Introduction to Networking

QUESTION 1
a) Compare and contrast circuit switching and packet switching. Describe the
tradeoffs between the two technologies. Why is packet switching the more
appropriate mechanism for the operation of the Internet?

1.0 Pendahuluan
Rangkaian kawasan luas (WAN) adalah rangkaian komputer yang melibatkan jarak jauh atau kawasan geografi yang luas seperti negeri. WAN boleh dianggap sebagai gabungan dua atau lebih LAN. Penyambungan selalunya menggunakan rangkaian awam. Rangkaian awam bermaksud rangkaian tersebut disediakan oleh syarikat telco seperti Telekom, Maxis, Time dll. Boleh juga dihubungkan menggunakan talian suwa (leased line) atau satelit. Internet merupakan contoh WAN yang terbesar.

Teknologi WAN boleh dikategori kepada dua iaitu packet switching dan circuit switching.

2.0 Packet Switching
Packet Switching adalah protokol yang merujuk kepada pesanan yang dibahagikan kepada paket sebelum dihantar. Setiap paket akan dihantar secara individu dan boleh mengikut laluan yang berlainan untuk sampai ke destinasi. Apabila semua paket diterima oleh penerima, semua paket tadi akan disusun semula seperti pesanan asal.

Memecahkan pesanan tersebut kepada paket membolehkan laluan yang sama digunakan oleh pengguna lain di dalam rangkaian. Komunikasi jenis ini dikenali sebagai connectionless diantara penerima dan penghantar.

3.0 Circuit Switching
Circuit switching adalah sejenis rangkaian di mana sambungan secara fizikal dari satu lokasi ke satu lokasi lain. Telefon yang digunakan dirumah menggunakan Circuit Switching. Iaitu sesama pengguna A menalipon pengguna B, satu talian yang tetap akan disambungkan antara pengguna A dan B. Semasa percakapan tersebut, tiada orang lain boleh menggunakan talian tersebut

a) Talian Suwa (Leased Line)
Talian suwa adalah talian tetap antara dua lokasi yang disediakan oleh pembekal telekomunikasi. Sering digunakan oleh syarikat yang mempunyai cawangan yang jauh.

Talian ini senantiasa aktif dan ini membuatkan bayaran bulanan adalah tetap. Kos adalah mahal kerana talian tersebut tidak dikongsi dengan syarikat lain. Kualiti talian dijamin.

Sebagai contoh: Talian T1 mempunyai kelajuan 1.544 Mbps, boleh membawa data dan suara atau membawa data yang banyak. Apabila sambungan ini dipecahkan ia dikenali sebagai multiplexing.

b)ISDN (Integrated Services Digital Network)
ISDN merupakan talian telefon digital yang membenarkan data dan suara dihantar serentak di dalam satu talian.

Dua jenis perkhidmatan ISDN

a) Basic Rate Interface (BRI) – 2B + 1D, setiap saluran B adalah 64Kbps, oleh itu 2B = 128Kbps. D adalah 16Kbps yang berfungsi sebagai pengawal data. Keseluruhan data = 144Kbps.
b) Primary Rate Interface (PRI) – 30B + 1D, setiap saluran B adalah 64Kbps, oleh itu 30B = 1920Kbps. D adalah 64Kbps yang berfungsi sebagai pengawal data. Keseluruhan data = 1984Kbps.

Jarak maksima dari telefon exchange adalah 5.5Km. Kalau lebih penggunaan pengulang (repeater) yang mahal perlu digunakan.

Jika talian PSTN perlu menggunakan modem untuk capaian Internet, tetapi untuk talian ISDN perlu menggunakan ISDN Terminal Adapter. Istilah ISDN modem adalah salah kerana talian ISDN adalah talian digital maka tidak perlu modem untuk menukarkan isyarat digital kepada isyarat analog dan sebaliknya.

c) ADSL (Asymmetric Digital Subscriber Line)
Teknologi ADSL membenarkan lebih banyak data dihantar melalui talian PSTN yang menggunakan wayar tembaga (copper). ADSL menyokong kelajuan dari 1.5Mbs sehingga 9Mbps apabila menerima data (downstrea rate) dan dari 16Kbps sehingga 640Kbps apabila menghantar data (upstream rate).

ADSL memerlukan ADSL modem. Di Malaysia, kelajuan maksima untuk menerima data adalah 2Mbps dan kelajuan maksima untuk penghantaran data adalah 384Kbps.

4.0 Sebab Teknologi packet switching banyak digunakan
Kebanyakkan trafik di Internet menggunakan packet switching dan Internet secara asasnya menggunakan rangkaian connectionless.

Kebaikan packet switching - Lebih tahan lasak (robust) dan cekap serta boleh menerima kelambatan (delay) dalam penghantaran seperti email dan web.
Contoh rangkaian connectionless:
1) TCP/IP (Transmission Control Protocol/Internet Protocol)
2) X.25
3) Frame Relay


a)TCP/IP (Transmission Control Protokol/Internet Protokol)
Digunakan secara meluas di Internet. TCP berada dilapisan pengangkutan (transport) dan IP pada lapisan rangkaian (network). Kini TCP/IP telah digunakan untuk sistem operasi jenis UNIX, LINUX, Microsoft, Netwara, Apple (Macintosh) dll.

b)X.25
X.25 merupakan standard yang popular untuk packet switching. Pada tahun 1976 standard X.25 diluluskan oleh CCITT (kini dikenali sebagai ITU). Ditakrifkan pada lapisan 1, 2 dan 3 pada model OSI.

Lapisan 1 = Lapisan Fizikal
Lapisan 2 = Lapisan Sambung Data (Data Link)
Lapisan 3 = Lapisan Rangkaian (Network)

Rangkaian X.25 packet switching membenarkan perkakasan jauh disambung antara satu sama lain mengunakan talian digital sendiri (private) tanpa perlu menggunakan talian suwa yang mahal. Setiap talian yang bersambung dengan rangkaian X.25 perlu menggunakan peralatan yang dikenali sebagai Data Circuit-terminating Equipment (DCE). DCE pula disambung kepada Data Terminal Equipment (DTE). X.25 membawa paket melalui rangkaian dari DTE kepada DTE melalui DCE

Ciri-ciri utama:
2. Jaminan data integrati.
3. Rangkaian yang boleh mengawal aliran data (network managed flow control) dengan sedikit kelewatan rangkaian (network delay).

c)Frame Relay
Frame relay adalah protokol packet-switching untuk menyambungkan peralatan di WAN. Beroperasi pada lapisan Sambung Data (data link) dalam model OSI. Menjadi penganti kepada X.25 di dalam aplikasi seperti sambungan rangkaian LAN, public dan private WAN.

Ciri-ciri utama:
1. Tiada jaminan data integrati.
2. Penghantaran data lebih cepat sebab hanya berfungsi pada lapisan 2.
3. Tidak memeriksa frame sama ada mempunyai ralat atau tidak.
4. Mempunyai kelewatan masa yang minima (small network delay).
5. Penghantaran data bermula sebaik sahaja menerima 2 bait alamat pada awal frame.

Frame relay seakan-akan (virtually) talian suwa tetapi harganya lebih murah kerana rangkaian dikongsi bersama pengguna lain.

Kelajuan Frame Relay bergantung kepada permintaan.
Contoh:
T1 = 1.544 Mbps
T3 = 43 Mbps
E1 = 2 Mbps

b) Differentiate between guided and unguided media for data transmission.
Describe types of guided transmission media.

1.0 Perbezaan antara Media transmisi yang menggunakan Kabel ( guided) dengan Media tanpa menggunakan wayar (unguided media)
Media transmisi yang menggunakan kabel iaitu kabel Twisted-pair (Shield Twisted-pair dan Unshield Twisted-pair), kabel Coaxial dan kabel Fiber optik manakala Media tanpa menggunakan wayar antaranya mengunakan teknologi satelit dan gelombang mikro. Kedua-dua Media transmisi ini penting dalam system rangkaian Kabel merupakan satu media di mana maklumat berhijrah dari satu peranti rangkaian ke satu peranti rangkaian yang lain. Terdapat beberapa jenis kabel yang biasa digunakan di dalam Rangkaian Kawasan Setempat (LAN). Terdapat beberapa situasi di mana rangkaian hanya membenarkan satu jenis kabel sahaja yang boleh digunakan namun begitu terdapat juga situasi di mana kombinasi lebih dari satu jenis kabel dibenarkan. Pemilihan jenis-jenis kabel adalah berkaitrapat dengan topologi, protokol dan saiz rangkaian. Memahami kriteria-kriteria bagi jenis-jenis kabel yang berlainan dan perkaitannya dengan aspek lain di dalam rangkaian adalah perlu untuk perkembangan sistem rangkaian yang berjaya.

2.0 Media transmisi tanpa menggunakan wayar ((unguided media)
2.1 Gelombang Mikro
Gelombang Mikro biasanya menggunakan Antena berbentuk piring parabola.Diameter sekitar 3 m.Antena berkedudukan tetap dan difokuskan kepada gelombang tertentu untuk mencapai penghantaran line-of-sight kepada antena penerima.Antena biasanya diletakkan di tanah tinggi untuk meluaskan jarak antara antena dan membolehkan penghantaran merentasi intervening obstacles

Penggunaan biasa adalah untuk perkhidmatan telekomunikasi jarak jauh (alternatif bagi coaxial cable dan fiber optik)

Fasiliti gelombang mikro memerlukan jarak antara amplifier atau repeater yang jauh serta bilangan yang kecil, tetapi memerlukan penghantaran line-of-sight. Digunakan untuk penghantaran suara dan televisyen. Boleh juga digunakan untuk jarak dekat point-to-point yang menyambungkan antara bangunan berdekatan.

Antara aplikasinya ialah:
1. Closed-circuit TV (CCTV)
2. Pautan data antara LAN
3. By-pass aplication (gunakan telekomunikasi jarak jauh untuk perniagaan, menggantikan syarikat telefon tempatan
Penggunaan gelombang mikra ini tidak begitu sesuai untuk kawasan bandar kerana mungkin bercampur dengan gelombang yang lain.
2.2 Satelit
Komunikasi satelit ialah stesen angkasa lepas yang menerima isyarat gelombang mikro dari stesen yang berpangkalan di bumi menguatkan isyarat tersebut dan menghantar kembali kepada stesen penerimaan di bumi di kawasan yang lebih luas
o Satelit komunikasi merupakan stesyen geganti gelombang mikro.
o Ia memautkan dua atau lebih penghantar / penerima gelombang mikro di permukaan bumi (earth station / ground station)
o Satelit menerima penghantaran pada satu jalur frekuensi (uplink), menguat dan mengulang isyarat, dan menghantar semula pada frekuensi lain (downlink)
o Satu satelit yang mengelilingi orbit beroperasi pada beberapa jalur frekuensi (transponder channels atau ringkasnya transponders)
o Bagi membolehkan satelit berfungsi dengan berkesan, ia perlu kekal di tempatnya.
o Ia mesti mempunyai tempoh putaran yang menyamai putaran bumi.
o Ia boleh dilakukan pada ketinggian 35, 784 km.
o Dua satelit berdekatan yang menggunakan jalur frekuensi yang sama akan mengganggu satu sama lain.
o Oleh itu, jarak 40 perlu untuk jalur 4/6 GHz dan 30 untuk jalur 12/14 GHz.
o Jadi, bilangan satelit terhad.

Aplikasi
o Penyiaran televisyen
 Program televisyen dihantar ke satelit.
 Ia disiarkan ke beberapa stesyen di bumi.
 Stesyen ini pula menyiarkannya kepada individu.
o Penghantaran telefon jarak jauh
 Menggunakan point-to-point trunks antara pejabat penukaran telefon.
o Rangkaian perniagaan persendirian
 Pengguna dilengkapi dengan antena.
 Terhad kepada organisasi besar.
 Sistem alternatif yang lebih murah : Very Small Aperture Terminal (VSAT) system.

3.0 Jenis Media transmisi yang menggunakan kabel( guided)
Di antara jenis-jenis kabel yang digunakan di dalan rangkaian ialah seperti:

3.1 Kabel Tidak Berlapik Pasangan Berpintal (Unshielded Twisted Pair – UTP)
Kabel Pasangan Berpintal (Twisted Pair) hadir di dalam dua bentuk iaitu berlapik (shielded) dan tidak berlapik (unshielded). Kabel tidak berlapik pasangan berpintal (unshielded twisted pair- UTP) merupakan jenis kabel yang paling popular dan pilihan utama kepada rangkaian-rangkaian yang dijalankan di sekolah-sekolah.

Kualiti UTP adalah berbeza dari wayar talian telefon hinggalah ke kabel yang mempunyai kepantasan tinggi. Kabel UTP mempunyai empat pasang wayar di dalamnya dan setiap pasang berpintal dengan jumlah pintalan yang berlainan bagi setiap inci untuk membantu menyingkirkan gangguan dari pasangan wayar yang hampir atau dari peranti bereletrik yang lain. EIA/TIA(Electronic Industry Association/Telecommunication Industry Association) telah mengiktiraf mutu dan standard UTP dan memberikan lima kategori utama. Kategori bagi kabel tidak berlapik pasangan berpintal

Penyambung yang paling sesuai bagi pengkabelan tidak berlapik pasangan berpintal ialah RJ-45 connector. Ia merupakan penyambung yang dibuat daripada plastik dan kelihatan seperti penyambung bagi talian telefon. Satu slot dibentuk bagi membenarkan penyambungkan dari hanya satu hala (sisi) sahaja. RJ bermakna Registered Jack yang mana idea asal tersebut turut diambil dari penyambungan talian telefon.
3.2. Kabel Berlapik Pasang Berpintal (Shielded Twisted Pair – STP)
Satu kekurangan kabel UTP ini ialah ia mudah terpengaruh dengan gelombang frekuensi radio dan alat elektrik yang lain. Kabel berlapik pasangan berpintal ini amat sesuai untuk persekitaran yang mempunyai banyak gelombang frekuensi alat elektrik. Namun begitu, lapik yang lebih menjadikan kabel ini cepat hambar. Kabel jenis ini sesuai digunakan pada rangkaian yang menjalankan topologi Gelang Token.
3.3 Kabel Sipaksi (Coaxial)
Kabel koaksial ini mempunyai satu wayar tembaga yang bertindak sebagai media pengalir elektrik yang terletak di tengah-tengah. Satu lapisan plastik bertindak sebagai pemisah kepada wayar tembaga yang berada di tengah-tengah itu dengan satu lapik pintalan besi. Pintalan besi ini bertindak sebagai penghalang kepada sebarang gangguan dari cahaya florensen, komputer dan sebagainya.

Walaupun pengkabelan koaksial agak sukar untuk dimasukkan, namun ia amat peka pada kehadiran isyarat. Selain daripada itu, ia boleh menampung pengkabelan yang lebih panjang di antara rangkaian dengan peranti-peranti lain berbanding kabel lapik pasangan berpintal.

Kabel koaksial yang nipis juga dikenali sebagai thinnet.10Base2 merujuk kepada spesifikasi untuk keupayaan koaksial nipis yang membawa isyarat Ethernet. Angka 2 merujuk kepada panjang bagi segmen maksima iaitu 200 meter. Kabel koaksial yang nipis ini adalah popular di dalam rangkaian yang terdapat di sekolah-sekolah.

Kabel koaksial yang tebal turut juga dikenali sebagai thicknet. 10Base5 merujuk kepada spesifikasi bagi keupayaan koaksial tebalmembawa isyarat Ethernet.

3.4 Fiber Optik
Pengkabelan Fiber Optik mengandungi satu teras yang dibuat daripada kaca yang terletak di tengah-tengah. Ia dikelilingi oleh beberapa lapisan bahan pelindung. Ia menghantar cahaya dan bukannya isyarat elektronik dan mengurangkan masalah gangguan gelombang frekuensi bahan elektrik. Ini menjadikan ia amat ideal bagi persekitaran yang terdedah kepada gelombang frekuensi yang tinggi. Ia turut merupakan bahan yang paling bermutu bagi menyambungkan rangkaian antara bangunan terutama kelebihannya yang lali tahan pada kerosakan yang disebabkan oleh suhu kelembapan dan cahaya.

Kabel fiber optik berkuasa menghantar isyarat di dalam lingkungan kawasan yang lebih besar berbanding kabel koaksial dan pasangan berpintal. Ia turut mempunyai keupayaan membawa informasi pada kepantasan yang tinggi. Kapasiti sebegini telah memperluaskan keupayaan berkomunikasi termasuklah perkhidmatan berinteraktif dan perundingan bervideo (video conferencing). Kos perkabelan fiber optik adalah jauh berbanding perkabelan tembaga namun begitu ia adalah sukar untuk dimasukkan (install) dan diubahsuai. 10BaseF merujuk kepada spesifikasi untuk kabel fiber optik membawea isyarat Ethernet.



c) Describe different protocols that are used for Electronic Mail.
Protokol yang digunakan Elektronik Mail

1.0 Pengenalan
Mel elektronik (singkatan e-mel, sinonim surat elektronik, mel komputer) ialah satu kaedah mengarang, menghantar, menyimpan dan menerima mesej melalui sistem komunikasi elektronik. Istilah "e-mel" (sebagai satu kata nama atau kata kerja) membawa maksud sistem e-mel Internet berasaskan Protokol Pemindahan Mel Mudah (Simple Mail Transfer Protocol, SMTP) dan juga sistem-sistem X.400, serta sistem-sitem intranet yang membolehkan para pengguna dalam satu organisasi mengirim e-mel sesama sendiri. Selalunya, organisasi kerjasama kumpulan kerja sebegini boleh menggunakan protokol Internet atau X.400 untuk perkhidmatan e-mel dalaman. E-mel sering digunakan untuk mengirim mesej secara besar-besaran tanpa diminta yang dipanggil "spam", namun adanya program penapis untuk memadamnya, bergantung kepada situasi
E-mel dengan begitu pantas berkembang menjadi e-mel rangkaian yang membolehkan pengguna mengirim mesej di antara komputer-komputer berlainan seawal-awalnya pada tahun 1966 (ada kemungkinan bahawa sistem SAGE agak serupa dengan ini berapa ketika sebelumnya).
Rangkaian komputer ARPANET memberi sumbangan besar kepada perkembangan e-mel. Terdapat satu laporan yang menandakan pemindahan e-mel antara sistem percubaan padanya tidak lama selepas penciptaanya pada tahun 1969. Ray Tomlinson memulakan penggunaan lambang @ untuk memisahkan nama pengguna dan nama mesin pada tahun 1971. ARPANET banyak meningkatkan populariti e-mel, maka e-mel menjadi aplikasi pembubuh bagi ARPANET


Diagram di atas menunjukkan susunan yang lazim bagi peristiwa-peristiwa yang berlaku apabila Alice mengarang satu mesej dengan menggunakan agen pengguna melnya (mail user agent, MUA). Dia menaip masuk, atau memilih dari buku alamatnya, alamat e-mel penerimanya. Dia menekan butang "hantar".
1. MUA-nya memformatkan mesej dalam suatu format e-mel Internet dan menggunakan Protokol Pemindahan Mel Mudah (SMTP) untuk menghantar mesej berkenaan ke agen pemindahan mel (mail transfer agent, MTA) tempatan, iaitu smtp.a.org yang dikendali Penyedia Perkhidmatan Internet (ISP) langganan Alice.
2. MTA memeriksa alamat destinasi yang diberi dalam protokol SMTP (bukan dari pengepala mesej), iaitu bob@b.org. Alamat e-mel Internet address ialah serangkai bentuk localpart@exampledomain.com, yang dikenal pasti sebagai satu Alamat Domain Layak Sepenuhnya (Fully Qualified Domain Address, FQDA). Bahagian sebelum lambang @ ialah bahagian tempatan alamat, iaitu lazimnya nama pengguna penerima, manakala bahagian selepas lambang @ ialah nama domain. MTA mencari nama domain ini dalam Sistem Nama Domain untuk mencari pelayan pertukaran mel yang menerima mesej dari domain itu.
3. Pelayan DNS untuk domain b.org, ns.b.org, membalas dengan rekod MX menyenaraikan pelayan pertukaran mel untuk domain berkenaan, iaitu mx.b.org, satu pelayan yang dikendali ISP Bob.
4. smtp.a.org menghantar mesej berkenaan ke mx.b.org dengan menggunakan SMTP yang mengirimnya ke dalam peti surat pengguna bernama bob.
5. Bob menekan butang "dapatkan mel" dalam MUAnya, yang memungut mesej berkenaan menggunakan Protokol Pejabat Pos (Post Office Protocol, POP3).
Diingatkan bahawa pihak-pihak, alamat-alamat e-mel dan nama-nama domain dalam penjelasan ini adalah tidak wujud semata-mata
2.0 Format
Format mesej e-mel Internet didefinasikan dalam RFC 2822 dan satu siri RFC, dari RFC 2045 hingga RFC 2049, secara kolektifnya dipanggil Sambungan Mel Internet Pelbagai Guna (Multipurpose Internet Mail Extensions, MIME). Meskipun pada 13 Julai 2005 Secara teknikal, RFC 2822 ialah satu piawaian IETF yang dicadangkan dan MIME RFC pula piawaian IETF rangka sahja, dokumen-dokumen ini ialah piawaian de facto untuk pemformatan e-mel Internet. Sebelum pengenalan RFC 2822 pada tahun 2001, format yang dihuraikan RFC 822 merupakan piawaian de facto untuk e-mel Internet selama hampir dua dekad; RFC 822 masihlah piawaian IETF rasmi. IETF menyimpan monbor-nombor 2821 dan 2822 untuk versi-versi kemaskini RFC 821 (SMTP) dan RFC 822, maka memperakui kepentingan besar kedua-dua RFC ini. RFC 822 diterbitkan pada tahun 1982 berasaskan RFC 733 sebelumnya.
Mesej-mesej e-mel Internet terdiri daripada dua bahagian utama:
• Pengepala — Distrukturkan kepada ruang-ruang seperti ringkasan, pengirim, penerima, dan maklumat lain mengenai e-mel
• Isi — Mesej itu sendiri sebagai teks yang tidak berstruktur; kadang-kala disertakan ruang tandatangan pada penghujungnya
Pengepala dipisahkan daripada isi dengan sebatang garis kosong.
3.0 Pengepala
Pengepala mesej terdiri daripada ruangan-ruangan seperti yang berikut:
• Dari: Alamat e-mel dan juga nama pengirim mesej
• Ke: Alamat e-mel dan juga nama penerima mesej
• Subjek: Ringkasan kandungan mesej (seperti tajuk)
• Tarikh: Tarikh dan waktu tempatan mesej dikarang
Ruang-ruang pengepala lain juga termasuk (lihat RFC 4021 atau RFC 2076 untuk maklumat selanjutnya):
Kebanyakan klien e-mel menyediakan "Bcc" (Salinan karbon buta, para penerima yang tidak dilihat dalam ruangan "To") sebagai ruangan pengepala. Protokol berbeza-beza digunakan untuk menangani ruangan "Bcc"; ada kalanya seluruh ruangan itu digugurkan, pada masa-masa lain ruangan itu dikekalkan tetapi alamat-alamat dalamnya digugurkan. Alamat-alamat yang dimasukkan dalam "Bcc" hanya dimasukkan dalam senarai pengiriman SMTP, dan tidak termasuk dalam data mesej.

SOALAN 2
An arguement that had been ongoing for some time now involves the question as to
whether ATM or Gigabit Ethernet is the best choice for a high-speed networking
solution. Compare these two technologies and formulate a position paper outlining a
potential scenario for each technology where it might consitute the optimal solution.

1.0 ATM (Asynchronous Transfer Mode)
ATM adalah contoh gabungan antara Packet Switching dengan Circuit Switching. Penghantaran data menggunakan CELL yang mempunyai saiz yang tetap. CELL bersaiz kecil dan membolehkan penghantaran video, audio dan data komputer dihantar di dalam rangkain yang sama. Dengan CELL yang bersaiz kecil ia menjamin tiada sebarang isyarat yang menguasai talian

ATM mencipta saluran tetap sebaik sahaja data mula dihantar. Ini berbeza dengan TCP/IP dimana pesanan dibahagikan kepada paket dan data boleh dihantar melalui talian yang berlainan untuk setiap paket. ATM lebih untuk dijejaki dan bil untuk masa penggunaan adalah lebih mudah tetapi menyebabkan ATM tidak dapat menyesuaikan diri apabila berlaku gangguan trafik yang berlaku tiba-tiba di dalam rangkaian.

Terdapat tiga jenis perkhidmatan ATM:

1. Permanent Virtual Circuit (PVC) – sambungan terus diantara dua tempat seperti talian suwa.
1.1 Kebaikan: Menjamin sambungan senantiasa ada dan tidak perlu mendail antara switch.
1.2 Keburukan: Semua sambungan dan konfigurasi perlu dibuat secara manual. Ketahanan rangkaian tiada kerana talian adalah jenis sambungan terus.

2. Switched Virtual Circuit (SVC) - mencipta sambungan dinamik dan digunakan selagi terdapat penghantaran data.
2.1 Kebaikan: Sambungan yang lebih fleksibel dan sambungan dilakukan secara automatik oleh peralatan rangkaian
2.2 Keburukkan: Memerlukan masa tambahan dan overhead apabila melakukan sambungan.

3. Switched Multimegabit Data Service (SMDS) – connectionless
3.1 Berkelajuan tinggi, packet switched,
3.2 Menggunakan datagram berdasarkan teknologi WAN untuk berkomunikasi menggunakan rangkaian data public (public data network - PDN).
3.3 Menggunakan talian tembaga (copper) untuk menyokong kelajuan 1.544Mbps pada isyarat Digital tahap 1 (DS-1) dan 44.736Mbps pada isyarat Digital tahap 3 (DS-3)

2.0 Gigabit Ethernet
Ethernet merupakan Sistem Rangkaian Setempat (Local Area Network - LAN) yang amat popular. Dianggarkan 40 juta nod Ethernet telah dipasang di seluruh dunia hingga tahun 1994.

Ethernet telah dibangunkan oleh Dr. Robert M. Melcalfe di Pusat Penyelidikan Xerox di Palo Alto pada tahun 1970. Kelajuan Ethernet waktu itu hanya 3 Mbps dan dikenali sebagai Experimental Ethernet. Kini Ethernet berkelajuan 10 Mb/s atau dikenali juga dengan IEEE 802.3.

Sesuai dengan perkembangan teknologi, ethernet telah dimajukan hingga mencapai kelajuan 100 Mb/s Fast Ethernet (IEEE 802.3u), 1000Mb/s Gigabit Ethernet (802.3z/802.3ab) dan 10 Gigabit Etnernet (802.3ae).

Rajah Ethernet
Inovasi teknologi daripada 10 Mbps ke 100 Mbps telah menggalakkan anggota IEEE 802.3 untuk mereka-cipta Gigabit Ethernet, yang berkemampuan 1000 Mbps atau 1 Gbps. Kaedah yang digunakan adalah sama, iaitu dengan mengurangkan kadar pelanggaran data. Gigabit Ethernet adalah direka khas untuk digunakan pada kabel fiber optik, dan juga boleh digunakan pada kabel UTP kerana protokolnya masih sama.
Pada kebiasaannya, Gigabit Ethernet digunakan sebagai kerangka tetulang (backbone) yang akan menghubung rangkaian Fast Ethernet. Gigabit Ethernet digunakan dalam empat situasi, iaitu 1000Base-LX, 1000Base-SX, 1000Base-CX, dan 1000Base-T. Jadual dibawah adalah rumusan kategori Gigabit Ethernet

CIRI-CIRI 1000Base-SX 1000Base-LX 1000Base-CX 1000Base-T
Medium Fiber Optik (multimode) Fiber Optik (multi atau singlemode) STP UTP
Signal Short-wave laser Long-wave laser Electrical Electrical
Jarak Maksima 550 meter 550 m (multimode)
5000 m (singlemode) 25 meter 25 meter
Jadual Kategori Gigabit Ethernet
2.1 Cara Operasi

Setiap stesen di dalam sistem Ethernet akan berkongsi isyarat dan dihantar secara bersiri, iaitu satu bit untuk satu masa. Untuk menghantar data, setiap stesen akan "mendengar" samada saluran (channel) atau sistem berada dalam keadaan tidak aktif (idle) kerana ia hanya menghantar data di dalam bentuk kerangka (frame) ketika sistem tidak aktif.
Untuk memastikan setiap stesen mendapat peluang yang sama, satu mekanisma yang dipanggil ‘Medium Access Control’ (MAC) akan diletakkan di setiap antaramuka stesen. Sistem yang mengawal MAC, dipanggil ‘Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection’ (CSMA/CD)
2.2 Protokol CSMA/CD
Protokol Capaian Berbilang Pengesan Pembawa/mengesan pelanggaran atau lebih dikenali dengan nama CSMA/CD berfungsi seperti di dalam satu bilik mesyuarat. Semua orang di dalam bilik mesyuarat perlu berdiam seketika sebelum berbicara dan ini dipanggil ‘Carrier Sense’ (pengesan pembawa). Apabila didapati semua orang sedang berdiam, maka setiap orang akan mendapat peluang untuk bercakap dan ini dipanggil ‘Multiple Access’ (Capaian berbilang). Tetapi sekiranya dua orang bercakap dalam waktu yang sama, maka sudah semestinya secara automatik kedua-dua agak diam kembali dan ini dipanggil ‘Collision Detection’ (mengesan pelanggaran).

Sekiranya contoh tadi kita samakan dengan sistem Ethernet, setiap stesen perlu menunggu sehingga tidak ada isyarat di dalam saluran barulah stesen tersebut mula menghantar isyarat. Tetapi sekiranya terdapat stesen lain yang menghantar isyarat di dalam saluran tersebut (ia dipanggil Carrier). Maka stesen lain perlu menunggu sehingga Carrier itu telah ditamatkan. Ini dipanggil Carrier Sense.

Dalam sistem Ethernet semua stesen mendapat peluang yang sama untuk menghantar isyarat ke dalam sistem rangkaian. Konsep ini dipanggil Multiple Access. Tetapi apabila sistem rangkaian telah menjadi besar, kemungkinan akan berlaku satu pelanggaran (collision) apabila dua stesen yang jauh diantara satu sama lain menganggap saluran tersebut kosong, padahal isyarat yang dihantar oleh salah satu stesen belum tiba kedestinasinya, tetapi stesen di tempat lain tidak dapat mengesannya, maka ia mula menghantar isyarat dan ini akan menyebabkan berlakunya satu pelanggaran (collision detect). Apabila sistem Ethernet mengesan satu pelanggaran maka stesen tersebut akan berhenti menghantar isyarat.

2.3 Protokol Rangkaian
Protokol rangkaian adalah standard untuk membolehkan komputer berkomunikasi. Protokol menentukan bagaimana setiap komputer mengenali komputer yang lain di dalam rangkaian, rupa data dihantar dan bagaimana informasi tadi diproses apabila tiba ke destinasinya.

Protokol juga menentukan prosedur yang harus dilakukan apabila berlaku kehilangan atau kerosakkan data semasa penghantaran.

2.4 Media
Pemilihan media yang sesuai merupakan perkara yang utama di dalam mereka dan pemasangan rangkaian Ethernet.

Terdapat empat jenis media yang digunakan:
a) Thin Wire – untuk 10Base5 – kelajuan maksima 10Mbps
b) Thin Coax – untuk 10Base2 – kelajuan maksima 10Mbps
c) Unshielded twisted pair (UTP) – untuk 10BaseT, 100BaseT, 1000BaseT dan sebagainya – kelajuan mengikut nombor panggal tersebut. Contoh 100BaseT mempunyai kelajuan 100Mbps
d) Fiber Optik – untuk 10BaseFL, 100BaseFx dan sebagainya




Jenis Kelajuan Maksima Kegunaan
Katergori 1 4 – 5Mb/s Telefon
Katergori 2 4- 5 Mb/s Local talk
Katergori 3 10 Mb/s Data Ethernet
Katergori 4 16 Mb/s – Token ring
20 Mb/s Ethernet
Katergori 5 100 Mb/s Fast Ethernet
Katergori5e 100 – 1000 Mb/s * Fast Ethernet
Katergori 6 1000Mb/s Giga Ethernet
Jadual Kelajuan Untuk Kabel Jenis UTP

Kabel jenis UTP amat sensitif terhadap gangguan elektro magnetik, oleh itu penggunaan kabel jenis shielded twisted pair (STP) boleh digunakan ditempat yang mempunyai banyak gangguan elektro magnetik. Kabel STP lebih mahal dari kabel UTP kerana setiap pasang wayar mempunyai penebat

3.0 Kesimpulan
Berdasarkan kepada huraian di atas, pada pendapat saya pilihan yang terbaik untuk penggunaan rangkaian adalah ATM kerana ATM ataupun Asynchronous Transfer Mode adalah satu paket teknik pensuisan (switching) dan ‘multiplexing’. Walaupun perkataan ‘asynchronous’ ataupun tidak serentak terdapat padanya, ia bukanlah satu penghantaran yang ‘asynchronous’. Ia sesuai digunakan untuk aplikasi yang memerlukan kadar bandwidth tinggi dan kelewatan (delay) yang rendah kerana factor pembinaannya. Oleh kerana melalui ATM, data dihantar sebagai sel yang mempunyai saiz tetap, ia mungkin mempunyai bit-bit yang tidak berguna. ATM merupakan satu contoh protocol yang ringkas. Ia hanya menghantar data dari satu titik ke titik yang lain tetapi tidak dapat mengesan dan memperbaiki ralat dengan sendirinya. Walaubagaimanapun, oleh kerana ia direka untuk berkebolehan campur urusan protokol lain, maka ia mampu menyokong hamper kesemua lapisan atas protokol untuk mengesan dan memperbaiki ralat dari mula ke akhir

3.1 Kelebihan ATM
Terdapat beberapa kelebihan ATM, antaranya ialah:
i. ‘Label Switching’ – Protokol ATM adalah amat sesuai menggunakan ‘label switching’. Ia bekerja dengan cara apabila satu paket diterima daripada router, ia akan memeriksa 3 lapisan header dan menghantar paket tersebut ke hop (node) yang seterusnya berdasarkan destinasi yang diingini. Lapisan alamat rangkaian mengandungi lebihan maklumat untuk membuat keputusan laluan, oleh itu proses lapisan laluan ketiga adalah agak kompleks. Di dalam ‘label switching’, alamat lapisan 3 dipetakan kepada pengecam yang lebih singkat yang dinamakan label. Di sini ia adalah penting untuk menitikberatkan bahawa label bukanlah dengan nyatanya merupakan alamat titik akhir. Apabila satu paket dilalukan ke hop seterusnya label tersebut dihantar bersamanya sebagai sebahagian daripada header untuk membolehkan router menggunakan data yang ingin digunakan unuk mengetahui perjalan hop seterusnya. Dalam ATM label dibentuk dengan menggunakan 24 bit medan ‘Virtual Path Identifier (VPI) dan Virtual Connections Identifier (VCI). ‘Label switching’ mempunyai banyak kelebihannya; antaranya ia lebih mudah untuk membina satu ‘label switching’ router kerana paket boleh dilalukan melalui label sebagai indeks ke dalam ‘switch memory’ untuk menentukan hop seterusnya dan juga kerana label adalah lebih ringkas berbanding alamat IP. Kedua, jika paket IP dilalukan melalui mana-mana dua titik akhir dalam sesebuah rangkaian ATM menggunakan cara teradisional, samada litar maya itu mesti disambungkan dalam sesuatu konfigurasi ‘full mesh’ antara suis ATM ataupun pemintaan melalui suis laluan maya (Switched Virtual Channel - SVC) harus diwujudkan menggunakan protokol yang sesuai. ‘Label switching’ tidak memerlukan penyambungan mesh yang sebegitu dan ia juga mampu mengurangkan bilangan router yang setara yang diperlukan untuk berkomunikasi antara satu sama lain. Daripada itu didapati bahawa rangkaian yang berasaskan ‘label switching’ adalah lebih cepat dan melibatkan kos yang lebih rendah. Ketiga, ‘label switching’ dipersekitaran ATM adalah lebih kurang sama dengan protokol lain. Oleh itu adalah tidak mustahil untuk menggunakan cara yang sama untuk penghantaran paket dan juga pengurusan rangkaian.

ii. ‘Low latency’ – Salah satu ciri penting ATM adalah rendahnya penyembunyian dan ketidaknampakan kapasiti untuk merentangi LAN dan WAN. Ini disebabkan oleh paket-paket yang terdapat dalam lapisan ATM mempunyai panjang yang tetap.

iii. Kadar kelajuan dan bandwidth yang tinggi – Oleh kerana faktor ‘low latency’ ATM sesuai digunakan untuk aplikasi yang memerlukan kadar kelajuan dan bandwidth yang tinggi. Dewasa ini terdapat banyak LAN berkelajuan tinggi seperti gigabit Ethernet dan MAN yang merangkumi 10 Km luas diameter menggunakan protokol ATM sebagai fiber-distributed data interface (FDDI) dan dual queue distributed bus (DQDB).

iv. Penyatuan rangkaian - Pada kebiasaannya paket protokol hanya sesuai untuk ‘bit variable service’ dan tidak boleh memindahkan data yang sensitive terhadap kelewatan. Sebagai contoh, pensuisan rangkaian telefon awam hanya boleh memindahkan informasi suis litar (circuit switched information). Satu X.25 atau rangkaian gantian hanya boleh mengawal data packet-switched. Protokol ATM telah direka supaya ia boleh membawa pelbagai jenis data bersesuaian dengan keperluan pengguna. Maka, protokol ATM berkebolehan membekalkan kesemua jenis perkhidmatan dengan satu ataupun enyatuan rangkaian.

v. Penyatuan kemasukan daripada premis pelanggan – ATM membekalkan jalan untuk mencapai penyatuan kemasukan ke perkhidmatan ‘braodband’ daripada rangkaian persendirian ataupun awam. Perkhidmatan seperti cakera padat, saluran filem prabayar , HDTV , pindahturun data dari Internet dan sebagainya boleh disatukan dengan suis litar suara dan data berkelajuan rendah dan kemudiannya akan dipersembahan di satu saluran ATM kepada premis pelanggan di mana satu kotak set-top akan mendimultiplexkan perkhidmatannya. Pengguna juga boleh meminta perkhidmatan istimewa daripada pembekal rangkaian dengan menggunakan upstream pengawal saluran.

iv. Kebolehupayaan bekerja dengan protokol yang sedia ada dan legasi LAN
– terdapat banyak misalan di mana aplikasi-aplikasi baru memerlukan bandwidth dan kelajuan rangkaian ATM. Salah satu contoh melibatkan kerjasama antara pelbagai organisasi pengajian dengan data imej beresolusi tinggi dan bandwidth tinggi. Rangkaian ATM jika dimasukkan masih berupaya bekerja dengan protokol rangkaian data tradisional dan legasi LAN seperti Ethernet, Token Ring dan FDDI. Maka infrastruktur
rangkaian yang telah wujud perlu ditambah hanya bila atau di mana perlu, menuju ke arah evolusi teknologi baru yang lebih murah.

vii. Bandwidth atas permintaan – dalam rangkaian peribadi bandwidth yang lebih tinggi boleh diminta oleh pengguna. Walau bagaimanapun, secara umumnya mereka mestilah dikena syarat-syarat melalui pengurus rangkaian dan tidak boleh ditugaskan secara dinamik semasa penyambungan dibuat. Beberapa rangkaian peribadi yang dilengkapi dengan kebolehan penyongsangan multiplexing di kedua-dua hujung, adalah tidak mustahil untuk meminta dan meningkatkan kadar bandwidth secara dinamik. Walau bagaimanapun, julat yang dibenarkan adalah agak terhad. Dengan ATM, pengguna boleh meminta bandwidth yang diingini apabila satu panggilan dimulakan, rangkaian akan mula mencari bandwidth yang diminta secara dinamik hanya jika pelanggan telah melanggan ciri tersebut ketika masa langganan.

Rujukan
Brandon, C., and Boehme, E. (1999) MCSE TCP/IPFor Dummies , 2nd Edition. Wiley Publishing,

MALAYSIA, Open University. (2004). CBCT2203 Konsep Asas teknologi Maklumat. Kuala Lumpur: UNITEM Sdn. Bhd

MALAYSIA, Open University. (2007). CBCN4103 Introduction to Networking. Kuala Lumpur: UNITEM Sdn. Bhd

Mark L. Chambers (2003) PCs All-in-One Desk Reference For Dummies, 2nd Edition. Wiley Publishing,

http://www.komputer.com

http://www.mypendidik.net/portal