Physical Layer: Pengertian, Letak, Fungsi, dan Proses Pentingnya

Table of Contents

Physical Layer (Lapisan Fisik)

Pengertian Physical Layer

Physical layer (lapisan fisik) adalah lapisan pertama dalam model referensi jaringan OSI dari tujuh lapisan lainnya. Physical layer menempati posisi paling bawah pada proses transmisi data. Physical layer secara langsung berhubungan dengan perangkat keras sehingga pemindahan bit data berjalan lancar antar device. Saat sampai pada physical layer, maka data sudah siap ditransmisikan ke device tujuan.  

Letak Physical Layer

Berikut beberapa media fisik atau perangkat keras yang memanfaatkan lapisan physical layer di antaranya,
1. 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 praktiknya, ada beberapa jenis kabel jaringan komputer yang biasa digunakan di antaranya,
a. Kabel UTP
UTP (Unshielded Twisted Pair) 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.
Kelebihan kabel UTP
a) Mudah dalam instalasi/pemasangan
b) Harga yang terjangkau
c) Mudah di dapatkan
d) Diameter kabel yang kecil maka cocok dengan konktor RJ45 merk apapun. Serta mudah dalam proses crimping
e) Sering digunakan oleh teknisi jaringan di luar sana karena kualitas kabel mulai banyak diperhitungkan

Kekurangan kabel UTP
a) Tak bisa diterapkan dalam instalasi jarak jauh, maksimal 100 m
b) Kabel mudah terkelupas
c) Kabel tidak kuat menahan gangguan dari luar (arus listrik, cuaca dll)
d) Banyak dijual kabel yang kualitasnya kurang begitu bagus, jadi belilah kabel dari branded yang sudah terpercaya dan tentunya bergaransi

b. Kabel Coaxial
Kabel coaxial merupakan jenis kabel yang dapat digunakan dengan jarak lebih dari 500 meter. Kabel ini memiliki konstruksi yang sama dengan kabel antena televisi yang biasa digunakan di rumah Anda, dengan kecepatan transfer data antara 10 hingga 100 Mbps.
Kelebihan kabel Coaxial
a) Harga yang lebih murah daripada fiber optic
b) Cocok digunakan pada topologi Bus dan juga ring
c) Dapat menjadi media penghantar listrik dan juga data dengan baik
d) Perlindungan terhadap kawat tembaga yang optimal, sehingga cocok sebagai kabel bawah tanah
e) Noise resistance yang tinggi

Kekurangan kabel Coaxial
a) Kontur kabel yang cenderung besar, tebal, dan juga kaku, membuat kabel ini sulit untuk dibentuk seperti kabel UTP ataupun fiber optic
b) Jarak jangkauan kabel coaxial yang terbatas, sehingga dibutuhkan repeater
c) Untuk pembuatan jaringan kabel bawah tanah, membutuhkan biaya investasi yang cukup besar
d) Hanya terdapat satu buah kawat tembaga di dalam coaxial, sehingga bisa saja terjadi tabrakan antara traffic dalam jaringan kabel

c. Kabel Fiber Optic
Kabel fiber optic memiliki 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.
Kelebihan kabel Fiber Optic
a) Transfer data yang sangat tinggi (dapat mencapai 1000 mbps atau 1 Giga)
b) Bahan dari kabel ini bias bertahan dari beberapa gangguan
c) Tidak pernah mengalami Konsleting listrik, karena kabel terbuat dari kaca
d) Bandwith yang mencapai up to 1 Gigabyte/second
e) Ukuran kabel yang kecil, sehingga bobotnya pun menjadi ringan

Kekurangan kabel Fiber Optic
a) Harganya sangat mahal
b) Pemasangan kabel ini harus pada ahlinya (tidak sembarang orang bisa)
c) Kabel tidak bisa dipasang pada belokan yang tajam
d) Dikarenakan menyerap hydrogen, penggunaan kabel fiber optic dapat mengakibatkan loss data

2. HUB
Hub berfungsi sebagai pemecah jaringan, banyak digunakan pada jaringan komputer yang menggunakan jaringn 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.
Kelebihan HUB
a. HUB mempunyai banyak port
b. User HUB dapat melakukan sharing dengan jaringan yang sama.

Kekurangan HUB
a. HUB tidak dapat membaca paket data-data.
b. HUB tidak bisa mengetahui sumber dan tujuan data.
c. Kecepatan dalam komunikasi harus dibagi dengan komputer lain yang menjalankan sharing.

3. SWITCH
Switch memiliki 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 melakuakan pengaturan terhadap client mana saja yang berhak mengakses informasi dari server.
Kelebihan Switch
a. Switch mampu memeriksa dan menganalisa setiap paket data yang telah diterima diterima sebelum meneruskan ke alamat tujuan.
b. Switch mampu menentukan alamat tujuan dan sumber paket data yang telah melaluinya.
c. Switch mampu untuk mem-forward setiap paket data dengan tepat dan cepat.

Kekurangan Switch
a. Harga sedikit lebih mahal daripada HUB dikarenakan switch adalah perkembangan dari HUB.
b. HUB hanya memiliki satu collision control untuk semua port yang memungkinkan dapat terjadinya bentrok/tabrakan data karena transmisi data hanya dikontrol oleh satu collision.
c. Hanya dapat menggunakan kabel straight, jadi bila ingin menggunakan kabel cross yang sudah ada harus diubah menjadi kable straight terlebih dahulu.
d. Membutuhkan waktu yang cukup lama untuk memeriksa suatu paket.

Fungsi Physical Layer

Lapisan fisik bertanggungjawab atas beberapa hal yaitu melakukan proses data encoding, mengelola paket data agar dapat berkomunikasi dengan media fisik, dan menjalankan proses transmisi. Berikut penjelasannya,
1. Menentukan Metode Persinyalan
Komunikasi data dalam jaringan membutuhkan lapisan fisik untuk memuluskan prosesnya. Data baik dalam bentuk digital maupun analog akan dibawa oleh sinyal dari sistem sumber ke sistem tujuan. Lapisan fisik bertugas untuk mendefinisikan metode persinyalan untuk mendukung proses transmisi tersebut.

2. Melakukan Sinkronisasi Data
Sebagai susunan terakhir, fungsi lapisan fisik dalam model OSI adalah melakukan penyelarasan paket data agar isinya tidak berubah. Beberapa hal yang dicek seperti format data, bagian pecahan data, dan bit-bit data.

3. Mendefinisikan Link Fisik dalam Transmisi Data
Lapisan ini menjalankan fungsi yang berhubungan langsung dengan media atau link fisik. Pendefinisian dilakukan agar proses transmisi dapat berjalan lancar dan sesuai protokol. Beberapa aktivitas yang dilakukan meliputi pengolahan besar tegangan listrik, penentuan jenis kabel serta konektor, dan pengontrolan maksimal dari panjang media transmisi.

4. Mendefinisikan Kartu LAN
Keberadaan kartu LAN dibutuhkan dalam jaringan komputer karena dapat mempercepat proses pertukaran data. Walaupun sudah ada kartu LAN wireless namun penggunaan kabel juga masih banyak dipilih. Pendefinisian kartu LAN dapat dibantu oleh layer fisik. Dengan begitu, LAN card dapat berkomunikasi dengan kabel ataupun radio tanpa mengalami kendala.

Baca Juga: Wifi Adapter (WLAN Card): Pengertian, Fungsi, Cara Kerja, dan Jenisnya

5.Mengimplementasikan Topologi Jaringan
Topologi jaringan adalah kerangka yang dibuat agar antar komputer dapat saling bertukar informasi. Bahkan sebelum membangun jaringan, Anda terlebih dahulu harus mengetahui topologi yang akan dipilih untuk menghubungkan beberapa perangkat.

Jenisnya cukup beragam seperti topologi ring, star, bus, linier, dan hybrid. Dalam praktiknya, komponen yang berperan membantu pengaplikasiannya adalah physical layer. Dengan begitu, komunikasi antar device berjalan normal.

Lapisan fisik memiliki empat bagian yang meliputi Asymmetric Digital Subscriber Line (ADSL), Symmetric Digital Subscriber Line (SDSL), Hotspot, dan WiFi. ADSL yang dikenal juga sebagai HDSL melakukan pengiriman data secara asimetrik.

Dengan kata lain, kapastas transmisi upstream dan downstream berbeda. Sedangkan SDSL melakukan pengiriman secara simetris. Dalam susunan OSI, layer fisik berperan besar untuk menjalin komunikasi dengan berbagai media transmisi fisik. Karena keberadaannya yang cukup penting, maka sebisa mungkin harus dicek secara berkala.

Apabila terjadi masalah, misalnya kabel yang terputus atau tiba-tiba mati lampu, maka jaringan komputer pun akan turut terkena dampak negatifnya.

Proses Penting yang Dilakukan oleh Physical Layer

Terdapat beberapa proses penting yang dapat dilakukan oleh physical layer dalam proses transmisi paket data dalam jaringan komputer di antaranya,
1. Physical layer akan berhubungan langsung dengan perangkat keras jaringan komputer; seperti kabel, hub, switch dan juga LAN card.
2. Physical layer membantu melakukan definisi terhadap media transmisi jaringan.
3. Physical layer membantu melakukan definisi terhadap metode persinyalan yang akan digunakan dalam proses transmisi.
4. Melakukan proses sinkronisasi terhadap bit data.
5. Melakukan pengaplikasian terhadap topologi jaringan komputer yang digunakan.
6. Mendefinisikan LAN Card
7. Mendefinisikan arsitektur dari sebuah jaringan komputer yang akan digunakan.
8. Physical layer memiliki spesifikasi berupa voltase, wire, speed, dan juga jumlah pin pada kabel.
9. Physical layer mampu untuk berkomunikasi secara langsung dengan berbagai jenis media transmisi.
10. Physical layer dapat menentukan kebutuhan listrik, proseduran dan juga fungsional dari sebuah jaringan komputer.
11. Dapat melakukan proses penonaktifan hubungan fisik antar sistem.
12. 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.

Dari berbagai sumber

Download