1
i Rujukan Pantas Komunikasi Data & Rangkaian Rosmaizura binti Abd Razib Juliana binti Md Jusoh Politeknik Kota Bharu
ii Diterbitkan dan Dicetak Oleh: Jabatan Kejuruteraan ELektrik Politeknik Kota Bharu KM. 24, Kok Lanas, 16450 Ketereh, Kelantan Rujukan Pantas Komunikasi Data & Rangkaian Diterbitkan pada 2023 © Rosmaizura binti Abd Razib © Juliana binti Md Jusoh Hak cipta terpelihara. Tidak dibenarkan mengeluar ulang mana-mana bahagian daripada penerbitan ini, disimpan dalam sistem perolehan semula, atau dihantar dalam apa jua bentuk atau dengan sebarang cara sama ada secara elektronik, fotokopi, rakaman atau cara lain sebelum mendapat kebenaran bertulis daripada Jabatan Kejuruteraan Elektrik, Politeknik Kota Bharu. Rujukan Pantas Komunikasi Data & Rangkaian/ Rosmaizura binti Abd Razib & Juliana binti Md Jusoh
iii PENGHARGAAN Syukur kepada Allah s.w.t atas kekuatan yang telah diberikan kepada kami dalam menyiapkan buku ini. Kami juga ingin mengambil kesempatan untuk mengucapkan terima kasih kepada Ketua Jabatan Kejuruteraan Elektrik, Encik Kaswadi Bin Abdul Ghani di atas dorongan yang diberikan. Ucapan yang sama turut ditujukan kepada Penyelaras EPembelajaran Jabatan Kejuruteraan Elektrik iaitu Puan Sheilani binti Shaari yang sedikit sebanyak telah menyumbang idea bagi memantapkan lagi penulisan buku ini. Jutaan terima kasih juga kepada mereka yang telah memainkan peranan secara langsung atau tidak langsung dalam menjayakan buku ini. Akhir kata, tidak ketinggalan juga kepada keluarga tercinta yang banyak memberi sokongan moral kepada kami. Rosmaizura Binti Abd Razib Juliana Binti Md Jusoh Jabatan Kejuruteraan ELektrik Politeknik Kota Bharu KM. 24, Kok Lanas, 16450 Ketereh, Kelantan
iv ABSTRAK Buku ini dihasilkan untuk membantu pelajar yang mengikuti kursus DEP50033 Data Communication & Networking. Kursus ini diwajibkan kepada pelajar di bawah program Diploma Kejuruteraan Elektronik (Komunikasi) (DEP) dan merupakan kursus elektif untuk pelajar Diploma Kejuruteraan Elektrik (DET) dan Diploma Kejuruteraan Elektrik & Elektronik (DEE). Rujukan Pantas Komunikasi Data & Rangkaian ialah sebuah buku yang dihasilkan untuk membantu pelajar dalam mengulang kaji pelajaran dengan cepat dan mudah. Ia mengandungi koleksi soalan peperiksaan lepas bermula sesi Jun 2019 sehingga Jun 2016 lengkap dengan jawapan mengikut sistem pemarkahan yang digunakan dalam peperiksaan di politeknik. Rujukan Pantas Komunikasi Data & Rangkaian ditulis menggunakan bahasa Melayu dan diselaraskan dengan sukatan pelajaran untuk memudahkan pelajar menggunakannya. Dalam penulisan buku ini, setiap soalan dikumpulkan mengikut topik yang terdapat dalam kursus Data Communication & Networking. Jawapan yang disediakan ditulis dengan ringkas supaya lebih mudah difahami oleh pelajar.
v BIODATA PENULIS Rosmaizura binti Abd Razib dilahirkan di Pasir Mas, Kelantan pada 19 Julai 1981. Berjaya memperoleh keputusan cemerlang pada peringkat SPM dan seterusnya melanjutkan pelajaran ke peringkat Matrikulasi di Kuantan, Pahang (1999). Memperoleh Ijazah Sarjana Muda Kejuruteraan Elektrik daripada Universiti Teknologi Tun Hussein Onn (2005). Beliau memulakan tugas sebagai pensyarah di Jabatan Teknologi Maklumat & Komunikasi, Politeknik Ungku Omar (2006). Beliau kini bertugas sebagai pensyarah di Jabatan Kejuruteraan Elektrik, Politeknik Kota Bharu Kelantan. Beliau telah mengajar dalam bidang telekomunikasi selama 16 tahun. Dalam bidang pentadbiran, beliau pernah menjadi Penolong Ketua Program DEP di Jabatan Kejuruteraan Elektrik Politeknik Kota Bharu. Beliau aktif dan banyak menyumbang dalam program pembangunan pelajar, murid sekolah, kakitangan kerajaan dan juga agensi swasta. Juliana binti Md Jusoh dilahirkan di Jerteh Besut Terengganu pada 18 April 1983. Berjaya memperoleh keputusan cemerlang di peringkat SPM dan seterusnya melanjutkan pelajaran ke peringkat Diploma di Universiti Teknologi Mara (2001). Memperolehi Ijazah Sarjana Muda Kejuruteraan Elektrik dari universiti yang sama pada tahun 2007. Kemudian melanjutkan pengajian dalam Sarjana Kejuruteraan Elektrik dan Elektronik di Universiti Teknikal Malaysia Melaka (2013). Beliau kini bertugas sebagai pensyarah di Jabatan Kejuruteraan Elektrik, Politeknik Kota Bharu Kelantan. Beliau mula bekerja di Politeknik pada September 2009. Beliau telah mengajar dalam bidang telekomunikasi selama 12 tahun. Dalam bidang pentadbiran, beliau pernah menjadi Ketua Program DET di Jabatan Kejuruteraan Elektrik Politeknik Kota Bharu selama 1 tahun dan Setiausaha akreditasi ETAC di Politeknik Kota Bharu dari tahun 2019 hingga sekarang. Beliau aktif dan banyak menyumbang dalam program pembangunan pelajar.
vi SENARAI KANDUNGAN PENGHARGAAN iii ABSTRAK iv BIODATA PENULIS v SENARAI KANDUNGAN vi BAB 1: KONSEP ASAS KOMUNIKASI DATA 1 BAB 2: PENGENALAN KEPADA RANGKAIAN 13 BAB 3: MODEL DAN PROTOKOL SAMBUNGAN SISTEM TERBUKA (OSI) 21 BAB 4: RANGKAIAN KAWASAN TEMPATAN 29 BAB 5: RANGKAIAN DATA AWAM 37 RUJUKAN 42
1 BAB 1: KONSEP ASAS KOMUNIKASI DATA Komunikasi data merujuk kepada sistem penghantaran data digital diantara dua atau lebih komputer. Rangkaian komputer atau rangkaian data ialah rangkaian telekomunikasi yang membolehkan komputer bertukar data atau maklumat. Sistem komunikasi terdiri daripada komponen berikut: Sumber Maklumat, Pemancar (Tx), Medium Penghantaran atau Saluran Komunikasi, Penerima (Rx), dan Destinasi. Untuk membolehkan paket data dihantar dengan sewajarnya kepada rangkaian, ia perlu ditukar kedalam bentuk yang bersesuaian dengan sistem penghantaran, agar penghantaran yang terbaik dan paling boleh dipercayai dapat dilakukan. Disebabkan itu, data akan dikodkan dengan cara yang boleh difahami oleh komputer. Teknik pengekodan data dibahagikan kepada jenis berikut, bergantung kepada jenis penukaran data; Digital ke Digital, Analog ke Analog, Digital ke Analog. Dalam pengekodan digital-ke-digital terdapat Non-Return-to-zero (NRZ), Return to Zero (RZ), Manchester, Alternate Mark Inversion (AMI), High Density Bipolar 3 Zero (HDB3), Multi Transmission Three Level dan Empat Binari/Lima Binari (4B/5B). Setiap kali mesej dihantar, ia mungkin akan terganggu oleh bunyi bising atau data mungkin rosak dan terkesan. Untuk mengelakkan ini daripada berlaku, kod pengesanan ralat yang merupakan data tambahan akan ditambahkan pada mesej untuk membantu proses pengesan jika sebarang ralat telah berlaku semasa penghantaran mesej. Dua jenis teknik pengesanan ralat yang digunakan ialah Vertical Parity Check (VRC) dan Cyclic redundancy check (CRC).
2 SOALAN 1 Terdapat tiga jenis teknik penukaran data seperti pengekodan Digital-kepada-Digital, pengekodan Analog-kepada-Digital dan pengekodan Digital-kepada-Analog. Senaraikan EMPAT (4) jenis pengekodan data bagi Digital-kepada-Digital. Jawapan i. Non Return To Zero ii. Return Zero iii. Manchester iv. Bipolar AMI (Alternate Mark Inversion) v. High Density Bipolar Order 3 (HDB3) vi. Multiline Transmission, Three Level (MLT-3) vii. Four Binary/Five binary (4B/5B) (Pilih 4 jawapan sahaja: jumlah = 4 markah) SOALAN 2 Dengan mengunakan kaedah pengekodan NRZ dan AMI, lukis bentuk gelombang keluaran untuk 11001101. Anggapkan permulaan adalah voltan positif. Jawapan NRZ (0.5 markah untuk setiap isyarat: jumlah = 4 markah)
3 AMI (0.5 markah untuk setiap isyarat: jumlah = 4 markah) SOALAN 3 Senaraikan TIGA (3) elemen komunikasi data menurut Model Komunikasi Claude Shannon’s. Jawapan Daripada rajah blok Komunikasi asas Claude Shannon di atas, terdapat lima elemen sistem komunikasi asas iaitu: i. Sumber maklumat ii. Pemancar (Tx) iii. Medium Penghantaran atau Saluran Komunikasi iv. Penerima (Rx) v. Destinasi (Pilih 3 jawapan sahaja: jumlah = 3 markah) SOALAN 4 Dengan menggunakan isyarat digital, tentukan AMI (Alternate Mark Inversion) dan Manchester dengan mengunakan data di bawah: 11001 Jawapan
4 (0.5 markah untuk setiap isyarat: jumlah = 2.5 markah) (0.5 markah untuk setiap isyarat: jumlah = 2.5 markah) SOALAN 5 Diberi data m(x) =101010, g(x)=1001 dan 3 bit peringatan = 100. Lakukan CRC (Cyclic Redundancy Check) teknik untuk mengesan ralat di penerima. Jawapan (7 markah)
5 SOALAN 6 Diberi DUA (2) data dalam bentuk Polinomial. Data pertama m1(x) = 10011010 , dan data kedua m2(x) = 10010110. Penjana g(x)= 1101 dan bit baki 101. Analisis CRC (Cyclic Redundancy Check) teknik untuk mengesan ralat di penerima dan kenalpasti jenis ralat yang terdapat pada data pertama dan data kedua jika ada. Jawapan (10 markah) Data kedua m2(x) = 10010110. (10 markah)
6 SOALAN 7 Nyatakan TIGA (3) proses di dalam Pulse Code modulation (PCM). Jawapan i. Sampling ii. Quantizing iii. Encoding SOALAN 8 Terangkan bagaimana bit 1 dan bit 0 dikodkan dengan menggunakan kod Return Zero (RZ) dan kenalpasti bentuk bit tersebut menggunakan aliran data berikut : 101101 Jawapan Bit 1 = +ve dalam separuh yang 1st dan 0 dalam separuh yang ke 2nd (1 markah) Bit 0 = -ve dalam separuh yang 1st dan 0 dalam separuh yang ke 2nd (1 markah) (0.5 markah untuk setiap signal: jumlah = 3 markah)
7 SOALAN 9 Bagi data berikut, dengan menggunakan pemeriksaan ralat Cyclic Redundandy Check (CRC), kirakan bit CRC. Kerangka Asal M(x) : 110101 Penjana G(x) : 110 Jawapan (7 markah) SOALAN 10 Cyclic redundancy check (CRC) merupakan cara untuk memeriksa ralat di dalam saluran data komunikasi. Diberi maklumat data adalah 11000 dan bit penjana adalah 101, tentukan bit cyclic redundancy check (CRC) pada penghantar dan penerima. Jika mesej yang diterima terdapat ralat dan mesej yang mempunyai ralat itu adalah 1101011 pada penerima, tentukan CRC check bit atau baki di penerima. Jawapan BIT CRC DI PENGHANTAR
8 (6.5 markah) BIT CRC DI PENERIMA (6.5 markah) RALAT MASEJ DI PENERIMA Bit CRC di Penerima + 10 (1m) (7 markah) SOALAN 11 Terangkan Peralatan Terminal Data (DTE) dan Peralatan Komunikasi Data (DCE) dengan memberikan SATU (1) contoh. Jawapan DTE - Peranti dalam rangkaian data yang menghantar dan menerima data (1 markah) Etc: mainframes, desktop computer, Pinter
9 (0.5 markah) DCE – peranti yang memindahkan maklumat dengan melaksanakan kemudahan komunikasi. (1 markah) Etc: Modems, bridges, switch, gateway (0.5 markah) SOALAN 12 Dengan menggunakan kaedah pengekodan Alternate Mark Inversion (AMI) tentukan bentuk gelombang yang dikodkan untuk data 1010011100. Jawapan (0.5 markah untuk setiap signal: jumlah = 5 markah) SOALAN 13 Data yang akan dihantar adalah 101010 dan penjana CRC adalah 1011. Dengan menggunakan teknik Cyclic Redundancy Check (CRC), tunjukkan bahawa bit CRC adalah 001. Jumlah (7 markah)
10 SOALAN 14 Data mesej adalah 10010 dan bit penjana adalah 1011, tentukan bit semakan cyclized check (CRC) pada penghantar dan penerima. Sekiranya mesej yang rosak 1000110 tiba di penerima, tentukan bit cek CRC dan kenalpasti jenis ralat berlaku dalam mesej yang rosak. Jawapan BIT CRC DI PENERIMA (6 markah) BIT CRC DI PENGHANTAR (6 markah)
11 SOALAN 15 Senaraikan TIGA (3) jenis teknik pengekodan digital kepada digital. Jawapan i. Non Return To Zero ii. Return Zero iii. Manchester iv. Bipolar AMI (Alternate Mark Inversion) v. High Density Bipolar Order 3 (HDB3) vi. Multiline Transmission, Three Level (MLT-3) vii. Four Binary/Five binary (4B/5B) (Pilih 3 jawapan sahaja, jumlah =3 markah) SOALAN 16 Setiap sistem perhubungan data mempunyai 5 komponen asas. Merujuk kepada rajah dibawah; Diagram A1 i. Namakan komponen A dan B. ii. ii. Bandingkan di antara A dan B Jawapan i. component A : Transmitter component B: Receiver (2 markah) ii. component A : Transmitter = peranti yang menghantar mesej component B : Receiver = peranti yang menerima mesej (2 markah) SOALAN 17 Teknik pengkodan data dibahagikan kepada beberapa jenis mengikut jenis penukaran data yang diperlikan. Senaraikan TIGA (3) jenis pengkodan data tersebut. Jawapan i. Analogue – to – Analogue Encoding ii. Analogue – to – Digital Encoding
12 iii. Digital – to – Digital Encoding iv. Digital – to – Analogue Encoding (Pilih 3 jawapan sahaja, jumlah =3 markah) SOALAN 18 Terdapat beberapa jenis isyarat digunakan di dalam penghantaran digital maklumat binari. Bezakan ciri RZ dan NRZ dalam pengkodan digital-ke-digital dengan menggunakan gambarajah pengkodan isyarat itu jika isyarat data adalah 01001. Jawapan Perbezaan antara RZ dan NRZ ialah: i. Pengekodan RZ menggunakan tiga nilai amplitud voltan: positif (+ve), negatif (-ve) dan sifar (0.5 markah) ii. Pengekodan NRZ menggunakan nilai amplitud voltan: positif (+ve) dan negatif (-ve) (0.5 markah) (0.5 markah untuk setiap signal: jumlah = 5 markah)
13 BAB 2: PENGENALAN KEPADA RANGKAIAN Rangkaian komputer ialah satu set komputer yang berkongsi sumber yang terletak pada pelayan atau disediakan oleh nod rangkaian. Komputer menggunakan protokol komunikasi biasa melalui interkoneksi digital untuk berkomunikasi antara satu sama lain. Perhubungan ini terdiri daripada teknologi rangkaian telekomunikasi, berdasarkan kaedah frekuensi radio berwayar fizikal, optikal dan wayarles yang mungkin disusun dalam pelbagai topologi rangkaian. Terdapat dua jenis rangkaian; rangkaian peer-to-peer dan rangkaian pelayan pelanggan dan klasifikasi rangkaian terdiri daripada empat: Rangkaian Kawasan Setempat (LAN), Rangkaian Kawasan Metropolitan (MAN), Rangkaian Kawasan Luas (WAN) dan Rangkaian Kawasan Global (GAN). Kabel rangkaian ialah perkakasan rangkaian yang digunakan untuk menyambungkan satu peranti rangkaian ke peranti rangkaian lain atau untuk menyambungkan dua atau lebih komputer untuk berkongsi pencetak, pengimbas dan lainlain. Jenis kabel rangkaian yang berbeza, seperti kabel sepaksi, kabel gentian optik, dan kabel pasangan terpiuh, adalah digunakan bergantung pada lapisan fizikal, topologi dan saiz rangkaian. Kabel silang (crossover) Ethernet ialah sejenis kabel Ethernet pasangan terpiuh (twisted pair) yang digunakan untuk menyambungkan peranti pengkomputeran bersama secara langsung yang biasanya akan disambungkan melalui suis rangkaian, hab Ethernet atau penghala, seperti menyambung terus dua komputer peribadi melalui penyesuai rangkaian mereka. Manakala kabel lurus (straight through) ialah sejenis kabel pasangan terpiuh (twisted pair) yang digunakan dalam rangkaian kawasan setempat untuk menyambungkan komputer ke hab rangkaian seperti penghala. Kabel jenis ini juga kadangkala dipanggil kabel tampalan dan merupakan alternatif kepada sambungan wayarles di mana satu atau lebih komputer mengakses penghala melalui isyarat wayarles. Kabel silang menggunakan dua
14 piawaian pendawaian yang berbeza: satu hujung menggunakan standard pendawaian T568A, dan hujung yang satu lagi menggunakan standard pendawaian T568B. Pendawaian dalaman kabel silang Ethernet membalikkan isyarat hantar dan terima. Ia paling kerap digunakan untuk menyambungkan dua peranti daripada jenis yang sama: mis. dua komputer (melalui pengawal antara muka rangkaian) atau dua suis antara satu sama lain. Pada kabel lurus, pin berwayar sepadan. Kabel lurus menggunakan satu standard pendawaian: kedua-dua hujung menggunakan standard pendawaian T568A atau kedua-dua hujung menggunakan standard pendawaian T568B.
15 SOALAN 1 Rangkaian kawasan tempatan (LAN), rangkaian kawasan bandar (MAN), rangkaian kawasan luas (WAN) dan rangkaian kawasan global (GAN) merupakan klasifikasi rangkaian. Ringkaskan ciri-ciri dan kelebihan untuk Rangkaian kawasan tempatan (LAN). Kabel pasangan terpiuh adalah jenis kabel yang digunakan dalam rangkaian LAN. TIA/EIA 568A dan TIA/EIA 568B merupakan dua kod warna yang digunakan untuk pendawaian kabel pasangan terpiuh dengan penyambung RJ45 di bawah standard pendawaian Telecommunications Industry Association (TIA)/Electronic Industries Alliance (EIA),dengan menggunakan gambarajah yang sesuai, sahkan susunan warna kabel untuk TIA/EIA 568A dan TIA/EIA 568B. Syorkan aplikasi untuk sambungan kabel lurus ‘straight-through’ dan kabel silang ‘crossover’. Jawapan Ciri-ciri LAN i. Susunan komputer agak rapat. ii. Saiz LAN dihadkan kepada beberapa kilometer sahaja iii. LAN berada dalam pejabat yang sama, bangunan tunggal atau beberapa bangunan berdekatan iv. Topologi LAN biasa ialah bas, bintang dan cincin. (Pilih 3 jawapan sahaja, jumlah = 3 markah) Kelebihan LAN: i. Perkakasan dan perisian boleh dikongsi. ii. Tidak kos terlalu mahal. iii. Pemilikan persendirian. iv. Semua kerja pengguna boleh disimpan di hab pusat. v. Komponen berasingan. vi. Mudah untuk menyediakan protokol keselamatan untuk melindungi pengguna LAN daripada penggodam. (Pilih 3 jawapan sahaja, jumlah = 3 markah)
16 (4 markah) Kegunaan penyambungan kabel lurus (straight-through): i. Komputer kepada computer ii. Komputer kepada switch iii. router kepada switch (3 markah) Kegunaan penyambungan kabel silang (crossover cable). i. Komputer kepada computer ii. hub kepada hub iii. switch kepada switch (3 marks) SOALAN 3 Illustrasikan rangkaian pelanggan/pelayan dan keluarkan TIGA(3) ciri-ciri rangkaian pelanggan/pelayan. Jawapan (2 markah)
17 i. Sesuai untuk rangkaian yang besar ii. Rangkaian komputer yang berpusat iii. Komputer pengawal ialah hab di mana banyak komputer peribadi atau stesen kerja yang disambungkan kepadanya iv. Pengguna menjalankan program dan mengakses data yang disimpan pada pelayan (Pilih 3 jawapan sahaja, jumlah = 3 markah) SOALAN 4 Namakan TIGA (3) elemen biasa yang diperlukan dalam rangkaian klien / pelayan. Jawapan i. Client ii. Server iii. Nic (3 markah) SOALAN 5 Ilustrasikan sambungan peranti ringkas untuk menunjukkan penggunaan kabel lurus (starigh-through) dan kabel silang (cross over). Jawapan (Pilih 3 gambarajah untyk setiap kegunaan, jumlah = 6 markah)
18 Kegunaan kabel lurus: i. Switch kepada router ii. Switch kepada PC atau server iii. Hub kepada PC atau server (3 markah) Kegunaan kabel silang. i. Switch kepada switch ii. Switch kepada hub iii. Hub kepada hub (3 markah) SOALAN 6 Perihalkan rangkaian dalam komunikasi data. Jawapan Rangkaian yang terdiri daripada 2 atau LEBIH komputer yang telah disambungkan untuk berkongsi sumber (seperti pencetak dan CD), bertukar data atau membuat peralatan elektronik. (2 markah) SOALAN 7 Dengan bantuan gambarajah, terangkan rangkaian “peer to peer”. Jawapan i. Digunakan untuk rangkaian yang kurang daripada sepuluh komputer dan keselamatan yang ketat tidak diperlukan. ii. setiap komputer dalam rangkaian bertindak sebagai pelanggan atau pelayan
19 iii. membenarkan perkongsianfail/e-mel dengan setiap komputer yang berada dalam rangkaian dan persisian tanpa memerlukan kebenaran daripada pelayan pusat iv. mudah dipasang v. kos rendah (rajah = 2 markah, penerangan = 1 markah untuk setiap jawapan, jumlah= 7 markah) SOALAN 8 Senaraikan TIGA (3) komponen asas dalam rangkaian computer. Jawapan i. NIC ii. Medium Penghantaran iii. iii. Peranti Penyambungan (3 markah) SOALAN 9 Jelaskan penggunaan rangkaian peer-to-peer dan rangkaian client/server dan lukiskan gambarajah yang sesuaibagi setiap rangkaian tersebut. Jawapan Rangkaian Peer-To-Peer (2 markah)
20 Rangkaian Client/Server (2 markah) PEER-TO-PEER NETWORK CLIENT/SERVER NETWORK Mudah dibina Lebih susah untuk dibina Lebih murah Lebih mahal untuk di pasang Boleh dilaksanakan pada pelbagai sistem pengendalian. Pelbagai sistem pengendalian boleh disokong pada komputer pengguna, tetapi pelayan perlu menjalankan sistem pengendalian yang menyokong rangkaian. Tahap keselamatan yang sangat rendah atau tiada langsung Disokong oleh sistem keselamatan yang tinggi, dimana semua komputer dikawal oleh pelayan. Sesuai untuk rangkaian komputer yang kurang daripada 10 Tiada had untuk bilangan komputer yang dapat disambungkan kepada rangkaian. (Pilih 3 jawapan untuk setiap rangkaian, jumlah = 6 markah)
21 BAB 3: MODEL DAN PROTOKOL SAMBUNGAN SISTEM TERBUKA (OSI) Model Open System Interconnection (OSI) ialah model konsep yang dicipta oleh Organisasi Antarabangsa untuk standard yang membolehkan sistem komunikasi yang pelbagai untuk berkomunikasi menggunakan protokol standard. Ia berdasarkan konsep membahagikan sistem komunikasi kepada tujuh lapisan, setiap satu disusun pada lapisan terakhir. Protokol ialah satu set peraturan yang mengawal komunikasi antara komputer dalam rangkaian. Protokol rangkaian termasuk mekanisme untuk peranti mengenal pasti dan membuat sambungan antara satu sama lain, serta peraturan pemformatan yang menentukan cara data dibungkus ke dalam mesej yang dihantar dan diterima. Protokol Kawalan Penghantaran (TCP) dan Protokol Internet (IP) adalah contoh protokol yang digunakan dalam model OSI. TCP/IP mempunyai empat lapisan; Lapisan Pautan Fizikal dan Data, Lapisan Rangkaian, Lapisan Pengangkutan dan Lapisan Aplikasi dan terdapat protokol khusus untuk setiap lapisan. Terdapat juga empat peringkat alamat TCP/IP; Alamat fizikal (pautan), Alamat Logik (IP), Alamat Port dan Alamat Khusus.
22 SOALAN 1 Terangkan mana-mana DUA (2) fungsi lapisan TCP/IP. Jawapan Lapisan 1 : Capaian rangkaian i. Bertanggungjawab untuk membawa bit merentasi pautan. ii. Komunikasi antara dua peranti pada lapisan fizikal adalah komunikasi logik kerana terdapat satu lagi lapisan tersembunyi iaitu media penghantaran (Pilih 2 jawapan untuk setiap layer, jumlah=2 markah) Lapisan 2: Lapisan Internet i. Bertanggungjawab memindahkan paket melalui pautan. Ia mengambil datagram dan kemudian membungkusnya ke dalam bingkai paket ii. Pada lapisan ini, router akan memilih laluan yang terbaik. iii. Bertanggungjawab untuk membina perhubungan diantara komputer penghantar dan komputer penerima iv. Meletak alamat destinasi v. Menukar data diantara sistem dan rangkaian (Pilih 2 jawapan untuk setiap layer, jumlah=2 markah) Lapisan 3: Lapisan Pengangkutan i. Bertanggungjawab memberikan perkhidmatan kepada lapisan aplikasi ii. Pada penghantar,ia akan mendapatkan masej daripada lapisan aplikasi (dipanggil segmen atau datagram pengguna dalam protokol yang berbeza) menghantarnya melalui sambungan logik, ke lapisan pengangkutandestinasi. iii. Juga dikenali sebagai lapisan host-to-host (Pilih 2 jawapan untuk setiap layer, jumlah=2 markah) Lapisan 4: Lapisan Aplikasi i. Menyediakan perkhidmatan kepada pengguna ii. Menyokong kepada semua jenis aplikasi seperti penghantaran file (FTP, HTTP, Telnet, SMTP, News). (Pilih 2 jawapan untuk setiap layer, jumlah=2 markah) (Jumlah = 4 markah)
23 SOALAN 2 Tentukan tujuan OSI (Open System Interconnection) model di dalam perhubungan data dan rangkaian. Jawapan i. Memulakan pautan mula dan henti ii. Menyegerakkan pautan penghantaran iii. Mempercepatkan penggunaan saluran iv. Mengawal aliran utusan (Pilih 3 jawapan, jumlah = 3 markah) SOALAN 3 Kaitkan hubungan antara EMPAT (4) lapisan alamat dalam TCP/IP (Transfer Control Protocol Internet Protocol) terhadap lapisan TCPIP (Transfer Control Protocol Internet). Jawapan (7 Markah) SOALAN 4 Terangkan SATU(1) fungsi lapisan Open Interconnection System (OSI) berikut : i) Persembahan ii) Pengangutan iii) Pautan Data
24 Jawapan i. Persembahan • bertanggungjawab untuk terjemahan, pemampatan dan penyulitan bagi membolehkan kedua-dua peranti (penghantar dan penerima) memahami penghantaran tertentu. ii. Pengangkutan • bertanggungjawab keatas keseluruhan penghantaran mesej daripada penghantar kepada penerima. • memastikan paket tidak hilang semasa penghantaran dan paket bebas ralat, mengikut urutan dan tidak disalin • menetapkan protokol untuk menstrukturkan messenger dan untuk menyemak kesahihan penghantaran. iii. Pautan Data • Bertanggungjawab keatas pengesanan ralat dan pembetulan ralat melalui penghantaran semula mesej • bertanggungjawab untuk memastikan integriti aliran bit yang dipindahkan ke/dari lapisan fizikal dari/ke lapisan rangkaian. (1markah untuk setiap jawapan: jumlah 3 markah) SOALAN 5 Kaitkan Transfer Control Protocol Internet Protocol (TCP/IP) kepada lapisan protokol model Open System Interconnection (OSI). Jawapan (0.5m untuk setiap lapisan, 0.5m untuk setiap label OSI/TCP/IP: jumlah = 6 markah)
25 SOALAN 6 Terangkan fungsi lapisan fizikal dalam model Open System Interconnection (OSI). Jawapan i. menitikberatkan perhubungan antara fizikal dengan peranti ii. Ia termasuk faktor seperti topologi rangkaian, jenis kabel, jenis penyambung, jenis modulasi isyarat. iii. Bertanggungjawab untuk menghantar aliran digit binari dari satu peranti ke peranti lain (1 markah untuk setiap jawapan: jumlah= 3 markah) SOALAN 7 Lakarkan format paket datagram untuk protokol Internet versi 4 (IPV4). Jawapan (0.5m untuk setiap lapisan: jumlah=6 markah)
26 SOALAN 8 Bos Kenneth mahu dia menyambung 10 set komputer yang terletak di pejabat. Tunjukkan satu set alamat IP yang sesuai untuk tujuan ini dan kelas rangkaian yang mana harus digunakan? Diberi alamat IP 192.168.x.x. Jawapan PC1 = 192.168.1.2 PC2 = 192.168.1.3 PC3 = 192.168.1.4 PC4 = 192.168.1.5 PC5 = 192.168.1.6 PC6 = 192.168.1.7 PC7 = 192.168.1.8 PC8 = 192.168.1.9 PC9 = 192.168.1.10 PC10 = 192.168.1.11 (0.5m untuk setiap IP: jumlah= 5markah) (*pilih Ip yang berada dalam julat 192.168.1.1-192.168.254.254) • IP class C (1 markah) SOALAN 9 Terangkan fungsi lapisan aplikasi dalam model OSI (Open System Interconnection). Jawapan • Berurusan dengan pengguna • Lapisan ini menyediakan perkhidmatan kepada pengguna seperti e-mel, pemindahan fail • Lapisan Aplikasi model OSI bertanggungjawab untuk menyediakan perkhidmatan pengguna akhir, seperti pemindahan fail, pemesejan elektronik, e-mel, akses terminal maya dan pengurusan rangkaian. (1 markah untuk setiap mata: jumlah = 3 markah)
27 BAB 4: RANGKAIAN KAWASAN TEMPATAN Rangkaian kawasan setempat (LAN) ialah rangkaian komputer yang merangkumi kawasan yang agak kecil. Kebanyakan LAN menyambungkan stesen kerja dan komputer peribadi. Setiap nod (komputer individu ) dalam LAN mempunyai CPU sendiri yang melaksanakan program, tetapi ia juga boleh mengakses data dan peranti di mana-mana sahaja pada LAN. Ini bermakna ramai pengguna boleh berkongsi peranti mahal, seperti pencetak laser, serta data. Dalam piawaian IEEE 802 LAN/MAN, sublapisan Media Access Control (MAC) ialah lapisan yang mengawal perkakasan yang bertanggungjawab untuk interaksi dengan medium penghantaran berwayar, optik atau wayarles. Terdapat tiga jenis MAC; Carrier sense multiple access/collision avoidance (CSMA/CA), Carrier sense multiple access/collision detection (CSMA/CD) dan Token passing. CSMA/CA bertindak untuk mengelakkan perlanggaran sebelum ia berlaku. Dalam CSMA/CA, sebaik sahaja nod menerima paket yang akan dihantar, ia menyemak untuk memastikan saluran itu kosong (tiada nod lain yang menghantar pada masa itu). Dalam CSMA/CD setiap hos mempunyai akses yang sama kepada wayar dan boleh meletakkan data pada wayar apabila wayar bebas daripada trafik. Dalam erti kata lain, peranti berada dalam mod deria pembawa dengar sebelum proses penghantar. Penghantaran token ialah metodologi yang digunakan untuk rangkaian cincin di mana semua peranti rangkaian memainkan beberapa bahagian dalam menguruskan akses kepada medium penghantaran, menggunakan bingkai kecil yang dipanggil token. Rangkaian Kawasan Setempat Tanpa Wayar (WLAN) WLAN, untuk, merujuk kepada Rangkaian Kawasan Setempat yang tidak memerlukan kabel untuk menyambungkan peranti yang berbeza. Sebaliknya, gelombang radio dan IEEE 802.11 digunakan untuk berkomunikasi. Dua jenis perkhidmatan dalam WLAN; set perkhidmatan asas (BSS) dan set perkhidmatan lanjutan (ESS)
28 SOALAN 1 IEEE 802 merupakan piawaian standard rangkaian yang ditubuhkan oleh Institutsi Kejuruteraan Elektrik dan Elektronik. Ia dibahagikan kepada 22 bahagian dari 802.1 sehingga 802.22 yang menerangkan lapisan rangkaian data dan lapisan fizikal model ISO/OSI. Terangkan dua sub lapisan dalam lapisan rangkaian data. Jawapan Dua sub-lapisan dalam Lapisan Pautan Data i. Kawalan pautan logik (LLC) • Bertanggungjawab untuk mengurus dan memastikan integriti penghantaran data, yang menyediakan kaedah penghantaran data dalam rangkaian yang berbeza • Menyediakan alamat dan mengawal pautan data. (2 markah) ii. Kawalan Akses Media • Merujuk kepada sublapisan yang menentukan siapa yang dibenarkan untuk mengakses media pada satu-satu masa • Menentukan di mana satu bingkai data berakhir dan seterusnya satu bingkai permulaan penyegerakan (2 markah) SOALAN 2 Rangkaian Kawasan Setempat (LAN), Rangkaian Kawasan Metropolitan (MAN), Rangkaian Kawasan Luas (WAN) dan Rangkaian Kawasan Global (GAN) ialah klasifikasi rangkaian. Ringkaskan ciri-ciri dan kelebihan untuk Rangkaian Kawasan Setempat (LAN). Jawapan Ciri-ciri LAN: i. LAN ialah sekumpulan komputer dan peranti yang berkongsi talian komunikasi biasa atau pautan tanpa wayar ii. Merentas kawasan terhad, hampir 5km iii. Membenarkan pengguna (biasanya 10 hingga 1000 pengguna) berkongsi maklumat atau sumber komputer termasuk simpanan data, pencetak, pemproses iv. Digunakan untuk menyambung beberapa pejabat dalam bangunan yang sama atau untuk menyambung lantai bangunan yang berbeza atau dalam kumpulan kerja atau satu kampus v. Terdapat dua jenis Lan: berwayar dan tanpa wayar
29 (1 markah bagi setiap jawapan, pilih 3 jawapan sahaja, jumlah =3 markah) Kelebihan LAN: i. perkakasan seperti pencetak boleh dikongsi ii. semua kerja pengguna boleh disimpan di tempat berpusat iii. perisian boleh dikongsi iv. data boleh dikongsi v. mesej boleh dihantar kepada orang yang bekerja di komputer lain pada rangkaian yang boleh menjimatkan masa dan kertas. (1 markah bagi setiap jawapan, pilih 3 jawapan sahaja, jumlah =3 markah) SOALAN 3 Lakarkan konfigurasi bagi Collision Sense Multiple Access /Collision Avoidance (CSMA/CA), dan Token Passing dalam protokol Media Access Control (MAC). Jawapan Carrier sense Multiple Access/Collusion Avoidence (CSMA/CA) (3 markah) Token Passing (3 markah)
30 SOALAN 4 Selain penghantaran rangkaian menggunakan wayar, kewujudan pelbagai teknologi yang membenarkan penghantaran informasi antara hos boleh berlaku tanpa wayar. Ia dikenali sebagai teknologi tanpa wayar. Terdapat dua jenis perkhidmatan dalam Rangkaian Kawasan Tempatan tanpa wayar (LAN). Dengan bantuan gambarajah, tafsirkan DUA (2) perkhidmatan tersebut. Jawapan Basic service set (4 markah) i. BSS – Set Asas ialah set semua stesen yang boleh berkomunikasi antara satu sama lain ii. Terdapat dua jenis BSS. BSS bebas (ad-hoc IBSS) dan BSS Infrastruktur iii. Setiap BSS mempunyai pengenalan (ID) yang dipanggil BSSID, iaitu alamat MAC pusat akses (AP) yang memberi perkhidmatan kepada BSS iv. Ad-hoc (IBSS): dengan 802.11, adalah mungkin untuk mencipta rangkaian ad-hoc peranti klien tanpa titik capaian mengawal (AP), hasilnya dipanggil set perkhidmatan asas bebas (IBSS) v. Infrastruktur (BSS): memulakan komunikasi melalui AP. AP bertindak sebagai tuan untuk mengawal stesen dalam BSS tersebut (1 markah untuk setiap jawapan, jumlah = 5 markah) Extended Service set (4 markah)
31 i. Terdiri daripada dua atau lebih BSS dengan Aplikasi. ii. BSS disambungkan melalui sistem pengedaran, iaitu LAN berwayar iii. Sistem pengedaran menghubungkan Aps dalam BSSS iv. Ia membolehkan kawasan liputan yang lebih luas v. Lebih ramai pengguna yang Set Perkhidmatan Asas (BSS) (1 markah untuk setiap jawapan, jumlah =5 markah) SOALAN 5 Kawalan Capaian Media (MAC) digunakan untuk meminimakan perlanggaran dengan menentukan giliran stesyen untuk menggunakan media penghantaran atau saluran. Tiga cara di dalam MAC adalah Pengesan pembawa pelbagai capaian Pengesan Pelanggaran (CSMA/CD), Pengesan Pembawa Pelbagai Capaian /Elakan Pelanggaaran (CSMA/CA) dan Token Passing. Dengan bantuan gambarajah tafsirkan TIGA (3) teknik MAC dan ilustrasikan format kerangka MAC bagi Piawaian Ethernet (IEEE 802.3) Jawapan CSMA/CD i. setiap hos mempunyai akses yang sama kepada wayar dan boleh meletakkan data pada wayar apabila wayar bebas daripada trafik. ii. Dalam erti kata lain, peranti berada dalam mod deria pembawa dengar sebelum hantar. iii. Apabila peranti ingin meletakkan data pada wayar untuk penghantaran, ia akan "merasa" wayar untuk mengetahui sama ada sudah ada isyarat pada wayar. iv. Jika sudah ada trafik dalam medium, peranti akan menunggu tempoh masa rawak dan "sense" sekali lagi. v. Jika tiada trafik (tiada isyarat dalam wayar), peranti akan meletakkan data dalam medium. vi. Pada masa yang sama, peranti sedang mendengar daripada media, kerana peranti itu ingin memastikan tiada peranti lain menghantar pada masa yang sama. (1 markah untuk setiap jawapan, jumlah =5 markah) (2 markah untuk pengesan pembawa)
32 (2 markah untuk pengesan pelanggaran) (2 markah untuk isyarat jam ) (2 markah untuk undur rawak) CSMA/CA i. Untuk Peranti menggunakan saluran, ia meminta AP dengan menggunakan mesej Request To Send (RTS). ii. Jika saluran tidak digunakan, AP akan menghantar mesej Clear To Send (CTS) kepada semua peranti dalam BSS supaya mereka tahu saluran sedang tidak digunakan iii. Data dihantar dari STA iv. Selepas perbualan selesai, Pengakuan (ACK) dihantar. v. Jika saluran tidak jelas, nod/peranti menunggu untuk tempoh masa yang dipilih secara rawak, dan kemudian menyemak semula untuk melihat sama ada saluran itu jelas vi. Tempoh masa ini dipanggil faktor mundur, dan dikira mundur oleh pembilang mundur. (1 markah untuk setiap jawapan: jumlah=6 markah) (1 markah untuk rajah, 1 markah untuk RTS, 1 markah untuk CTS, 1 markah untuk data, 1 markah untuk ACK, jumlah=5 markah)
33 TOKEN PASSING i. Token dihantar dari stesen ke stesen di sekeliling gelanggang, sentiasa dalam arah yang sama, dalam urutan yang telah ditetapkan. ii. Stesen mesti memperoleh token untuk menghantar data, dan hanya boleh menghantar satu bingkai (atau menggunakan token untuk masa yang terhad) sebelum melepaskan token ke stesen seterusnya. iii. Data yang akan dihantar, bersama-sama dengan sebarang maklumat kawalan yang diperlukan, ditambahkan pada token untuk mencipta bingkai data. iv. Bingkai data dihantar dari stesen ke stesen di sekeliling gelang sehingga ia mencapai peranti destinasi, yang membaca data, menandakan bingkai sebagai telah diterima dan dibaca, dan menghantarnya ke stesen seterusnya. v. Apabila bingkai tiba kembali pada titik asalnya, token baharu dijana dan dihantar ke peranti seterusnya pada gelang. (1 markah untuk setiap jawapan, jumlah =5 markah) (8 markah) (*pilih 1 MAC sahaja, jumlah = 13 markah)
34 MAC frame format for Standard Ethernet (IEEE 802.3) (1 markah untuk setiap medan, jumlah = 7 markah) SOALAN 6 Jelaskan kepentingan Media Access Control (MAC). Terangkan applikasi secara terperinci berdasarkan TIGA (3) jenis kaedah MAC yang digunakan dalam Rangkaian Kawasan Setempat (LAN). Jawapan Kepentingan MAC dalam LAN i. MAC unik digunakan, yang menerangkan cara peranti berkongsi akses kepada LAN ii. Protokol lapisan MAC ialah protokol yang mengawal akses kepada medium penghantaran fizikal pada LAN iii. Menyediakan pengenalan unik dan kawalan capaian untuk komputer yang menggunakan rangkaian Internet Protocol (IP). (1 markah bagi setiap jawapan, pilih 2 jawapan sahaja , jumlah = 2 markah)
35 BAB 5: RANGKAIAN DATA AWAM Rangkaian data awam (PDN) ialah rangkaian yang dikongsi dan diakses oleh pengguna yang bukan milik satu organisasi. PDN disediakan untuk kegunaan awam. Internet adalah contoh PDN. Terdapat tiga jenis rangkaian; rangkaian data, rangkaian nilai tambah dan rangkaian pensuisan. Pensuisan rangkaian terdiri daripada satu siri nod yang saling berkaitan yang dipanggil suis. Penukaran adalah proses untuk memajukan paket dari satu port ke port yang lain menuju ke destinasi. Pensuisan rangkaian terdiri daripada tiga jenis; pensuisan litar, pensuisan mesej dan pensuisan paket. Pensuisan litar rangkaian ialah sejenis rangkaian di mana komunikasi antara peranti akhir (nod) mesti disediakan sebelum mereka boleh berkomunikasi. Sementara itu dalam pensuisan mesej, data rangkaian disalurkan secara keseluruhan dari nod sumber ke nod destinasi, satu harapan pada satu masa. Semasa penghalaan mesej, setiap suis perantaraan dalam rangkaian menyimpan keseluruhan mesej dan rangkaian pensuisan paket adalah rangkaian di mana proses penghantaran data dalam unit kecil dipanggil sebagai paket. Pengepala kecil yang mengandungi maklumat isyarat/mengalamatkan tentang sumber dan nod destinasi ditambahkan pada setiap unit data kecil tersebut, untuk membentuk paket.
36 SOALAN 1 Terangkan DUA (2) jenis Rangkaian Data Umum. JUN 2019 Jawapan Rangkaian Data i. Rangkaian data ialah sistem yang direka untuk memindahkan data dari satu titik capaian rangkaian kepada satu atau lebih titik capaian rangkaian yang lain melalui pensuisan data, talian penghantaran dan kawalan sistem. ii. Rangkaian data terdiri daripada sistem komunikasi seperti suis litar, talian pajakan, dan rangkaian pensuisan paket. (2 markah) Rangkaian Nilai Tambah (VAN) i. Ia adalah rangkaian telekomunikasi swasta yang menghubungkan organisasi dalam rantaian bekalan bersama-sama, membolehkan mereka berkongsi maklumat dan dokumen elektronik. ii. Rangkaian ini menyokong organisasi besar yang terlibat dalam perniagaan e-niaga iii. Pihak ketiga diupah untuk memudahkan pertukaran data elektronik (EDI). iv. Ini adalah cara mudah untuk memindahkan data dari satu syarikat ke syarikat lain. (2 markah) Pengsuaisan Paket Rangkaian i. Pengsuaisan Paket Rangkaian ialah kaedah komunikasi rangkaian digital yang mengumpulkan semua data yang dihantar ke dalam blok bersaiz sesuai, dipanggil paket, yang dihantar melalui medium yang mungkin dikongsi oleh berbilang sesi komunikasi serentak. (2 markah) (*pilih 2 jawapan sahaja)
37 SOALAN 2 Terdapat tiga jenis rangkaian pensuisan biasa seperti rangkaian pensuisan paket, rangkaian pensuisan mesej, dan rangkaian pensuisan litar. Lukiskan DUA(2) jenis rangkaian pensuisan biasa daripada tiga jenis seperti yang dinyatakan di atas. Jawapan Pengsuaisan Paket Rangkaian ( 4 markah) Pengsuaisan Massege Rangkaian ( 4 markah) Pengsuisan Litar Rangkaian ( 4 markah) (pilih 2 jenis pensuisan, jumlah = 8 markah)
38 SOALAN 3 Sejak 1970, pensuisan paket berkembang dengan pesat dalam Komunikasi Data Digital. Terdapat DUA (2) kaedah penghantaran yang terlibat dalam pensuisan paket seperti Datagram dan Litar Maya. Dengan bantuan gambarajah, tunjukkan kaedah penghantaran secara 'Datagram'. (4 markah) i. Setiap paket dirawat secara berasingan ii. Paket mungkin mengambil laluan yang berbeza ke destinasi iii. Paket mungkin tiba dalam urutan yang berbeza daripada urutan ia dihantar iv. Paket mungkin perlu memesan semula di destinasi (1 markah untuk setiap jawapan, jumlah = 4 markah) SOALAN 4 Senaraikan TIGA (3) teknik pengsuisan yang digunakan dalam Public Data Network. 3 jenis Teknik pensuisan: i. Pensuisan litar ii. Pensuisan Massage iii. Pensuisan Paket (3 markah)
39 SOALAN 5 Dengan bantuan gambar rajah, terangkan operasi pensuisan litar. Jawapan Operasi Pensuisan Litar i. Penubuhan litar • Litar khusus diwujudkan antara punca dan destinasi melalui beberapa suis perantaraan. (2 markah) (2 markah) ii. Penghantaran Data • Apabila litar diwujudkan, penghantar akan mula menghantar data kepada penerima. (2 markah) (2 markah) iii. penamatan • Apabila penghantaran data stelah selesai, perhubungan yang diwujudkan akan ditamatkan. Semua node yang terlibat dalam perhubungan akan diberitahu untuk melepaskan sumber yang dikhaskan kepada litar. (2 markah) (2 markah)
40 RUJUKAN Cisco System. (2005). CCNA 1 and 2 Companion Guide, Revised (Cisco Networking Academy Program), 3rd Edition. Cisco Press. Forouzan, B.A. (2012). Data Communication and Networking (5th ed). Mc Graw Hill. Jerry FitzGerald. Alan Dennis, Alexandra Durcikova (2014). Business Data Communications and Networking. 12th Edition Willey. Jeffrey S. Beasley, Gary M. Miller (2013). Modern Electronic Communication. 10th Edition. Pearson/ Prentice Hall. Lammle, T. (2011). CCNA Cisco Certified Network Associate Study Guide. 7th Edition. Wiley Publishing. Odom,W & Knott, T. (2006). Networking Basics CCNA 1 Companion Guide. Cisco Networking Academy. Cisco Press Tanenbaum. A.S. (2011). Computer Networks. 5th Edition. Prentice Hall. Wayne T. (2004). Electronic Communication Systems: Fundamentals Through Advance . 6th ed. Prentice Hall.Dean, T. (2015). Network + Guide to Networks.7th Edition. Cengage Learning. William Stallings (2015). Data and Computer Communications, International Edition. 10th Edition. Pearson Education Limited William Stallings, Thomas L. Case (2013). Business Data Communications: International Edition. 7th Edition. Pearson Education Limited
1