DDK - Media dan Jaringan Telekomunikasi (BAB 6) (Fase E)

(BAB 6) (Fase E)

Media dan Jaringan Telekomunikasi

Kompetensi Dasar

3.6 Memahami prinsip dasar sistem IPv4/IPv6, TCP/IP, Networking Service, Sistem Keamanan Jaringan Telekomunikasi, Sistem Seluler, Sistem Microwave, Sistem VSAT IP, Sistem Optik, dan Sistem WLAN.

4.6 Menganalisis dan mengidentifikasi komponen serta cara kerja media dan jaringan telekomunikasi.

Pendahuluan

Jaringan komputer dan telekomunikasi adalah tulang punggung dunia digital kita. Dari berselancar di internet, melakukan panggilan video, hingga mengirim pesan instan, semua aktivitas ini dimungkinkan oleh infrastruktur jaringan yang kompleks. Memahami prinsip dasar dan komponen-komponen utama dari berbagai sistem jaringan dan telekomunikasi adalah esensial bagi siapa pun yang ingin berkarier di bidang ini. Modul ini akan membawa Anda menyelami berbagai teknologi fundamental yang memungkinkan komunikasi data dan suara, mulai dari protokol dasar seperti TCP/IP dan IPv4/IPv6, hingga sistem nirkabel seperti seluler dan WLAN, serta teknologi transmisi canggih seperti serat optik dan microwave. Kita juga akan membahas pentingnya keamanan dalam sistem-sistem ini. Dengan pemahaman yang komprehensif ini, Anda akan memiliki fondasi yang kuat untuk menganalisis dan bekerja dengan media serta jaringan telekomunikasi modern.

A. Prinsip Dasar Sistem IPv4/IPv6 dan TCP/IP

Ini adalah fondasi protokol yang memungkinkan komunikasi di internet dan sebagian besar jaringan modern.

1. Sistem IPv4 (Internet Protocol Version 4):

Definisi: Protokol komunikasi yang digunakan untuk mengidentifikasi perangkat di jaringan dan merutekan lalu lintas data. IPv4 menggunakan alamat 32-bit yang direpresentasikan dalam format desimal bertitik (misalnya, 192.168.1.1).

Prinsip Dasar:

Pengalamatan: Setiap perangkat di jaringan memiliki alamat IP unik.

Routing: Paket data dirutekan dari sumber ke tujuan berdasarkan alamat IP.

Header Paket: Berisi informasi penting seperti alamat IP sumber dan tujuan, TTL (Time To Live), dan protokol yang digunakan.

Keterbatasan: Jumlah alamat IP yang terbatas (sekitar 4,3 miliar), yang menyebabkan kelangkaan alamat seiring pertumbuhan internet.

2. Sistem IPv6 (Internet Protocol Version 6):

Definisi: Versi terbaru dari Internet Protocol, dirancang untuk menggantikan IPv4. Menggunakan alamat 128-bit, yang direpresentasikan dalam heksadesimal (misalnya, 2001:0db8:85a3:0000:0000:8a2e:0370:7334).

Prinsip Dasar:

Ruang Alamat Luas: Menyediakan jumlah alamat yang hampir tak terbatas, mengatasi kelangkaan IPv4.

Keamanan Terintegrasi: Dukungan IPsec (IP Security) terintegrasi untuk enkripsi dan autentikasi.

Konfigurasi Otomatis: Stateless Address Autoconfiguration (SLAAC) untuk konfigurasi IP yang lebih mudah tanpa DHCP.

Efisiensi Routing: Header paket yang lebih sederhana untuk pemrosesan router yang lebih cepat.

Pentingnya: Mendukung pertumbuhan perangkat IoT dan memastikan kelangsungan internet global.

3. TCP/IP (Transmission Control Protocol/Internet Protocol):

Definisi: Kumpulan protokol komunikasi yang digunakan untuk interkoneksi perangkat jaringan di internet. Ini adalah model referensi yang mendasari sebagian besar komunikasi jaringan.

Prinsip Dasar (Model 4 Lapisan):

Lapisan Aplikasi: Berinteraksi langsung dengan aplikasi pengguna (misalnya, HTTP, FTP, DNS).

Lapisan Transport: Mengatur komunikasi end-to-end (misalnya, TCP untuk koneksi yang andal, UDP untuk koneksi tanpa jaminan).

Lapisan Internet: Bertanggung jawab untuk pengalamatan dan routing paket (misalnya, IP).

Lapisan Network Access (Link): Menangani detail fisik transmisi data melalui media jaringan (misalnya, Ethernet, Wi-Fi).

Fungsi Utama: Memastikan data dikirimkan secara akurat dari satu perangkat ke perangkat lain di jaringan yang kompleks.

B. Networking Service

Layanan jaringan adalah aplikasi atau fungsi yang berjalan di atas infrastruktur jaringan untuk menyediakan fungsionalitas tertentu kepada pengguna atau perangkat.

1. Definisi Networking Service:

Layanan yang memungkinkan perangkat dalam jaringan untuk berkomunikasi, berbagi sumber daya, dan menjalankan aplikasi.

2. Jenis-jenis Networking Service Umum:

DNS (Domain Name System): Menerjemahkan nama domain yang mudah diingat (misalnya, google.com) menjadi alamat IP yang digunakan oleh komputer.

DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol): Secara otomatis menetapkan alamat IP dan konfigurasi jaringan lainnya kepada perangkat yang terhubung ke jaringan.

HTTP/HTTPS (Hypertext Transfer Protocol Secure): Protokol untuk transfer data di World Wide Web (HTTPS adalah versi aman yang terenkripsi).

FTP (File Transfer Protocol): Protokol untuk transfer file antara komputer di jaringan.

Email Services (SMTP, POP3, IMAP): Protokol untuk mengirim dan menerima email.

NTP (Network Time Protocol): Menyinkronkan waktu di antara perangkat jaringan.

VPN (Virtual Private Network): Membuat koneksi jaringan yang aman dan terenkripsi melalui jaringan publik.

C. Sistem Keamanan Jaringan Telekomunikasi

Melindungi jaringan dan data dari ancaman adalah aspek krusial dalam telekomunikasi.

1. Definisi Sistem Keamanan Jaringan Telekomunikasi:

Kumpulan teknologi, kebijakan, dan prosedur yang dirancang untuk melindungi infrastruktur telekomunikasi dan data yang melaluinya dari akses tidak sah, penyalahgunaan, gangguan, atau perusakan.

2. Komponen Kunci:

Firewall: Mengontrol lalu lintas masuk dan keluar.

Intrusion Detection/Prevention Systems (IDS/IPS): Mendeteksi dan mencegah serangan.

Enkripsi: Melindungi kerahasiaan data (misalnya, VPN, SSL/TLS).

Sistem Otentikasi dan Otorisasi: Memverifikasi identitas pengguna/perangkat dan mengontrol hak akses (misalnya, RADIUS, TACACS+).

Manajemen Kerentanan: Mengidentifikasi dan memperbaiki celah keamanan.

Manajemen Log dan SIEM: Mengumpulkan dan menganalisis log keamanan untuk deteksi ancaman.

Keamanan Fisik: Melindungi perangkat keras dari akses tidak sah.

3. Ancaman Umum: Serangan DDoS, malware, phishing, pencurian data, penyadapan komunikasi.

D. Sistem Seluler

Sistem seluler memungkinkan komunikasi nirkabel melalui jaringan yang terbagi dalam "sel" atau area jangkauan.

1. Definisi Sistem Seluler:

Jaringan komunikasi nirkabel yang memungkinkan perangkat bergerak (ponsel, tablet) untuk berkomunikasi melalui gelombang radio dengan stasiun pangkalan (BTS) yang terhubung ke jaringan inti.

2. Generasi Sistem Seluler:

2G (GSM, CDMA): Komunikasi suara digital, SMS.

3G (UMTS, CDMA2000): Data seluler (internet), video call.

4G (LTE): Kecepatan data tinggi, streaming video, VoIP.

5G: Kecepatan sangat tinggi, latensi sangat rendah, kapasitas masif, mendukung IoT dan aplikasi real-time.

3. Komponen Utama:

Mobile Device (UE): Ponsel atau perangkat pengguna.

Base Transceiver Station (BTS): Menara seluler yang mengirim dan menerima sinyal radio.

Base Station Controller (BSC)/Radio Network Controller (RNC): Mengelola beberapa BTS.

Mobile Switching Center (MSC): Menangani panggilan suara.

Gateway GPRS Support Node (GGSN)/Serving Gateway (S-GW): Menghubungkan jaringan seluler ke internet.

E. Sistem Microwave

Sistem microwave menggunakan gelombang radio frekuensi tinggi untuk transmisi data nirkabel jarak jauh.

1. Definisi Sistem Microwave:

Teknologi komunikasi nirkabel yang memanfaatkan gelombang mikro (frekuensi 1 GHz hingga 300 GHz) untuk mengirimkan data antara dua titik dengan persyaratan line-of-sight (garis pandang langsung).

2. Prinsip Kerja:

Sinyal gelombang mikro dipancarkan dari antena pengirim.

Sinyal bergerak dalam garis lurus ke antena penerima.

Membutuhkan jalur yang jelas tanpa halangan (gedung, gunung, pohon).

3. Kegunaan:

Backhaul: Menghubungkan menara seluler ke jaringan inti, terutama di daerah terpencil.

Konektivitas Jarak Jauh: Menghubungkan kantor cabang atau lokasi yang sulit dijangkau serat optik.

Jaringan Darurat/Sementara: Cepat diimplementasikan untuk kebutuhan sementara.

Redundansi: Sebagai cadangan untuk koneksi kabel.

4. Keunggulan: Kapasitas tinggi, cepat diinstal, biaya lebih rendah dibandingkan serat optik untuk jarak tertentu.

5. Keterbatasan: Membutuhkan line-of-sight, rentan terhadap kondisi cuaca ekstrem (hujan lebat dapat menyebabkan fade sinyal).

F. Sistem VSAT IP (Very Small Aperture Terminal IP)

VSAT IP adalah teknologi komunikasi satelit dua arah yang memungkinkan konektivitas internet dan data di lokasi terpencil.

1. Definisi Sistem VSAT IP:

Sistem komunikasi satelit yang menggunakan antena parabola kecil (Very Small Aperture Terminal) di lokasi pelanggan untuk menyediakan konektivitas data (termasuk internet Protocol/IP) melalui satelit geostasioner.

2. Prinsip Kerja:

Antena VSAT di lokasi pelanggan mengirim dan menerima sinyal ke/dari satelit.

Satelit bertindak sebagai relay dan meneruskan sinyal ke stasiun bumi pusat (Hub).

Hub terhubung ke internet global atau jaringan lain.

3. Kegunaan:

Akses Internet di Daerah Terpencil: Solusi utama untuk lokasi tanpa infrastruktur terestrial (kabel, serat optik, seluler).

Jaringan Korporat: Menghubungkan kantor cabang di lokasi yang tersebar.

Komunikasi Darurat: Menyediakan konektivitas setelah bencana.

Maritim dan Penerbangan: Komunikasi di kapal atau pesawat.

4. Keunggulan: Jangkauan global, cepat diimplementasikan di lokasi terpencil.

5. Keterbatasan: Latensi tinggi (karena jarak ke satelit geostasioner), kapasitas terbatas dibandingkan serat optik, rentan terhadap kondisi cuaca.

G. Sistem Optik

Sistem optik, atau komunikasi serat optik, menggunakan cahaya untuk mengirimkan data melalui serat kaca atau plastik.

1. Definisi Sistem Optik:

Teknologi komunikasi yang mentransmisikan informasi dalam bentuk pulsa cahaya melalui kabel serat optik.

2. Prinsip Kerja:

Sinyal listrik diubah menjadi pulsa cahaya oleh laser atau LED.

Pulsa cahaya merambat melalui inti serat optik melalui fenomena total internal reflection.

Di ujung penerima, detektor optik mengubah pulsa cahaya kembali menjadi sinyal listrik.

3. Komponen Utama:

Kabel Serat Optik: Media transmisi (single-mode atau multi-mode).

Transceiver Optik: Mengubah sinyal listrik ke cahaya dan sebaliknya (misalnya, SFP, QSFP).

Optical Distribution Frame (ODF): Tempat terminasi dan manajemen kabel serat optik.

Optical Amplifier: Memperkuat sinyal cahaya untuk transmisi jarak jauh.

4. Kegunaan:

Jaringan Inti (Backbone): Tulang punggung internet global dan jaringan telekomunikasi.

FTTx (Fiber to the X): Akses internet berkecepatan tinggi ke rumah, gedung, atau tiang.

Pusat Data: Interkoneksi server dan penyimpanan berkecepatan tinggi.

Jaringan Bawah Laut: Menghubungkan benua.

5. Keunggulan: Bandwidth sangat besar, kecepatan sangat tinggi, jarak transmisi jauh, kekebalan terhadap interferensi elektromagnetik.

H. Sistem WLAN (Wireless Local Area Network)

Sistem WLAN memungkinkan perangkat terhubung ke jaringan lokal secara nirkabel menggunakan teknologi Wi-Fi.

1. Definisi Sistem WLAN:

Jaringan area lokal yang menggunakan gelombang radio untuk menghubungkan perangkat ke jaringan tanpa kabel fisik. Umumnya dikenal sebagai Wi-Fi.

2. Prinsip Kerja:

Perangkat nirkabel (laptop, smartphone) berkomunikasi dengan Access Point (AP) menggunakan standar IEEE 802.11 (Wi-Fi).

Access Point mengubah sinyal radio menjadi sinyal kabel dan meneruskannya ke jaringan kabel (LAN).

3. Komponen Utama:

Wireless Access Point (AP): Perangkat yang memungkinkan perangkat nirkabel terhubung ke jaringan kabel.

Wireless Client: Perangkat yang memiliki kemampuan Wi-Fi (misalnya, laptop, smartphone).

Wireless Router: Kombinasi router, switch, dan Access Point dalam satu perangkat.

4. Kegunaan:

Akses Internet di Rumah/Kantor: Menyediakan konektivitas nirkabel yang fleksibel.

Hotspot Publik: Akses internet di tempat umum.

Jaringan Korporat: Fleksibilitas mobilitas karyawan.

5. Keunggulan: Mobilitas, kemudahan instalasi (tanpa kabel), fleksibilitas.

6. Keterbatasan: Jangkauan terbatas, kecepatan dapat dipengaruhi oleh interferensi, masalah keamanan jika tidak dikonfigurasi dengan benar.

Zona Aktivitas

A. Uji Pengetahuan (Nilai Pengetahuan I)

1. Jelaskan perbedaan utama antara alamat IPv4 dan IPv6 dalam hal panjang bit. Mengapa IPv6 diperlukan?

2.Sebutkan empat lapisan dalam model TCP/IP dan berikan contoh protokol untuk setiap lapisan.

3. Apa fungsi utama dari DNS (Domain Name System) dalam layanan jaringan?

4. Sebutkan tiga komponen kunci dalam sistem keamanan jaringan telekomunikasi.

5. Jelaskan perbedaan antara 4G dan 5G dalam hal latensi dan kapasitas.

B. Praktikum (Nilai Praktik 1)

Buat kelompok dengan anggota maksimal tiga siswa. Lakukan hal berikut:

1. Identifikasi Alamat IP:

Buka Command Prompt (Windows) atau Terminal (Linux/macOS) di komputer Anda.

Gunakan perintah ipconfig (Windows) atau ifconfig/ip a (Linux/macOS) untuk melihat alamat IP komputer Anda.

Identifikasi apakah alamat IP Anda adalah IPv4 atau IPv6.

Diskusikan: mengapa komputer Anda mungkin memiliki kedua jenis alamat IP?

2. Simulasi Penggunaan DNS:

Buka Command Prompt (Windows) atau Terminal (Linux/macOS).

Gunakan perintah nslookup google.com.

Catat alamat IP yang dikembalikan.

Diskusikan: apa yang terjadi jika server DNS tidak berfungsi?

Presentasikan hasil pengamatan dan diskusi kelompok Anda di depan kelas.

Eksperimen (Nilai Proyek I)

Pilih salah satu dari tugas berikut:

1. Perbandingan Teknologi Transmisi:

Pilih dua teknologi transmisi (misalnya, Serat Optik dan Microwave Link).

Buat tabel perbandingan yang mencakup:

Prinsip kerja dasar.

Keunggulan.

Keterbatasan.

Skenario penggunaan yang paling cocok.

Sajikan perbandingan Anda dalam bentuk presentasi singkat.

2. Desain Jaringan Sederhana:

Rancang desain jaringan sederhana untuk sebuah kafe kecil yang menyediakan Wi-Fi untuk pelanggan dan memiliki satu server kasir.

Gambarkan topologi jaringan (sketsa).

Identifikasi perangkat jaringan utama yang dibutuhkan (misalnya, router, switch, access point).

Jelaskan bagaimana DHCP dan DNS akan bekerja dalam jaringan ini.

Identifikasi satu potensi risiko keamanan dan bagaimana Anda akan memitigasinya.

Rangkuman

1. IPv4 (32-bit) dan IPv6 (128-bit) adalah protokol pengalamatan dan routing internet, dengan IPv6 mengatasi kelangkaan alamat.

2. TCP/IP adalah kumpulan protokol dasar internet dengan 4 lapisan (Aplikasi, Transport, Internet, Network Access).

3. Networking Service seperti DNS, DHCP, HTTP/HTTPS menyediakan fungsionalitas di atas jaringan.

4. Sistem Keamanan Jaringan Telekomunikasi melindungi infrastruktur dan data dari ancaman menggunakan firewall, IDS/IPS, enkripsi, dll.

5. Sistem Seluler (2G hingga 5G) memungkinkan komunikasi nirkabel bergerak dengan kecepatan dan fitur yang terus meningkat.

6. Sistem Microwave menggunakan gelombang radio frekuensi tinggi untuk transmisi nirkabel line-of-sight, ideal untuk backhaul.

7. Sistem VSAT IP menyediakan konektivitas data melalui satelit, cocok untuk daerah terpencil.

8. Sistem Optik menggunakan cahaya melalui serat untuk transmisi data berkecepatan sangat tinggi dan bandwidth besar.

9. Sistem WLAN (Wi-Fi) menyediakan konektivitas nirkabel lokal yang fleksibel.

Ulangan Akhir Bab 1

A. Pilihlah salah satu jawaban yang tepat.

1. Alamat IP yang direpresentasikan dalam format 128-bit heksadesimal adalah ....

a. IPv4

b. IPv6

c. MAC Address

d. Subnet Mask

e. Gateway

2. Lapisan dalam model TCP/IP yang bertanggung jawab untuk pengalamatan dan routing paket adalah ....

a. Lapisan Aplikasi

b. Lapisan Transport

c. Lapisan Internet

d. Lapisan Network Access

e. Lapisan Fisik

3. Protokol layanan jaringan yang berfungsi menerjemahkan nama domain menjadi alamat IP adalah ....

a. DHCP

b. HTTP

c. FTP

d. DNS

e. SMTP

4. Berikut yang bukan merupakan komponen kunci dalam sistem keamanan jaringan telekomunikasi adalah ....

a. Firewall

b. IDS/IPS

c. Enkripsi

d. Sistem pendingin server

e. Sistem Otentikasi

5. Generasi sistem seluler yang dikenal dengan latensi sangat rendah dan kapasitas masif untuk mendukung IoT adalah ....

a. 2G

b. 3G

c. 4G

d. 5G

e. 6G

6. Teknologi transmisi nirkabel yang memerlukan line-of-sight antara pemancar dan penerima adalah ....

a. WLAN

b. Bluetooth

c. Serat Optik

d. Microwave Link

e. VSAT IP

7. Sistem komunikasi satelit yang menggunakan antena parabola kecil untuk konektivitas di lokasi terpencil adalah ....

a. Sistem Seluler

b. Sistem Optik

c. Sistem Microwave

d. Sistem VSAT IP

e. Sistem WLAN

8. Fenomena total internal reflection adalah prinsip dasar transmisi data pada ....

a. Sistem Seluler

b. Sistem Microwave

c. Sistem VSAT IP

d. Sistem Optik

e. Sistem WLAN

9. Perangkat yang memungkinkan perangkat nirkabel terhubung ke jaringan kabel dalam sistem WLAN adalah ....

a. Router

b. Switch

c. Access Point

d. Modem

e. Firewall

10. Salah satu keunggulan utama sistem optik dibandingkan kabel tembaga adalah ....

a. Biaya instalasi yang lebih murah untuk jarak pendek.

b. Kekebalan terhadap interferensi elektromagnetik.

c. Kemudahan dalam pelacakan kabel.

d. Tidak memerlukan konversi sinyal.

e. Latensi yang lebih tinggi.

B. Jawablah pertanyaan-pertanyaan berikut dengan benar.

1. Jelaskan bagaimana DHCP dan DNS bekerja sama untuk memungkinkan sebuah perangkat baru terhubung dan mengakses internet di jaringan lokal.

2. Bagaimana IPsec yang terintegrasi di IPv6 meningkatkan keamanan dibandingkan IPv4?

3. Berikan contoh skenario di mana Sistem Microwave akan menjadi pilihan yang lebih baik daripada serat optik untuk menghubungkan dua lokasi.

4. Jelaskan mengapa latensi menjadi tantangan utama dalam sistem VSAT IP, dan bagaimana hal ini dapat memengaruhi jenis aplikasi yang cocok untuknya.

5. Bagaimana prinsip kerja total internal reflection pada serat optik memungkinkan transmisi data dengan kecepatan dan jarak yang sangat tinggi?