Materi TKA Kelas 12 TKJ - SMK Muhammadiyah 1 Pandaan

PERANGKAT JARINGAN, TOPOLOGI, DAN OSI/TCP-IP

A. Hafalan Perangkat Jaringan

1. Perangkat jaringan dan fungsi utamanya

No.	Perangkat	Fungsi yang Harus Dihafal
1	Router	Menghubungkan jaringan berbeda dan meneruskan paket berdasarkan alamat IP serta tabel routing.
2	Switch	Menghubungkan perangkat dalam LAN dan meneruskan frame berdasarkan MAC address.
3	Hub	Meneruskan sinyal yang diterima ke port lain tanpa mempelajari MAC address.
4	Access Point (AP)	Menghubungkan perangkat Wi-Fi ke jaringan.
5	Modem	Melakukan modulasi dan demodulasi sesuai teknologi komunikasi yang digunakan.
6	ONT	Mengakhiri koneksi fiber optik pelanggan dan mengubah sinyal optik menjadi antarmuka yang dapat digunakan perangkat pelanggan.
7	NIC	Menyediakan antarmuka jaringan pada komputer atau perangkat lain.
8	Server	Menyediakan layanan atau sumber daya kepada client.
9	Client	Mengakses atau menggunakan layanan dari server.
10	Repeater	Meregenerasi atau memperkuat kembali sinyal agar jangkauan transmisi dapat diperpanjang.
11	Bridge	Menghubungkan segmen jaringan Layer 2 dan meneruskan frame berdasarkan MAC address.
12	Gateway	Titik penghubung menuju jaringan lain; default gateway host umumnya berupa router untuk mencapai jaringan di luar subnet lokal.
13	Firewall	Mengizinkan atau memblokir lalu lintas jaringan berdasarkan aturan keamanan.
14	Proxy	Bertindak sebagai perantara antara client dan server untuk tujuan tertentu.
15	Load balancer	Mendistribusikan permintaan atau beban kerja ke beberapa server atau tujuan.
16	Wireless controller	Mengelola access point terpusat pada jaringan yang mendukung arsitektur tersebut.
17	Patch panel	Mengorganisasi dan mempermudah pengelolaan terminasi kabel jaringan.
18	Rack server	Menempatkan dan mengorganisasi perangkat jaringan atau server.
19	SFP/transceiver	Menyediakan antarmuka transceiver untuk jenis koneksi tertentu, misalnya fiber optik atau tembaga.
20	Media converter	Mengubah jenis antarmuka atau media transmisi, misalnya Ethernet tembaga menjadi fiber optik.

2. Perbedaan perangkat yang sering keluar dalam soal

Router bekerja dengan paket dan informasi Layer 3; switch Layer 2 bekerja dengan frame dan MAC address.
Hub tidak mempelajari MAC address; switch mempelajari MAC address sumber untuk membangun tabel MAC.
Access point menyediakan konektivitas nirkabel; router menyediakan fungsi routing.
Modem menangani konversi sinyal; router menentukan jalur paket antarjaringan.
ONT mengakhiri koneksi fiber pelanggan; router meneruskan paket antarjaringan.
NIC merupakan antarmuka jaringan pada perangkat akhir.
Server adalah peran penyedia layanan; client adalah peran pengguna layanan.
Firewall menerapkan aturan keamanan; switch meneruskan frame berdasarkan tabel MAC.
Repeater membantu memperpanjang jangkauan sinyal; router menghubungkan jaringan IP.
Patch panel mengorganisasi terminasi kabel; switch meneruskan lalu lintas jaringan.

Kata Kunci Soal:

Antarjaringan, tabel routing, alamat IP → Router
MAC address, frame Ethernet, tabel MAC → Switch
Meneruskan ke semua port tanpa mempelajari MAC → Hub
Wi-Fi, koneksi nirkabel → Access point
Fiber pelanggan, sinyal optik → ONT
Penyedia layanan → Server | Penerima layanan → Client
Aturan mengizinkan/memblokir trafik → Firewall

B. Hafalan Cara Kerja Switch dan Router

3. Switch

Switch Layer 2 bekerja dengan frame Ethernet.
Switch mempelajari MAC address sumber dari frame yang diterima.
MAC address yang dipelajari dikaitkan dengan port tempat frame masuk lalu disimpan dalam tabel MAC.
Jika MAC tujuan diketahui, switch meneruskan frame melalui port yang sesuai.
Jika MAC tujuan belum diketahui, switch melakukan flooding ke port dalam VLAN yang sama.
Frame broadcast diteruskan dalam domain broadcast yang sesuai.
Switch tidak otomatis meneruskan komunikasi antarjaringan IP berbeda.
VLAN dapat memisahkan satu switch menjadi beberapa broadcast domain.
Switch Layer 3 dapat menjalankan routing apabila fitur dikonfigurasi.

4. Router

Meneruskan paket IP antarjaringan menggunakan tabel routing.
Default gateway pada komputer biasanya merupakan alamat antarmuka router pada subnet tersebut.
Router tidak selalu melakukan NAT (NAT adalah fungsi tambahan).
Routing dapat menggunakan rute statis atau protokol routing dinamis.
Router memisahkan broadcast domain Layer 2.
Membaca alamat IP tujuan untuk keputusan penerusan paket.
Frame Layer 2 yang membungkus paket berubah sesuai jaringan pada setiap hop.
Alamat IP sumber dan tujuan paket biasanya tetap sama (kecuali jika terkena NAT).

5. Domain Collision dan Broadcast

Istilah / Perangkat	Hafalan
Collision domain	Area tempat transmisi dapat mengalami collision.
Broadcast domain	Area yang menerima broadcast Layer 2 dalam VLAN/segmen yang sama.
Hub	Semua port berbagi satu collision domain.
Switch	Setiap port biasanya menjadi collision domain tersendiri.
Router	Umumnya memisahkan broadcast domain antarmuka Layer 3.
VLAN	Memisahkan broadcast domain secara logis.

C. Topologi Jaringan

Topologi	Kelebihan	Kekurangan
Star	Mudah dikelola, gangguan kabel umumnya terisolasi	Membutuhkan perangkat pusat yang bisa jadi titik kegagalan
Bus	Struktur sederhana, butuh kabel utama relatif sedikit	Gangguan kabel utama berdampak luas, terminasi penting
Ring	Jalur komunikasi tersusun melingkar	Gangguan satu titik dapat mengganggu komunikasi
Mesh	Redundansi jalur dan keandalan meningkat	Biaya, jumlah koneksi, dan kompleksitas meningkat
Tree	Cocok untuk jaringan bertingkat & terstruktur	Gangguan hierarki atas memengaruhi bagian bawahnya
Hybrid	Fleksibel mengikuti kebutuhan	Perencanaan dan pengelolaan lebih kompleks

D & E. Model OSI dan TCP/IP

9. Urutan & Fungsi 7 Layer OSI (P-D-N-T-S-P-A)

Layer	Fungsi Utama	PDU (Satuan Data)
7. Application	Layanan untuk aplikasi (HTTP, DNS, SMTP)	Data
6. Presentation	Representasi, format data, enkripsi	Data
5. Session	Pengelolaan sesi komunikasi	Data
4. Transport	Komunikasi ujung ke ujung, port (TCP/UDP)	Segment/Datagram
3. Network	Pengalamatan IP logis dan routing	Packet
2. Data Link	Pengiriman frame di LAN, alamat MAC (Switch)	Frame
1. Physical	Transmisi bit via media fisik (Kabel, Sinyal)	Bits

13. Empat Layer TCP/IP

TCP/IP Layer	Padanan OSI Layer
Application	Application, Presentation, Session
Transport	Transport
Internet	Network
Network Access	Data Link, Physical

F. Protokol Jaringan

Protokol	Fungsi Utama
IPv4/IPv6	Pengalamatan dan penerusan paket IP
TCP	Transport andal yang berorientasi koneksi
UDP	Transport tanpa pembentukan koneksi
ICMP	Pesan kontrol dan diagnostik (Ping)
ARP	Pemetaan alamat IPv4 ke MAC pada jaringan lokal
DNS	Resolusi nama domain menjadi IP
DHCP	Pemberian konfigurasi jaringan secara otomatis
HTTP / HTTPS	Protokol web / Web yang diamankan dengan TLS
FTP / SFTP	Transfer file / Transfer file terenkripsi
SSH / Telnet	Akses jarak jauh terenkripsi / Tanpa enkripsi

Perbedaan TCP vs UDP: TCP berorientasi koneksi, andal, menjamin urutan (Contoh: Web, SSH). UDP lebih cepat, tanpa koneksi, tidak menjamin urutan (Contoh: DNS, DHCP).

IP ADDRESS, SUBNETTING, LAYANAN JARINGAN, DAN ROUTING

G. Hafalan IPv4 dan IPv6

IPv4 terdiri dari 32 bit, dibagi menjadi 4 oktet. IPv6 memiliki 128 bit berformat heksadesimal.

Rentang IPv4 Private

Rentang Private	CIDR	Subnet Mask
10.0.0.0 – 10.255.255.255	/8	255.0.0.0
172.16.0.0 – 172.31.255.255	/12	255.240.0.0
192.168.0.0 – 192.168.255.255	/16	255.255.0.0

Alamat Khusus: 127.0.0.1 (Loopback), 169.254.x.x (Link-local/APIPA bila DHCP gagal).

H. Hafalan Subnet Mask & Subnetting

Prefix	Subnet Mask	Jumlah IP (Blok)	Host Bisa Digunakan
/24	255.255.255.0	256	254
/25	255.255.255.128	128	126
/26	255.255.255.192	64	62
/27	255.255.255.224	32	30
/28	255.255.255.240	16	14
/29	255.255.255.248	8	6
/30	255.255.255.252	4	2

Rumus Host: H = 2^h - 2
(h = jumlah bit host = 32 - prefix)

Kesalahan umum subnetting:

Menganggap alamat network/broadcast dapat digunakan sebagai host biasa.
Menghitung jumlah host tanpa mengurangi 2.
Menganggap default gateway selalu berakhiran .1.

J. Layanan Jaringan & Port

DHCP: Memberi IP Otomatis. Prosesnya DORA (Discover, Offer, Request, Acknowledge).

DNS: Resolusi nama ke IP. Record A (IPv4), AAAA (IPv6), CNAME (Alias).

NAT: Menerjemahkan private IP ke public IP untuk internet.

VLAN: Memisahkan broadcast domain Layer 2 secara logis.

33. Port Protokol Wajib Hafal

Port	Layanan	Fungsi
20/21	FTP	Transfer file
22	SSH	Akses remote aman (enkripsi)
23	Telnet	Akses remote (tanpa enkripsi)
53	DNS	Resolusi nama domain
80	HTTP	Web (tanpa enkripsi)
443	HTTPS	Web aman (TLS)
67/68	DHCPv4	Server(67) / Client(68) otomatisasi IP
3389	RDP	Remote Desktop Windows

K. Troubleshooting Jaringan

Gejala	Pemeriksaan Awal
Tidak ada lampu link	Kabel fisik, konektor, port switch, daya.
IP 169.254.x.x	Server DHCP, VLAN, konektivitas ke DHCP.
Bisa ping gateway, tapi gagal ke internet	Routing, gateway, firewall, NAT.
Ping IP sukses, web/nama gagal	DNS resolusi nama.
Ping gagal	Mungkin tertahan Firewall (ICMP diblokir).

Perintah: ping (keterjangkauan), tracert/traceroute (jalur paket), ipconfig /all (detail IP), ipconfig /flushdns (hapus cache DNS).

MEDIA TRANSMISI, TELEKOMUNIKASI, ALAT UKUR, KEAMANAN, DAN K3LH

L & M. Media Transmisi & Fiber Optik

Kabel Tembaga (UTP/STP): Menggunakan urutan T568A / T568B. Konektor standar RJ45.

Fiber Optik: Menggunakan cahaya, tahan interferensi listrik. Inti = Core, Selubung = Cladding. Konektor SC, LC, FC, ST.

Single-mode (SM): Core kecil (9µm), untuk jarak jauh.
Multimode (MM): Core besar (50-62.5µm), banyak pantulan, untuk jarak pendek.

N & O. Teknologi Akses & Telekomunikasi

FTTH / GPON: Fiber ke rumah pelanggan. OLT di sisi pusat, ONT/ONU di pelanggan, dipisah oleh Splitter pasif.

Wi-Fi: Access Point menggunakan SSID, WPA2/WPA3 untuk keamanan, frekuensi 2.4 GHz (jauh tapi padat) dan 5 GHz (cepat tapi jarak pendek).

Microwave & VSAT: Microwave butuh Line of Sight (bebas halangan fisik). VSAT pakai parabola satelit untuk wilayah terpencil.

P. Alat Pengukuran

Alat	Fungsi Utama
LAN Tester	Memeriksa kontinuitas & urutan pin kabel UTP.
OPM	(Optical Power Meter) Mengukur daya terima optik.
Light Source	Menghasilkan sinyal optik / menembakkan cahaya.
OTDR	Menganalisis patahan/tekukan dan redaman di sepanjang kabel FO.
Fusion Splicer	Menyambung kabel fiber optik (fusi panas).

Q & R. Keamanan Jaringan & K3LH

Prinsip Keamanan (CIA Triad):

Confidentiality: Kerahasiaan (Enkripsi).
Integrity: Keutuhan Data (Anti-manipulasi).
Availability: Ketersediaan Layanan (Anti-DDoS).

K3LH Fiber Optik: Jangan menatap ujung fiber (bahaya laser), bersihkan dengan alat khusus, buang serpihan kaca FO ke wadah khusus, hindari tekukan kabel yang melampaui batas.

RINGKASAN & EVALUASI MANDIRI

S. Istilah yang Sering Tertukar

Istilah 1	Istilah 2	Perbedaannya
IP Address	MAC Address	IP logis Layer 3; MAC fisik Layer 2.
Router	Switch	Router untuk antar jaringan (IP); Switch dalam 1 jaringan (MAC).
Bandwidth	Throughput	Bandwidth kapasitas teoritis; Throughput laju data aktual (nyata).
OPM	OTDR	OPM mengukur daya di ujung; OTDR menganalisis cacat di sepanjang rute.
VLAN	Subnet	VLAN pisah di Layer 2 (Switch); Subnet pisah di Layer 3 (IP).

T. Analisis Soal Studi Kasus

1 PC Putus, lainnya hidup: Cek Kabel, NIC, Port di Switch khusus PC itu, atau konfig IP PC tersebut.
Semua PC putus serentak: Cek Switch utama, arus listrik, kabel Uplink ke Router.
Ping IP sukses, ping Nama Web gagal: Pasti masalah DNS.
Beda VLAN tak bisa komunikasi: Butuh Router (Inter-VLAN Routing) / Switch Layer 3.
Daya optik FO hancur/rendah: Cek kebersihan konektor, tekukan tajam, atau kualitas splicing (sambungan).

V. Checklist Kesiapan Siswa

Centang daftar di bawah ini jika kamu sudah merasa menguasai materinya tanpa melihat buku catatan.

Saya dapat membedakan fungsi switch (MAC) dan router (IP).
Saya hafal 7 Layer OSI (Application hingga Physical).
Saya dapat menghitung Subnet Mask /24 sampai /30 beserta jumlah host-nya.
Saya hafal port penting seperti HTTP (80), HTTPS (443), SSH (22), DNS (53).
Saya memahami bedanya Fiber Optik Single-mode dan Multimode.
Saya mengerti kegunaan OPM, Light Source, dan OTDR.
Saya memahami prinsip CIA Triad (Confidentiality, Integrity, Availability).
Saya mengerti urutan troubleshooting jaringan tanpa langsung mengganti alat.