3.2 Memahami Troubleshooting lapisan data link Jaringan Lan

Memahami Troubleshooting Lapisan Data Link

     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.

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.

5. Transparan Bridging

Bridge adalah sebuah perangkat antar jaringan yang merelay frame-frame data dari satu segmen jaringan ke segmen jaringan lain, sehingga menjadikan segmen-segmen jaringan tersebut muncul sebagai sebuah LAN tunggal yang besar, yang disebut sebagai extended LAN atau bridged LAN.

Bridge memiliki kemampuan untuk memproses keputusan perelayan/peruntaian sebuah frame berada dalam bridge itu sendiri, sehingga transparan terhadap stasiun-stasiun yang berkomunikasi, sehingga disebut juga Transparent Bridge. Penggunaan transparent bridge pada wireless point-to-point Mikrotik dapat dilakukan dengan beberapa mode wireless yang berbeda pada host (akses poin) dan klien (station).

6. Operasi Switch

   

Switch adalah sistem elektronik yang dapat dipakai untuk menghubungkan jalur Jaringan switchig adalah jaringan yang mengalokasikan sebuah sirkuit (atau kanal) yang dedicated diantara nodes dan terminal untuk digunakan pengguna untuk berkomunikasi. Sirkuit yang dedicated tidak dapat digunakan oleh penelepon lain sampai sirkuit itu dilepaskan, dan koneksi baru bisa disusun. Bahkan jika tidak ada komunikasi berlangsung pada sebuah sirkuit yang dedicated, kanal tersebut tetap tidak dapat digunakan oleh pengguna lain. Kanal yang dapat dipakai untuk hubungan telepon baru disebut sebagai kanal yang idle.

Sebuah metode untuk membangun, memonitor perkembangan, dan menutup sebuah koneksi adalah dengan memanfaatkan sebuah kanal terpisah untuk keperluan pengontrolan, misalnya untuk links antar telephonee exchanges yang menggunakan CCS7 untuk komunikasi call setup dan informasi kontrol dan menggunakan TDM untuk transportasi data di sirkuit tersebut.

Proses Switching atau Pengalihan proses akan terjadi jika proses yang di running beralih menajadi state lain (ready,blocked) kemudian system operasi membuat perubahan-perubahan berarti terhadap lingkungan.

Apa itu Ready dan blocked..?

Ready, Proses   siap   dieksekusi,   tetapi   proses   tidak tersedia untuk eksekusi proses ini.

Blocked, Proses   menunggu   kejadian   untuk   melengkapi tugasnya

Dalam hal ini muncul beberapa masalah, yaitu :

Kejadian-kejadian apa yang memicu alih proses ?

Masalah  lain  adalah  terdapatnya  perbedaan  antara  alih  proses  (process switching) dan alih konteks (context switching).

Apa yang harus dilakukan sistem operasi terhadap beragam struktur data yang dibawah kendalinya dalam alih proses ?

Berikut ini merupakan faktor-faktor penyebab terjadi nya proses switching

Interupsi sistem, disebabkan kejadian eksternal dan tak bergantung proses yang saat itu sedang running. Contoh : selesainya operasi masukan/keluaran. Pada kejadian interupsi, kendali lebih dulu ditransfer ke interrupt handler yang melakukan penyimpanan data-data dan kemudian beralih ke rutin sistem operasi yang berkaitan dengan tipe interupsi itu.

Trap, Adalah interupsi karena terjadinya kesalahan atau kondisi kekecualian (exception conditions) yang dihasilkan proses yang running, seperti usaha illegal dalam mengakses file. Apakah Dengan trap, sistem operasi menentukan apakah kesalahan yang dibuat merupakan kesalahan fatal ?

Kemungkinan yang dilakukan adalah menjalankan prosedur pemulihan atau memperingkatkan ke pemakai. Saat terjadi trap, mungkin terjadi pengalihan proses mungkin pula resume proses.

3.  Supervisor call, yaitu panggilan meminta atau mengaktifkan bagian sistem operasi. Contoh: Proses pemakai running meminta layanan masukan/keluaran seperti membuka file. Panggilan ini menghasilkan transfer ke rutin bagian sistem operasi. Biasanya, penggunaan system call membuat proses pemakai blockedkarena diaktifkan proses kernel (sistem operasi).

            7. Switch sebagai Multi Port

Switch Sebagai Multiport Bridge

Switch jaringan  (atau  switch  untuk singkatnya) adalah sebuah alat jaringan yang melakukan  bridging  transparan (penghubung segementasi banyak jaringan dengan forwarding berdasarkan alamat MAC). Switch  mengacu pada multi-port jembatan jaringan yang proses dan rute data pada data link layer (lapisan 2) dari model OSI . Switch mengolah data tambahan pada lapisan jaringan (lapisan 3) .

Switch dikatakan sebagai  multi-port  bridge  karena mempunyai  collision domain  dan  broadcast domain  tersendiri, dapat mengatur lalu lintas paket yang melalui switch jaringan. Cara menghubungkan komputer ke switch sangat mirip dengan cara menghubungkan  komputer  atau  router  ke  hub. Switch dapat digunakan langsung untuk menggantikan hub yang sudah terpasang pada jaringan.

Switch jaringan dapat digunakan sebagai penghubung komputer atau router pada satu area yang terbatas, switch juga bekerja pada  lapisan  data link, cara kerja switch  hampir sama seperti bridge, tetapi switch memiliki sejumlah port sehingga sering dinamakan multi-port bridge.