbulkan banyak kesalahan. Namun demikian, kini semakin banyak tulangpunggung jaringan berbasis pada optik fiber yang mempunyai laju kesalahan sangat rendah, maka frekuensi kesalahan yang berdampak pada pemulihan data pada titik akhir pada jalur jaringan semacam itu begitu rendah, sehingga bukan merupakan suatu masalah. Dengan demikian, Frame Relay memiliki keunggulan hanya pada jalur-jalur jaringan yang bersih dengan tingkat kesalahan yang rendah. 

Pembuangan frame yang Disebabkan oleh Kemacetan

Pembuangan frame yang lebih sering terjadi adalah akibat dari kemacetan dalam jaringan. Kemacetan terjadi baik disebabkan oleh suatu simpul jaringan yang menerima lebih banyak frame dibanding kemampuan untuk memprosesnya (disebut kemacetan penerimaan), atau ketika ia dituntut untuk mengirim lebih banyak frame melewati jalur yang dipilihnya daripada kecepatan yang diijinkan oleh jalur tersebut (disebut kemacetan jalur). Dalam kasus lainnya adalah ketika rangkaian penyangga-penyangga simpul (node’s buffer) ­ yakni memori yang bersifat temporer untuk frame-frame yang masuk ketika menunggu pemrosesan atau antrian frame-frame yang ke luar ­ menjadi terisi penuh dan simpul tersebut harus membuang frame-frame sampai penyangganya mempunyai ruangan atau tempat. Jika lalu lintas LAN demikian padat, probabilitas kemacetan yang terjadi dapat menjadi tinggi, kecuali penggunanya membangun demikian banyak, baik jalur maupun penyakelarnya, yang berdampak membayar lebih banyak dari yang semestinya untuk biaya jaringannya. Maka sangat penting bahwa jaringan Frame Relay harus mempunyai kinerja yang baik untuk menangani kemacetan maupun meminimumkan pembuangan frame.

Dengan demikian, rangkuman dari pengertian prinsip kerja Frame Relay adalah; 

Aliran data pada dasarnya pengarahannya berbasis pada header yang memuat DLCI, yang mendeskripsikan tujuan frame-nya. Jika jaringan mempunyai masalah dalam menangani sebuah frame, baik yang disebabkan oleh kesalahan jaringan atau kemacetan secara praktis ia akan membuang frame tersebut.

Frame Relay membutuhkan jaringan dengan laju kesalahan yang rendah (low error rate) untuk mencapai kinerja yang baik. Jaringannya tidak mempunyai kemampuan untuk mengoreksi kesalahan, maka Frame Relay tergantung pada protokol-protokol pada lapisan yang lebih tinggi di dalam piranti-piranti pengguna yang memiliki kecerdasan untuk memulihkannya dengan mentransmisikan ulang frame-frame yang hilang.

Pemulihan kesalahan oleh protokol-protokol lapisan yang lebih tinggi, walaupun itu otomatis dan andal, adalah tidak ekonomis dipandang dari sudut penundaan pemrosesan dan lebarpita. Maka mau tidak mau jaringannya harus meminimumkan terjadinya pembuangan frame.

Pada jaringan yanbersih, kemacetan mendominasi penyebab terjadinya pembuangan, yang berarti bahwa kemampuan jaringan untuk mencegah dan bereaksi terhadap kemacetan merupakan hal yang sangat penting dalam menentukan kinerja jaringan. 

Pertumbuhan Jaringan Frame Relay

Frame Relay merupakan teknologi jaringan data paket yang paling cepat pertumbuhannya dalam sejarah telekomunikasi. Seperti lazimnya dalam dunia bisnis, makin banyak perusahaan yang beralih ke teknologi Frame Relay sebagai suatu layanan komunikasi data yang hemat biaya dan efisien, kondisi tersebut tentu akan makin memicu pertumbuhan layanan yang diberikan oleh perusahaan penyedia layanan telekomunikasi. Sampai menjelang akhir tahun 1996 saja, ada 28 layanan Frame Relay yang ditawarkan di Eropa, yang layanannya menjadi terus berkembang baik secara nasional maupun internasional. Sebagai contoh di Jerman, layanan Vebacom (sebelumnya Meganet) mencakup 120 kota, sementara di Perancis 150 kota dicakup oleh Air France Operator Telecommunications. Di Inggris, BT (British Telecom) pun telah mengumumkan perwujudan jaringan Frame Relay nasionalnya. Menurut gambaran Datapro, pasar peralatan Frame Relay Eropa diharapkan tumbuh sekitar 45% dalam tahun 1997 ini hingga mencapai 181,3 juta dolar AS. Gambaran untuk tahun 1996 saja menunjukkan Jerman memimpin di depan dalam penjualan peralatan sampai mencapai 20.300 unit. Untuk interkoneksi LAN di Amerika Serikat, Frame Relay telah melampaui pangsa pasar 90%.

Frame Relay untuk Menangani Komunikasi Suara

Maksud semula, Frame Relay memang digunakan untuk menangani komunikasi data, namun kini ia sudah mulai dimanfaatkan juga untuk menangani komunikasi suara (telepon), suatu hal yang agak mengejutkan namun memang nyata. Awalnya dimulai oleh perusahaan transportasi muatan barang segar (dry and refrigerated), yakni Allen Lund Co. (La Canada, California).Allend Lund Co. mempunyai 13 kantor cabang di Amerika Serikat dan Kanada; perusahaan ini telah lama menggunakan layanan jaringan publik konvensional untuk hubungan dengan dan antar kantor cabangnya. Ketika perusahaan tersebut meneliti kemungkinan alternatif mengenai jaringan publiknya, mereka menemukan bahwa sirkit sewa menghabiskan biaya sekitar 5.000 dolar perbulan lebih banyak daripada menggunakan layanan Frame Relay publik dari Perusahaan MCI Communication. Namun sayangnya, Frame Relay dari MCI tidak dapat dipakai untuk mendukung lalu lintas suara. Allend Lund kemudian memutuskan utuk memasang piranti-piranti akses Frame Relay yang dapat menangani suara secara maraton yang disebut FRAD (FRADs = Frame Relay access Devices) dari Micom Communications Corp. (Simi Valey, California). Karena percakapan telepon dan fax di lingkup jaringan kantor-kantor cabang yang dimilikinya pada intinya bebas biaya, Allend Lund kini bisa menghemat 1.500 dolar perbulan untuk rekening telepon (suara).Perintis Frame Relay suara lainnya di Amerika adalah Morgan Keegan (Memphis, Tennese), sebuah firma broker (brokerage house). Morgan Keegan sebelumnya telah mengoperasikan jaringan-jaringan yang terpisah untuk lalu lintas data dan suara. Firma ini kemudian memutuskan untuk menyalurkan data dan suara secara bersama-sama dalam sebuah jaringan Frame Relay untuk alasan-alasan manajemen dan biaya. Sebelumnya ia menggunakan sirkit-sirkit sewa untuk berhubungan dengan para mitra bisnisnya (trader). Jaringan Frame Relay yang dimilikinya kini berbasis pada pengarah-pengarah (router) 6520MP dari Motorola Information System Group (Mansfield, Massachusetts), yang mampu melakukan tugasnya dengan biaya yang lebih murah.

Dari segi teknis, Frame Relay sebenarnya memiliki dua kendala untuk menangani lalu lintas suara. Pertama, jaringan Frame Relay publik mentransportasikan frame-frame dalam pola yang pertama datang yang pertama pula yang dilayani. Tidak seperti penyakelar-penyakelar yang menyesuaikan diri dengan standar ATM (mode transfer asinkron), penyakelar-penyakelar Frame Relay tidak dapat menset prioritas-prioritas dari lalu lintas yang tipenya berbeda. Kedua, sementara semua lalu lintas ATM dibawa melalui sel-sel yang panjangnya tetap (53 byte), paket- paket Frame Relay panjangnya bervariasi. Bergantung kepada aplikasinya, sebuah frame dapat mencapai 1000 byte panjangnya. Panjang yang bersifat variabel ini akan menghasilkan tundaan yang variabel, yang merupakan masalah besar bagi lalu lintas yang peka terhadap tundaan seperti halnya pada suara.

Untuk mengatasi kedua kendala tersebut, FRAD yang dipakai memanfaatkan teknik yang disebut prioritisasi maupun fragmentasi frame. Dengan prioritisasi, FRAD-FRAD memproses frame-frame yang mengandung lalu lintas yang peka terhadap tundaan (suara, fax dan mainframe SNA IBM) sebelum mereka mengirim lalu lintas yang tidak dipengaruhi oleh tundaan jaringan. Beberapa FRAD juga memungkinkan para perancang jaringan menciptakan parameter-parameter troughput minimum untuk setiap aplikasi guna menjamin bahwa lalu lintas prioritas rendah tidak sepenuhnya terkunci dari jaringannya ketika lalu lintas prioritas tingginya demikian banyak. Dengan fragmentasi frame, FRAD-FRAD mengiris dan memotong-motong frame-frame yang mempunyai panjang variabel menjadi paket-paket kecil dengan ukuran yang seragam untuk menghasilkan berubahan tundaan yang tidak mencolok.Kecuali kedua teknik pokok ini, FRAD-FRAD yang mempunyai kemampuan menangani suara tersebut juga menggunakan kompresi untuk meminimumkan lebarpita yang dibutuhkan dalam membawa lalu lintas suara. Percakapan konvensional yang dibawa melalui jaringan tersakelar publik mengkonsumsi 64 kbps dari lebarpita, sementara FRAD dapat menekan panggilan-panggilan suara turun sampai 4kbps.

Masalah lain yang dapat muncul ketika menempatkan suara melalui Frame Relay adalah gema (echo), ketika mentransmisikan suara yang dipantulkan kembali ke titik tersebut dari tempat ia dipancarkan. Jika waktu tundaan antara percakapan dan gema lebih dari 45 milidetik, kondisi ini akan menyebabkan percakapan tersebut berhenti. Cara yang paling jitu untuk mengeliminasinya adalah dengan menggunakan sebuah peredam gema yang menciptakan suatu model matematis dari suatu pola percakapan dan mengurangkannya dari jalur transmisi. Beberapa algoritma kompresi suara yang juga mencakup kemampuan untuk menindas gema, akan membuatnya lebih hemat biaya daripada memasang penindas-penindas gema eksternal.

Kemampuan untuk mengirimkan fax melalui Frame Relay juga merupakan suatu pilihan yang menarik bagi banyak perusahaan yang menghadapi tanggungan rekening yang besar bagi rangkaian-rangkaian yang digunakan untuk pengiriman fax di antara kantor-kantor cabang yang berjauhan dengan kantor pusatnya.

Persyaratan untuk mengirim fax melalui Frame Relay agak berbeda daripada suara. Sebagai contoh, suara dapat dikompresi atau didekompresi dengan sedikit degradasi layanan. Betapapun, fax hanya dapat dikompresi pada tingkat sebegitu jauh sebelum mesin fax penerima sudah mulai mendeteksi adanya kesalahan-kesalahan dalam transmisi. Demodulasi merupakan suatu alternatif yang baik, karena ia tidak menggunakan banyak lebarpita (kurang dalam kebanyakan kasus) dan sangat efisien secara keseluruhan.

Antarkerja Frame Relay dengan ATM

Layanan saling dukung atau antarkerja (interworking) antara Frame Relay dan ATM sedang menjadi topik hangat di Amerika Serikat, di mana permintaan akan layanan Frame Relay masih terus tumbuh mencapai angka lipat tiga. Layanan antarkerja ini menawarkan keuntungan yang jelas baik bagi para penyedia layanan maupun para pelanggan mereka. Para penyedia layanan komunikasi yang dapat menghubungkan situs jaringan Frame Relay dengan situs jaringan ATM secara transparan tentunya memiliki kans penjualan yang lebih mudah untuk kedua tipe layanan tersebut. Dalam kasus-kasus tertentu, para pelanggan kelompok korporasi (kelompok jaringan bisnis dalam suatu firma, industri atau perusahaan besar) menghindari penggantian sirkit sewa mereka dengan Frame Relay. Hal ini disebabkan kecepatan yang relatif masih dipandang rendah pada Frame Relay, yakni umumnya 56kbps untuk hubungan ke tempat-tempat yang jauh, sementara koneksi- koneksi pada sisi sentral menggunakan akses T1 (1,544Mbps). Di lain pihak, fakta menunjukkan bahwa, perusahaan-perusahaan besar tidak membutuhkan koneksi ATM kecepatan tinggi (tentunya dengan biaya yang tinggi pula) yang menyebar ke kantor-kantor cabang mereka. Di sinilah layanan antarkerja memberikan solusi terbaik dari kedua masalah tersebut; Frame Relay kecepatan rendah (dan hemat biaya) ke kantor-kantor cabang, dengan akses ATM kecepatan tinggi ke lokasi kantor pusat.Pendekatan campuran ini tentunya banyak menarik minat perusahaan-perusahaan yang telah menggunakan layanan Frame Relay. Para pengguna Frame Relay umumnya membangun jaringan mereka dalam konfigurasi Star, dengan banyak tempat atau lokasi yang jauh-jauh yang kemudian mengumpan ke sebuah sentral. Jika perusahaan- perusahaan ini kemudian menambah lebih banyak kantor cabang ke jaringan mereka, plafon lebar pita Frame Relay T1 memberikan suatu masalah yang besar bagi sisi sentralnya. Dengan antarkerja layanan, para pelanggan dapat bermigrasi dari Frame Relay ke ATM pada basis lokasi ke lokasi, yang tentunya lebih hemat biaya daripada menghadapi perpindahan teknologi. Pendekatan evolusioner ini juga memberikan kepada para penggunanya suatu kesempatan untuk menekan biaya investasi yang lebih besar dalam teknologi Frame Relay.

Antarkerja Jaringan dan Antarkerja Layanan

Walaupun istilah antarkerja secara generik digunakan untuk menggambarkan bekerja bersama saling dukung antara Frame Relay dan ATM, sesungguhnya ada dua tipe antarkerja yang berbeda. Antarkerja jaringan (network interworking) dan antarkerja layanan (service interworking). Ada perbedaan yang sederhana di antara keduanya. Antarkerja jaringan memungkinkan dua lokasi Frame Relay untuk berkomunikasi melalui tulangpunggung ATM kecepatan tinggi. Antarkerja layanan memungkinkan situs Frame Relay berkomunikasi dengan situs ATM. Kedua tipe antarkerja ini dapat dilihat pada Gambar 3a dan 3b.Ada beberapa pilihan teknis untuk antarkerja koneksi Frame Relay dengan koneksi ATM. Kedua tipe antarkerja tersebut membutuhkan sebuah IWF (interworking function) untuk menterjemahkan dan mengubah protokol-protokol (dari Frame Relay ke ATM dan sebaliknya). IWF ini, yang umumnya dilakukan dalam sebuah penyaklar (switch), bertanggung jawab terhadap sejumlah aktifitas, termasuk pemetaan berbagai parameter, memformat informasi, membatasi paket-paket dan sel- sel, dan menterjemahkan alamat-alamat. IWF juga menangani manajemen lalu lintas komunikasi dengan mengubah parameter-parameter kemacetan (kongesti) dan parameter penentu pemenuhan persyaratan pembuangan (discard eligibility), yang penanganannya berbeda antara Frame Relay dan ATM.

Bagi penyedia layanan, antarkerja jaringan memberikan kemampuan untuk menjumlahkan sekelompok lalu lintas komunikasi Frame Relay kecepatan rendah ke dalam sebuah jaringan kecepatan tinggi. Dengan antarkerja jaringan, Jaringan Frame Relay dipakai sebagai pertimbangan untuk menekanbiaya, yang tentu saja hal ini akan mengimbas ke para pelanggannya.

Antarkerja jaringan menuntut beberapa masalah yang harus diselesaikan oleh IWF, Di antaranya adalah fungsi-fungsi pemformatan frame (frame formatting), pemultiplekan hubungan (connection multiplexing), penentu pemenuhan persyaratan pembuangan (DE;discard eligibility) dan pemetaan prioritas sel hilang (CLP; cell loss priority), pemetaan indikasi kemacetan (congestion indication mapping), manajemen lalu lintas komunikasi (traffic management), enkapsulasi protokol dan operasinya serta pemeliharaan monitoring. 

Dengan antarkerja layanan, konversi antara Frame Relay dan ATM ditangani secara transparan bagi pelanggan oleh jaringan penyedia layanan. Antarkerja layanan menuntut fungsi-fungsi translasi yang begitu mirip dengan antarkerja jaringan. Pemformatan frame untuk antarkerja layanan sama dengan pada antarkerja jaringan, seperti pilihan-pilihan untuk pemetaan DE/CLP. Dengan antarkerja layanan, dilakukan pemetaan PVC (permanent virtual circuit) Frame Relay tunggal ke VPI/VCI (virtual path/virtual circuit identifier) ATM tunggal yang didukungnya. Demikian pula fungsi-fungsi inti lainnya yang mempunyai peran untuk pelaksanaan antarkerja layanan termasuk manajemen lalu lintas, manajemen PVC, dan enkapsulasi protokol.Ada dua mode dari enkapsulasi protokol untuk antarkerja layanan: mode transparan dan mode translasi. Perbedaan antara keduanya terletak pada caranya informasi protokol pada lapisan yang lebih atas ditangani dalam proses konversi protokol. Mode transparan antarkerja layanan melucuti header Frame Relay, mengenkapsulasi keseluruhan payload (beban informasi) yang dibawa ke dalam sel-sel ATM, dan meneruskannya tanpa diubah. 

Mode translasi memetakan penjembatanan lapisan-lapisan yang atas dan protokol-protokol pengarahnya di antara Frame Relay dan ATM. Pertama-tama IWF memeriksa header payload yang masuk untuk menentukan protokol-protokol lapisan-lapisan atasnya (Ethernet, token ring IP, dan sebagainya), kemudian mengganti header-nya dengan header payload keluar yang cocok dalam format khusus bagi Frame Relay atau ATM. 

Keputusan pada mode enkapsulasi yang mana dari kedua metode tersebut, secara luas akan bergantung pada jaringan-jaringan pelanggan. Misalnya Jika piranti di tempat pelanggan pada satu lokasi menggunakan RFC 1490 (the Internet engineering Task Force standard for multiprotocol interconnection over Frame Relay), dan piranti di lokasi lainnya menggunakan RFC 1483 (the IETF standard for multiprotocol encapsulation using ATM adaptation layers), maka mode tranlasilah yang harus digunakan. Sebaliknya, mode transparan dapat diterapkan sebagai suatu metode enkapsulasi yang umum digunakan pada lokasi-lokasi pelanggan.

Penutup

Betapapun kini terjadi perkembangan yang luar biasa pada layanan jasa telekomunikasi, misalnya pada kasus Frame Relay ini dan kemampuannya untuk berantarkerja dengan ATM. Perkembangannya lebih jauh di masyarakat ditentukan faktor ekonomi dan informasi yang jelas serta transparan oleh penyedia layanan bagi para calon pelanggannya. Dalam hal layanan suara, telepon Frame Relay sekarang ini memang sedang bersaing dengan telepon (via) internet. Telepon internet lebih unggul dalam hal cakupan karena lalu lintas suara Frame Relay sekarang ini terbatas penggunaannya pada komunikasi dalam lingkup perusahaan dan kantor-kantor cabangnya, sementara jaringan internet telah menyebar begitu luas ke seluruh dunia.Untuk antarkerja Frame Relay dengan ATM, perkembangan lebih jauh ditentukan oleh kemampuan para penyedia layanan untuk mendefinisikan dan merumuskan masalah-masalah dalam hal komunikasi bisnis para calon pelanggannya, serta menyediakan solusi bagi masalah-masalah tersebut sehingga urusan bisnis menjadi lancar dengan adanya dukungan telekomunikasi yang begitu canggih, efisien dan hemat biaya. Pada prinsipnya adalah; para calon pelanggan tentu ingin mengetahui apa yang dapat dikerjakan oleh antarkerja, namun pada umumnya mereka tidak akan memperhatikan peralatan macam apa yang disediakan oleh penyedia layanan yang akan digunakan untuk memberikan tampilan layanan yang dibutuhkan.