Pengertian Physical Layer & Troubleshooting pada Physical Layer

1. Pengertian Physical Layer

            Merupakan layer yang berhubungan dengan segala bentuk hubungan koneksi jaringan secara fisik, dimana kebanyakan berhubungan degngan perangkat keras sebuah jaringan komputer, seperti hub, switch, server, dan juga client. Fungsi utama dari layer physical ini adalah melakukan sinkronisasi dari bit data, mendefinisikan LAN Card, dan juga melakukan definisi struktur jaringan dan media transmisi jaringan.

Physical Layer dari Jaringan Komputer

           Pada lapisan OSI layer yang mana terdapat 7 buah lapisan, physical layer merupakan lapisan atau layer ketujuh ketika sebuah paket data mulai ditransmisikan oleh transmitter. Dimana dalam hal ini adalah sebuah server komputer, dan merupakan lapisan yang pertama kali harus dilewati oleh paket data atau informasi ketika akan melakkan proses penerimaan oleh receiver.

          Sesuai dengan namanya, physical layer merupakan layer yang memilki koneksi dan juga definisi terdekat dengan perangkat keras jaringan, yang kemudian membantu sebuah transmisi jaringan dapat berjalan dengan lancar sesuai dengan apa yang diinginkan.

2. Proses Penting yang Dilakukan oleh Physical Layer

Ada beberapa proses penting yang dapat dilakukan oleh physical layer dalam proses transmisi paket data dalam jaringan komputer. Berikut ini adalaah beberapa proses pentingnya: 

• Physical layer akan berhubungan langsung degnan perangkat keras jaringan komputer; seperti kabel, hub, switch dan juga LAN card.
• Physical layer membantu melakukan definisi terhadap media transmisi jaringan.
• Physical layer membantu melakukan definisi terhadap metode persinyalan yang akan digunakan dalam proses transmisi.
• Melakukan proses sinkronisasi terhadap bit data.
• Melakukan pengaplikasian terhadap topologi jaringan komputer yang digunakan.
• Mendefinisikan LAN Card.
• Mendefinisikan arsitektur dari sebuah jaringan komputer yang akan digunakan.
• Physical layer memilki spesifikasi berupa voltase, wire, speed, dan juga jumlah pin pada kabel.
• Physical layer mampu untuk berkomunikasi secara langsung dengan berbagai jenis media transmisi.
• Physical layer dapat menentukan kebutuhan listrik, proseduran dan juga fungsional dari sebuah jaringan komputer.
• Dapat melakukan proses penonaktifan hubungan fisik antar sistem.
• Melakukan proses pemindahan bit antar device atau alat.

Karena merupakan layer yang berhubungan dengan bentuk fisik dari beberapa perangkat keras jaringan komputer, maka keberadaan layer physical ini sangat membantu agar setiap perangkat keras jaringan komputer bisa bekerja dengan baik, dan mampu melakukan proses transmisi data dan juga informasi dengan baik.

3. Media Fisik yang Memanfaatkan Lapisan Pysical Layer pada OSI Layer
    Dalam pelaksanaannya, terdapat beberapa media fisik atau perangkat keras jaringan yang memanfaatkan physical layer untuk melakukan proses transmisi data dalam jaringan. Berikut ini adalah beberapa media fisik atau perangkat keras yang memanfaatkan lapisan Physical Layer:

1. Kabel 

Yang pertama adalah kabel. Kabel memiliki fungsi utama sebagai alat transfer data pada sebuah sistem jaringan komputer. Kabel merupakan perangkat keras yang juga memanfaatkan lapisan Physical layer. Pada prakteknya, ada beberapa jenis-jenis kabel yang jaringan komputer yang biasa digunakan, yaitu:

• Kabel UTP

      UTP merupakan kependekan dari Unshielded Twisted Pair, yang merupakan jenis kabel yang banyak digunakan pada jaringan LAN dan jaringan kabel. Memiliki harga yang murah dan ekonomis, namun terkadang masih sering mengalami gangguan terhadap sinyal frekuensi radio. Kecepatan transfer data berkisar antara 10 hingga 100 Mbps, dengan panjang maksimum 100 meter.

• Kabel Coaxial

           Kabel coaxial merupakan jenis kabel yang dapat digunakan dengan jarak lebih dari 500 meter. Kabel ini memiliki konstruksi yang sama dengan kabel antenna televisi yang biasa digunakan di rumah anda, dengan kecepatan transfer data antara 10 hingga 100 Mbps.

• Kabel Fiber Optic

Jenis kabel berikutnya adalah kabel yang sudah modern, yaitu kabel fiber optic. Memilki banyak keunggulan yang jauh lebih unggul dibandingkan jenis kabel lainnya. Baik itu dari segi kecepatan transfer, kemudahan instalasi, hingga ketahanan terhadap noise. Mampu digunakan dengan panjang hingga lebih dari 3 KM, dan menghasilkan transfer speed lebih dari 100 Mbps dan bisa mencapai satuan Gbps.

2. NIC

NIC merupakan kependekan dari Network Interface Card. NIC juga sering kita kenal dengan istilah LAN Card. NIC memiliki fungsi utama untuk melakukan proses penerusan sinyal biner keluar dari komputer, dan meneruskan sinyal tersebut melalui kabel jaringan. NIC dapat mnentukan frame apa yang akan digunakan pada saat akan melakukan proses transmisi data pada sebuah jaringan komputer.

          3. HUB

Hub berfungsi sebagai pemmecah jaringan, banyak digunakan pada jaringan komputer yang menggunakan jaringan topologi star. Dengan adanya hub, maka dapat dimungkinkan semua komputer client dan juga user dapat saling berbagi dan juga mengakses informasi secara bersamaan dari satu buah komputer server saja, sehingga tidak membutuhkan banyak server dan juga kabel.

         

          4. Switch

Switch memilki fungsi dan juga bentuk yang sama seperti hub. Akan tetapi perbedaan mendasar dari switch adalah bahwa switch dapat melakukan pembatasan dan penutupan transmisi paket data. Jadi dengan adanya switch, ada beberapa port dan juga kabel yang ditutup, sehingga dapat melakuakn pengaturan terhadap client mana saja yang berhak mengakses informasi dari server.

       

        5. Repeater

    Repeater merupakan perangkat keras jaringn komputer yang memiliki fungsi utama untuk memperpanjang proses transmisi data. Dengan adanya repeater, maka jaak maksimum bisa ditambah,s sehingga tidak perlu menambahkan jumlah server lagi.

4. Troubleshooting permasalahan pada Physical Layer

         Masalah pada jaringan sering hadir sebagai masalah kinerja. Masalah kinerja berarti bahwa ada perbedaan antara perilaku yang diharapkan dan perilaku diamati, dan sistem tidak berfungsi seperti yang bisa diharapkan cukup. Kegagalan dan suboptimal kondisi di lapisan fisik tidak hanya mengakibatkan ketidaknyamanan bagi pengguna tetapi dapat mempengaruhi produktivitas seluruh perusahaan.

 
Isu yang sering menyebabkan masalah jaringan pada Phyisical Layer meliputi

• Cabling faults – Banyak masalah dapat diperbaiki dengan kabel hanya reseating yang telah menjadi sebagian terputus. Ketika melakukan pemeriksaan fisik, mencari kabel yang rusak, jenis kabel yang tidak benar, dan buruk berkerut RJ-45s. Kabel tersangka harus diuji atau ditukar dengan kabel berfungsi dikenal. 
• Exceeding design limits – Komponen dapat beroperasi suboptimally pada layer fisik karena sedang digunakan pada tingkat rata-rata lebih tinggi daripada dikonfigurasi untuk beroperasi. Ketika masalah jenis masalah, menjadi jelas bahwa sumber daya untuk perangkat beroperasi pada atau dekat kapasitas maksimum dan ada peningkatan jumlah kesalahan antarmuka. 
• Power-related – isu-Power terkait adalah alasan yang paling mendasar untuk kegagalan jaringan. Juga, memeriksa operasi dari para fans, dan memastikan bahwa asupan chassis dan exhaust ventilasi yang jelas. Jika unit terdekat lainnya juga telah dimatikan, menduga kegagalan daya pada power supply utama. 
• Attenuation – Redaman dapat disebabkan jika panjang kabel melebihi batas desain untuk media, atau ketika ada koneksi yang buruk akibat kabel yang longgar atau kontak yang kotor atau teroksidasi. Jika redaman parah, perangkat penerima tidak selalu berhasil membedakan bit komponen aliran dari satu sama lain.
• Kinerja lebih rendah daripada dasar – alasan paling umum untuk kinerja lambat termasuk server kelebihan beban atau underpowered, konfigurasi switch atau router yang tidak cocok.

    Solusinya dengan meningkatkan kualitas atau kecanggihan sebuah server dengan mengupgrade cpu atau menambah memory dan jalan keluar yang lebih baik adalah solusi banyak server (clustering) yaitu membangun system layanan yang reliable dan skalable dengan lebih dari satu server.

• Kemacetan jaringan jika router, antarmuka, atau kabel gagal, protokol routing dapat mengarahkan lalu lintas ke rute lain yang tidak dirancang untuk membawa kapasitas ekstra. Hal ini dapat mengakibatkan kemacetan atau kemacetan di bagian-bagian dari jaringan.

          Solusinya seperti juga jalan raya, suatu jaringan computer mempunyai keterbatasan kapasitas dalam mentransmisikan data. Jika jumlah piranti dalam jaringan bertambah mkak kemacetan akan bertambah yang pada akibatnya mempengaruhi kinerja dari jaringan. Karenanya design jaringan yang bagus sangat penting sekali untuk mengurangi kemacetan jaringan dan menjaga kinerja dari jaringan dalam kondisi yang tinggi.

• CPU overload – karena penggunaan persentase pemanfaatan CPU yang tinggi, kinerja lambat, router layanan seperti Telnet dan ping lambat atau gagal merespons, atau ada routing update. Salah satu penyebab CPU overload di router adalah lalu lintas yang tinggi. Jika beberapa interface secara teratur selama dimuat dengan lalu lintas.

               Solusinya dengan mengurangi matikan program startup yang tidak terlalu penting (klik run – msconfig – configuration – pilih service/startup), clean registry error dengan tune up utility atau ccleaner.