PENGANTAR jaringan wireless

1. PENGANTAR jaringan wireless Catur Iswahyudi

2. Outline • Pendahuluan • Standard W-LAN • Jenis konfigurasi W-LAN • Protokol standard W-LAN • Topologi W-LAN • Perkembangan teknologi wireless • Peralatan W-LAN • Keamanan W-LAN

3. Pendahuluan • Wi-Fi merupakan singkatan dari Wireless Fidelity merupakan teknologi wireless yang populer untuk saling menghubungkan antar komputer, PDA, laptop dan perangkat lainnya, menghubungkan komputer dan device lain ke internet (misalnya di Café kita sering melihat tulisan Wi-Fi Hotspot)  atau ke jaringan kabel (ethernet) LAN. • Wi-Fi merupakan sebuah wireless LAN brand dan trademark dari Wi-Fi Alliance yang beralamat di www.wi-fi.org, sebuah asosiasi yang beranggotakan Cisco, Microsoft, Apple, Dell dan masih banyak lagi yang lainnnya. Organisasi Wi-Fi ini bertugas untuk memastikan semua peralatan yang mempunyai label Wi-Fi bisa bekerja sama dengan baik. • Jika jaringan kabel LAN yang biasa kita gunakan menggunakan teknologi IEEE 802.3 atau yang dikenal dengan ethernet, maka jaringan Wi-Fi menggunakan teknologi gelombang radio berdasarkan standard IEEE 802.11 yang mengurusi standard Wireless LAN (WLAN). 

4. Sejarah • 1997  IEEE membuat standarisasi untuk WLAN 802.11 yang bekerja pada frekuensi 2,4GHZ dan kecepatan transfer max. 2 Mbps. • 1999  IEEE mengeluarkan spesifikasi 802.11b kecepatan thoughput 11 Mbps dengan frekuensi 2GHZ. Kelemahannya adalah terjadinya interferensi dengan peralatan yg menggunakan gelombang radio pada frek sama. • 1999  IEEE membuat spesifikasi 802.11a,frekuensi yang digunakan 5Ghz, mendukung kecepatan transfer data max. 54Mbps. Kelemahanya sukar menembus dinding atau penghalang. Jarak jangkau gelombang radio relatif lebih pendek dibandingkan 802.11b. Secara teknis, 802.11b tidak kompatibel dengan 802.11a.

5. 2002  IEEE membuat spesifikasi yang menggabungkan kelebihan 802.11b dan 802.11a. Spesifikasi yang diberi kode 802.11g ini bekerja pada frekuensi 2,4Ghz dengan kecepatan transfer data max. 54Mbps. 802.11g kompatibel dengan 802.11b, sehingga dapat saling dipertukarkan. Misal sebuah komputer yang menggunakan kartu jaringan 802.11g dapat memanfaatkan access point 802.11b, dan sebaliknya. • 2006  802.11n dikembangkan dengan menggabungkan teknologi 802.11b, 802.11g. Dikenal dengan istilah MIMO (Multiple Input Multiple Output) teknologi Wi-Fi terbaru.

6. Kelebihan • Mobility: Sistem wireless LAN bisa menyediakan user dengan informasi access yang real-time, dimana saja dalam suatu organisasi. Mobilitas semacam ini sangat mendukung produktivitas dan peningkatan kualitas pelayanan apabila dibandingkan dengan jaringan kabel. • Installation Speed and Simplicity: Instalasi sistem wireless LAN bisa cepat dan sangat mudah dan bisa mengeliminasi kebutuhan penarikan kabel yang melalui atap atau pun tembok. • Installation Flexibility: Teknologi wireless memungkinkan suatu jaringan untuk bisa mencapai tempat-tempat yang tidak dapat dicapai dengan jaringan kabel.

7. Kelebihan • Reduced Cost-of-Ownership: Meskipuninvestasiawal yang dibutuhkanoleh wireless LAN untukmembeliperangkat hardware bisalebihtinggidaripadabiaya yang dibutuhkanolehperangkat wired LAN hardware, namunbiladiperhitungkansecarakeseluruhan, instalasidan life-cycle costnya, makasecarasignifikanlebihmurah. Dan biladigunakandalamlingkungankerja yang dinamis yang sangatmembutuhkanseringnyapergerakandanperubahan yang seringmakakeuntunganjangkapanjangnyapadasuatuwireess LAN akanjauhlebihbesarbiladibandingkandengan wired LAN. • Scalability: Sistem wireless LAN bisa dikonfigurasikan dalam berbagai macam topologi untuk memenuhi kebutuhan pengguna yang beragam. Konfigurasi dapat dengan mudah diubah Mulai dari jaringan peer-to-peer yang sesuai untuk jumlah pengguna yang kecil sampai ke full infrastructure network yang mampu melayani ribuan user dan memungkinkan roaming dalam area yang luas.

8. Kekurangan • Delay yang besar koneksi tidak stabil • Biaya peralatan mahal (kelemahan ini dapat dihilangkan dengan mengembangkan dan memproduksi teknologi komponen elektronika sehingga dapat menekan biaya jaringan) • Adanya masalah propagasi radio seperti terhalang, terpantul dan banyak sumber interferensi. • Kapasitas jaringan menghadapi keterbatasan spektrum (pita frekuensi tidak dapat diperlebar tetapi dapat dimanfaatkan dengan efisien). • Keamanan / kerahasian data kurang terjamin.

9. Standard wireless 802.11 • Saat ini terdapat empat standard dari IEEE 802.11 yaitu 802.11a, 802.11b, 802.11g dan yang paling baru 802.11n. Yang membedakan dari keempat standard teknologi tersebut diantaranya adalah frekuensi yang digunakan dan bandwidth atau maksimum data rate yang dapat dicapai. 

10. 802.11 WLAN Standards

11. MIMO-Multiple Input Multiple Output • Kelebihan MIMO : peningkatan throughput, keunggulan reabilitas, dan peningkatan jumlah klien yg terkoneksi. Daya tembus MIMO terhadap penghalang lebih baik, selain itu jangkauannya lebih luas sehingga dapat menempatkan laptop atau klien Wi-Fi sesuka hati. • AP MIMO dapat menjangkau berbagai peralatan Wi-Fi yg ada disetiap sudut ruangan. Secara teknis MIMO lebih unggul dibandingkan 802.11a/b/g. Access Point MIMO dapat mengenali gelombang radio yang dipancarkan oleh adapter Wi-Fi 802.11a/b/g. • MIMO mendukung kompatibilitas mundur dengan 802.11 a/b/g. Peralatan Wi-Fi MIMO menghasilkan kecepatan transfer data sebesar 108Mbps.

12. Cell Overlapping

13. Freq Channel • Tabel kanal Frekuensi IEEE 802.11b/g

14. 22 MHz 22 MHz 2401MHz 2426MHz 2412MHz 2437MHz 2423MHz 2448MHz • Penggunaan channel 1 dan channel 6

15. Band ISM dan UNII • FCC menetapkan peraturan-peraturan yang membatasi spektrum frekuensi yang dapat digunakan oleh LAN nirkabel dan daya output pada tiap band frekuensi itu. • FCC menetapkan bahwa LAN nirkabel dapat menggunakan Industrial, Scientific and Medical (ISM) band, yang bebas lisensi. • Band ISM berada pada lokasi mulai dari 902 MHz, 2,4 GHz dan 5,8 GHz dengan lebar yang bervariasi dari sekitar 26 MHz hingga 150 MHz.

16. Sejumlah perangkat nirkabel yang masih menggunakan band 900 MHz adalah sistem-sistem telepon rumah nirkabel dan kamera nirkabel. • Band 2,4 GHz digunakan oleh semua perangkat yang mengikuti standar 802.11, 802.11b, dan 802.11g dan tentu saja merupakan ruang yang paling padat • Band 5,8 GHz frekuensi-frekuensinya ini tidak ditentukan untuk digunakan oleh perangkat LAN nirkabel, karena itu ia cenderung menimbulkan kebingungan. Band ISM 5.8 GHz bertumpang tindih dengan bagian dari band bebas lisensi yang lain

17. Selain dari band ISM, FCC juga menetapkan tiga band Infrastruktur Informasi Nasional tanpa lisensi (Unlicensed National Information Infrastructure-UNII band). • Masing-masing dari ketiga UNII band ini berada dalam kisaran 5 GHz dengan lebar 100 MHz.

18. Jenis Konfigurasi • Wireless Wide Area Networks (WWANs)Teknologi WWAN memungkinkan pengguna untuk membangun koneksi nirkabel melalui jaringan publik maupun privat. Koneksi ini dapat dibuat mencakup suatu daerah yang sangat luas, seperti kota atau negara, melalui penggunaan beberapa antena atau juga sistem satelit yang diselenggarakan oleh penyelenggara jasa telekomunikasinya. • Wireless Metropolitan Area Networks (WMANs)Teknologi WMAN memungkinkan pengguna untuk membuat koneksi nirkabel antara beberapa lokasi di dalam suatu area metropolitan (contohnya, antara gedung yang berbeda-beda dalam suatu kota atau pada kampus universitas), dan ini bisa dicapai tanpa biaya fiber optic atau kabel tembaga yang terkadang sangat mahal.

19. Wireless Local Area Networks (WLANs)Teknologi WLAN membolehkan pengguna untuk membangun jaringan nirkabel dalam suatu area yang sifatnya lokal (contohnya, dalam lingkungan gedung kantor, gedung kampus atau pada area publik, seperti bandara atau kafe). WLAN dapat digunakan pada kantor sementara atau jika instalasi kabel permanen tidak diperbolehkan. • Wireless Personal Area Networks (WPANs)Teknologi WPAN membolehkan pengguna untuk membangun suatu jaringan nirkabel (ad hoc) bagi peranti sederhana, seperti PDA, telepon seluler atau laptop. Ini bisa digunakan dalam ruang operasi personal (personal operating space atau POS). Sebuah POS adalah suatu ruang yang ada disekitar orang, dan bisa mencapai jarak sekitar 10 meter.

20. Topologi WLAN • Ad-hoc atau Independent Basic Service Set(IBSS)

21. Mode Ad-hoc / P2P • Mode ad-hoc memungkinkan hubungan antar komputer pada jaringan WLAN tanpa melalui suatu access point. Tidak seperti pada jaringan kabel yang mana jaringan point to point hanya berlangsung antara dua komputer, jaringan point to point pada jaringan WLAN dapat dilakukan oleh tiga komputer secara bersama. Semua komputer dapat berhubungan secara langsung dan menggunakan sumber daya yang ada secara bersama

22. Infrastruktur atau Basic Service Set (BSS)

23. Mode Infrastructure • Untuk menghubungkan banyak komputer, jaringan WLAN harus dijalankan menggunakan mode infrastruktur. • Untuk menyusun jaringan WLAN yang bekerja pada mode infrastruktur diperlukan peralatan tambahan berupa wireless access point (WAP) atau disebut secara singkat dengan access point. • Access point berlaku seperti hub atau switch pada jaringan kabel, sehingga access point akan menjadi pusat dari jaringan WLAN.

24. ESS-Extended Service Set • ESS berada satu tingkat di atas BSS • Suatu Extended Service Set (ESS) terdiri dari dua atau lebih BSS yang dihubungkan melalui suatu sistem distribusi. • Dalam arsitektur ESS terdapat beberapa AP dan STA untuk membentuk WLAN yang lebih besar • Masing-masing blok jaringan dapat saling berkomunikasi melalui AP dengan menggunakan SSID yang sama • Medium yang digunakan untuk koneksi BSS disebut Distribution System (DS) yang umumnya berupa jaringan kabel (wired network)

25. SSID • Karena banyaknya jenis-jenis jaringan WLAN yang ada di pasaran, maka standar IEEE 802.11 menetapkan antarmuka (interface) antara klien WLAN dengan jaringan Access Point-nya. • Untuk membedakan perbedaan antara jaringan WLAN satu dengan jaringan WLAN lainnya, maka 802.11 menggunakan Service Set Identifier (SSID). • Dengan penanda ini maka dapat dibedakan antara jaringan WLAN satu dengan lainnya sebab jaringan WLAN satu dengan yang lain pasti memiliki nomor penanda SSID yang berbeda pula. • Access Point (AP) menggunakan SSID untuk menentukan lalu lintas paket data mana yang diperuntukkan untuk Access Point tersebut.

26. Topologi wireless • Repeater

27. Bridges – point-to-point

28. Bridges – point-to-multipoint

29. Mesh – multipoint-to-multipoint (802.11s)

30. Perkembangan Teknologi Wireless • WiFi • Sekumpulan standar yang digunakan untuk Jaringan Lokal Nirkabel (Wireless Local Area Networks – WLAN) yang didasari pada spesifikasi IEEE-802.11 • Wi-Fi awalnya ditujukan untuk pengunaan perangkat nirkabel dan Jaringan Area Lokal (LAN), namun saat ini lebih banyak digunakan untuk mengakses internet. • BlueTooth • Bluetooth adalah sebuah teknologi komunikasi wireless (tanpa kabel) yang beroperasi dalam pita frekuensi 2,4 GHz unlicensed ISM (Industrial, Scientific and Medical) dengan menggunakan sebuah frequency hopping tranceiver yang mampu menyediakan layanan komunikasi data dan suara secara real-time antara host-host bluetooth dengan jarak jangkauan layanan yang terbatas. • Bluetooth dapat berupa card yang bentuk dan fungsinya hampir sama dengan card yang digunakan untuk wireless local area network (WLAN) dimana menggunakan frekuensi radio standar IEEE 802.11

31. WiMAX • Karena WiFi memiliki daerah jangkauan yang terbatas, QoS yang sederhana, frekuensi yang digunakan bisa berlicensi atau unlicensed, dan kapasitasnya terbatas, maka dikembangkan teknologi WiMAX dengan menggunakan standart IEEE 802.16a • VSAT • VSAT kependekan dari Very Small Aperture Terminal, sebuah terminal yang digunakan dalam komunikasi data satelit, suara dan sinyal video, tidak termasuk broadcast televisi. • VSAT terdiri dari dua bagian, sebuah transceiver yang ditempatkan di luar (out doors) yang dapat langsung terjangkau oleh satelit dan sebuah alat yang di tempatkan di dalam ruangan yang menghubungkan transceiver dengan alat komunikasi para pengguna, PC misalnya. Transceiver menerima dan mengirim sinyal ke transponder satelit di langit. Satelit mengirim dan menerima sinyal dari sebuah ground station komputer yang berfungsi sebagai hub untuk sistem tersebut. Masing-masing komputer pengguna terhubungkan oleh hub ke satelit, membentuk sebuah topologi bintang (star topology). Hub tersebut mengatur keseluruhan operasional network. Agar sebuah komputer pengguna dapat melakukan komunikasi dengan lainnya, transmisinya harus terhubung dengan hub yang kemudian mentransmisikan kembali ke satelit, setelah itu baru dikomunikasikan dengan komputer pengguna VSAT yang lain.

32. Infrared • Infra merah (infra red) ialah sinar elektromagnet yang panjang gelombangnya lebih daripada cahaya nampak yaitu di antara 700 nm dan 1 mm. • Sinar infra merah merupakan cahaya yang tidak tampak. Jika dilihat dengan dengan spektroskop cahaya maka radiasi cahaya infra merah akan nampak pada spectrum elektromagnet dengan panjang gelombang di atas panjang gelombang cahaya merah. Dengan panjang gelombang ini maka cahaya infra merah ini akan tidak tampak oleh mata namun radiasi panas yang ditimbulkannya masih terasa/dideteksi. Infra merah dapat dibedakan menjadi tiga daerah yakni: • Near Infra Merah………………0.75 – 1.5 µm • Mid Infra Merah..………………1.50 – 10 µm • Far Infra Merah……………….10 – 100 µm

33. Mode AP 1. Root Mode • Root Mode digunakan ketika AP dikoneksikan ke sebuah tulang punggung kabel (wired backbone) sepanjang interface kabel (biasanya Ethernet)/ kebanyakan AP mendukung model lebih dari model root telah dikonfigurasikan secara default.

34. 2. Repeater Mode • Dalam mode pengulangan, AP memiliki kemampuan untuk mendukung sebuah koneksi wireless upstream (hulu) ke dalam jaringan kabel lebih dari koneksi normal kabel • AP dalam mode repeater terkoneksikan ke client sebagai AP dan terkoneksikan ke AP upstream root sebagai client itu sendiri. • Menggunakan AP dalam mode repeater tidak disarankan jika tidak benar-benar dibutuhkan karena cell disekitar tiap AP pada skenario ini harus tumpang tindih minimal 50 %. • Konfigurasi ini mengurangi secara drastis jangkauan pada tiap client yang apat konek ke accesss point repeater.

36. 3. Bridge Mode

37. Perangkat WLAN • Access Point • Merupakan pusat dari client atau node yang terhubung ke jaringan dengan menggunakan gelombang radio atau wireless. • Untuk memiliki jaringan Wi-Fi, terlebih dahulu harus terpasang Access Point sebagai pusat akses jaringan tersebut.

38. WirelessAdapteruntukDesktop Perangkat ini yang digunakan untuk 'berkomunikasi' secara wireless, dengan Access Point menggunakan desktop. - Wi-Fi PCI Adapter Dipasangkan pada Slot PCI pada motherboard, di dalam CPU. Perangkat ini adalah wi-fi internal adapter.

39. - Wi-fi USB Adapter Merupakan External Adapter yang dihubungkan langsung melalui port USB. - PCMCIA dan ISA Card Jika kita sudah memiliki wi-fi PCMCIA dan tidak ingin membeli perangkat baru untuk Wi-Fi, dapat menggunakan ISA / PCI PCMCIA Converter.

40. Mini PCI bus adapter • Perangkat miniPCI bus untuk WIFI notebook berbentuk card yang ditanamkan didalam case notebook. • PCImini bus adalah slot PCI yang disediakan pada notebook dan pemakai dapat menambahkan perangkat seperti WIFI adaptor didalam sebuah notebook. Umumnya perangkat hardware dengan miniPCI bus tidak dijual secara umum, tetapi model terbaru seperti pada Gigabyte GN-WIAG01 dengan kemampuan WIFI Super G sudah dijual bebas untuk upgrade Wireless adaptor bagi sebuah notebook.

41. Wireless router adalah perangkat yang melakukan fungsi sebuah router , tetapi juga mencakup fungsi sebuah titik akses nirkabel dan switch jaringan . Mereka umumnya digunakan untuk memungkinkan akses ke internet atau jaringan komputer tanpa memerlukan koneksi kabel. Hal ini dapat berfungsi dalam kabel LAN , WLAN , atau Wireless.

42. Antena Wireless • Ada 3 kategori umum yang membagi antenna wireless LAN : omni directional, semi-directional, dan highly-directional. 1. Antenna Omni – directional (Dipole) • Sederhana dalam design, antenna dipole merupakan peralatan standar pada kebanyakan AP. • Dipole adalah antenna omni-directional, karena ia memancarkan energinya secara bersamaan pada semua arah sekitar porosnya

43. Antenna omni-directional digunakan ketika melingkupi semua arah sekitar poros horizontal dari antenna. • Antenna omni-directional sangat efektif dimana jangkauan besar dibutuhkan di sekitar titik pusat. Sebagai contohnya, menempatkan antenna omni-directional di tengan-tengah sebuah ruangan terbuka dan besar akan melengkapi lingkupan yang bagus. • Antenna omni-directional umumnya digunakan untuk design point-to-multipoint dengan bentuk bintang. • Penggunaan di luar ruangan, antenna omni-directional harus diletakkan di atas dari struktur (misalnya bangunan) pada pertengahan lingkup area. Contohnya, pada sebuah kampus, antenna bisa saja ditempatkan di pusat kampus untuk lingkup area yang terbesar. • Ketika digunakan di dalam ruangan, antenna harus ditempatkan di tengah bangunan atau lingkup area yang diinginkan, dekat dengan langit-langit, untuk jangkauan yang optimum.

45. Contoh antena Omni

46. 2. Semi-directional • Beberapa tipe antenna semi-directional yang sering digunakan bersama wireless LAN adalah antenna Patch, Panel dan Yagi (dibaca “YAH-gee”). • Semua antenna tersebut umumnya berbentuk datar dan dirancang untuk dinding gunung.

47. Jangkauan antena semi-directional

48. Antenna semi-directional idealnya cocok untuk bridge dengan jarak pendek atau rata-rata. Sebagai contoh, dua bangunan kantor yang bersebrangan jalan satu sama lain • Pada ruang tertutup yang luas, bila pemancar harus diletakkan di sudut atau pada bagian belakang bangunan, koridor, atau ruangan besar, antenna semi-directional akan menjadi pilihan yang baik untuk menyediakan jangkauan yang tepat.

49. 3. Antenna highly-directional • Dari namanya sudah bisa ditebak, antenna highly-directional memancarkan sinyal terbatas dari tipe antenna apapun dan mempunyai gain terbesar dari ketiga group antenna. • Antenna highly-directional secara khusus berbentuk cekung, peralatan berbentuk piringan. • Antenna ini cocok untuk jarak jauh, hubungan wireless poin-to-point. Beberapa model ditujukan pada parabolic dishes karena mereka menyerupai piringan satelit kecil. Yang lainnya disebut antenna grid karena design mereka yang bolong untuk pengisian angin.

50. Antenna ini digunakan untuk hubungan komunikasi point-to-point dan bisa memancarkan pada jarak hingga 25mil (42km). Kemampuan antenna highly-directional adalah bisa menghubungkan dua bangunan yang terpisah beberapa mil satu sama lain dan tidak punya hambatan jarak penglihatan diantara mereka. (Line Of Sight)