Troubleshooting Lapisan Data Link Pada jaringan LAN

1. Pengertian Data Link layer

      Data link layer adalah lapisan kedua dari bawah dalam model OSI, yang dapat melakukan konversi frame-frame jaringan yang berisi data yang dikirimkan menjadi bit-bit mentah agar dapat diproses oleh lapisan fisik.

2. Cara mendeteksi troubleshooting pada Data Link Layer

a. Forward Error Control
Dimana  setiap  karakter  yang  ditransmisikan  atau  frame  berisi  informasi  tambahan
(redundant)  sehingga  bila  penerima  tidak  hanya  dapat  mendeteksi  dimana  error  terjadi,
tetapi juga menjelaskan dimana aliran bit yang diterima error.
            b. Feedback (backward) Error Control
Dimana  setiap  karakter  atau  frame  memilki  informasi  yang  cukup  untuk
memperbolehkan  penerima  mendeteksi  bila  menemukan  kesalahan  tetapi  tidak
lokasinya.  Sebuah  transmisi  kontro  digunakan  untuk  meminta  pengiriman  ulang,
menyalin informasi yang dikirimkan.
Feedback error control dibagi menjadi 2 bagian, yaitu :
1. Teknik yang digunakan untuk deteksi kesalahan
2. Kontrol algoritma yang telah disediakan untuk mengontrol transmisi ulang.

3. Kesalahan - Kesalahan Data Link layer

• Codewoed Hamming
• No Functionally or connectivity at the network layer or above
• Network is operating below baseline perfomance levels
• Excessive Broadcoast
• Console Messages
• Encapulation erroes, address maping erroes, Framing errors, STP failure or loops

4. MAC 48 bit Addressing

  

MAC Address (Media Access Control Address) adalah., sebuah alamat jaringan yang diimplementasikan pada lapisan data-link dalam tujuh lapisan model OSI, yang merepresentasikan sebuah node tertentu dalam jaringan. Dalam sebuah jaringan berbasis Ethernet, MAC address merupakan alamat yang unik yang memiliki panjang 48-bit (6 byte) yang mengidentifikasikan sebuah komputer, interface dalam sebuah router, atau node lainnya dalam jaringan. MAC Address juga sering disebut sebagai Ethernet address, physical address, atau hardware address.

• Cara Kerja

MAC Address mengizinkan perangkat-perangkat dalam jaringan agar dapat berkomunikasi antara satu dengan yang lainnya. Sebagai contoh, dalam sebuah jaringan berbasis teknologi Ethernet, setiap header dalam frame Ethernet mengandung informasi mengenai MAC address dari komputer sumber (source) dan MAC address dari komputer tujuan (destination). Beberapa perangkat, seperti halnya bridge dan switch Layer-2 akan melihat pada informasi MAC address dari komputer sumber dari setiap frame yang ia terima dan menggunakan informasi MAC address ini untuk membuat "tabel routing" internal secara dinamis. Perangkat-perangkat tersebut pun kemudian menggunakan tabel yang baru dibuat itu untuk meneruskan frame yang ia terima ke sebuah port atau segmen jaringan tertentu di mana komputer atau node yang memiliki MAC address tujuan berada.

• Pengalamatan

Dalam sebuah komputer, MAC address ditetapkan ke sebuah kartu jaringan (network interface card/NIC) yang digunakan untuk menghubungkan komputer yang bersangkutan ke jaringan. MAC Address umumnya tidak dapat diubah karena telah dimasukkan ke dalam ROM. Beberapa kartu jaringan menyediakan utilitas yang mengizinkan pengguna untuk mengubah MAC address, meski hal ini kurang disarankan. Jika dalam sebuah jaringan terdapat dua kartu jaringan yang memiliki MAC address yang sama, maka akan terjadi konflik alamat dan komputer pun tidak dapat saling berkomunikasi antara satu dengan lainnya. Beberapa kartu jaringan, seperti halnya kartu Token Ring mengharuskan pengguna untuk mengatur MAC address (tidak dimasukkan ke dalam ROM), sebelum dapat digunakan.

MAC address memang harus unik, dan untuk itulah, Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) mengalokasikan blok-blok dalam MAC address. 24 bit pertama dari MAC address merepresentasikan siapa pembuat kartu tersebut, dan 24 bit sisanya merepresentasikan nomor kartu tersebut. Setiap kelompok 24 bit tersebut dapat direpresentasikan dengan menggunakan enam digit bilangan heksadesimal, sehingga menjadikan total 12 digit bilangan heksadesimal yang merepresentasikan keseluruhan MAC address. Berikut merupakan tabel beberapa pembuat kartu jaringan populer dan nomor identifikasi dalam MAC Address.

     Troubleshooting Layer 2 bisa menjadi proses yang menantang. Konfigurasi dan operasi protokol ini sangat penting untuk menciptakan, jaringan baik-tuned fungsional. Layer 2 masalah menyebabkan gejala khusus yang, ketika diakui, akan membantu mengidentifikasi masalah dengan cepat.

Gejala umum dari masalah jaringan pada layer data link antara lain:

1. No functionality or connectivity at the network layer or above – Beberapa Layer 2 masalah dapat menghentikan pertukaran frame di link, sementara yang lain hanya kinerja jaringan alasan untuk menurunkan.
2. Network is operating below baseline performance levels – Ada dua jenis yang berbeda dari suboptimal Layer 2 operasi yang dapat terjadi dalam jaringan. Pertama, frame mengambil jalan suboptimal ke tujuan mereka, tetapi lakukan tiba. Dalam hal ini, jaringan mungkin mengalami penggunaan bandwidth tinggi pada link yang seharusnya tidak bahwa tingkat lalu lintas. Kedua, beberapa frame dijatuhkan. Masalah-masalah ini dapat diidentifikasi melalui counter statistics kesalahan dan pesan kesalahan konsol yang muncul pada switch atau router. Dalam lingkungan Ethernet, sebuah ping diperpanjang atau terus-menerus juga mengungkapkan jika frame yang dijatuhkan.
3. Excessive broadcasts – Sistem operasi menggunakan siaran dan multicast secara ekstensif untuk menemukan layanan jaringan dan host lainnya. Umumnya, siaran berlebihan hasil dari salah satu situasi berikut: buruk diprogram atau dikonfigurasi aplikasi, besar Layer 2 broadcast domain, atau masalah jaringan yang mendasarinya, seperti STP loop atau rute mengepakkan.
4. Console messages – Dalam beberapa kasus, router mengakui bahwa masalah Layer 2 telah terjadi dan mengirimkan pesan peringatan ke konsol. Biasanya, router melakukan hal ini ketika mendeteksi masalah dengan menafsirkan frame yang masuk (enkapsulasi atau framing masalah) atau ketika keepalives diharapkan tetapi tidak tiba. Pesan konsol paling umum yang menunjukkan masalah Layer 2 adalah protokol garis bawah pesan.

Isu pada layer data link yang sering mengakibatkan konektivitas jaringan atau kinerja masalah meliputi:

1. Encapsulation errors – Kesalahan enkapsulasi terjadi karena bit ditempatkan dalam bidang tertentu oleh pengirim tidak apa penerima mengharapkan untuk melihat. Kondisi ini terjadi ketika enkapsulasi di salah satu ujung link WAN dikonfigurasi berbeda dari enkapsulasi yang digunakan di ujung lain.
2. Address mapping errors – Dalam topologi, seperti point-to-multipoint, Frame Relay, atau Ethernet siaran, adalah penting bahwa Layer 2 alamat tujuan yang tepat diberikan kepada frame. Hal ini memastikan kedatangannya di tujuan yang benar. Untuk mencapai hal ini, perangkat jaringan harus sesuai tujuan Layer 3 alamat dengan benar Layer 2 alamat menggunakan peta baik statis atau dinamis. Dalam lingkungan yang dinamis, pemetaan Layer 2 dan Layer 3 informasi dapat gagal karena perangkat mungkin telah secara khusus dikonfigurasi untuk tidak menanggapi ARP atau Inverse-ARP permintaan, Layer 2 atau Layer 3 informasi yang di-cache mungkin telah berubah secara fisik, atau valid balasan ARP diterima karena kesalahan konfigurasi atau serangan keamanan.
3. Framing errors – Frames biasanya bekerja dalam kelompok 8-bit byte. Sebuah kesalahan framing terjadi ketika sebuah frame tidak berakhir pada batas byte 8-bit. Ketika ini terjadi, penerima mungkin memiliki masalah menentukan mana satu frame berakhir dan bingkai lain dimulai. Terlalu banyak frame yang tidak valid dapat mencegah keepalives valid dari yang dipertukarkan. Kesalahan framing dapat disebabkan oleh garis serial bising, kabel dirancang tidak benar (terlalu lama atau tidak terlindung dengan baik), atau tidak dikonfigurasi dengan benar unit pelayanan saluran (CSU) jam line.
4. STP failures or loops – Tujuan dari Spanning Tree Protocol (STP) adalah untuk menyelesaikan topologi fisik berlebihan dalam topologi seperti pohon dengan memblokir port berlebihan. Sebagian besar masalah STP terkait dengan forwarding loop yang terjadi bila tidak ada port dalam topologi berlebihan diblokir dan lalu lintas diteruskan di kalangan tanpa batas, banjir yang berlebihan karena tingkat tinggi STP perubahan topologi. Sebuah perubahan topologi harus menjadi peristiwa langka di jaringan baik-dikonfigurasi. Ketika hubungan antara dua switch naik atau turun, ada akhirnya perubahan topologi ketika negara STP pelabuhan berubah ke atau dari forwarding. Namun, ketika port yang mengepakkan (berosilasi antara atas dan bawah negara), ini menyebabkan perubahan berulang topologi dan banjir, atau konvergensi STP lambat atau re-konvergensi. Hal ini dapat disebabkan oleh ketidaksesuaian antara yang nyata dan didokumentasikan topologi, kesalahan konfigurasi, seperti konfigurasi yang tidak konsisten dari STP timer, switch CPU kelebihan beban selama konvergensi, atau cacat software.   

Contoh-contoh protokol data link
• HDLC (High Level Data Link Control) Digunakan dalam jaringan X.25

Dengan bit pariti dikenal 3 deteksi kesalahan, yaitu :
a. Vertical Redundancy Check / VRC
Setiap karakter yang dikirimkan (7 bit) diberi 1 bit pariti. Bit pariti ini diperiksa oleh penerima untuk mengetahui apakah karakter yang dikirim benar atau salah. Cara ini hanya dapat melacak 1 bit dan berguna melacak kesalahan yang terjadi pada pengiriman berkecepatan menengah, karena kecepatan tinggi lebih besar kemungkinan terjadi kesalahan banyak bit.
Kekurangan : bila ada 2 bit yang terganggu ia tidak dapat melacaknya karena paritinya akan benar.

Contoh :
ASCII huruf "A" adalah 41h
100 0001 ASCII 7 bit
1100 0001 ASCII dengan pariti ganjil
0100 0001 ASCII dengan pariti genap

b. Longitudinal Redundancy Check / LRC
LRC untuk data dikirim secara blok. Cara ini seperti VRC hanya saja penambahan bit pariti tidak saja pada akhir karakter tetapi juga pada akhir setiap blok karakter yang dikirimkan. Untuk setiap bit dari seluruh blok karakter ditambahkan 1 bit pariti termasuk juga bit pariti dari masing-masing karakter.

DATA FLOW
longitudinal check

V C 1 0 1 0 0 1 1 0 1 LRC
E H 1 0 0 1 0 1 0 0 0 Horizontal
R E 0 1 1 0 0 0 0 0 1 Parity
T C 0 0 0 1 1 1 0 1 1 Bits
I K 1 0 0 0 1 0 0 1 0
C 0 0 0 1 1 0 1 0 0
A 1 1 1 0 0 1 1 0 0
L
1 1 0 0 0 1 0 1 0

Gambar Longitudinal Redundancy Check

Tiap blok mempunyai satu karakter khusus yang disebut Block Check Character (BCC) yang dibentuk dari bit uji. dan dibangkitkan dengan cara sebagai berikut : " Tiap bit BCC merupakan pariti dari semua bit dari blok yang mempunyai nomor bit yang sama. Jadi bit 1 dari BCC merupakan pariti genap dari semua bit 1 karakter yang ada pada blok tersebut, dan seterusnya".

Contoh :

Bit 0 : 1 1 1 1 0
Bit 1 : 1 0 0 0 1 B
Bit 2 : 0 0 0 0 0 C
Bit 3 : 0 0 0 0 0 C
Bit 4 : 0 0 0 0 0
Bit 5 : 0 0 0 0 0
Bit 6 : 1 1 1 1 0

Parity : 0 1 1 1 0

Kerugian : terjadi overhead akibat penambahan bit pariti per 7 bit untuk karakte

Selamat Membaca, Semoga bermanfaat untuk sobat semuanya. Terimakasih~