Computer Networking Fundamentals

A computer network is a collection of two or more computers with communication between them through a medium. The communication medium can be through radio waves, wires, infrared, optical fibers etc.

Computer network is an integral part of our daily lives, with the most important reason being that of communication. The use of computer networking is to share resources like fax machines, printers, modems, files etc., and its other uses are database server, computer server, email, chat, internet etc. The computer to which the resources are attached is called the server and the other computers that access the resource are called clients. In peer-to-peer computer networks there are no servers.

The sharing of fax machines, printers, and modems amongst many computers and users reduce the operational cost. A database on a computer network is a very important application as it stores and runs many important data and jobs. Emails and chats can be used for instantaneous communication and sending of files on a computer network.

The computer networks are classified, depending upon the size, as Local Area Networks (LAN), Wide Area Networks (WAN), Metropolitan Area Networks (MAN) and Personal Area Networks (PAN). The topology (topology is the way the computer networks and network resources are connected) of the networking can be classified as Bus Network, Ring Network and Star Network.

The networking hardware basically consists of wiring, network cards and a hub. Computer network cards are required so that one computer can understand what the other computer is "talking". Network cards have a unique MAC address to identify computers on a computer network. Hubs connect all the computers in the network. Hubs can also be used to connect to other hubs to increase the size of the computer network. Two computers can be connected using Ethernet cards or phone lines or power lines for communication, with hardware kits available at roughly a cost of $100.

As the number of computers in an office or a home increases, so do the number of cables, so wireless networking is a viable solution. In wireless networking radio transreceivers or infrared signals are used to communicate between computers and devices. Examples of wireless networking include Wi-fi and Bluetooth technology, though there may be security issues involved in wireless networking. However there definitely is a stronger preference towards wireless networking nowadays among consumers.

Computer networks have added a new dimension to the 21st century. Today the cyber world is much faster and wider than the real world. This has all been made possible due to computer networks. Computer networks have revolutionized business, communication, travel, research, defense, society and almost all human endeavors. The evolution of computer networks has helped the technological revolution take a big leap forward.

Dasar-Dasar Mengenal Jaringan Komputer

Jaringan : jaringan (network) adalah kumpulan dua atau lebih sistem komputer yang terhubung. Terdapat banyak jenis jaringan komputer:

a. Local-Area Network (LAN): komputer yang terhubung berada pada tempat yang berdekatan secara gografis (misalkan satu gedung).
b. Wide-Area Network (WAN): komputer yang terhubung berada pada tempat yang berjauhan dan dihubungkan dengan line telepon atau gelombang radio. selain itu, jaringan komputer dapat juga dikelompokan berdasar kriteria di bawah ini:
Topologi : pengaturan keterhubungan antar sistem komputer. Terdapat bermacam-macam topologi seperti bus, star, dan ring.
Protokol : protokol mendefinisikan sekelompok aturan dan sinyal yang digunakan oleh komputer pada jaringan untuk berkomunikasi. Protokol LAN yang paling populer adalah Ethernet. Protokol LAN lain yang banyak digunakan adalah IBM token-ring network.c. arsitektur: jaringan dapat diklasifikasikan ke dalam arsitektur peer-to-peer atau client/server.

NIC : NIC (network interface card) adalah expansion board yang digunakan supaya komputer dapat dihubungkan dengan jaringan. Sebagian besar NIC dirancang untuk jaringan, protokol, dan media tertentu. NIC biasa disebut dengan LAN card (Local Area Network Card).
Backbone : Backbone adalah saluran atau koneksi berkecepatan tinggi yang menjadi lintasan utama dalam sebuah jaringan. Bandwidth : Bandwidth menunjukan kapasitas dalam membawa informasi. Istilah ini dapat digunakan dalam banyak hal: Telepon, jaringan kabel, bus, sinyal frekuensi radio, dan monitor. Paling tepat, bandwidth diukur dengan putaran perdetik (cycles per second), atau hertz (Hz), yaitu perbedaan antara frekuensi terendah dan tertinggi yang dapat ditransmisikan. Tetapi juga sering digunakan ukuran bit per second (bps).
 

Bridge : Bridge adalah peranti yang meneruskan lalu lintas antara segmen jaringan berdasar informasi pada lapisan data link. Segmen ini mempunyai alamat lapisan jaringan yang sama. Setiap jaringan seharusnya hanya mempunyai sebuah bridge utama.
DNS : DNS (domain name sistem) adalah sistem yang menerjemahkan domain Internet, seperti www.microsoft.com menjadi alamat Internet, yaitu serangkaian nomor yang terlihat seperti 101.232.12.5. Istilah DNS berhubungan dengan konvensi untuk penamaan host pada Internet dan cara penangan nama-nama tersebut.
Ethernet : Ethernet adalah protokol LAN yang dikembangkan oleh Xerox Corporation yang bekerjasama dengan DEC dan Intel pada tahun 1976. Ethernet menggunakan topologi bus atau star dan medukung transfer data sampai dengan 10 Mbps. Versi Ethernet yang lebih baru yang disebut 100Base-T (atau Fast Ethernet), mendukung transfer data sampai dengan 100 Mbps, dan versi terbarunya, Gigabit Ethernet, mendukung tranfer data sampai dengan 1 Gigabit per detik atau 1000 Mbps.
Fast Ethernet : Fast Ethernet seperti Ethernet biasa, namun dengan kecepatan transfer data yang lebih cepat, sampai dengan 100 mbps. Ethernet ini juga disebut 100BaseT.
Gateway : Istilah gateway merujuk kepada hardware atau software yang menjembatani dua aplikasi atau jaringan yang tidak kompatibel, sehingga data dapat ditransfer antar komputer yang berbeda-beda. Salah satu contoh penggunaan gateway adalah pada email, sehingga pertukaran email dapat dilakukan pada sistem yang berbeda.
GPS : GPS (Global Positioning System ) adalah sistem navigasi menggunakan 24 satelit MEO (medium earth orbit atau middle earth orbit) yang mengelilingi bumi dan penerima-penerima di bumi. Satelit mengorbit pada ketinggian sekitar 12.000 mil di atas bumi dan mampu mengelilingi bumi dua kali dalam 24 jam. Satelit GPS secara kontinu mengirimkan sinyal radio digital yang mengandung data lokasi satelit dan waktu pada penerima yang berhubungan. Satelit GPS dilengkapi dengan jam atom dengan ketepatan satu per satu juta detik. Berdasar informasi ini, stasiun penerima mengetahui berapa lama waktu yang digunakan untuk mengirim sinyal sampai ke penerima di bumi. Semakin lama waktu yang digunakan untuk sampai ke penerima, semakin jauh posisi satelit dari stasiun penerima. dengan mengetahui posisi satelit, penerima mengetahui bahwa satelit terletak pada posisi tertentu pada permukaan bola imaginer yang berpusat pada satelit. Dengan menggunakan tiga satelit, GPS dapat menghitung lintang dan bujur penerima berdasar perpotongan ketiga bola imaginer. Dengan menggunakan empat satelit, dapat juga ditentukan ketinggian. GPS dikembangkan dan dioperasikan oleh Departemen Pertahanan Amerika. GPS, asalnya dikenal dengan NAVSTAR (Navigation System with Timing and Ranging). Sebelum untuk keperluan yang lebih luas, GPS digunakan untuk menyediakan kemampuan navigasi sepanjang waktu dan dalam segala cuaca untuk militer darat, laut, dan angkatan udara. Disamping untuk navigasi dan penentuan posisi geografik, GPS dapat juga digunakan di antaranya untuk pemetaan, kehutanan, eksplorasi mineral, manajemen habitat liar, dan pengawasan perpindahan penduduk.
Host : Host adalah sistem komputer yang diakses oleh pengguna yang bekerja pada lokasi yang jauh. Biasanya, istilah ini digunakan jika ada dua sistem komputer yang terhubung dengan modem dan saluran telepon. Sistem mengandung data yang disebut host, sedang sitem yang digunakan untuk mengases dari jarak jauh disebut remote terminal. Istilah host juga digunakan untuk menyebut komputer yang terhubung dengan jaringan TCP/IP, termasuk Internet. Setiap host mempunyai alamat IP yang unik. Selain itu, istilah host juga merujuk pada penyediaan infrastruktur layanan komputer. Sebagai contoh, banyak perusahaan yang menjadi host Web server, yang berarti bahwa perusahaan tersebut menyediakan hardware, software, dan saluran komunikasi yang dibutuhkan oleh server, tetapi isi server (data) dikendalikan oleh pihak lain. ISP (Internet Service Provider) : ISP (Internet service provider) adalah penyedia layanan Internet. Sebagian besar ISP mempunyai jaringan server (mail, berita, Web), router, modem yang dihubungkan dengan koneksi “backbone” Internet yang permanen dan berkecepatan tinggi. Pelanggan ISP dapat mendapatkan koneksi Internet dengan modem dan telepon. Untuk mengakses Internet pelanggan ISP harus melakukan dial ke jaringan dengan menekan nomor telepon tertentu milik ISP.
Internet : Internet adalah jaringan global yang menghubungkan jutaan komputer. Sejak 1999 Internet telah memiliki 200 juta pemakai di seluruh dunia, dan jumlah ini meningkat cepat. Lebih dari 100 negara terhubung dengan Internet untuk menukar data, berita, dan informasi lainnya. Setiap komputer yang terhubung dengan Internet disebut host.
ISDN : ISDN (Integrated Services Digital Network) adalah standard komunikasi internasional untuk pengiriman suara, video dan data melalui line telepon digital atau telepon kawat biasa. ISDN mempunyai kecepatan transfer data 64 Kbps. Sebagian besar saluran ISDN ditawarkan oleh perusahaan telepon yang memungkinkan dua saluran, yang disebut kanal B (B channel). Satu line dapat digunakan untuk suara dan yang lain untuk data lain dan keduanya mempunyai kecepatan transfer 128 Kbps. Versi awal ISDN menggunakan transmisi baseband. Versi lain ISDN, yaitu B-ISDN, menggunakan transmisi broadband dan dapat mendukung transmisi data dengan kecepatan 1,5 Mbps.
Protocol (protokol) : Bahasa atau prosedur hubungan yang digunakan oleh satu sistem komputer dengan sistem lainnya sehingga antara keduanya dapat saling berhububngan. Untuk dapat berkomunikasi. Kedua system harus menggunakan protokol yang sama. PPP (Point To Point Protocol) : Protokol TCP/IP yang memungkinkan hubungan antara host dengan jaringan dan antara router dengan router atau dapat pula digunakan untuk hubungan serial antara 2 system.
Repeater : Suatu perangkat yang dipasang di titik-titik tertentu dalam jaringan untuk memperbarui sinyal-sinyal yang di transmisikan agar mencapai kembali kekuatan dan bentuknya yang semula, guna memperpanjang jarak yang dapat di tempuh. Ini di perlukan karena sinyal-sinyal mengalami perlemahan dan perubahan bentuk selama transmisi.
Router : Suatu perangkat yang berfungsi menghubungkan suatu LAN ke suatu internetworking/WAN dan mengelola penyaluran lalu-lintas data di dalamnya. Routing : Proses dari penentuan sebuah path yang di pakai untuk mengirim data ke tujuan tertentu.
RJ-45 : RJ-45 (Registered Jack-45) adalah konektor delapan kabel yang biasanya digunakan untuk menghubungkan komputer ke sebuah local-area network (LAN), khususnya Ethernets. Konektor RJ-45 mirip dengan konektor RJ-11 yang digunakan dalam koneksi telepon, tetapi lebih besar.
Server : Suatu unit yang berfungsi untuk menyimpan informasi dan untuk mengelola suatu jaringan komputer.komputer server akan melayani seluruh client atau worstation yang terhubung ke jaringannya.
TCP/IP : TCP/IP Transmission Control Protokol adalah dua buah protokol yang dikembangkan oleh militer AS yang memungkinkan komputer pada jaringan dapat saling berhubungan. IP digunakan untuk memindahkan paket data antarsimpul. TCP dugunakan untuk memverifikasi pengiriman dari client ke server. TCP/IP adalah dasar internet dan dapat ditemukan pada semua system operasi modern, seperti Unix dan Windows.
Topologi : Dalam jaringan komputer topologi adalah bentuk pengaturan keterhubungan antar sistem komputer. terdapat bermacam-macam topologi seperti bus, star, ring.
UTP : UTP (Unshielded Twisted Pair) adalah jenis kabel yang terdiri dari dua kawat tak terbungkus yang berpilin. Kabel UTP banyak digunakan pada local-area networks (LANs) dan sambungan telepon karena harganya lebih murah. Kabel UTP tidak sebaik kabel koaksial dan serat optik dalam hal penyediaan banwidth dan ketahanan terhadap interferensi.
VLAN : VLAN (virtual local-area network) adalah jaringan komputer yang seakan terhubung menggunakan kabel yang sama meskipun mungkin secara fisik berada pada bagian LAN yang lain. VLAN dikonfigurasi melalui software dan tidak hardware, yang membuatnya sangat fleksible.Salah satu keunggulan VLAN adalah jika sebuah komputer secara fisik dipindah ke lokasi lain, komputer tersebut tetap pada VLAN yang sama tanpa melakukan konfigurasi ulang hardware.
VPN : VPN (virtual private network) adalah koneksi internet pribadi yang aman dan terenkripsi untuk menjamin bahwa hanya pengguna yang berhak yang dapat mengaksesnya dan trasfer data yang dilakukan tidak dapat diganggu.
VSAT : VSAT (Very Small Aperture Terminal) stasiun bumi yang digunakan pada satelit komunikasi sinyal data, suara, dan video, kecuali pemancaran televisi. VSAT terdiri dari dua bagian: sebuah transceiver yang diletakkan ditempat terbuka sehingga dapat secara langsung menerima sinyal dari satelit dan sebuah piranti yang diletakkan dalam ruangan untuk menghubungkan transceiver dan piranti komunikasi pengguna akhir(end user), seperti PC.Transceiver menerima dan mengirim sinyal ke transponder satelit diluar angkasa. Satelit mengirimkan dan menerima sinyal dari komputer stasiun bumi yang berfungsi sebagai hub sistem. Setiap pengguna yang saling terhubung dengan stasiunhub melewati satelit, membentuk topologi bintang. hub mengendalikan semua operasi pada jaringan. Semua transmisi untuk komunikasi antar pengguna harus melewati stasiunhub yang meneruskannya ke satelit dan kepengguna VSAT yang lain. VSAT dapat mengirimkan data sampai dengan kecepatan 56 Kbps.
WAN : WAN wide area network adalah komputer yang terhubung berada pada tempat yang berjauhan dan hubungan dengan line telepon atau gelombang radio. Lihat juga LAN dan jaringan.
Wi-Fi : Wi-Fi Wireless Fidelity adalah nama dagang resmi untuk IEEE 802.11b yang dibuat oleh Wireless Ethernet Compatibility Aliance (WECA). Istilah Wi-Fi menggantikan 802.11b seperti halnya istilah Ethernet menggantikan IEEE 802.3. Produk yang disertifikasi oleh WECA sebagai Wi-Fi dapat beroperasi bersama meskipun dibuat oleh perusahaan yang berbeda.
Workstation : Pada jaringan komputer, workstation adalah komputer yang terhubung dengan sebuah local-area network (LAN).Istilah workstation juga digunakan untuk menyebut komputer yang digunakan untuk aplikasi teknik (CAD/CAM), desktop publishing, pengembangan software, dan aplikasi lainnya yang membutuhkan tingkat komputasi dan kemampuan grafis yang cukup tinggi.Workstation biasanya terdiri dari layar grafik yang besar dengan revolusi tinggi, RAM minimal 64 MB, dukungan jaringan built-in, dan graphical user interface.Sebagian besar workstation juga mempunyai piranti penyimpanan seperti disk drive, tetapi jenis workstation khusus, yang disebut diskless workstation, tidak mempunyai disk drive. Sistem operasi yang banyak digunakan untuk workstation adalah UNIX dan windows NT. Seperti halnya PC, sebagian besar workstation adalah komputer single user, Meski demikian, workstation pada dasarnya dihubungkan dengan local area network, meskipun dapat juga sebgian sistem yang berdiri sendiri stand alone.
100BaseT : 100BaseT adalah nama lain fast Ethernet yang mempunyai kecepatan transmisi sampai dengan 100 mbps. Jenis 100BaseT ini lebih mahal daripada 10BaseT dan lebih jarang digunakan pada local area network (LAN).
10Base2 : 10Base2 adalah satu jenis standar Ethernet ( IEEE802.3) untuk lokal area network ( LAN ). Standard 10 Base-2 ( yang juga disebut Thinnet )menggunakan kabel koasial 50 ohm ( RG-58A/U ) dengan panjang maksimal 185 meter.kabel ini lebih kecil dan lebih flesibel daripada yang digunakan untuk standard 10 Base 5. Sistem 10 Base-2 beroperasi pada 10 Mbps dan menggunakan metode tranmisi baseband.
10 Base5 : 10 Base-5 adalqh standard awal untuk Ethernet yang menggunakan kabel koasial. nama 10 Base5 didasarkan pada fakta bahwa kecepatan transfer data maksimum adalah 10 Mbps. menggunakan transmisi Baseband, dan panjang kabel maksimal adalah 500 meter. 10 Base5 juga disebut Thick Wire atau thick Net.
10BaseT : 10BaseT adalah jenis Ethernet yang paling umum. Nama tersebut menunjukan bahwa kecepatan transmisi maksimum adalah 10Mbps. 10BaseT menggunakan kabel tembaga dan merupakan card standard untuk menghubungkan komputer pada lokal area network (LAN).

How Do Wireless Networks Work?

Wireless networks work using radio waves instead of wires to transmit data between computers. That's the simple version. If you're curious to know what's going on in more detail, then it's all explained in this article.

Ones and Zeros.

I'm sure you know that computers transmit data digitally, using binary: ones and zeros. This is a way of communicating that translates very well to radio waves, since the computer can transmit ones and zeros as different kinds of beep. These beeps are so fast that they're outside a human's hearing range -- radio waves that you can't hear are, in fact, all around you all the time. That doesn't stop a computer from using them, though.

Morse Code.

The way it works is a lot like Morse code. You probably already know that Morse code is a way of representing the alphabet so that it can be transmitted over radio using a dot (short beep) and a dash (long dash). It was used manually for years, and became a great way of getting information from one place to another with the invention of the telegraph. More importantly for this example, though, it is a binary system, just like a computer's ones and zeros.

You might think of wireless networking, then, as being like Morse code for computers. You plug a combined radio receiver and transmitter in, and the computer is able to send out its equivalent of dots and dashes (bits, in computer-speak) to get your data from one place to another.

All About Frequencies.

You might wonder, though, how the computer could possibly transmit enough bits to send and receive data at the speed it does. After all, there must be a limit on how much can be sent in a second before it just becomes useless nonsense, right? Well, yes, but the key to wireless networking is that it gets around this problem.

First of all, wireless transmissions are sent at very high frequencies, meaning that more data can be sent per second. Most wireless connections use a frequency of 2.4 gigahertz (2.4 billion cycles per second) -- a similar frequency to mobile phones and microwave ovens. As you might know, though, a frequency this high means that the wavelength must be very short, which is why wireless networking only works over a limited area.

In addition, wireless networks make use of a technique known as 'frequency hopping'. They use dozens of frequencies in the range they are given, and constantly switch between them. This makes wireless networks more immune to interference from other radio signals than they would be if they only transmitted on one frequency.

Access Points.

The final step is when it comes to all the computers on a network sharing Internet access. This is done using a special piece of wireless equipment called an access point. Access points are more expensive than wireless cards for one computer, as they contain radios that are capable of talking to around 100 computers at the same time, and sharing out access to the Internet between them. Dedicated access points are only really essential for larger networks, though -- if you only have a few computers, it is possible to use one of them as the access point, or you could just get a wireless router.

They Understand Each Other.

That's all well and good, then, but how does wireless equipment made by entirely different companies manage to work together when this is all so complicated? Well, the answer is that there are standards that all wireless devices follow. These standards are technically called the 802.11 standards, and are set by the IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers). It is thanks to people sticking to their standards that wireless networking is so easy and cheap to use today.

You Don't Need to Worry.

If all this talk of frequencies has you a little worried, you don't need to be -- wireless networking hardware and software handles all of this automatically, without you needing to do a thing. Don't think that you're going to have to tell one wireless device what frequency another is using, because it's just not going to happen, alright? Wireless networking, for all its complicated workings, is really far more simple to use than you'd ever expect.

in Networks