Lapisan Fisik dan Tautan Data

Model OSI dimulai dari bagian terbawah, yaitu bagian yang paling dekat dengan perangkat keras. Lapisan 1 adalah lapisan fisik, sedangkan Lapisan 2 adalah lapisan tautan data. Bersama-sama, keduanya membawa bit mentah ke suatu media dan mengirimkannya dengan andal ke perangkat berikutnya di jaringan lokal yang sama. Kedua lapisan ini menjadi fondasi bagi semua lapisan lainnya, dengan mengubah sinyal listrik atau cahaya menjadi frame yang dapat digunakan.

Lapisan fisik menangani transmisi bit yang sebenarnya dalam bentuk sinyal. Lapisan ini mencakup kabel, konektor, tingkat tegangan, pulsa cahaya, dan gelombang radio. Satu-satunya fokusnya adalah memindahkan angka 1 dan 0 mentah melalui suatu media; lapisan ini tidak memahami alamat atau makna. Apa pun yang dapat Anda sentuh secara fisik, seperti kabel atau porta, berada pada lapisan fisik.

Pada Lapisan 1, data hanyalah aliran bit yang dikodekan sebagai sinyal fisik. Pada kabel tembaga, bit berupa perubahan tegangan; pada serat optik, bit berupa pulsa cahaya; pada Wi-Fi, bit berupa gelombang radio. Lapisan fisik menentukan cara merepresentasikan angka 1 dan 0 agar kedua ujung memiliki pemahaman yang sama. Jika hal ini keliru, tidak ada lapisan yang lebih tinggi yang dapat berfungsi karena bit tidak pernah tiba dengan benar.

Lapisan tautan data mengambil bit mentah dan mengaturnya menjadi unit terstruktur yang disebut frame, serta menambahkan pengalamatan lokal dan pemeriksaan kesalahan. Tugasnya adalah memastikan pengiriman yang andal antara dua perangkat dalam segmen jaringan lokal yang sama. Jika Lapisan 1 hanya mengirimkan sinyal, Lapisan 2 memberikan struktur dan tujuan pada sinyal tersebut sehingga komunikasi lokal menjadi andal.

Frame adalah unit pada lapisan tautan data. Frame membungkus data dengan header dan trailer yang berisi alamat perangkat keras sumber dan tujuan serta nilai pemeriksaan kesalahan. Header memberi tahu perangkat berikutnya siapa yang harus menerima frame tersebut; trailer memungkinkan penerima memverifikasi bahwa frame tiba tanpa kerusakan. Pembentukan frame adalah cara Lapisan 2 mengemas bit untuk pengiriman lokal.

Lapisan 2 menggunakan alamat MAC (Media Access Control) untuk mengidentifikasi perangkat di jaringan lokal. Alamat MAC adalah alamat perangkat keras unik yang tertanam pada adaptor jaringan, ditulis sebagai enam pasang digit heksadesimal. Berbeda dari alamat IP, alamat MAC bersifat lokal dan terikat pada perangkat fisik. Switch menggunakannya untuk mengirimkan frame ke porta yang benar pada LAN.

Lapisan tautan data memeriksa setiap frame untuk mendeteksi kesalahan menggunakan nilai dalam trailer yang disebut urutan pemeriksaan frame. Penerima menghitung ulang nilai tersebut lalu membandingkannya; jika berbeda, frame telah rusak dan dibuang. Mekanisme ini mendeteksi kerusakan akibat derau listrik atau interferensi. Deteksi kesalahan pada Lapisan 2 mencegah data yang rusak diam-diam mengganggu lapisan yang lebih tinggi.

Lapisan tautan data terbagi menjadi dua bagian: sublapisan MAC, yang mengendalikan akses ke media dan menangani pengalamatan perangkat keras, serta sublapisan LLC (Logical Link Control), yang mengelola komunikasi dengan lapisan di atasnya. Pembagian ini memungkinkan satu antarmuka tingkat atas bekerja pada banyak teknologi fisik yang berbeda. Sublapisan MAC adalah tempat pengalamatan perangkat keras dan akses media berlangsung.

Perangkat tertentu terutama beroperasi pada lapisan-lapisan ini. Hub dan kabel dasar bekerja pada Lapisan 1 dengan sekadar memindahkan sinyal. Switch bekerja pada Lapisan 2 dengan membaca alamat MAC untuk meneruskan frame ke porta yang tepat. Mengetahui lapisan tempat suatu perangkat bekerja memberi tahu Anda hal-hal yang dapat dan tidak dapat dilakukan perangkat tersebut, yang sangat penting saat merancang atau memperbaiki jaringan.

Lapisan 1 dan 2 menangani komunikasi hanya dalam satu jaringan lokal. Keduanya tidak dapat memindahkan data antarjaringan yang terpisah karena alamat MAC tidak dirancang untuk perutean global. Untuk berpindah dari satu jaringan ke jaringan lain, Anda memerlukan Lapisan 3 dan alamat IP. Batasan inilah yang menjelaskan mengapa lapisan yang lebih tinggi diperlukan dan mengapa router, bukan switch, menghubungkan jaringan yang berbeda.

Lapisan fisik mengirimkan bit mentah sebagai sinyal melalui suatu media, sedangkan lapisan tautan data mengemas bit tersebut menjadi frame dengan alamat MAC dan pemeriksaan kesalahan untuk pengiriman lokal yang andal. Hub berada pada Lapisan 1, sedangkan switch berada pada Lapisan 2. Bersama-sama, lapisan terbawah ini mengubah sinyal listrik atau cahaya menjadi komunikasi tepercaya antara perangkat yang bertetangga dalam jaringan yang sama.

Apa yang ditambahkan lapisan tautan data pada bit mentah dari lapisan fisik?

Lapisan fisik (Lapisan 1) mentransmisikan bit mentah sebagai sinyal melalui kabel, serat optik, atau radio. Lapisan tautan data (Lapisan 2) mengemas bit menjadi frame dengan alamat MAC dan urutan pemeriksaan frame untuk mendeteksi kesalahan, sehingga pengiriman lokal menjadi andal. Lapisan 2 memiliki sublapisan MAC dan LLC. Hub bekerja pada Lapisan 1, sedangkan switch bekerja pada Lapisan 2. Lapisan-lapisan ini hanya menangani komunikasi lokal; perpindahan antarjaringan memerlukan Lapisan 3.