Pengertian Media Acces Control (MAC)

Dalam mentransmisikan (mengirimkan) sinyal pada sebuah jaringan dari titik (node) tertentu ketitik lainnya tentu perlu pengaturan agar sinyal yang ditransmisikan tidak berbenturan satu sama lain (collision) yang mengakibatkan rusak atau hilangnya data yang ditransmisikan tersebut. Metode pengaturan lalu lintas data dalam sebuah jaringan disebut dengan Media Acces Control (MAC). Ada 4 metode Media Acces Control dalam jaringan lokal yaitu:

1. Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection (CSMA/CD)

Metode ini digunakan di dalam jaringan Ethernet half-duplex (setiap node dapat menerima atau mengirim data tapi tidak dapat melakukan keduanya secara sekaligus). Sedangkan jaringan Ethernet full-duplex menggunakan switched media ketimbang menggunakan shared media sehingga tidak membutuhkan metode ini. CSMA/CD merupakan metode akses jaringan yang paling populer digunakan di dalam jaringan lokal jika dibandingkan dengan teknologi metode akses jaringan lainnya. CSMA/CD didefinisikan dalam spesifikasi IEEE 802.3 yang dirilis oleh badan standarisasi Institute of Electrical and Electronic Engineers (IEEE).
CSMA/CD dapat dikatakan sebagai teknik random access. Artinya tidak ada rencana (schedule) dari node-node yang akan mengirim data. Transmisi data akan dilakukan secara spontan. CSMA/CD memiliki ciri sebagai berikut:
a. Carrier Sense: sebelum melakukan transmisi data (dalam bentuk frame), node dapat merasakan (sense) apakah media network sedang digunakan atau tidak. Jika sedang idle (tidak digunakan) maka transmisi data dapat segera dilakukan.
b. Multiple Access: media trasmisi dapat diakses oleh banyak node. Setiap node dapat mengirim dan menerima data. Setiap node mendapat kesempatan yang sama untuk dapat melakukan transmisi data setiap saat. Tidak ada node yang mendapat prioritas lebih tinggi. Jika sebuah node mengirim data ke salah satu node, maka node-node yang lain juga akan menerima data tersebut.
c. Collision Detection: dapat mendeteksi terjadinya collision atau tabrakan frame. Saat dua buah node atau lebih mengirim frame bersamaan maka akan terjadi tabrakan yang dapat merusak frame tersebut. Hal ini akan menyebabkan data yang diterima menjadi tidak sempurna. Node pengirim dapat mendeteksi terjadinya tabrakan dan kemudian mengirim sebuah sinyal jam/kemacetan (berukuran 32 bit) untuk memberitahu node lainnya agar berhenti melakukan transmisi frame.
Proses transmisi ulang dilakukan berdasarkan perhitungan waktu yang disebut back-off period. Setiap node akan memilih bilangan random dan mengalikannya dengan slot time, yaitu minimum frame periode dengan waktu sekitar 51.2 us. Sehingga peluang terjadinya collision menjadi sangat kecil.
Agar collision dapat dideteksi maka frame harus cukup panjang sehingga dapat dideteksi sebelum transmisi frame berakhir. Jika ukuran frame cukup pendek maka collision tidak dapat terdeteksi. Untuk kasus etehernet coaxial, collision akan dapat dideteksi manakala besar alur listrik yang mengalir pada media sudah mencapai 24 mA. Ketentuan ini berbeda-beda tergantung jenis perangkat yang sedang digunakan.
Ketika data telah dikirim kesalah satu node, node pengirim akan menunggu hingga frame yang diterima akan di-ACK (acknowledge/diakui/dijawab) oleh node penerima. Jika tidak di-ACK maka diasumsikan terjadi collision dan pengiriman ulang akan dilakukan berdasarkan waktu yang ditentukan secara random.
Berikut ini adalah diagram algoritma atau cara kerja metode CSMA/CD yang sudah disederhanakan:

Gambar 1 Diagram Algoritma CSMA/CD

2. Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance (CSMA/CA)

Metode ini digunakan di dalam jaringan dengan teknologi AppleTalk dan beberapa bentuk jaringan nirkabel (wireless network), seperti halnya IEEE 802.11a, IEEE 802.11b, serta IEEE 802.11g. Untuk AppleTalk, CSMA/CA didefinisikan dalam spesifikasi IEEE 802.3, sementara untuk jaringan nirkabel didefinisikan dalam IEEE 802.11.
CSMA/CA bekerja dengan ketentuan bahwa transmisi data hanya akan dilakukan apabila media transmisi sedang tidak digunakan oleh node yang lain. Jadi, apabila pada CSMA/CD ada proses pendeteksian collision, maka pada CSMA/CA tidak ada dan metode ini dapat mencegah terjadinya collision. Berikut ini beberapa ciri CSMA/CA:
a. Carrier Sense (Sudah dijelaskan diatas)
b. Multiple Access (Sudah dijelaskan diatas)
c. Collision Avoidance: Sebelum melakukan transmisi data, node akan mengirim frame bernama intent sebagai pemberitahuan kepada node lain bahwa sebentar lagi data akan dikirim. Node lain yang merasakan kehadiran intent akan menunggu hingga seluruh data selesai dikirim oleh node pengirim. Setelah media tidak digunakan, barulah node lainnya diijinkan untuk mengirim data. Jadi setiap pengiriman data akan selalu dimulai dengan pengiriman intent. Sehingga tidak akan pernah terjadi collision.
Berikut ini diagram dari algoritma CSMA/CA yang sudah disederhanakan:

Gambar 2. Diagram Algoritma CSMA/CA

3. Token Passing

Metode ini digunakan di dalam jaringan dengan teknologi Token Ring dan Fiber Distributed Data Interface (FDDI). Standar Token Ring didefinisikan di dalam spesifikasi IEEE 802.5, sementara FDDI didefinisikan oleh American National Standards Institute (ANSI). Kedua network tersebut menggunakan dua buah ring konsentris. Sehingga proses transmisi data dapat dilakukan secara dua arah (full-duplex).
Token passing merupakan salah satu metode akses yang menggunakan frame khusus bernama token. Token akan mengalir dari satu node ke node yang lain. Ketika token telah sampai disalah-satu node maka node tersebut dapat mengirimkan data. Jadi node yang akan mengirimkan data harus menunggu kehadiran token terlebih dahulu. Analoginya seperti penumpang yang menunggu bus. Setelah bus tiba barulah penumpang dapat menuju ketempat tujuan.
Seperti halnya CSMA/CA. Token pasing dapat menghindari terjadinya collision. Token pasing dapat digunakan pada jaringan dengan toplogi ring dan bus. Implementasi token pasing pada jaringan ring disebut dengan Token Ring. Sedangkan implementasi pada jaringan bus disebut dengan Token Bus.

Gambar 1. Token Pasing: token melewati node ke node hingga mengirimkan data dari node pengirim mencapai node tujuan

4. Demand Priority

Demand priority digunakan di dalam jaringan dengan teknologi 100VG-AnyLAN dan didefinisikan dalam standar IEEE 802.12. Demand priority memerlukan perangkat network yang disebut hub atau switch yang bekerja pada network topologi star. Hub atau switch menjadi sentral/pusat bagi network star. Prinsip dasar dari switch adalah pengaturan media akses berdasarkan prioritas tertentu. Switch akan mengatur prioritas penyampaian data ke node tujuan yang berasal dari node-node pengirim.
Pada demand priority tidak ada proses pengecekan kondisi network sebagaimana yang terjadi pada CSMA/CD dan CSMA/CA. Data dapat dikirim oleh node manapun setiap saat. Switch dapat mencegah frame data dikirim keseluruh node. Hanya node tujuan saja yang akan menerima data. Sedangkan node yang lain dapat mengirim data pada saat yang sama ke node lain. Dengan metode ini maka setiap node dapat menggunakan bandwith secara penuh.
Sebagian ahli sepakat bahwa Demand Priority merupakan gabungan CSMA dan Token Passing. Metode CSMA digunakan pada perangkat Ethernet 100 Mbps yang disebut FastEthernet. Sedangkan metode token passing digunakan pada hub atau switch. Bayangkan didalam switch ada token yang berputar terus menerus pada wilayah yang terbatas (hanya didalam hub).

Gambar 2. Demand Priority: Switch/hub mengatur data untuk dikirim dari node pengirim ke node tujuan

Dalam implementasi jaringan, beberapa perangkat pendukung jaringan semacam network interface card (kartu jaringan), switch, atau router, metode media access control diimplementasikan dengan menggunakan MAC algorithm (algoritma MAC). Meskipun algoritma MAC untuk Ethernet dan Token Ring telah didefinisikan oleh standar IEEE dan tersedia untuk publik, beberapa algoritma MAC untuk Ethernet full-duplex dipatenkan oleh perusahaan pembuatnya dan seringnya telah ditulis secara hard-code ke dalam chip Application specific integrated circuit (ASIC) yang dimiliki oleh perangkat tersebut.

DAFTAR ISTILAH

Node: Perangkat yang menjadi suatu titik dimana data dalam sebuah jaringan ditransmisikan, dikirim ataupun diterima.
Bandwith: Di dalam jaringan Komputer, Bandwidth sering digunakan sebagai suatu sinonim untuk data transfer rate yaitu jumlah data yang dapat dibawa dari sebuah titik ke titik lain dalam jangka waktu tertentu (pada umumnya dalam detik). Jenis Bandwidth ini biasanya diukur dalam bps (bits per second). Adakalanya juga dinyatakan dalam Bps (bytes per second). Suatu modem yang bekerja pada 57,600 bps mempunyai Bandwidth dua kali lebih besar dari modem yang bekerja pada 28,800 bps. Secara umum, koneksi dengan Bandwidth yang besar/tinggi memungkinkan pengiriman informasi yang besar seperti pengiriman gambar/images dan video.
Baseband: adalah sebuah metode penggunaan media komunikasi yang frekuensinya dilewatkan melalui suatu pembawa (carrier) untuk mengalirantarkan (transmit) data. Oleh karena itu, dalam satu media tersebut hanya terdapat satu sinyal yang berisi informasi. Salah satu contoh pengguna metode baseband adalah ethernet. Sedangkan, lawan baseband adalah broadband.
Broadband: merupakan sebuah istilah dalam internet yang merupakan koneksi internet transmisi data kecepatan tinggi. Ada dua jenis broadband yang umum, yaitu DSL dan kabel modem, yang mampu mentransfer 512 kbps atau lebih, kira-kira 9 kali lebih cepat dari modem yang menggunakan kabel telepon standar.
Half-duplex: setiap node dapat menerima atau mengirim data tapi tidak dapat melakukan keduanya secara sekaligus, melainkan harus dilakukan secara bergiliran.
Full-duplex: setiap node dapat menerima dan mengirim data dan melakukannya keduanya secara sekaligus.