Packet Switching

Packet switching berkaitan dengan protocol, dimana message dibagi menjadi paket-paket kecil sebelum message itu dikirimkan. Packet switching merupakan salah satu teknologi efektif untuk komunikasi data jarak jauh. Jaringan packet switch merupakan kumpulan distribusi dari node-node packet switch sehingga selalu ada delay waktu antara perubahan status dalam satu porsi dari jaringan dan pengetahuan dari perubahan itu dimana saja. WAN’s (Wide Area Networks) protocol seperti TCP/IP, X.25 dan Frame relay adalah contoh-contoh teknologi yang menggunakan prinsip Paket Switching.

Prinsip-Prinsip Packet-Switching

            Dalam koneksi data dari terminal ke host, sebagian waktu line dalam keadaan idle. Dengan demikian, dengan koneksi-koneksi data, maka hubungan circuit switch tidak efisien.

            Perbedaan yang mendasar antara Packet Switching dengan Circuit Switching adalah bahwa jalur komunikasi tidak ditujukan untuk meneruskan message dari sumber ke tujuan. Dalam Packet Switching, message-message yang berbeda (ataupun paket-paket yang berbeda) dapat melewati rute yang berbeda, dan ketika ada “dead time” antara sumber dan tujuan, maka jalurnya dapat digunakan oleh rute lain.          

            Dalam jaringan circuit switched, koneksi menyediakan transmisi pada kecepatan data yang konstan. Dengan demikian masing-masing dari 2 device yang dikoneksi harus mentransmit dan menerima pada kecepatan data (data rate) yang sama dengan yang lainnya. Hal ini membatasi pemakaian dari jaringan dalam interkoneksi dari komputer-komputer host dan terminal-terminal. Namun, Circuit Switching dapat digunakan untuk mentransmisikan data secara real time, misalnya audio dan video.

Packet Switching lebih efisien untuk data yang bisa menerima delay dalam transmisi, misalnya pesan e-mail dan Web pages. Operasi dari packet switching : data ditransmisi dalam paket-paket pendek. Panjang paket 1000 octet (byte). Jika suatu sumber mengirim message yang panjang, maka message tersebut akan dipotong-potong menjadi paket seri (gambar 8.1). Tiap paket mengandung porsi dari data user plus kontrol informasi. Dalam kontrol informasi ini termasuk informasi agar jaringan dapat meletakkan paket melalui jaringan tersebut dan mengirimnya ke tujuan yang sesuai. Pada tiap node, paket diterima, disimpan dan dilewatkan pada node berikutnya.

Keuntungan Packet Switching :

• Efisiensi dari line yang bertambah besar, karena link dari node ke node dapat dibagi secara dinamis oleh banyak paket.
• Jaringan packet switched dapat menjalankan konversi data rate.
• Jaringan menolak menerima permintaan koneksi tambahan sampai beban pada jaringan berkurang.
•  Dapat menggunakan prioritas.
•  Memungkinkan error detection dan correction, fault diagnosis, message sequence checking, reverse billing, verifikasi dari message delivery, dll.
• Tujuan dari informasi terdapat pada tiap paket, sehingga beberapa message dapat dikirim dengan cepat ke beberapa tujuan sekaligus.

Dua Pendekatan Paket Switching

Ada dua macam teknik pendekatan Packet Switching yang umum, yaitu :

       Virtual Circuit Packet Switching

 Dalam pendekatan ini, perencanaan dasar rute diwujudkan sebelum paket-paket apapun dikirim. Jadi karakteristik utama dari teknik ini yaitu bahwa rute antara stasiun-stasiun diset sebelum transfer data.

     Datagram Switching

Dalam pendekatan ini, tiap paket diperlakukan sendiri-sendiri, dengan tidak ada referensi pada paket yang telah keluar sebelumnya. Datagram ini digunakan pada network layer dari Internet.

      Keuntungannya pendekatan Datagram :

• Mencegah terjadinya fase setup dari panggilan. Dengan demikian, jika suatu stasiun hanya ingin mengirim satu atau sebagian kecil paket-paket, maka pengiriman dengan datagram akan lebih cepat.
• Karena datagram lebih primitif maka akan lebih fleksibel.
• Pengiriman dengan datagram akan lebih dapat dipercaya.

     Perbedaan datagram dengan virtual circuit :

• Dengan virtual circuit, node tidak perlu membuat keputusan-keputusan perjalanan untuk tiap paket. Hal tersebut hanya dibuat sekali untuk semua paket dengan menggunakan virtual circuit tersebut.
• Dengan virtual circuit, paket-paket mengikuti definisi awal rute, dan dengan demikian hal tersebut lebih sulit untuk jaringan beradaptasi untuk keadaan dengan beban yang penuh.
• Pada virtual circuit, jika suatu node gagal, semua virtual circuit yang melewati node-node tersebut akan hilang. Sedangkan pengiriman dengan datagram, jika suatu node gagal, maka paket berikutnya akan menemukan rute alternatif yang mem-bypass node tersebut.

    Keuntungannya bila 2 stasiun akan mempertukarkan data :

• Jaringan akan menyediakan pelayanan yang berhubungan ke virtual circuit, termasuk sequencing dan error kontrol.
• Paket harus ditrasmisi jaringan lebih cepat dengan suatu virtual circuit sehinggal hal tersebut tidak perlu untuk membuat keputusan perjalanan untuk tiap paket pada tiap node.

     Ukuran Paket

Gambar dibawah ini menunjukkan hubungan antara ukuran paket dan waktu transmisi

Dalam contoh ini, dianggap bahwa ada suatu virtual circuit dari stasiun x melalui node a dan b ke stasiun y.

Gambar 4.2a, message yang dikirim 30 octet (byte) dan tiap paket mengandung 3 octet kontrol informasi, yang diletakkan pada awal dari tiap paket dan dinyatakan sebagai suatu header. Jika seluruh message dikirim sebagai suatu paket tunggal dari 33 octet (3 octet header plus 30 octet data), maka paket ditransmisi pertama kali dari stasiun x ke node a. Setelah seluruh paket diterima lalu ditransmisi dari a ke b. Kemudian setelah seluruh paket diterima di node b, maka ditransfer ke stasiun y sehingga total waktu transmisi = 99 kali octet (33 octet x 3 paket transmisi).

Gambar 4.2b, message dipecah menjadi 2 paket, yang masing-masingnya mengandung 15 octet message dan tentu saja 3 octet tiap-tiap header atau kontrol informasi. Dalam hal ini, node a dapat memulai transmisi paket pertama setelah paket tersebut tiba dari x, tanpa menunggu paket kedua. Sehingga total waktu transmisi turun menjadi 72 kali octet. Begitu pula untuk gambar-gambar selanjutnya.

Semakin banyak dan semakin kecil paket akan meningkatkan delay, hal ini disebabkan oleh:

• Karena tiap paket mengandung sejumlah header dan lebih banyak paket berarti lebih banyak header.
• Bila lebih banyak paket dipegang untuk suatu message tunggal.

Sehingga dalam mendisain jaringan packet-switched harus dipertimbangkan faktor-faktor ini untuk memperoleh ukuran paket yang optimum.