Pada postingan kali ini saya ingin menjelaskan mengenai Bridge dan Switch. Kedua peralatan ini merupakan peralatan Layer 2 OSI (Open System Interconnect) yang digunakan sebagai Frame Forwarder (Frame Switching). Switch mempunyai fungsi yang sama dengan Bridge. Switch dapat disebut pengembangan dan penerus Bridge. Data yang berasal dari aplikasi diteruskan ke lapisan dibawahnya ke lapisan fisik berupa sinyal digital atau bitstream. Pada lapisan trasnspor, data dienkapsulasi dengan layer 4 Header (L4H) dan disebut Segment.
Selanjutnya segmen ditambah dengan Layer 3 Header (L3H) pada lapisan Network. Header ini berisi logical address dari penerima dan pengirim. Pada lapisan ini data disebut Paket.
Paket diteruskan ke lapisan Data Link, kemudian dibungkus dengan Layer 2 Header (L2H). Heder ini berisi Physical/hardware address dari penerima dan pengirim. Pada topologi Ethernet, Token Ring dan FDDI alamat ini disebut MAC (Media Access Control) Address. MAC terdiri atas 48 bit address. Pada lapisan ini data disebut Frame. Frame kemudian ditransfer ke infrastruktur dari satu simpul ke simpul lainnya dalam bentuk bit per bit (bitstream) sinyal digital.
Tugas utama dari Bridge adalah menerima Frame dari port asal (incoming/source) dan meneruskannya ke tujuan (destination port). Bridge menyiapkan MAC Address Table yang membantu Bridge untuk mengetahui ke port mana frame tersebut harus diteruskan. Saat dihidupkan, tabel MAC ini kosong. Setelah menyiapkan tabel pada Content Addressable Memory (CAM), Bridge mendengar (Listen) frame yang masuk pada port.
Isi pada MAC Addres Table mempunyai umur (aging), artinya bila dalam satu periode tertentu tidak ada aktivitas dari MAC Address, maka Address akan dihapus dari tabel.
Address learning: Switch Ethernet mempelajari alamat MAC dari semua peralatan yang terhubung ke seluruh port. Alamat tersebut disimpan dalam database MAC sebagai port mapping.
Forward/Filter Desicion: Ketika switch menerima suatu frame, maka database MAC akan digunakan untuk menentukan port mana yang menjadi tujuan dari frame tersebut. Jika alamat ditemukan, frame itu hanya dikirim ke port tujuan.
Modus Transmisi Bridge/Switch
Bridge dan Switch fungsinya sama. Pada awalnya Bridge diimplemenasikan dengan basis Software (Softwar Based), sedangkan Switch menggunakan implemetnasi hardware dalam bentuk ASIC (Application Specific Integrated Circuit).
Store and Forward
Frame pada Ethernet berjumlah maksimum 1518 bytes. Frame yang diterima Bridge ternyata tidak langsung seluruh Frame, melainkan terpilah, sehingga Bridge/Switch memerlukan Buffer untuk menampung bagian Frame tersebut hingga lengkap. Waktu transit yang disebabkan oleh buffering disebut latency (transmission delay). Bridge dapat memeriksa apakah frame tersebut mengandung error atau tidak. Jika terdapat error maka frame dibuang.
Cut Trough
Merupakan modus transmisi yang dikembangkan Switch. Switch tidak menunggu hingga Frame lengkap, namun langsung meneruskan frame ke port tujuan. Hal ini dapat dilakukan karena Destination Address (Header) berada di awal frame. Kelemahan: Jika terdapat Frame yang rusak, Switch tidak mengetahui karena FCS (Frame Check Sequence) berada di akhir frame. Pada Cisco Catalyst modus ini disebut Fast Forward.
Fragment Free
Frame ditunggu selama 64 bytes kemudian diteruskan ke port tujuan. Angka 64 diambil dari angka statistik yang menyatakan frame yang mengandung error kebanyakan dapat terdeteksi pada 64 bytes pertama.
Collision Domain, Broadcast Domain
Satu segment Ethernet disebut Collision domain, karena setiap simpul yang menggunakan medium beresiko menghadapi collision dengan simpul lainnya. Demikian pula jika satu simpul mengirim broadcast, maka broadcast akan didengar oleh semua simpul yang ada. Semakin banyak simpul pada domain, semakin sedikit bandwidth rata-rata per user yang diterima. Switch dapat digunakan untuk memecah collision domain, sehingga bandwidth per user menjadi lebih tinggi.
Setiap Switch pada port merupakan satu collision domain tersendiri. Jika switch tersebut mempunyai 24 port maka terdapat 24 collision domain.
Broadcast yang dikirim dari satu port oleh switch broadcast akan diteruskan ke semua port, kecuali ke port asal broadcast. Walaupun switch dapat memecah collision domain switch tetap mempunyai satu broadcast domain. Peralatan jaringan yang dapat memecah broadcast domain adalah Raouter, peralatan jaringan layer 3 (Network Layer). Pada prinsipnya, router tidak meneruskan broadcast dari satu interface ke interface lainnya.
HUB tidak dapat memecah Collision domain. Jika HUB diganti dengan Switch, akan terbentuk 4 collision dari satu collision domain. Hub adalah peralatan jaringan layer1 (Physical layer).
Spanning Tree
Tujuan: Redundancy dari Switch, artinya jika salah satu Switch tidak bekerja, maka jaringan tetap beroperasi tanpa gangguan.
Kelemahan: Bila A melakukan broadcast, maka broadcast tersebut akan diteruskan ke switch pertama, Switch ini meneruskan ke switch kedua. Switch kedua juga menerima broadcast dan mengirimnya ke switch pertama dan seterusnya. Broadcast menjadi badai (Storm) terus berputar diantara 2 switch sehingga semua bandwidth habis terpakai untuk transmisi broadcast (Loop).
Algoritma Spanning tree digunakan untuk menghindari Loop. Spanning Tree Protocol (STP) pertama memilih root bridge, yaitu switch dengan ID terendah. ID dari switch adalah 2 bytes untuk prioritas dan 6 bytes MAC Address. Dari root kemudian ditelusuri jalan ke switch lainnya. Bila pada satu switch ditemukan jalan yang sama ke root, maka port harus diblokir. Hanya ada satu port yang boleh berhubungan dengan root. Port terpilih adalah port yang mempunyai path cost terendah ke root. Bila 2 port mempunyai path cost yang sama, pilihlah port bernomer lebih rendah.
Bila root switch rusak, switch akan mengadakan pemilihan root lagi, kemudian membuka port yang sebelumnya diblokir, Jaringan kemudian berfungsi seperti biasa. Spanning Tree dibakukan oleh IEEE dan disebut IEEE 802.
