Make your own free website on Tripod.com

TOPIK 1            Asas Teknologi Maklumat (1 kredit)

 

O          B          J           E          K          T          I           F

 

Selepas pelajaran ini anda dapat :

1.       Menyatakan definisi teknologi maklumat

2.       Menerangkan sejarah perkembangan teknologi maklumat serta kepentingan teknologi maklumat dalam sistem pendidikan.

3.       Menerangkan tentang konsep asas dan konfigurasi komputer

4.       Mengenali jenis-jenis perisian dan kegunaannya

 

 

K          A          N          D          U          N          G          A          N

 

1.           Definisi Teknologi Maklumat

2.           Sejarah Teknologi Maklumat

3.           Kepentingan Teknologi Maklumat Dalam Sistem Pendidikan

4.           Perkakasan

 

 


Topik 1 : Asas Teknologi Maklumat

 

1.1 Definisi Teknologi Maklumat

Teknologi maklumat adalah perkakas dan perisian yang dapat melaksanakan sistem maklumat itu.  Perkakasan dan perisian itu dapat melaksanakan atau  menjalankan tugasan prosesan data,  seperti  mengambil, memindah, menyimpan, memanggil semula, manipulasi data dan mempamirkan data atau maklumat itu.  Perkakasan adalah peranti (devices) dan lain-lain bahagian dan bentuk fizikal yang melibatkan maklumat itu seperti komputer, work station ( stesen kerja) rangkaian fizikal (physical network), storage  data dan peranti transmisi (transmission devices).  Perisian adalah program-program komputer yang dapat menterjemahkan input dari pengguna dan mengarahkan perkakasan apa yang perlu dilakukan.  Perisian termasuklah sistem operasi (OS),perisian aplikasi (enduser software) seperti pemprosesan perkataan dan perisian aplikasi yang berhubung dengan tugasan perniagaan seperti merakamkan transaksi (transactions) kad kredit ataupun mereka bentuk kenderaan.

 

1.2   Sejarah Teknologi Maklumat

1.2.1 Komputer

Komputer adalah mesin yang boleh diprogramkan untuk menerima data (input), memproses data itu untuk dijadikan maklumat yang bermakna (output) dan menyimpankannya (dalam storan sekunder) untuk keselamatan atau untuk kegunaan seterusnya.

Bila komputer ini bermula ?

Apa yang menakjubkan tentang perkembangan komputer adalah ia cepat berubah dengan begitu cepat sekali.  Kita telah melepasi 4 generasi  teknologi komputer dalam lebih kurang 49 tahun.  Generasi yang ketiga-tiga awalnya melibatkan 3 perkembangan teknologi seperti tiub vakum, transistor dan litar integrasi ( integrated circuit ).  Sekarang kita berada dalam generasi yang ke 5.

 

1.2.2 Telekomunikasi

Mana-mana komputer dalam dunia ini boleh dihubungkan menggunakan kemudahan komunikasi.  Oleh itu gabungan komputer dan komunikasi iaitu telekomunikasi dapat memberikan manfaat dan menolong pengguna untuk mencapai kepada maklumat terkini (online information) seperti perbankkan dll.  Oleh itu telekomunikasi secara ringkasnya adalah transmisi data dari satu peranti (device) kepada satu peranti (device) di dalam lokasi yang berbeza.

i)                    Cari maklumat tentang perkembangan generasi-generasikomputer.

ii)                   Bagaimanakah dan bilakah telekomunikasi berperanan dalam perkembangan generasi komputer tersebut.

 

1.3  Kepentingan teknologi maklumat dalam sistem pendidikan

Teknologi maklumat telah banyak mempengaruhi sistem pendidikan.  Terciptanya mikroprocessor (commercially available) pada 1971 telah membolehkan komputer  memasuki sistem pendidikan.  Sejak dari itu komputer telah banyak digunakan oleh  pusat-pusat pengajian dan sekolah untuk penyimpanan rekod dan perakaunan.  Dewasa  ini banyak sekolah telah menggunakan kemudahan tersebut dalam proses pengajaran dan pembelajaran dalam kelas. Pendidik-pendidik telah melihat sendiri kepentingan dan kelebihan penggunaan komputer dalam membantu proses pengajaran dan pembelajaran.

(i)                  Bagaimanakah konsep ‘ledakan maklumat’ dan ‘limpahan maklumat’ mempengaruhi     

             seterusnya terlibat dalam sistem pendidikan.

(ii)                Terangkan bagaimana teknologi maklumat penting dalam proses perkongsian maklumat dan seterusnya dapat meningkatkan produktiviti dalam pendidikan.

 

1.4 Perkakasan

Dalam topik ini anda akan mempelajari tentang konsep asas perkakasan dan konfigurasi komputer.  Dalam sub topik konsep asas anda dikehendaki mencari  komponen-komponen utama sistem seperti input, CPU, storan dan output.  Dalam sub topik konfigursi komputer pula anda akan mempelajari tentang papan induk, mikropemproses dan BUS.


1.4.1 Konsep Asas

Untuk  sesebuah sistem komputer itu berfungsi ia memerlukan aspek utama dalam mengendalikan data.  Keempat-empat aspek tersebut ialah Input, proses, output dan penyimpan/storan

 

(a)  Peranti input

Peranti ini menerima data dalam bentuk yang difahami.  Kemudian data itu dihantar ke  unit pemprosesan.

 

(b)  Prosessor

Prosessor mempunyai litar elektronik yang boleh memanipulasi data yang diinput tadi kepada maklumat  yang dikehendaki.  Unit ini sebenarnya mengeluarkan arahan-  arahan komputer.

Kita tahu bahawa CPU adalah satu set litar elektronik  lengkap yang kompleks yang dapat menjalankan arahan-arahan program.  CPU mempunyai 2 bahagian iaitu : unit pengawalan dan unit logik ( arithmetic/logic units ).

CPU bertindakbalas rapat dengan storan primer atau ingatan.  Ingatan adalah sebahagian  daripada komputer yang menyimpan sementara data dan arahan-arahan sebelum dan selepas data dan arahan itu diproses oleh unit logik (arithmetic/logic units).  Ingatan juga dikenali sebagai storan primer (primary storage), ingatan primer (primary memory), storan induk (main storage), storan dalaman (internal storage) dan ingatan induk (main memory).

Ciri utama ingatan adalah ia membenarkan capaian yang cepat terhadap arahan dan data.  Komputer boleh menjalankan arahan-arahan dengan cepat. 

 

 Komputer adalah set mesin yang kompleks, tetapi mesin ini pada asasnya boleh mengenali dua benda iaitu ‘on’ dan ‘off’.  Sistem  on/off ini dikenali sebagai sistem binari (binary).  Dengan dua cara ini yang diwakilkan dari on dan off  elektrik,  komputer boleh membentuk cara-cara yang sophisticated dalam mewakili data.


Peranti output

Peranti ini menunjukkan dan mengeluarkan hasil daripada data yang telah diproses  tadi, iaitu maklumat.  Ia terhasil dalam  bentuk yang mudah digunakan oleh pengguna.

 

(d) Storan

Storan ini boleh menyimpan data dan program-program di luar komputer itu sendiri.   Dalam menyimpan  data, storan ini memerlukan ingatan.

 

Soalan 1

Anda telah didedahkan tentang konsep asas.  Sekarang bolehlah anda menjawab beberapa tugasan di bawah.

Namakan beberapa jenis perkakasan dan nyatakan fungsi setiap komponen tersebut.

i)                    Input

ii)                   CPU

iii)                 Storan

iv)                 Output

 

Soalan 2

i)                    Nyatakan bentuk sistem binari/binary.

ii)                   Nyatakan perbezaan antara byte, kilobyte, megabyte dan gigabyte.

iii)                 Apakah itu kod ASCII

Selepas kita mengetahui secara ringkas bagaimana CPU mengeluarkan (executes) arahan-arahan dan bagaimana data diwakili, kita akan mempelajari pula bagaimana chip-chip komputer yang ada dalam sesebuah komputer itu.

 

1.4.2 Konfigurasi Komputer

(a) Papan induk

Banyak chip komputer peribadi dikembarkan kepada papan ibu atau papan induk (motherboard).  Papan induk adalah satu papan yang leper (flat board) yang terdapat di dalam kotak komputer peribadi (casing) atau unit sistem.

 

(b) Mikroprosessor

CPU ataupun prosessor adalah chip yang kecil yang juga dikenali sebagai chip logik (logic chip) bila digunakan untuk mengawal peranti tertentu ( seperti juga sistem minyak dalam kereta ).  Kelajuan mikroprosessor lazimnya dinyatakan dengan megahertz (MHz).

 Faktor asas yang memberi kesan terhadap kelajuan komputer adalah kelajuan mikroprosessornya, saiz bus line, dan kewujudan cache.  Faktor-faktor yang lebih  sofisiscated adalah ingatan flash (flash memory), komputer RISC (RISC computers) dan parallel processing.

 

Kelajuan arahan komputer pula terletak kepada pelbagai jarak (rate).  Dari milisecond (one-thousand of a second) ke microsecond (one millionth of a second), ke nanosecond (one-billionth of a second) yang akan dicapai ke picosecond (one-trillionth of a second).

 

(c) CMOS

Kebanyakan sistem komputer sekarang menggunakan storan semikonduktor kerana beberapa kelebihannya.CMOS ataupun complementary metal oxide semiconductor adalah sejenis semi konduktor.  Ia direkabentuk untuk menggunakan sedikit sahaja penggunaan elektrik seperti dalam komputer-komputer peribadi (portable komputers).

 

(d) RAM

RAM atau ‘random access memory’  menyimpan arahan-arahan dan data untuk program-program yang digunakan pada masa itu.  Data boleh dicapai di dalam  cara yang cepat dan mudah.  RAM mudah hilang (volatile), yang bermaksud kandungannya akan hilang jika elektrik ditutup.  Banyak RAM dalam komputer anda bermaksud banyak program yang besar boleh dijalankan dalam komputer itu.

Anda boleh menambah RAM komputer anda dengan membeli chip memory tambahan ataupun memasukan SIMM (single in-line memory module).  SIMM  boleh dimasukkan (plugs) ke dalam papan induk komputer.  RAM terbahagi kepada dua jenis iaitu SRAM dan DRAM.

 

(e) SRAM

SRAM atau static RAM adalah lebih cepat

 

(f) DRAM

DRAM atau dynamic RAM  adalah lebih kecil dan lebih murah.  DRAM digunakan dalam banyak komputer peribadi kerana saiz dan harganya jika dibandingkan dengan SRAM.

 

(g) ROM

Berbanding dengan RAM, ROM mengandungi program-program dan data yang kekal

Dirakamkan di dalam ingatan jenis ini di kilang.  ROM boleh di baca dan digunakan, tetapi tidak boleh diubah oleh pengguna.  ROM tidak boleh hilang (non-volatile).

 

(h) CACHE

Disebut sebagai ‘cash’ secara relatifnya adalah satu jumlah kecil daripada kelajuan ingatan yang menyimpan data dan arahan-arahan cache kerap digunakan untuk menghasilkan peningkatan dalam kelajuan pemprosesan.  Bila prosessor pada  awalnya memerlukan data atau arahan, data-data arahan itu di panggil dari ingatan utama, yang juga  disimpan dalam cache.  Pada waktu yang lain mikroprosessor perlukan data atau arahan itu, ia akan mencari di cache.  Jika item itu yang diperlukan ada di situ, ia akan di pindahkan dengan lebih cepat.

 

(i)  BUS line

Adalah satu set laluan elektrik yang selari yang secara dalamannya  membawa data dari satu tempat ke satu tempat lain dalam sistem komputer.  Jumlah data yang boleh di bawa pada satu-satu masa disebut ‘bus width’ iaitu nombor laluan elektrik.  Jika besar lebarnya, lebih banyak data boleh di bawa pada satu masa.  Secara amnya jika besar saiz perkataan itu atau bus, lebih kuat komputer itu.   Komputer itu boleh memindahkan banyak maklumat pada satu masa, mempunyai ingatan yang besar dan boleh menampung banyak serta pelbagai arahan.

(j)  RISC

RISC atau ‘reduced instruction set computers’  adalah satu teknologi di mana RISC adalah lebih cepat kerana ia menggunakan hanya satu subset yang kecil daripada arahan-arahan.  Berbanding dengan CISC atau ‘complex instruction set computers’ yang mana memasukkan banyak arahan-arahan yang jarang digunakan.

Anda telah mempelajari sedikit sebanyak tentang konfigurasi sesebuah komputer secara ringkas. Carikan dua sebutharga komputer dan bezakan pelbagai konfigurasi komputer-komputer itu  dan nyatakan kelebihannya secara ringkas.

 

(k) Perisian

Dalam sub topik  ini anda akan mengenali jenis-jenis perisian dan kegunaannya.

Perisian atau software adalah arahan-arahan yang memberitahu komputer apa  yang perlu dibuat.  Ia juga di panggil sebagai program.  Jadi perisian adalah satu-satu arahan yang

dirancang langkah demi langkah yang diperlukan untuk  menukarkan data untuk dijadikan maklumat  dan seterusnya menjadikan komputer itu berguna.

 

Pada amnya, perisian boleh dikategorikan kepada :

i)                    perisian sistem, atau

ii)                   perisian aplikasi.

 

Subset perisian sistem adalah sistem operasi,  yang mana menjadi perisian asas yang terdapat  dalam semua komputer.  Perisian aplikasi pula adalah perisian yang boleh digunakan untuk menyelesaikan sesuatu masalah  atau untuk melaksanakan sesuatu tugasan.  Perisian aplikasi ini boleh jadi ‘custom software’ atau ‘packaged software’.

“Custom software’ di buat khas untuk kehendak  pengguna manakala ‘packaged software’ yang juga dikenali sebagai perisian komersial (commercial software), adalah dipakejkan dalam kotak atau folder untuk dijual.

Nyatakan beberapa jenis perisian tersebut:

i)                    sistem operasi

ii)                   perisian aplikasi

iii)                 perisian komersial

 

1.5  Perisian

1.5.1 Perisian Sistem

Perisian sistem adalah satu set program yang terletak di antara perisian aplikasi dan hardware komputer.  Perisian sistem bermaksud semua program yang berkaitan untuk mengkordinasikan operasi komputer.  Ini termasuklah sistem operasi, penterjemah bahasa pengaturcaraan (programming language translator) dan program perkhidmatan (service program)  atau utiliti program.

 

1.5.2 Pemprosesan perkataan

Pemprosesan perkataan adalah mencipta, menyunting, memformat, menyimpan, memanggil semula dan mencetak satu dokumen teks.  Satu dokumen teks adalah  mana-mana teks yang boleh dimasukkan (keyed in) seperti  memo. Kelebihan pemprosesan perkataan daripada mesin taip adalah kerana pemprosesan perkataan dapat memadamkan di atas skrin apa yang telah di taip sebelum di cetak ( memisahkan, menaip dan mencetak ), mengingat apa yang ditaipkan dan membenarkan ianya diubah/tukar dan mencetak dokumen yang telah ditaipkan itu menurut kehendak anda.  Ia juga mempunyai kemampuan untuk dibuat pengubahsuaian semasa menjalankan kerja menaip.  Hanya perkara-perkara yang ingin dibuat pengubahsuaian sahaja dicetak kembali, bukan keseluruhan dokumen itu.  Dokumen itu boleh dicetak semula menggunakan komputer, manakala hasil daripada mesin taip perlu di taip semula. 

 

Satu lagi ciri pemprosesan perkataan adalah WYSIWYG (what you see is what you get), yang bermaksud dokumen yang anda lihat di skrin adalah apa yang sebenarnya yang anda akan dapat bila dokumen itu dicetak.

 

Lain-lain ciri pemprosesan perkataan adalah :

1.           memformat – menengahkan, margin, tab, indens, justify, spacing baris dan lain-lain.

2.           Search

3.           find dan replace

4.           nombor muka surat

5.           footnotes

6.           header & footer

7.           text block – moving, copying & deleting

8.           print

9.           spelling checks

10.       thesaurus

11.       grammar

 

1.5.3 Hamparan elektronik

Hamparan elektronik adalah satu helaian kerja yang mempersembahkan data dalam grid lajur dan baris.  Hamparan elektronik boleh digunakan untuk merancang dan mempersembahkan data perniagaan, serta dapat membantu keputusan pengurusan.  Hamparan elektronik tidak sahaja terhad kepada perniagaan sahaja. Belanjawan peribadi dan keluarga serta pengiraan markah pelajar dapat dirancangkan dan dibuat melalui hamparan elektronik.

 

Hamparan elektronik atau helaian kerja memberi banyak kemudahan daripada cara manual.  Melalui hamparan elektronik kita dapat mengurangkan banyak kerja yang berulang.  Bila anda memasukkan data yang dikehendaki dan masukkan jenis pengiraan (calculations) yang dikehendaki, hamparan elektronik akan secara automatik menjalankan pengiraan untuk anda.  Ia akan bebas dari kesilapan dan menghasilkan keputusan yang tepat.  Anda boleh cetak dan simpan data anda supaya anda dapat guna kembali. Satu aspek yang paling menjimatkan tenaga kerja adalah pengiraan semula secara automatik.  Bila anda menukar satu nilai atau pengiraan dalam helaian itu, semua nilai yang bersandar (dependent values) akan dikira semula secara automatik dan akan membuat pertukaran.

 

Pengiraan semula secara otomatik ada banyak kelebihan, contohnya jika berlaku kesilapan dalam memasukkan nombor dalam kaedah manual dan nombor itu digunakan untuk dikira dengan nombor-nombor yang lain, keputusan yang didapati akan salah.  Tetapi dalam hamparan elektronik, bila nombor yang salah itu dibetulkan, semua hasil pengiraan akan secara automatik  di tukar pada masa yang sama.  Sama juga bila satu nombor itu di tukar  bukan  kerana salah tetapi untuk melihat keputusan yang berlainan, pengiraan yang berkaitan akan di tukar pada waktu yang sama.  Keupayaan untuk menukar nombor dan pertukaran secara automatik mengambarkan asas analisis ‘what if’  digunakan sepanjang hamparan elektronik itu.

Analisis ‘what if’  adalah proses menukar satu atau banyak nilai dan melihat hasil daripada perubahan tersebut.  Contohnya jika seseorang pengusaha kasut hendak mengurangkan harga barangan itu sebanyak 5%,  bagaimana keuntungan itu memberi kesan kepadanya ? 

Bagaimana kalau 10% ? atau 15% ?

 

Ciri-ciri lain hamparan elektronik adalah :

i.                     Pertemuan antara lajur dan baris di sebut sel.  Terdapat juga sel rujukan dan sel aktif    

            atau sel semasa.

ii.                   Dalam satu-satu sel terdapat 3 jenis maklumat iaitu label yang menyediakan deskripsi maklumat teks seperti nama. Value adalah nombor yang dimasukkan dalam sel, dan formula adalah arahan kepada program untuk menjalankan pengiraan.  Function adalah formula-formula yang sedia ada.  Range pula adalah kumpulan set-set yang akan digunakan untuk buat formula.

iii.                  Lain-lain ciri adalah seperti memformat dan ciri-ciri grafik.

 

1.5.4 Pangkalan Data

Pangkalan data adalah satu koleksi fail-fail yang berkaitan yang telah disediakan dan di susun dengan sempurna. Database Management System (DBMS) pula adalah perisian-perisian yang mencipta, mengurus, melindung dan menyediakan capaian kepada pangkalan data tersebut.

Kelebihan pangkalan data adalah ia dapat mengurangkan pengulangan, mengintegrasikan data dan mempunyai integriti (kebolehpercayaan)  Satu pangkalan data boleh menyimpan data yang mempunyai hubungan (data relationships) supaya fail-fail itu boleh diintegrasikan. Cara pangkalan data menyusun data terpulang kepada jenis atau model pangkalan data itu.

Ada 3 model utama pangkalan data iaitu :– ‘hierarchical, network dan relational’.

‘Hierarchical’ dan ‘network’ database lazimnya digunakan dengan mainframes dan mini computers.

‘Relational database’ digunakan oleh komputer peribadi dan juga mainframes.

Pangkalan data relational akan menyusun data dalam bentuk jadual yang mengandungi lajur dan baris.  Satu lokasi dalam jadual mengandungi satu item data.  Satu lajur mewakili medan (field) yang mengandungi item data.  Satu set penuh data dalam baris dipanggil satu rekod.  Rekod-rekod yang berkaitan disebut satu file.  Dalam pangkalan data relational, satu file juga disebut  sebagai satu hubungan (relation).

 

1.5.5 Grafik

Grafik dapat menunjukkan perkataan-perkataan, nombor-nombor data dalam cara-cara atau bentuk-bentuk yang bermakna dan cepat difahami.  Inilah sebabnya mengapa ianya sangat mahal.

Grafik dapat menjana, mengekalkan minat penonton dengan menceriakan pembelajaran, laporan dan  dokumen-dokumen itu.  Tambahan pula grafik boleh menolong untuk mendapatkan sesuatu  isi atau poin dengan hanya mempersembahkan data dalam bentuk yang mudah dan jelas.  Seseorang yang akan mempersembahkan sesuatu dengan menggunakan grafik akan lebih rasa yakin daripada seseorang yang tidak menggunakan grafik dan ia dapat meningkatkan pandangan positif penonton.

 

1.5.6 Perisian Persembahan

Perisian persembahan boleh menolong anda mencipta satu demonstrasi yang berwarna-warni yang sama dengan mana-mana persembahan slide elektronik.

Perisian persembahan direka bentuk untuk pengguna biasa.  Ia dapat memasukkan urutan teks dan grafik bersama kerana ia adalah sesuatu yang amat mudah.  Font-font dan grafik-grafik yang cantik serta menarik disediakan.  Pengguna hanya perlu memilih apa yang sesuai dan pengguna hanya perlu menyusunkannya untuk dijadikan persembahan yang baik.  Pengguna yang biasa dapat menghasilkan satu persembahan yang berbentuk professional.

 

1.5.7        Perisian komunikasi

Sebagai seorang individu, anda ada sebuah komputer peribadi, sebuah modem dan perisian komunikasi.  Anda ada keupayaan untuk mencapai dan berkomunikasi dengan mana-mana sistem komputer lain yang sama konfigurasinya.  Dalam perniagaan umpamanya, penggunaan  utama perisian komunikasi adalah seperti :

i.                     tempahan on-line

ii.                   ramalan cuaca

iii.                  urusniaga saham

 

Oleh itu kita boleh berkomunikasi dengan komputer dengan menggunakan perisian-perisian komunikasi yang sesuai.

i.                     Namakan jenis-jenis serta contoh-contoh perisian yang telah anda pelajari serta kegunaannya.

i.                     Bagaimanakah perisian-perisian komunikasi ini boleh berperanan dalam pendidikan.

 


TOPIK 2            Penggunaan Perisian ( 2 kredit )

 

 

O          B          J           E          K          T          I           F

 

 

Selepas modul ini anda akan :

 

1.     menyatakan fungsi dan tugas sistem pengendalian

2.     menghuraikan jenis-jenis sistem pengendalian

3.     menjalankan aktiviti-aktiviti perisian sistem berasaskan teks

4.     menjalankan aktiviti-aktiviti perisian sistem berasaskan grafik

 

 

K          A          N          D          U          N          G          A          N

 

Perisian Sistem

1.       Sistem Pengendalian

2.       Fungsi sistem operasi

3.       Jenis-jenis sistem operasi

4.       Perisian sistem berasaskan teks

5.       Perisian sistem berasaskan grafik


Topik 2 : Penggunaan Perisian

 

2.1 Perisian Sistem

Anda telah mempelajari secara ringkas tentang perisian sistem dalam modul I.  Dalam modul ini anda akan mempelajari lebih lanjut tentang sistem pengendalian.

Apabila sesebuah komputer dikeluarkan dari kilang, ia tidak dapat menjalankan apa-apa tugasan.  Komputer itu yang terdiri daripada hardware memerlukan perisian atau software untuk menjalankan atau membolehkannya bekerja. Apakah  perisian yang diperlukannya ?  Anda telah mempelajari dalam modul I ? Apakah jenis perisiannya ?Ya,  betul.

Komputer tidak memerlukan perisian aplikasi untuk menjalankan hardware sebab perisian aplikasi tidak dapat berkomunikasi terus dengan hardware.  Di antara perisian aplikasi dan hardware terdapat satu lagi perisian iaitu perisian antaramuka (interface) yang disebut sebagai sistem operasi (operating system) atau sistem pengendalian atau perisian sistem (system software).

Anda telah mengetahui definisi tentang sistem operasi dalam Modul I.  Cuba lihat kembali Modul I.

Sistem operasi adalah satu set program-program.  Program yang paling penting dalam sistem operasi adalah program supervisor (superviser program). Program supervisor adalah program yang mengendalikan sistem operasi yang terdapat dalam ingatan dan seterusnya dirujuk sebagai resident.  Supervisor mengawal semua sistem operasi dan memuatkan ke dalam ingatan lain-lain program sistem operasi yang disebut sebagai non-resident dari storan disk apabila perlu.

 

Apakah fungsi sistem operasi ?

i.                     Untuk mengendalikan sumber-sumber komputer seperti CPU, ingatan, pemacu cakera dan pencetak.

ii.                   Mengemukakan (establish) antara muka pengguna

iii.                  Mengeluarkan dan menyediakan  perkhidmatan kepada perisian-perisian aplikasi.

 

Sistem operasi untuk mainframe dan lain-lain komputer besar adalah amat kompleks, oleh kerana komputer-komputer ini menjalankan pelbagai program dan pelbagai pengguna yang menggunakan pada masa yang sama.  Walaupun sesetengah komputer peribadi yang banyak terdapat dalam perniagaan dan pendidikan menggunakan sistem operasi  yang boleh menyokong pelbagai program-program dan penggunaan, tetapi kebanyakannya hanya  tertumpu kepada pengguna tunggal.

 


2.1.1 Sistem Pengendalian

 

2.1.2 Apakah jenis-jenis sistem pengendalian ?

1.        Pengguna tunggal (single user )

2.       Single task

3.        Multitask

4.       Multiuser

 

2.1.3 Perisian Sistem Berasaskan Teks

Perisian sistem yang berasaskan teks memerlukan pengguna untuk mengingat arahan-arahan tertentu.  Perisian sistem ini tidak berapa ramah pengguna sebab tidak disertai dengan unsur-unsur grafik.  Arahan-arahan  perlu ditaip untuk menjalankan perintah-perintah  itu. Di sini anda akan mempelajari dan mencuba dengan menggunakan perisian MS DOS Version 6.22.

 

Jika anda membeli sesebuah komputer sistem operasi sememangnya telah dimasukkan (installed).  Tetapi jika ia tidak dimasukkan anda boleh buat demikian dengan menjalankan kerja-kerja pemasangan seperti di bawah.

 

Langkah-langkah untuk set up MS DOS

1.           Masukkan setup Disk 1 ke dalam drive A

2.           Hidupkan atau ‘ON’ komputer anda

3.           Ikut arahan-arahan dari skrin komputer anda

 

Tugasan 1

Nyatakan urutan-urutan yang anda lihat di atas skrin komputer anda.

Bagaimana berjayakah tugasan 1anda ?  Boleh kira teruskan.

 

Bila anda memulakan komputer anda, apakah  maklumat yang dapat anda lihat.  Ya,  anda akan dapat melihat beberapa maklumat di skrin anda.  Bila maklumat itu berhenti skrol, anda akan dapat melihat :-

C :\>

Ini di sebut sebagai command prompt.  Satu underscore akan berkelip-kelip selepas command prompt.  Ini disebut sebagai cursor.  Cursor menunjukkan yang arahan boleh ditaipkan di situ.

C:\>dir

Di sini, anda akan melihat kandungan sesebuah direktori dengan menggunakan arahan dir.  Arahan dir mewakili direktori.

1.           Taipkan dir, lihat apa yang disenaraikan di atas skrin.  Apa yang anda dapat lihat.  Nyatakan.

2.           Taipkan cd dos.  Apakah yang akan berlaku.

3.           Anda sekarang berada dalam direktori semasa DOS.  Taipkan dir.   Lihat apa yang terjadi.

4.           Taipkan pula dir/p.  Apa yang anda dapat lihat.  Apakah maksud kegunaan arahan /p switch.

5.           Sekarang taipkan pula dir/w.  Apakah yang terpapar di skrin.  Apakah formatnya.  Apakah maklumat-maklumat yang terdapat bila anda taipkan dir/w.

6.           Anda telah berjaya membuat latihan dalam 2 format direktori tadi.  Sekarang taipkan cd\.  Adakah berlaku sebarang perubahan.  Apakah perbezaan antara (/) dengan (\).

 

MS DOS mempunyai banyak arahan-arahan.  Arahan-arahan ini dapat dibahagikan kepada 2 iaitu perintah dalam dan perintah luar.

1.           Apa yang dimaksudkan perintah dalaman dan perintah luaran.

2.           Senaraikan perintah-perintah dalam dan perintah-perintah luaran.

3.           Nyatakan fungsi perintah-perintah atau arahan-arahan tersebut.

Bila komputer dimulakan (on), sistem operasi akan dimuatkan dari hard disk ke ingatan komputer yang akan membenarkan komputer itu digunakan.  Proses memuatkan sistem operasi ini ke dalam ingatan di sebut sebagai ‘bootstrapping’ atau ‘booting’.  Bila komputer dimulakan (on) ROM secara automatik menarik komponen-komponen asas sistem operasi dari hard disk.  Hasil yang dapat kita lihat dari ‘booting’ DOS ialah C prompt.


 

Mencipta cakera boot.

·         sila rujuk  nota DOS KPLI

Komputer yang berasaskan sistem operasi DOS pada asasnya berbeza dari komputer Macintosh.  Perbezaan yang besar adalah dengan penggunaan jenis hardware yang berbeza, terutamanya  rekabentuk prosessor.  Tetapi perbezaan yang ketara yang dapat dilihat oleh pengguna ialah penggunaan ‘graphical user interface’ (GUI) oleh Macintosh.  Sementara program-program berasaskan DOS menggunakan interface yang berbentuk teks (program perlu menaip arahan), Macintosh pula menggunakan grafik.  Ia memaparkan gambar, disk, folder dan juga trash can.  Hanya dengan mengklik  tetikus anda boleh memilih item-item yang anda perlukan.  Anda boleh bergerak drag dan drop hanya dengan menggunakan kemahiran tetikus.

 

Oleh itu hari ini ada cara yang lebih baik untuk bertindak atau berhubung dengan sistem operasi komputer.  Lapisan persekitaran operasi (operating environment) telah di masukkan untuk memisahkan sistem operasi dengan pengguna.  Lapisan ini juga dikenali sebagai ‘shell’, kerana ia berbentuk satu lapisan di atas sistem operasi.

 

Persekitaran operasi mencipta satu cara baru untuk menjalankan aktiviti-aktiviti dan juga memaparkan papan skrin yang baru.  Sesuatu yang lebih menarik kepada pengguna daripada C> prompt.

 

2.1.4 Perisian Sistem Berasaskan Grafik

Windows menggunakan antara muka grafik yang berwarna, itu memudahkan capaian ke sistem operasi.  Satu ciri yang menjadi Windows senang digunakan adalah graphical user interface (GUI).  GUI membolehkan pengguna bekerja dengan gambar-gambar di atas skrin yang dipanggil sebagai ikon-ikon atau menu.  Menu ini juga di panggil sebagai menu tarik turun/menu tarik bawah (pull down menu).  Ikon atau menu dapat menggalakan pengguna untuk menunjuk dan mengklik dengan tetikus.  Cara ini membuatkan tugasan itu lebih cepat dan senang. 

 

Untuk meningkatkan kemudahan untuk menggunakannya  Windows memaparkan tetingkap yang berwarna-warni pada mula-mula pengguna menggunakan komputer.

DOS masih lagi terdapat di situ, di bawah Windows, tetapi pengguna tidak akan dapat melihat C prompt semasa aktiviti rutin.  Pengguna tidak akan menggunakan arahan dan sebaliknya menggunakan penunjuk dan klik untuk sampai kepada software yang dikehendaki.

Windows 95 pula adalah sistem operasi yang tersendiri. (self contained operating system)   Jadi ia tidak memerlukan DOS (pre installed DOS).

Satu perubahan yang ketara antara DOS dan Windows95 adalah cara persembahan skrin dan tindakbalas pengguna.  Namun begitu, Windows memberi lebih banyak lagi perubahan-perubahan yang asas berbanding DOS.

 

Anda telah mempelajari sepintas lalu tentang DOS dan Windows.  Cuba banding dan bezakan di antara DOS dan Windows 95/Windows 98.  Anda boleh gunakan unsur-unsur KBKK dalam jawapan anda.

 

Anda telah mempelajari bagaimana cara untuk memasang DOS dalam sub topik yang lepas.  Dalam sub topik ini anda akan mempelajari dan mencuba aktiviti pemasangan Windows95 atau Windows 98.

Terdapat beberapa kaedah pemasangan Windows 95.  2 cara yang boleh diterangkan di sini adalah  dengan:

1.           menggunakan disket

2.           menggunakan CD ROM

 

Anda diminta memasang Window 95.  Cuba ikuti langkah-langkah tersebut dan buat catatan disetiap langkah yang anda jalankan.  Selamat mencuba.

1.           Masukan CD-ROM Win95 kedalam cd drive

 

Start Menu

DalamWindows 95 window explorer berfungsi sebagai pengurus fail.  Ia bertindak seperti fail manager dalam Window 3.11.  Window Explorer juga bertindak menggantikan fungsi-fungsi yang dilakukan oleh DOS seperti menyalin file (copy), rename, delete, format dan lain-lain.

Dari desktop, klik start menu, kemudian klik folder Program dan pilih folder Window Explorer. Dapat. Baiklah lihat Window Explorer dan cuba jalankan aktiviti-aktiviti untuk soalan-soalan berikut:-

1.       Bolehkah anda bandingkan path dan direktori yang anda lihat dalam Window Explorer dengan yang terdapat pada DOS.

2.       Apakah ciri-ciri lain yang anda lihat dalam Windows Explorer.


TOPIK 3            Komunikasi (3 kredit)

 

O          B          J           E          K          T          I           F

 

Selepas pelajaran ini anda dapat :

1.   Mengenal dan membezakan perbagai jenis media penghantaran serta menyatakan ciri-cirinya.

2.   Mengenalpasti sistem rangkaian komputer di maktab perguruan.

3.   Mengenal dan membezakan topologi sistem rangkaian.

4.   Mengenalpasti perkakasan komunikasi.

 

 

K          A          N          D          U          N          G          A          N

 

Topik 3  :   Komunikasi

 

1.         Komunikasi data dan Sistem Rangkaian

2.         Konsep Sistem Rangkaian

3.         Perkakasan komunikasi

4.         Aplikasi Komunikasi dan Rangkaian Komputer

 


3.1.1 Definisi Komunikasi data

 

Definisi

Komunikasi data adalah pemindahan data berasaskan komputer yang diwakili oleh jujukan digit-digit perduaan dari satu tempat ke tempat yang lain sama ada dalam bentuk elektrik, gelombang atau cahaya.

Data-data tersebut boleh terdiri daripada teks, suara atau video tetapi mesti ditukar ke bentuk digit-digit perduaan. Terdapat berbezaan antara komunikasi data dengan telekomunikasi iaitu telekomunikasi adalah pemindahan data tetapi tidak semestinya berbentuk digit-digit perduaan. Komunikasi Data adalah sebahagian daripada telekomunikasi. Senagai contoh komunikasi data adalah persidangan video melalui komputer. Di sini suara dan video ditukar dulu kepada digit-digit perduaan untuk melalui media penghantaran sementara  telekomunikasi adalah telefon. Dalam kes ini suara dihantar dalam bentuk gelombang suara dan tidak berasaskan komputer.

 

(b)  Sejarah Evolusi Komunikasi Data

 1937 : Samuel Morse - mempatenkan sistem telegraph  

1860 : Pony Express - tidak kos efektif berbanding telegraph   perkhidmatan di atas hanya hantar huruf dan nombor   Elexander Graham Bell membuat kajian untuk membolehkan isyarat analog dihantar melalui wayar - dari itu akan membolehkan suara manusia dihantar melalui wayar.  

1876 : mempatenkan sistem telefon  

1876 - talian telegraf sepanjang 43 km telah dibina melalui hutan yang boleh menghubungi Pejabat Residen di Kuala Kangsar.   Sistem telefon awal agak primitif - pesuisan litar dilakukan secara insani (manual).  

1919 :  Persuisan telefon boleh dilakukan secara automatik   Tahun 1800-an isyarat yang dihantar menggunakan media wayar tembaga, menimbulkan masalah pemasangan wayar - manusia memikirkan kaedah untuk mengurangkan penggunaan wayar.   Penyelidik-penyelidik awal dalam masalah ini adalah seperti Joseph Henry dengan kajian ‘oscillations’ berfrekuensi tinggi dan Heinrich Hertz dengan gelombang eletromagnetik. 

1962 : US telah melancarkan Telstar (satelit komunikasi)  

1983 : Telekom perkenalkan Datel (Data Over Telephone Line), pengguna dapat menggunakan PSTN (Public Switched Telephone Network) untuk komunikasi data.   1985 - pengenalan MAYPAC - teknologi pensuisan bingkisan.  

1988 : Telekom membuat percubaan untuk membolehkan data dihantar melalui pensuisan litar.  

1989 : MAYCIS (Malaysian Circuit Switched Public Data Netwok) diperkenalkan. Ia membenarkan satu perkhidmatan bebas-kesesakan, penghantaran kelajuan tinggi dan kurang kadar ralat berbanding Datel.  

Mei 1989 : Telekom memperkenalkan TELITA sebuah sistem Videotex. 

Ogos 1989 :  Telekom memperkenalkan TELEMAIL, satu perkhidmatan penghantaran maklumat secara elektronik berasaskan komputer.  

1992 : Internet bermula di Malaysia. JARING diperkenalkan oleh MIMOS   1992 - Telekom melancarkan rangkaian kabel fiber dasar laut negara yang pertama menghubungkan Brunei-Malaysia-Filipina. 

Akhir 1992 : PNB memperkenalkan Rangkaian Data Awam, PSN (Public Services Network) iaitu satu konsep yang menawarkan perkhidmatan kauter agensi-agensi awam melalui kemudahan-kemudahan komputer dan rangkaian yang dipasang di pejabat-pejabat pos.  

1993 : Perkhidmatan ISDN (Integrated Services Digital Network) diperkenalkan.   1994 - Telekom mula memasang suis ATM dan menyatukan dengan teknologi SDH (Synchronous Digital Hierarchy) sebagai satu persediaan kepada apa yang dikatakan sebagai jalur-lebar ISDN (BISDN) - untuk perkhidmatan-perkhidmatan seperti multimedia interaktif.  

1994 : MAYPAC telah diperluaskan dan telah menyokong antaramuka Frame Relay.   1994 - Celcom memperkenalkan perkhidmatan maklumat saham tanpa wayar untuk membolehkan pengguna mendapat maklumat terkini mengenai urusniaga BSKL dan BS Singapura.  

Akhir 1994  : TIME Telekom memulakan perkhidmatan litar suwa dan suis packet diantara KL, Ipoh dan Perlis.  

Disember 1995 : tulang belakang rangkaian telekomunikasi gentian optik di darat dan laluan dasar laut telah disiapkan oleh TIME Telekom bagi perhubungan kesemua pusat utama semenanjung.  

Jan 1996 - MEASAT-1 iaitu sebuah satelit komunikasi dilancarkan oleh Binariang.  

Ogos 1996 : Koridor Raya Multimedia, MSC diperkenalkan meliputi kawasan pusat Bandaraya Kuala Lumpur (KLCC), PutraJaya dan Lapangan Terbang Antarabangsa Kuala Lumpur (KLIA) 

Nov 1996 : Telekom memperkenalkan rangkaian korporat yang mempunyai bandwidth besar untuk menjadi tulang belakang kepada rangkaian di MSC. Rangkaian ini dinamakan COINS.  

Nov 1996 : MEASAT-2 dilancarkan.

 

(c) Keperluan Komunikasi Data

Negara atau individu yang menguasai maklumat akan dapat membuat kerja dengan lebih produktif, cekap, tepat dan membuka idea-idea baru. Penggunaan internet misalnya telah meningkatkat atau membawa

Perubahan kepada kecekapan komunikasi manusia dan keupayaan mendapat begitu banyak maklumat.

 

Penggunaan Komunikasi Data :

1.         Pembankan eletronik dan Mesin ATM - boleh mengeluarkan duit dari mana-mana cawangan di Malaysia.

2.         Electronic Shopping - pengguna membuat pilihan dan memesan barang-barang yang ingin dibeli melalui komputer.

3.         Penggunaan Mel-eletronik dan mel-suara - boleh menghantar surat dalam kadar yang sangat cepat.

4.         Mendapat maklumat dari pelbagai tempat seperti maklumat mengenai universiti melalui internet. Membaca suratkahabar, majalah dan buku-buku di perpustakaan melalui komputer.

5.         EDI (Eletronic Data Interchange) - penggunaan borang secara eletronik seperti buat pesanan tentang barangan melalui komputer, lebih cepat dan mengurangkan penggunaan kertas (paperless).

6.         Bangunan pintar - kawalan lampu, hawa dingin dan pintu secara automatik melalui ‘sensor’ kawalan komputer.

7.         Groupware - penjadualan mesyuarat, pesanan perjumpaan, penyuntingan dokumen secara berkumpulan, penyebaran berita dan pembahagian tugasan projek serta pengawasan (monitoring) dapat dilakukan melalui komputer tanpa perlu berjalan atau menggunakan borang-borang tertentu.

 

(d) Konsep Asas Komunikasi Data

Komputer host adalah tempat proses dilakukan (pengiraan, penyimpanan dan pengambilan data) - ianya adalah CPU. Terdapat beberapa jenis komputer host; supercomputer, kerangka utama, komputer mini dan komputer mikro.   Supercomputer berguna untuk pemprosesan atau pengiraan yang sangat laju.   Kerangka utama untuk melayan perkhidmatan bagi satu organisasi yang besar, banyak cawangan atau memproses data-data dari seluruh negara.   Komputer mini untuk melayan perkhidmatan peringkat bahagian dalam satu organisasi yang besar dan komputer mikro hanya melayan seorang pengguna atau 2-3 orang sahaja.

 

Biasanya data dibekalkan atau hasil dipamirkan dari komputer pada jarak jauh atau dekat yang dipanggil terminal. Fungsi asasnya adalah untuk berhubung dengan komputer host.   Terminal juga dikenali dengan beberapa panggilan: CRT - Cathode Ray Tube, VDT - Video Display Terminal atau display station.   Biasa dikelaskan kepada tiga; terminal dungu (dumb), terminal 'smart' dan terminal pintar (intelligent).   Terminal dungu hanya berupaya menghantar setiap aksara yang ditaip ke host dan memaparkan apa sahaja yang dihantar oleh host.   Terminal 'smart' berupaya menghantar maklumat tambahan selain apa yang ditaip oleh pengguna seperti kod tertentu untuk menghalang ralat berlaku.   Terminal pintar boleh diprogramkan untuk membuat fungsi-fungsi tambahan seperti kawalan ke atas pita (storan) dan persembahan paparan data dari host dengan lebih cantik.


Kod-Kod Aksara

Setiap aksara yang ditekan oleh pengguna akan diterjemahkan kepada jujukan bit.   Terdapat banyak cara untuk mewakilkan satu aksara. Antaranya adalah Morse, Baudot, EBCDIC dan ASCII.

 

Kod Morse

Antara yang pertama dibina - terutama untuk digunakan dalam sistem telegraf.   Direka dengan idea untuk digunakan oleh operator telegraf.   Aksara Morse menggunakan kombinasi beep pendek (guna dot) dan beep panjang (dengan guna dash).   Aksara yang paling banyak digunakan, akan menggunakan kombinasi dot atau/dan dash terpendek.   Pembezaan aksara dikenali dengan pause pendek yang dilakukan oleh operator untuk menunjukkan aksara lain yang hendak dihantar.   Contohnya jika huruf A diwakili oleh 'dot-dash' dan huruf E diwakili oleh 'dot' maka penghantaran gabungan AE akan dihantar 'dot-dash-pause-dot'.   Morse kod tidak begitu sesuai digunakan dalam komunikasi data kerana masa yang lama diperlukan untuk pause antara aksara dan tidak banyak kod yang ada dalamnya

 

Kod Baudot

Dikenali juga sebagai kod telex   Merupakan kod perduaan yang pertama sekali digunakan dalam sistem perhubungan data.   Kod 5 bit, oleh itu ia mempunyai 25 atau 32 gabungan kod yang berbeza.   Kod ini tidak cukup untuk mewakilkan 26 huruf, 10 digit dan pelbagai 'punctuation marks' (pelbagai simbol-simbol lain).   Bagi mengatasi masalah ini kod Boudot menggunakan kod tambahan iaitu anjakan kod (shift code), yang terdiri daripada 'figure shift' dan 'letter shift'.   Jika kita menghantar 'letter shift code' ( 11011), kod yang seterusnya akan diterjemahkan sebagai alphabet.   Dan jika kita menghantar 'figure shift code', kod yang seterusnya akan diterjemahkan sebagai nombor atau simbol-simbol lain.

 

Kod ASCII

Singkatan kepada American Standard Code for Information Interchange.   Merupakan kod yang dugunakan secara meluas pada masa kini.   Merupakan kod 7 bit, oleh itu ia mempunyai 27 atau 128 kod gabungan yang berbeza.   Biasanya digunakan dalam komputer mikro (PC).   Peranti yang menggunakan kod ini tidak perlu menyemak 2 bit yang paling bererti untuk menentukan samada maklumat yang diwakilkan adalah kawalan (di mana kedua-dua bit paling bererti adalah 0), atau aksara di mana tidak kedua-dua bit paling bererti adalah 0.

Contoh:

101 1010 = Z

 

Kod EBCDIC

Singkatan kepada Extended Binary Coded Decimal Interchange Code.   Merupakan kod yang paling lengkap   Merupakan kod 8 bit, oleh itu ia mempunyai 28 atau 256 kod gabungan yang berbeza.   Kebaikannya ialah cara pengecaman simbol dimudahkan dengan hanya menyelidiki dua bit yang paling bererti.

Contoh:

1100 1000 = H

Digunakan dalam kebanyakkan komputer-komputer besar

 

Perbezaan huruf kecil dengan huruf besar terletak pada bit yang ke-6 (huruf besar 0 dan huruf kecil 1).   Jujukan aksara yang berturutan mempunyai jujukan bit yang berturutan   Kod EBCDIC juga membuat perbezaan huruf besar dan kecil pada bit tertentu; dalam EBCDIC huruf besar pada bit ke-1 adalah 1 dan huruf kecilnya bit 0.   Ini semua meudahkan perlaksanaan dalam komputer - bila huruf kecil hendak dihantar (contoh ASCII) hanya bit ke-6 sahaja yang diubah.

 

Asas utama komunikasi data adalah pertukaran bit-bit data (yang diwakili oleh gelombang eletrik) antara dua peranti.  Data (teks) ditukar kepada jujukan digit perduaan menggunakan piawaian tertentu; ASCII, EBCDIC atau MORSE. Jujukan perduaan dipindahkan secara selari (beberapa bit serentak) dalam komputer. Biasanya media penghantaran memindahkan data secara bersiri (satu bit demi satu bit). 

 


(e) Penghantaran Selari dan Bersiri

Penghantaran data dari satu tempat ke satu tempat yang lain boleh berlaku sama ada secara siri atau selari.

 

Kaedah Selari

Data dihantar serentak pada masa yang sama dan tiba serentak pada penerima.   Pergerakan data jenis ini biasanya terdapat di dalam sistem komputer, dimana data bergerak dalam 8 bit, 16 bit, 32 bit atau lebih tinggi daripada itu.   Contohnya jika komputer yang dibeli menggunakan bus 32 bit, maka data akan dihantar 32 bit secara serentak diantara komponen-komponen dalam komputer.   Setiap bit menggunakan litar penghantar secara berasingan.   Dengan mengambil contoh kod ASCII iaitu A=01000001 (bit ke-8 adalah bit pariti), penghantaran secara selari memerlukan sekurang-kurangnya 8 litar:

 

Kebaikan

Semua bit data sampai serentak ke penerima - penghantaran yang lebih pantas.

 

Kelemahan

Memerlukan bilangan talian penghantaran yang banyak.

Kaedah Siri

Penghantaran data satu bit demi satu bit ke penerima dengan menggunakan satu litar sahaja.Biasa diguna apabila penghantar dan penerima berada pada jarak yang jauh. Sebahagian besar komunikasi data menggunakan kaedah bersiri.

 

Kebaikan

Mengurangkan bilangan litar - kos akan jauh lebih rendah.

 

Kelemahan

Lambat - bait yang dihantar dari komputer perlu ditukar ke bentuk siri dan digabungkan semula ke bentuk selari apabila hendak memasuki semula komputer..

(f) Isyarat Analog dan Digital

Penghantaran secara digital mempunyai banyak kelebihan berbanding analog. Banyak rangkaian hari ini telah beralih kepada digital. Data yang berbentuk analog perlu ditukar kepada digital untuk membolehkan penghantaran secara digital dilakukan. Salah satu kaedah pendigitalan yang sangat popular adalah PCM (Pulse Code Modulation). Pergerakan jujukan bit (menggunakan gelombang eletrik) melalui media penghantaran tidak menjamin data akan sampai dengan selamat - terdapat banyak gangguan - gelombang eletrik menjadi lemah.

 

Kelebihan Digital Berbanding Analog

Datanya lebih tahan lasak dan tidak mudah mendapat gangguan ('noise') kerana:

1.         lebih senang mengenali bit 1 & bit 0 1.tidak mengumpul 'noise' sebagaimana analog

2.         Lebih sesuai untuk komunikasi komputer kerana data tidak perlu di 'modulate'   Boleh menggunakan kabel yang sama untuk membawa pelbagai jenis data; teks, suara & video kerana semuanya berbentuk bit.  

3.         Lebih mudah diengkrip menggunakan teknik pengkomputeran yang canggih (komputer boleh melaksanakan algorithma yang kompleks) 

4.         Kos pendigitalan semakin murah dengan adanya chip-chip yang begitu tinggi kuasanya.

 

Analog & Digital: Data, Isyarat & Penghantaran

Analog dan digital perlu difahami melalui 3 konteks:

1.         Data, isyarat & penghantaran (data adalah asal maklumat, isyarat adalah gelombang pembawa data dan penghantaran adalah layanan terhadap penghantaran data)

2.         Data Analog: data yang sifatnya berbentuk selanjar (continuous) iaitu seperti suara, video, dan perakam suhu dan tekanan.  

3.         Data Digital: data yang sifatnya diskrit seperti teks dan nombor.   Data analog menjadi data digital bila proses pendigitalan dilakukan terlebih dahulu dalam komputer (sebelum dihantar melalui media komunikasi).

 

Isyarat Analog: bentuk isyarat gelombang eletrik pembawa adalah selanjar.   Isyarat Digital: bentuk isyarat gelombang eletrik pembawa adalah diskrit misalnya bit 1 diwakili oleh +5V dan bit 0 oleh +0V.   Data digital boleh dibawa/diwakili oleh isyarat digital atau analog. Data digital diwakilkan oleh isyarat analog melalui pemodulatan.   Data analog juga boleh diwakilkan oleh isyarat analog dan digital. Data analog diwakilkan oleh isyarat digital melalui alat yang dipanggil CODEC (Coder Decoder).

 

Penghantaran analog: penghantaran isyarat analog tanpa mengambilkira kandungan (jenis data yang dibawa - analog atau digital). Bila amplifier digunakan ia menguatkan semula gelombang (bersama 'noise') tanpa mengambilkira jika data yang dibawa adalah digital. Apabila banyak kali melalui amplifier, 'noise' akan terkumpul dengan banyak - sangat tidak sesuai untuk penghantaran data.   Penghantaran Digital: penghantaran isyarat akan mengambilkira jika data yang dihantar adalah digital. Penyegaran dengan 'repeater' akan mengembalikannya ke isyarat asal dengan bersih (tanpa ada 'noise').

 

Penguat gelombang digunakan untuk menguatkan semula gelombang: antara alat yang diguna adalah amplifier (untuk isyarat analog) dan repeater (untuk isyarat digital). Bit yang rosak perlu dikesan dan kalau perlu diperbetulkan. Kaedah-kaedah pengesanan ralat akan diperkenalkan: bit pariti, CRC dan kod Hamming (untuk mempebetulkan ralat). Pengesanan ralat sangat penting dalam komunikasi data. Jika ralat dikesan, penerima akan meminta penerima hantar semula data - bergantung pada protokol (set-set peraturan) yang dibuat dalam komputer. Protokol penting untuk keseragaman komunikasi - komunikasi data melibatkan banyak protokol atau piawaian yang perlu dipersetujui oleh sistem.

 

Terdapat banyak badan yang membuat piawaian seperti ISO, IEEE, CCITT, EIA, ANSI dan lain-lain. Kawalan aliran (flow control) diperlu untuk penghantar agar tidak menghantar terlalu laju sehingga penerima tidak sempat memproses data yang diterima. Komunikasi pada jarak yang jauh memerlukan peralatan komunikasi data tambahan, secara am dikenali sebagai DCE (Data Communication Equipment).

Talian telefon menggunakan isyarat analog - komunikasi data yang menggunakan talian telefon memerlukan MODEM untuk menukar isyarat digital dari komputer ke isyarat analog dan tukar semula ke isyarat digital sebelum memasuki komputer destinasi. 

 

(g) Penghantaran Asynchronous dan Synchronous

Ukuran kelajuan penghantaran adalah berapa banyak bit yang dapat dihantar sesaat. Unit yang digunakan adalah bps dan BAUD (contohnya kelajuan modem adalah 28.8 Kbps. Data dalam komputer diwakili dalam bentuk digital (arus eletrik yang tetap) dan media penghantaran biasanya diwakili dalam bentuk analog (arus eletrik yang berubah-ubah).

 

Pemindahan data bersiri akan menggunakan kaedah  atau peraturan yang perlu ada agar penerima boleh menentukan bila isyarat akan diterima dan bila ia akan berakhir. Penghantaran data secara siri boleh dikategorikan kepada dua jenis iaitu:

tak segerak (asynchronous)

segerak (synchronous)

 

Kaedah Penghantaran Tak Segerak

Dikenali juga sebagai penghantaran 'mula-berhenti' (start-stop transmission).   Penghantaran data seperti ini biasanya dilakukan oleh terminal dungu.   Setiap peranti yang digunakan pada penghantar dan penerima akan disetkan supaya menerima dan menghantar data pada kadar penghantaran yang tertentu - yang diukur dalam bps.   Setiap aksara yang akan dihantar akan dimulai dengan bit mula (biasanya bit 0), diikuti oleh jujukan bit-bit data, bit pariti dan ditamatkan dengan bit akhir.   Contohnya jika aksara A (1000001) dan aksara B (1000010) yang hendak dihantar, jujukan bit yang sebenar dihantar adalah:

Setiap aksara 7 bit yang hendak dihantar memerlukan 3 bit tambahan (bit mula, pariti dan bit akhir). Ada juga peranti yang menggunakan dua bit akhir.   Penghantaran tak segerak agak lambat dan menggunakan 'overhead' yang banyak - sesuai untuk hantar maklumat yang pendek dan ringkas sahaja.

 

Kaedah Penghantaran Segerak

Melibatkan penghantaran data secara blok aksara.   Aksara tidak dihantar satu demi satu dan tidak menggunakan bit mula dan bit akhir (blok aksara yang dihantar masih secara bit demi bit - kaedah siri). 

 

Terdapat dua cara penyelarasan:

Menggunakan aksara sync (synchronization bits) - merupakan jujukan bit yang berlainan daripada kod ASCII/EBCDIC.

Aksara SYNC digunakan oleh peranti untuk menganggarkan kadar kelajuan penghantaran.

Menggunakan isyarat pemasaan (clock signal) - dalam kes ini talian berasingan dignakan untuk menghantar isyarat 'pemasaan penghantar' (transmit clock) dan isyarat 'pemasaan penerima' (receive clock).

 

Isyarat pemasaan digunakan untuk memberitahu pengguna (penerima) yang bit data (dari blok yang hendak dihantar) bahawa ada penghantaran bit. Kebanyakan terminal yang segerak adalah pintar yang mempunyai kekunci 'ENTER' atau 'XMIT'. Apabila pengguna menaip maklumat, terminal penyimpannya terlebih dahulu dalam penimbal (buffer) sehingga pengguna menekan kekunci 'ENTER' - terminal akan memasukkan aksara SYNC sebagai permulaan blok penghantaran.   Penghantaran segerak lebih kompleks dan mahal daripada penghantaran tidak segerak, tetapi ianya lebih cepat dan lebih sesuai untuk menghantar mesej dalam dunia komunikasi data pada hari ini.

 

(h ) Simplex, Half-Duplex dan Full-Duplex

Jenis komunikasi pada penghantaran data ada tiga jenis; simplex, half-duplex dan full-duplex.

simplex - satu arah sahaja. (contohnya: sistem pengesan kapalterbang naik dan turun di lapangan terbang memberi maklumat kepada papan status penerbangan)

half-duplex - dua arah, satu arah satu masa. (contohnya sesetengah terminal perlu tunggu jawapan daripada host sebelum melakukan tindakan seterusnya)

full-duplex - boleh dua arah pada satu masa. (contohnya sesetengah terminal tidak perlu tunggu jawapan daripada host untuk melakukan tindakan seterusnya)

 

(i) Bandwidth Dan Kelajuan Penghantaran

Bandwidth adalah pembezaan antara frekuensi yang tertinggi dengan frekuensi yang terendah pada satu satu saluran komunikasi itu.   Bandwidth bagi julat frekuensi 300 hingga 3100 Hz adalah 2800 Hz.   Bandwidth bagi radio AM adalah 5 kHz dan FM adalah 18 kHz.   Bandwidth berkait rapat dengan kelajuan - ianya berkadar secara langsung (lebih besar bandwidth maka lebih laju penghantaran data).   Mengikut Nyquist (1928) kelajuan maksima (dalam Baud) satu-satu saluran komunikasi adalah dua kali bandwidthnya

 

Teori Nyquist, menganggap bahawa tiada gangguan pada talian (noiseless). Sebenarnya terdapat banyak faktor lain (selain bandwidth) yang mempengaruhi kelajuan penghantaran satu-satu saluran komunikasi (channel capacity) iaitu isyarat dan 'noise'. Semakin besar bandwidth, semakin banyak isyarat dan semakin kurang 'noise' akan menambah kelajuan penghantaran.

 

Antaramuka Penghantaran Data

Antaramuka adalah tempat satu peranti dihubungkan dengan peranti yang lain (contohnya port selari untuk hubungkan komputer ke pencetak). Piawaian antaramuka mungkin menakrifkan spesifikasi-spesifikasi berikut:

1.         Mekanikal - fizikal port, bentuk, bilangan pin dan lain-lain.

2.         Elektrikal - menakrifkan karateristik eletrikal - voltan yang diperlukan untuk menakrif data.

3.         Fungsian - menakrifkan isyarat-isyarat yang diguna atau fungsi pin-pin yang ada. Fungsi-fungsi tersebut boleh dikategorikan kepada 4 iaitu: data, kawalan, pemasaan dan ‘ground’.

4.         Prosedur - menakrifkan prosedur atau langkah-langkah penggunaan isyarat untuk satu-satu perhubungan berlaku.

 

3.1.2 Konsep Rangkaian Komputer

(a) Jenis-jenis Rangkaian Komunikasi

Terdapat tiga rangkaian komunikasi yang utama iaitu

1.   WAN (Wide Area Network) - untuk jarak yang jauh,

2.   MAN (Metropolitan Area Network) untuk rangkaian kawasan bandar

3.   LAN (Local Area Network) untuk rangkaian yang dekat; dalam satu bangunan atau menghubungkan satu-dua bangunan yang dekat.

 

Rangkaian WAN biasanya menggunakan perkhidmatan komunikasi data yang disediakan oleh pembekal komunikasi data (common carrier). Terdapat banyak pembekal komunikasi data di Malaysia dengan pelbagai perkhidmatan. Antara pembekal utama adalah Telekom Malaysia, Celcom, PNB, Binariang dan Time Telecom.   Perkhidmatan-perkhidmatan dalam WAN boleh dikategorikan kepada 4 iaitu; dial-up, litar suwa (sewa), persuisan litar (circuit-switced) dan persuisan bingkisan (packet-switched).   Antara perkhidmatan-perkhidmatan litar suwa analog, litar suwa digital, ISDN (Integrated Services Digital Network), MAYCIS dan MAYPAC.   Perkhidmatan-perkhidmatan tersebut menggunakan teknologi tertentu untuk menyokongnya seperti ‘Frame Relay’, ATM (Asynchronous Transfer Mode), SDH (Synchronous Digital Hierachy) dan lain-lain.   LAN menggunakan kabel sendiri; isu penyusunan komputer (dipanggil juga topologi), kabel penyambungan yang dipakai, perisian, perkakasan dan penggunaannya menjadi lebih relevan.   Antara piawai yang popular kepada LAN adalah IEEE 802.3 (Ethernet), IEEE 802.5 (token-ring) dan FDDI.

 

MAN lebih menumpukan jenis rangkaian yang diperlukan untuk persekitaran bandar; rangkaian tersebut mesti laju, boleh membawa lebih banyak data (dari segi jumlah dan jenis), selamat dan boleh dipercayai (reliable).   Cabaran komunikasi data di masa depan. Data tidak lagi teks sahaja. Ianya melibatkan ‘teleconferencing’, ‘telecommuting’ dan multimedia (gabung teks, audio, video dan grafiks) secara interaktif. Komunikasi perlu lebih laju - bandwidth (jumlah gelombang - berkadaran dengan kelajuan penghantaran) perlu lebih besar, teknologi-teknologi seperti ATM dan Broadband ISDN akan lebih relevan.   Rangkaian-rangkaian di atas perlu diurus dengan baik untuk memastikan perkhidmatan yang diberikan tidak terganggu (yang mungkin memberi kerugian yang besar kepada organisasi). Pengurusan rangkaian akan memastikan ‘availability’, ‘reliability’, masa tindak balas yang baik dan akan memberi ‘throughput’ (hasil) yang tinggi.

 

Organisasi Pembuat Piawaian

Terdapat banyak cara untuk menghubungkan satu peranti kepada peranti yang lain. Masalah akan timbul jika tiada piawaian.   Pengeluar peranti atau vendor perlulah mengikut spesifikasi piawaian yang diterima umum untuk membolehkan peranti yang dikeluarkannya boleh disambungkan dengan peranti lain.   Biasanya satu piawaian dibuat oleh satu jawatankuasa yang diwakili oleh sebahagian besar wakil vendor dari industri yang berkaitan.   Terdapat beberapa badan yang mengeluar pelbagai piawaian yang berkaitan dengan komunikasi data; ANSI (American National Standards Institute), IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers), EIA (Electronic Industries Association), ISO (International Standards Organization), CCITT (Consultative Committee on International Telephone and Telegraph), ECSA (Exchange Carriers Standards Association), NIST (National Institute of Standards and Technology), FIPS (Federal Information Processing Standards) dan NBS (National Bureau of Standards).   Piawaian boleh dibahagi kepada dua kategori iaitu de jure dan de facto. De jure adalah piawaian yang dikemukakan oleh badan yang rasmi (badan pengubal piawaian). De facto adalah piawaian yang dikemukakan oleh badan yang tidak rasmi (selalunya pengeluar perisian atau perkakasan) dan piawaian ini telah diikuti oleh badan-badan tidak rasmi yang lain.


Piawai EIA RS-232C

Menakrifkan paras voltan untuk perwakilan bit 0 dan 1, fungsi-fungsi pin dan bentuk penyambungan.   Piawaian yang hampir sama oleh CCITT adalah V.24 (menakrifkan isyarat-isyarat) dan V.28 menakrifkan aras voltan.   Piawaian ini telah disemak pada Januari 1987 dengan panggilan EIA-232-D.   Asalnya piawaian ini digubal untuk menyambung komputer/terminal kepada modem.

 

Aras Voltan RS-232

Voltan -15 hingga -3 dikira bit 1 dan dipanggil ‘mark’.   Voltan +3 hingga +15 dikira bit 0 dan dipanggil ‘space’.   Aras voltan yang selain daripadanya tidak dianggap sebagai data.   Contohnya jika aksara A (1000001) yang hendak dihantar secara asyn - jujukan bit yang akan dihantar adalah:

Perhubungan komputer/terminal dengan peralatan luaran boleh dikelaskan kepada tiga:

1.         berhubung dengan peranti-peranti pengkomputeran biasa seperti tetikus, papan kekunci, pengimbas dan sebagainya.

2.         Perhubungan dengan peranti-peranti komunikasi seperti MODEM, Multiplexer dan penumpu (concentrator).

3.         Perhubungan dengan komputer atau terminal yang lain.

 

RS-232 menggunakan istilah DTE untuk tempat bermulanya data seperti komputer atau terminal.   Istilah DCE (dipanggil juga Data Communication Equipment) digunakan untuk peralatan komunikasi iaitu alat yang establish, maintain atau memutuskan komunikasi.   Fungsi DCE adalah untuk membenarkan satu DTE berhubung dengan DTE lain pada jarak yang jauh.   Antaramuka RS-232 direka untuk perhubungan DTE dengan DCE atau DTE dengan peranti-peranti luaran yang biasa (tetikus, pengimbas dll) - RS-232 tidak ditakrifkan untuk perhubungan DTE dengan DTE secara langsung dan juga tidak DCE dengan DCE yang lain.   Pada asalnya RS-232 menakrifkan sebanyak 25 pin antaramuka (penghubungnya dipanggil DB-25). Walaupun begitu DB-9 sudah memadai untuk banyak aplikasi (DB-9 lebih banyak digunakan pada hari ini).   Pin-pin ini dinomborkan dari 1 hingga 25, diberi nama dan singkatannya.   RS-232 memberi spesifikasi maksima panjang kabel (DTE ke DCE) sepanjang 50 kaki dengan kelajuan 20 Kbps. Jarak yang lebih panjang boleh digunakan jika kelajuan dikurangkan.

 

Fungsi-fungsi Isyarat

Isyarat-isyarat pada 25 pin boleh dibahagi kepada 4 kumpulan utama:

Data

Isyarat kawalan

Isyarat Pemasaan

Ground

 

Jadual di mukasurat 4-6 menyenaraikan pin-pin, panggilan, singkatan, kumpulan dan fungsi-fungsinya.   Secara amnya penghantaran data secara asynchronous hanya memerlukan pin TD, RD dan SG sahaja.   Penghantaran data secara synchoronous memerlukan tambahan pin iaitu TC, RC dan XTC.

Contoh Asynchoronous Handshaking (Peraturan Pertukaran Isyarat)

Bila DTE dihidupkan, isyarat DTR akan dikeluarkan. DCE akan membalas dengan isyarat DSR memberitahu DTE bahawa ia juga telah bersedia dan memberitahu DCE yang satu lagi.   DCE sebelah sana akan keluarkan isyarat RI kepada DTE penerima. DTE akan mengeluarkan isyarat DTR kepada DCE. DCE juga akan membalas dengan isyarat DSR.   Bila perhubungan telah dijalinkan, DTE akan mengeluarkan isyarat RTS sebaik sahaja menerima isyarat DSR. DCE akan membalas dengan CTS (jika semuanya berjalan dengan baik). DCE juga akan mengeluarkan isyarat DCD untuk memberitahu bahawa sebelah sana juga telah bersedia. DCE sebelah sana akan hantar isyarat DCD kepada DTE sebelah sana agar bersedia menerima ketibaan data pada bila-bila masa sahaja.

 

  Setelah semuanya bersedia, maka DTE akan mula menghantar data melalui pin TD dan akan diterima oleh pin RD oleh DCE. Data ini akan dihantar kepada DCE sebelah sana dan akan terus dihantar ke pin RD DTE sebelah sana.   Jika penghantaran berlaku dalam mod full-duplex, pada masa yang sama DTE sebelah sana juga boleh menghantar data melalui pin TD dan akan dibawa ke DTE sebelah sini melalui pin RD.   Dalam mod penghantaran half-duplex, setelah kedua-dua DTE/DCE bertukar-tukar isyarat DTR/DSR, salah satu (hanya salah satu) daripada DTE akan mengeluarkan isyarat RTS. DCE sebelah satu lagi akan mengeluarkan isyarat DCD kepada DTE terdekatnya (apa bila DTE menerima isyarat ini, DTE akan tahu bahawa data akan tiba pada bila-bila masa sahaja dan dirinya tidak boleh menghantar data pada masa tersebut). Pada masa yang sama DCE sebelah penghantar akan mengeluarkan isyarat CTS memberitahu DTE untuk terus menghantar data. DTE boleh terus menghantar data melalui pin TD.   Bila data telah diterima, telah habis dihantar (mod half-duplex), DTE akan OFF-kan isyarat RTS, DCE akan OFF-kan isyarat CTS untuk memberitahu DCE satu lagi bahawa penghantaran telah lengkap. DCE sebelah sana akan OFF-kan isyarat DCD dari itu DTE tahu bahawa ia boleh mula hantar data jika ada. DTE sebelah sana akan bermula dengan isyarat RTS dan begitulah seterusnya sehingga DTE sebelah sana juga telah lengkap menghantar data.

 

Penghantaran Data Pada Talian Digital

Komunikasi data jarak jauh yang melibatkan banyak pelanggan (client) dari seluruh negara tidak sesuai menggunakan litar analog - elok guna litar digital.   Secara amnya DTE akan menggunakan DSU (Digital Service Unit) untuk menggunakan litar digital yang disediakan oleh pembekal perkhidmatan komunikasi data. Piawaian antaramuka biasanya menggunakan RS-232-C.   Biasanya aras voltan litar digital tidak sama dengan aras voltan komputer. DSU akan formatkan data DTE untuk melalui litar digital mengikut format/teknologi yang digunakan oleh pembekal komunikasi data.

Kadang-kadang satu peranti lain diperlukan (secara amnya dipanggil CSU - Channel Service Unit). Tren hari ini telah memasukkan fungsi-fungsi CSU terus ke DSU.   Litar digital jarak jauh perlu dipasang repeater pada satu sela jarak tertentu. Repeater akan menyegarkan semula gelombang digital.

 

Perkhidmatan-perkhidmatan Litar Digital

AT&T mempunyai DDS (Dataphone Digital Service) pada kelajuan 2400 - 64000 bps dan T1 pada kelajuan 1.544 Mbps. Di Eropah perkhidmatan yang hampir sama dengan T1 adalah E2 dengan kelajuan 2.048 Mbps.   Perkhidmatan ISDN semakin popular sebagai piawai litar digital untuk komunikasi suara dan data. Ianya boleh membawa data pada kelajuan 16, 64, 128 Kbps dan 1.544 Mbps. Broadband ISDN boleh membawa data pada kelajuan melebihi 1.544 Mbps.   Bagi komunikasi yang teragih - teknologi pesuisan bingkisan (packet switching) dan frame relay sesuai digunakan. Teknologi ini membenarkan komunikasi data dari satu tempat ke tempat lain dengan memecahkan data kepada bingkisan-bingkisan kecil dan menghantarnya melalui litar-litar yang berlainan untuk sampai ke destinasi.   Di Malaysia kita ada perkhidmatan talian digital adalah seperti ISDN, MayPac (pesuisan bingkisan dan frame relay), Maycis (pesuisan litar) dan lain-lain lagi.

 

Pendigital - PCM

Kelebihan yang ada pada penghantaran secara digital menampakan tren komunikasi data menuju ke arah penghantaran digital - walaupun data yang hendak dihantar mungkin berbentuk analog.   Penghantaran secara digital data analog memerlukan sepasang peranti yang dipanggil CODECs (Code/DECode).   Cara penggunaannya hampir sama dengan modem kecuali fungsinya yang terbalik - menukar data analog ke bentuk digital dipermulaan Codec dan tukar semula ke bentuk analog pada codec dihujung satu lagi.   Antara teknik yang digunakan untuk data suara analog ditukar ke jujukan digit perduaan adalah PAM (Pulse Amplitude Modulation).   Teknik ini melakukan dua perkara utama (yang juga menentukan kualiti pertukaran analog-digital):

1.   Membuat persampelan pada sela masa tertentu - lebih kerap persampelan dilakukan maka lebih bermutulah kualiti pertukaran. Analogi ialah video kamera - lebih banyak ‘frame’ diambil sesaat lebih baik kualiti gambar itu.

2.   Menggunakan sejumlah paras amplitude digital untuk mewakilkan suara. Lebih banyak paras amplitude yang digunakan lebih hampir dengan suara asal (isyarat analog). Analogi adalah resolusi untuk satu-satu frame - lebih tinggi resolusi lebih baik kualiti gambar tersebut.

 

Persampelan perlu dibuat sekurang-kurangnya dua kali ganda frekuensi yang ada. Contohnya jika frekuensi tertinggi adalah 3300 Hz, maka persampelan perlu ilakukan sekurang-kurangnya sebanyak 6600 kali sesaat.   Bagi persampelan musik, bilangan persampelan harus sebanyak 16 atau 32 kali ganda.   Jumlah aras amplitude berbeza yang digunakan memerlukan sejumlah bit data untuk mewakilinya. Jika 8 aras berbeza, 3 bit data perlu digunakan. Jika lebih banyak aras amplitude yang hendak digunakan, maka lebih banyak bilangan bit yang perlu diguna untuk mewakilkan satu-satu aras amplitude.   Bagi penghantaran suara yang baik, 7 bit data diperlukan (untuk menghasilkan 128 aras amplitude).   Bagi penghasilan mutu muzik yang baik, 16 bit perlu digunakan (untuk 65,536 aras amplitude berbeza).   Ada PAM yang membuat persampelan sebanyak 6600 kali sesaat dengan 7 bit data dan ada juga yang membuat persampelan sebanyak 13200 kali sesaat dengan 8 bit data.   Persampelan dengan bilangan bit yang banyak (untuk menghasilkan kualiti yang baik) memerlukan kadar penghantaran yang laju. Contohnya jika persampelan sebanyak 6600 kali sesaat dengan 7 bit digunakan untuk satu-satu sampel maka kelajuan sehingga 46.2 Kbps (6600 x 7) diperlukan. Bagi persampelan sebanyak 13,200 kali sesaat dengan 8 bit data, kelajuan yang diperlukan adalah 105.6 Kbps.

 

3.1.3 Perkakasan Komunikasi

(a) Modem

Modem digunakan untuk modulate gelombang: terdapat beberapa jenis pemodulatan gelombang; AM, FM, FSK dan gabungan.  Modem mesti ada pada dua hujung komunikasi; faktor keserasian, kelajuan dan jenis-jenisnya perlulah difahami.   Media komunikasi tidak cukup cekap untuk membawa data yang banyak - kaedah mampatan (compression) dapat ‘kecilkan’ jumlah data sebelum dihantar dan mengembalikan kepada jumlah yang asal apabila diterima oleh penerima.   Pengengkripan (encription) akan menukar data asal kepada bentuk rahsia (yang tidak difahami) sebelum melalui media komunikasi dan tukar sebelum ke bentuk asal apabila diterima oleh penerima.   Bila banyak peranti yang ingin berhubungan dengan peranti lain, menghubungkan setiap peranti tersebut (satu demi satu) dengan peranti yang ingin dihubungkan adalah tidak praktikal - terutama jika jaraknya sangat jauh.   Kaedah pemultipleksan (multiplexing) digunakan untuk menambah kecekapan penggunaan media komunikasi - kaedah ini membolehkan beberapa signal dari beberapa

Media Dan Penghantaran Data

Terdapat dua jenis media komunikasi iaitu berpandu (guided) dan tidak berpandu (unguided).

1.         Media komunikasi berpandu adalah media yang membawa data melalui media/saluran yang fizikalnya dapat dilihat. Contohnya wayar 'twisted pair', kabel koaxial dan gentian optik. 

2.   Media komunikasi tidak berpandu adalah media yang membawa data melalui udara (salurannya tidak dapat dilihat secara fizikal).

 

Media komunikasi berpandu

Wayar Terpiuh (Twisted-Pair)

Media yang paling murah   Mengandungi dua wayar tembaga yang dijalin (twist) untuk mengurangkan gangguan.   Sesuai untuk jarak jauh dengan frekuensi yang rendah. Bandwidth 3100 Hz (300 - 3400 Hz) dengan kelajuan antara 2400 bps - 28.8 Kbps (bergantung kepada modulasi, mampatan dan teknologi lain - mungkin akan lebih laju).   Boleh membawa data pada kelajuan 64 Kbps dan ke atas (teknologi terkini dalam LAN boleh membawa data sehingga kelajuan 100 Mbps).   Boleh digunakan untuk membawa data dan suara   Biasa dipakai pada telefon. Local Loop biasanya menggunakan dua pasang wayar. Wayar dari dinding ke telefon biasanya tidak dijalin.   Sistem PABX juga menggunakan wayar ini.   Kebaikan: murah dan mudah dikendalikan   Kelemahan: Mudah menerima gangguan.

Kabel Koaxial

Satu jenis wayar tembaga yang mengandungi tiga lapisan pelindung - wayar tembaga disaluti oleh lapisan penebat dan pengalir di bahagian luar kemudian disaluti oleh bahan penebat yang lain. Tidak begitu mudah mendapat gangguan.  Hingar/inteference daripada luar akan diserap oleh konduktor luar dan dibumikan.  Terdapat banyak jenis kabel koaxial - berbeza dari segi diameternya. Mempunyai kapasiti (frekuensi) yang tinggi (sehingga 400 MHz). Boleh membawa data sehingga ratusan Mbps.   Kurang gangguan bunyi (noise) - kurang kadar ralat   Media ini selalu diguna pada TV.

Kabel Gentian Optik

Saiznya sangat kecil (seperti rambut)   Diperbuat daripada kaca atau plastik - kaca dapat membawa data lebih jauh. Teknologi baru guna 'halide glass'.   Mempunyai bandwidth dan kadar laju yang sangat tinggi (dalam LAN kebanyakkan kelajuannya adalah 100 Mbps).   Menggunakan cahaya untuk membawa data. Satu kaedah untuk menghantar data melalui gentian optik ialah memasang (switch on) atau memadamkan (off) penghantaran cahaya.   Sangat selamat daripada gangguan bunyi.   Sangat susah untuk dekod datanya - selamat daripada pengintipan.   Mahal sedikit berbanding kabel koaxial tetapi kos 'connectors' dan antaramuka elektrikal-optikal yang sangat mahal   Biasanya satu kabel mengandungi 72 fiber dan kabel yang besar mengandungi 144. Kabel yang selalu diguna dalam bangunan 24-36 fiber.   Lebih tahan dari segi tidak berkarat, kebakaran dan kilat. Bahan kimia yang boleh merosakan gentian optik adalah asid hydroflourik.

Media komunikasi tidak berpandu

Satelit

Terdapat beberapa kelas frekuensi:

C-Band: 4-6 GHz

Ku-Band: 12-14 GHz

Ku-Band: 20-30 GHz

 

Mempunyai kemampuan untuk

membawa data dengan kadar yang sangat laju

kos yang murah

merangkumi kawasan yang luas

cas perkhidmatan tidak bergantung kepada jarak.

 

Gelombang Mikro

Guna cakera parabola untuk terima/hantar data   penghantaran mestilah dalam bentuk 'line of sight' - tidak boleh ada penghalang.   Sangat berguna untuk kawasan yang susah untuk pasang kabel   Mudah terganggu dengan hujan yang lebat dan asap   jarak repeater - 25-30 batu.   Tidak begitu sesuai untuk kawasan bandar kerana mungkin bercampur dengan gelombang yang lain.

 

Baseband dan Broadband

Terdapat dua cara menghantar data melalui media penghantaran iaitu baseband dan broadband.   Penghantaran secara baseband merujuk kepada penghantaran data dilakukan oleh isyarat digital - tiada pertukaran pada data digital apabila melalui litar digital (menggunakan isyarat digital).   Penghantaran secara broadband merujuk kepada penghantaran data dilakukan oleh isyarat analog - pertukaran perlu dilakukan jika data digital hendak dihantar kerana ianya menggunakan isyarat analog.   Melalui penghantaran secara broadband banyak channel boleh disediakan dengan menggunakan frekuensi yang berbeza.   Contoh yang jelas untuk penghantaran secara broadband adalah kabel TV - beberapa saluran/siaran dapat dihantar serentak melalui kabel tersebut.   Penghantaran secara broadband memerlukan modem - dalam rangkaian persendirian modem ini dikenali sebagai R/F modulator (Radio Frequency).   Kelemahan penghantaran broadband adalah kerana kompleksitinya dan kos yang lebih tinggi (kabel & modem).

 

Penghantaran Data Melalui Litar Analog

Terminologi:

Kitaran - satu kitaran lengkap gelombang sinus mempunyai puncak dan lurah

frequency - bilangan kitaran yang dilakukan dalam satu saat

Hertz (Hz) - unit ukuran frequency.

Amplitude - ketinggian/kerendahan maksimun gelombang sinus

Bandwidth - perbezaan frequency paling tinggi dengan frequency paling rendah. Jika frequency suara manusia antara 20 hz dengan 20000 hz maka bandwidthnya adalah 19920 hz. Bandwidth berkadaran secara langsung dengan kelajuan penghantaran data - lebih besar bandwidth lebih tinggi kadar penghantaran data.


Permodulatan

Pemodulatan adalah satu teknik untuk menukar bentuk isyarat elektrikal digital kepada bentuk isyarat analog - dengan itu data digit perduaan dari komputer dapat dibawa melalui talian telefon yang menghantar maklumat secara analog.   Terdapat beberapa teknik pemodulatan (bagaimana digit perduaan hendak diwakilkan melalui isyarat analog) iaitu seperti AM (Amplitude Modulation), FM (Frequency Modulation) dan PM (Phase Modulation).   Permodulatan biasa dilakukan oleh MODEM (Modulation & DEModulation) - menukar isyarat digital dari komputer ke analog dan menukar semula ke isyarat digital apabila sampai ke komputer satu lagi.

 

Pemodulatan Amplitude

Rajah Pemodulatan Amplitude untuk menghantar bit-bit: 0 1 1 0 0 0 1 1 0 0 0 0

Dikenali juga sebagai ASK (Amplitude Shift Keying).   Teknik ini mewakilkan bit 0 dan 1 dengan perbezaan Amplitude. Contohnya amplitude tinggi membawa bit 1 dan amplitude rendah membawa bit 0.   Hingar (gangguan) pada talian telefon sangat sensitif pada amplitude, jadi teknik ini mudah mendapat gangguan hingar.

 

Pemodulatan Frekuensi

Rajah Pemodulatan Frekuensi untuk menghantar bit-bit: 0 1 1 0 0 0 1

  Dikenali juga sebagai FSK (Frequency Shift Keying).   Teknik ini mewakilkan bit 0 dan 1 dengan perbezaan frekuensi. Contohnya dalam MODEM yang menggunakan piawaian Bell 103/113, bit 1 menggunakan frekuensi 1270 Hz dan bit 0 menggunakan frekuensi 1070 Hz.   Amplitude pada frekuensi berbeza tidak berubah, jadi teknik ini tidak mudah menerima gangguan hingar.

 

Pemodulatan Fasa

Teknik ini mewakilkan bit 0 dan bit 1 dengan perubahan pada fasa atau sudut pada gelombang sinus.   Terdapat dua teknik pemodulatan ini iaitu PSK (Phase Shift Keying) dan DPSK (Differential Phase Shift Keying).   Pada teknik PSK, jika gelombang sinus bertukar maka bit yang diwakilkan juga berubah. Contohnya jika bit permulaan adalah bit 0, dan gelombang sinus seterusnya adalah normal (tiada perubahan fasa) maka bit seterusnya adalah 0, selagi tiada perubahan fasa bit 0 akan terus dihantar. Jika bit 1 yang hendak dihantar, maka perubahan pada fasa atau darjah pertukaran berlaku sebanyak 1800 perlu/akan dilakukan. Jika bit 0 hendak dihantar semula, perubahan fasa perlu dilakukan semula.

 

Pada teknik DPSK, jika tiada perubahan fasa pada gelombang sinus maka bit 0 yang diwakilkan dan setiap kali bit 1 hendak diwakilkan perubahan fasa sebanyak 1800 perlu dilakukan. Berbanding dengan PSK, perubahan bit yang hendak diwakilkan tidak perlu ditukar fasa gelombang sinus (hanya bit 1 sahaja yang perlu dibuat perubahan pada fasa gelombang sinus).

 

Penghantaran Beberapa Bit Serentak Dalam Satu Isyarat

Isyarat elektrik (voltan) seperti dalam digital hanya sebagai perwakilan data (bit).   Satu isyarat boleh juga mewakili lebih daripada satu bit.   Permodulatan dengan dua bentuk perubahan (frekuensi - dua frekuensi berbeza, amplitude - guna dua amplitude berbeza & fasa - guna dua fasa yang berbeza), hanya boleh mewakili dua data - bit 0 dan 1.

 

Penghantaran dua bit serentak dipanggil dibit dan 3 bit dipanggil tribit.   Membuat permodulatan dengan 4 bentuk perubahan, maka satu perubahan boleh mewakili dua bit. Contohnya jika kaedah permodulatan FM menggunakan 4 frekuensi berbeza: 1000Hz, 1250Hz, 1500Hz dan 1270Hz, boleh mewakilkan pasangan bit (masing-masing) seperti: 00, 01, 10 dan 11.

 

Secara amnya, jika satu isyarat hendak mewakili n bit data, maka sebanyak 2n perubahan perlu ada dalam pemodulatan.   Pemodulatan yang banyak menyukarkan untuk mengenali dua peringkat perubahan yang terdekat - gangguan yang kecil pada isyarat boleh merosakan data.   Satu kaedah untuk mengatasai masalah di atas (menghantar banyak bit data dalam satu isyarat tanpa membuat perubahan-perubahan yang dekat seperti perbezaan amplitude yang dekat-dekat) adalah dengan menggabungkan dua kaedah permodulatan. Contohnya AM dengan 4 amplitude berbeza dan dengan FM dengan 4 frekuensi yang berbeza, boleh mewakilkan 4 bit data dalam satu isyarat (perhatikan jika menggunakan kaedah AM sahaja, kita memerlukan 16 amplitude yang berbeza - perbezaan itu akan jadi begitu dekat dan data akan lebih mudah rosak).   Contoh piawaian pemodulatan gabungan adalam QAM (Quadrature Amplitude Modulation) iaitu menggunakan 8 perubahan fasa (3 bit data) dan dua amplitude berbeza (1 bit data), ianya dapat menghasilkan 16 isyarat berbeza dan bermakna 4 bit data serentak dapat dihantar pada satu isyarat.   Modem-modem laju kebelakangan ini menggunakan permodulatan TCM (Trellis Coded Modulation) yang merupakan gabungan PM dan AM yang boleh membawa 5, 6, 7 atau 8 bit serentak pada satu isyarat.

 

Bps dan BAUD

Ukuran laju penghantaran data disebut dalam unit bps dan BAUD.   bps adalah jumlah bit yang dihantar dalam satu saat manakala BAUD adalah jumlah isyarat yang dihantar dalam satu saat.   Satu isyarat mungkin membawa dibit, tribit atau lebih banyak dari itu.   Jika satu isyarat membawa hanya satu bit data maka bps sama dengan BAUD.   Kebanyakan Modem yang laju membawa lebih dari satu bit, maka di sini BAUD adalah gandaan kepada bps. Contohnya jika satu isyarat membawa tribit, maka BAUD adalah tiga kali ganda lebih laju daripada bps.   Ukuran bps lebih tepat untuk menyatakan kadar kelajuan penghantaran data.

 

Modem

Alat yang diperlukan oleh komputer untuk membuat komunikasi data melalui talian telefon analog.

Modem mungkin dalam bentuk luaran (dipasang di luar komputer dan disambung ke port RS-232) dan berbentuk kad (dipasang ke expansion slot belakang komputer).

  Modem di luar mempunyai kebaikan dari segi boleh dipindah ke komputer lain dengan mudah (misalnya ke Macintosh) dan ada yang mempunyai lampu untuk melihat operasi modem.

Modem di luar mempunyai kelemahan dari segi kelajuannya di hadkan oleh kelajuan yang boleh ditampung oleh port RS-232 dan harganya lebih mahal daripada modem berbentuk kad.

Modem berbentuk kad lebih murah daripada modem di luar dan kelajuannya tidak dihadkan oleh port RS-232.

 

Kelemahannya modem berbentuk kad dibina berdasarkan senibina satu-satu jenis mesin (dari itu modem untuk pc tidak boleh dipasang kepada Macintosh).

 

Kebanyakan modem hari ini adalah bersepadu dengan kebolehan untuk menghantar fax.   Keserasian sesuatu modem bergantung kepada tiga piawaian utama iaitu permodulatan, pemampatan data dan kawalan ralat (modem tidak hanya melakukan pemodulatan tetapi juga mengawal ralat dan berkeupayaan melakukan pemampatan data).

 

Piawaian Modem

Modem V.22:

Kelajuan: 1200 dan 2400 baud   modulasi guna FSK dengan satu bit pada satu isyarat (kelajuan dalam bps adalah 1200 dan 2400 bps)

 

Modem V.32 dan V.32bis:

Kelajuan: 2400 baud   V.32 guna modulasi QAM - 4 bit dalam satu isyarat, kelajuan dalam bps adalah 9600 bps.   V.32bis guna modulasi TCM - 6 bit dalam satu isyarat, kelajuan dalam bps adalah 14,400 bps.

 

Modem V.34 dan V.34bis: mempunyai kadar baud yang lebih tinggi daripada piawaian sebelumnya (2700, 3000, 3300 dan 3600 - bergantung kepada kualiti talian).   menakrifkan lebih daripada 50 kombinasi teknik permodulatan.   kelajuan maksima adalah 28,800bps pada kadar 3600 baud menggunakan permodulatan TCM 8-bit.   jika litar yang digunakan kurang berkualiti, V.34 akan menggunakan kaedah permodulatan lain yang lebih rendah kadar kelajuannya.   V.34 mempunyai kawalan ralat bersama modulasi (tiada dalam piawaian sebelumnya), menghasilkan kadar penghantaran yang lebih laju walaupun kualiti litar kurang memuaskan jika dibandingkan dengan V.32bis.   V.34bis menggunakan baud 4200 dengan permodulatan TCM 8-bit menghasilkan kelajuan sehingga 33.6 Kbps.   Setakat ini talian telefon tidak dapat menyokong sepenuhnya kelajuan yang begitu tinggi.

 

Pemampatan Data pada Modem

Pemampatan data boleh menambah throughput data dengan cara mengecilkan saiz data yang hendak dihantar dan mengembangkan semula di modem yang satu lagi.   Antara teknik pemampatan yang ada adalah: run length encoding - menggunakan bilangan untuk jujukan aksara atau bit yang sama.   code book compression - guna kod tertentu untuk mewakilkan jujukan aksara atau frasa tertentu.   Huffman encoding - menggunakan perwakilan jujukan bit yang lebih pendek daripada ASCII dan EBCDIC.   adaptive Huffman encoding

Piawaian mampatan MNP 5 (Microcom Network Protocol 5) menggunakan kombinasi run length encoding dan Huffman encoding dan dapat menghasilkan kadar nisbah mampatan 2:1 (50% kadar mampatan daripada jumlah data asal) dan 1.3:1.   Piawaian mampatan V.42bis (oleh CCITT) dapat menghasilkan nisbah mampatan antara 3.5:1 dan 4:1 (4 kali ganda mampatan daripada data asal).   Modem yang menggunakan mampatan dan teknik permodulatan yang baik akan menghasilkan kadar throughput yang sangat tinggi. Contohnya V.32 (kelajuan 14,400 bps) yang menggunakan piawaian mampatan V.42bis (4 kali ganda mampatran) akan menghasilkan throughput sebanyak 57,600 bps.   Ada juga vendor yang mendakwa modemnya sungguh laju sebenarnya dengan mencampurkan kadar mampatannya.   Mampatan pada peringkat fail lebih baik daripada mampatan melalui modem. Menggunakan mampatan oleh modem pada fail yang sudah dimampatkan menghasilkan kadar mampatan yang sangat minima dan mungkin lebih memburukkan keadaan.   Kelajuan yang tinggi tidak bermakna jika menggunakan RS-232 (had lajunya rendah) yang akan menimbulkan 'bottleneck'. Penyelesaian menggunakan cip UART yang lebih laju seperti membeli kad khas atau perkakasan khas untuk menjadi antaramuka modem dengan komputer.

Modem-Modem Khas

Modem pintar:

mempunyai CPU di dalamnya   ada yang berkeupayaan menjadi multiplexer, kawalan keselamatan, peranti pengengkripan atau lain-lain lagi..   piawaiannya kurang.

Short Haul Modem:

Jika hendak dihubungkan antara dua komputer yang jaraknya kurang dari satu batu tetapi lebih panjang daripada 50 kaki (had maksimun null-modem RS-232) kita boleh gunakan modem ini.   menggunakan modem ini kita tidak memerlukan talian telefon (tidak kena cas telefon), menggunakan wayar 'twisted pair' sendiri, biasanya digunakan untuk perhubungan dalam satu bangunan atau dua bangunan yang berdekatan.   harganya lebih murah daripada modem 'dial-up' biasa.   boleh menghantar data pada kelajuan lebihkurang 19,200bps pada jarak 1 batu.

 

Modem tanpa wayar: semakin popular   hantar data melalui udara tanpa perlu wayar.   kadang-kadang dipanggil 'radio frequency modem'.   masih kekurangan piawaian & perlahan tetapi menjanjikan harapan yang cerah.

 

Mesin Faksimili

Mesin faksimili membolehkan penghantaran dokumen dalam bentuk hard copy.   Piawaian untuk mesin fax telah dilakukan oleh CCITT.   Kualiti penghantaran diukur melalui resolusi dalam bilangan baris seinci.   <Picture>Perkembangan mesin faks telah melalui 4 generasi - dipanggil groups 1, 2, 3 dan 4).   Group 1 dan 2 adalah untuk mesin analog yang lama - resolusinya 100 baris seinci - 6 minit semukasurat.   Group 3 untuk mesin analog baru - kebanyakkan pakai group 3 sekarang ini - resolusinya 200 baris seinci - kurang daripada seminit semukasurat - 9600 bps.   Group 4 dihantar secara digital - resolusinya 400 baris seinci - imej lebih baik dan masa penghantaran yang lebih pantas - 64Kbps.   Sekarang ini Fax juga dipasang (implement) pada kad yang diletak pada mikrokomputer.   Memerlukan storan yang besar - biasanya antara 30-120 Kbyte semukasurat. 120 Mbyte boleh menampung lebih kurang 170 mukasurat sahaja.

 

Senibina Dan Protokol

Senibina komunikasi komputer adalah satu pentakrifan terhadap elemen-elemen, fungsi-fungsi setiap elemen dan perhubungan antara elemen yang perlu untuk membolehkan komunikasi berlaku.   Elemen dalam senibina ini selalunya boleh ditukar atau diperbaiki tanpa semestinya perlu ditukar elemen-elemen yang lain.   Contohnya, katakan perhubungan antara dua komputer memerlukan tiga elemen; perisian aplikasi, komputer/antaramuka dan kabel. Anggapkan aplikasi tersebut adalah aplikasi permindahan fail. Jika kabel komunikasi ditukar, tidak semestinya jenis komputer juga ditukar.

Setiap sistem komputer selalunya mempunyai senibina yang tersendiri. Biasanya komponen-komponen itu tidak sama antara satu sama lain. Jika pun sama, mungkin fungsi-fungsinya tidak sama. Ini semua menyukarkan perhubungan antara satu sistem komputer dengan sistem komputer yang lain.   Contoh senibina sistem komputer yang berasas vendor adalah SNA (System Network Architecture) oleh IBM dan DNA (Dec Network Architecture) oleh syarikat Dec.   Ada beberapa senibina yang tidak bersandarkan vendor iaitu seperti OSI (Open System Architecture) yang diperkenalkan oleh ISO (International Standard Organization). Senibina De facto adalah TCP/IP (Transport Communication Protocol / Internet Protocol).

 

Model OSI

OSI membahagikan senibina kepada 7 lapisam (seven layers OSI).   Tujuh lapisan tersebut adalah seperti pada mukasurat berikut.   Setiap lapisan ada fungsi-fungsi yang tersendiri dan selalunya dilaksanakan melalui perisian atau perkakasan.   Satu-satu aplikasi yang ingin berhubung dalam rangkaian memerlukan tujuh lapisam perkhidmatan OSI.

 

Fungsi-Fungsi Lapisan OSI

Lapisan Fizikal

  Bertanggungjawab terhadap penghantaran bit-bit data.   Menakrifkan spesifikasi mekanikal, elektrikal, fungsian dan prosedur penghantaran bit-bit data.   Biasanya dilaksanakan secara perkakasan   Contoh piawaian pada lapisan ini adalah RS-232-C dan RS-449.

Memastikan perhubungan fizikal antara dua peranti komunikasi bebas ralat iaitu seperti pengecaman ralat, pembetulan ralat dan penghantaran semula (menakrifkan algorithma-algorithma kawalan ralat)   Menakrifkan protokol penghantaran data antara dua komputer; membuat definisi permulaan dan akhiran data, menakrifkan penyelesaian jika lebih daripada satu komputer ingin menggunakan media penghantaran dan mengawal aliran data (flow control).   Antara algorithma kawalan ralat adalah seperti CRC, FEC, VRC dll.   Antara protokol kawalan penghantaran data adalah seperti HDLC (High-level Data Link Control), SDLC (Synchoronous Data Link Control) dan BSC (Binary Synchoronous Communications).

 

Lapisan Rangkaian

Mengurus 'routing' (switching dan addressing)   Menentukan jalan yang akan dilalui   Antara kaedah switching yang dilakukan adalah packet switching dan circuit switching   Antara protokol yang popular adalah X.25 dan Frame-Relay.

 

Lapisan Pengangkutan

  Bertanggungjawab memastikan penghantaran data antara omputer sumber dan destinasi (biasa juga dipanggil komunikasi end-to-end or host-to-host).   (Lapisan pautan data mengurus penghantaran data antara dua komputer iaitu mungkin antara komputer perantara).   Lapisan ini mungkin memecahkan data yang hendak dihantar kepada bingkisan-bingkisan (packets) kecil.

 

Lapisan Sesi

Bertanggungjawab untuk establish (connection) dan mengawal dialog antara dua komputer; memulakan, mengekal dan memutuskan perhubungan.   Mengawal mod dialog; half-duplex atau full-duplex.   Mengurus log-in.

 

Lapisan Persembahan

Bertanggungjawab kepada format data (termasuk pertukaran jenis data: ASCII ó EBCDIC).   Mampatan dan pengengkripan

 

Lapisan Aplikasi

Bertanggungjawab menyediakan kemudahan kepada pengguna untuk menggunakan aplikasi dalam rangkaian.   Antara piawai yang ada adalah seperti SMTP dan POP3 (untuk penggunaan mel elektronik), HTTP (untuk WWW), FTP, Telnet dan lain-lain.

 

Setiap lapisan berhubung dengan lapisan sebaya dengannya pada komputer yang satu lagi - perhubungan tersebut adalah perhubungan protokol, kawalan, piawaian atau algorithma.   Setiap lapisan akan menambah beberapa bit kawalan yang bersangkutan dengan fungsi lapisan tersebut.   Apabila sampai ke lapisan fizikal jumlah data yang hendak dihantar menjadi banyak kerana setiap lapisan menambah beberapa bit kawalan.   Lapisan rangkaian akan menambah alamat destinasi kepada data dan mengira alamat komputer seterusnya (intermediate node). Alamat komputer seterusnya disimpan pada dirinya dan diberi kepada lapisan pautan data untuk melalui jalan seterusnya.   Pada komputer perantara, lapisan fizikal akan mengambil bit-bit dari media dan memberikannya kepada lapisan pautan data. Lapisan pautan data memeriksa terlebih dahulu sama ada data tersebut dituju kepadanya atau tidak, jika dituju kepadanya ia akan memeriksa sama ada terdapat ralat atau tidak pada data tersebut.   Jika tiada ralat ia akan menghantar pada lapisan rangkaian, lapisan ini akan memeriksa sama ada data tersebut sudah sampai ke destinasi (akhir). Jika belum ia akan mengira semula jalan seterusnya dan memberi alamat tersebut kepada lapisan pautan data.   Lapisan pautan data akan memberi kepada lapisan fizikal untuk dihantar bit demi bit kepada komputer seterusnya.   Apabila komputer destinasi (akhir) menerima bit-bit pada lapisan fizikal. Lapisan pautan data akan melihat bahawa alamat memang dituju kepadanya dan memeriksa ralat. Jika tiada ralat ia akan memberinya kepada lapisan rangkaian.   Lapisan rangkaian akan menentukan sama ada ianya sudah sampai ke destinasi atau belum. Jika sudah sampai ia akan menghantar kepada lapisan yang lebih atas.   Jika ada ralat - katakan apabila lapisan pautan data komputer perantara memeriksa ralat dan mendapati ada ralat ia akan menghantar semula kepada lapisan fizikal untuk meminta komputer penghantar membuat penghantaran semula.

SYSTEM NETWORK ARCHITECTURE (SNA)

SNA adalah senibina rangkaian IBM yang diperkenalkan pada 1974.   SNA telah direkabentuk dengan baik tetapi ianya agak 'proprietary'.   SNA juga dibahagi kepada tujuh lapisan tetapi jumlah fungsi setiap lapisan tidak sama dengan OSI.   Tujuh lapisan SNA dikenali sebagai berikut:

 

MAN & WAN

 

MAN (Metropolitan Area Network) - LAN yang besar, meliputi satu bandar, menampung aktiviti ekonomi di bahagian bandar. Aktiviti kawasan bandar selalunya memerlukan rangkaian yang laju dan aplikasinya boleh dilakukan dalam 'time-sharing'.

 

WAN (Wide Area Network) - jarak yang jauh meliputi daerah, negeri mahupun negara. Biasanya tidak begitu laju (kos yang sangat tinggi untuk menggunakan perkhidmatan WAN yang berkelajuan tinggi).

  Pembangunan rangkaian biasanya akan menggunakan perkhidmatan yang disediakan oleh pembekal komunikasi data (common carrier). Menggunakan perkhidmatan ‘common carrier’ biasanya kabel disediakan oleh syarikat yang memberi perkhidmatan komunikasi data seperti TELEKOM, PNB, Binariang, CELCOM dan Time Telekom.

Perkhidmatan-perkhidmatan rangkaian komunikasi data yang disediakan oleh pembekal komunikasi data boleh dikategorikan kepada 4 bahagian:

1.         litar dial (dialed circuit) - biasanya menggunakan rangkaian telefon, PSTN (Public Service Telephone Network); banyak noise dan rendah kadar kelajuan penghantarannya. Bayarannya bergantung kepada jangkamasa penggunaan. Penyambungan dengan perkhidmatan ini menggunakan MODEM.

2.         litar tetap (dedicated circuit) - rangkaiannya dibina melalui litar yang disewa khas oleh pembekal komunikasi data. Perhubungannya adalah point-to-point. Cas atau bayarannya bergantung kepada sewa bulanan, ciri-ciri talian yang digunakan (analog, digital atau satelit) dan jumlah ‘bandwidthnya’.

3.         litar suis (switched circuit) - hampir sama dengan dial tetapi lebih khusus untuk penghantaran data. Casnya bergantung kepada masa dan jumlah data.

3.         litar bingkisan suis (packet switched) - hampir sama dengan litar suis cuma cara penghantarannya berbeza. Data yang hendak dihantar, dipecah kepada bingkisan (packet) dan mungkin dihantar melalui saluran dan jalan yang berlainan. Kos biasanya bergantung kepada jumlah bingkisan yang dihantar.

 

Rangkaian Litar Suis

Kelemahan utama sistem dial adalah 'noise' dan kadar penghantaran datanya yang perlahan.   Kelemahan pada litar tetap adalah bayarannya adalah tetap (walaupun pemakaiannya sedikit) dan berbentuk 'point-to-point).   Rangkaian Litar suis memberi alternatif kepada kedua-dua kelemahan di atas. Rangkaian ini memang sesuai untuk hantar data; lebih laju daripada litar dail dan kurang noise. Kadar bayaran dikira hanya bila menggunakan rangkaian dan penyambungan ke mana-mana cawangan hanya melalui nod yang terdekat sahaja.   Walau bagaimanapun 'availability' rangkaian tidak terjamin (sebagaimana litar tetap).   Dalam rangkaian ini, bila komunikasi hendak dilakukan, jalan yang akan dilalui ditentukan terlebih dahulu. Setelah jalan yang bakal dilalui telah ditentukan, maka kesemua data yang hendak dihantar akan melalui jalan yang sama.   Antara jenis rangkaian yang ada dalam kategori ini adalah ISDN (Integrated Services Digital Network), SMDS (Switched Multimegabit Data Service), dan B-ISDN (Broadband - ISDN).   Perkhidmatan rangkaian pensuisan litar yang ditawarkan oleh Telekom dipanggil MAYCIS.

 

Rangkaian Pensuisan Bingkisan

Hampir sama dengan pensuisan litar. Cuma blok data yang hendak dihantar akan dipecahkan kepada bingkisan terlebih dahulu dan setiap bingkisan mungkin melalui jalan yang berbeza.   Terdapat tiga jenis kualiti perkhidmatan utama yang ada iaitu X.25, Frame-Relay dan ATM.   Terdapat dua jenis pensuisan bingkisan iaitu connection oriented dan connectionless.   Connectionless - blok data yang hendak dihantar akan dipecah kepada bingkisan-bingkisan kecil dan setiap bingkisan akan melalui jalan berasingan untuk sampai ke destinasi.   Connection oriented - blok data yang hendak dihantar akan dipecah kepada bingkisan-bingkisan kecil dan semua bingkisan akan melalui jalan yang sama untuk sampai ke destinasi.   X.25 adalah satu piawaian yang sangat popular untuk rangkaian jenis ini. Walaubagaimanapun kelemahan utamanya adalah ia akan memeriksa ralat pada setiap nod yang dilaluinya. Ini memberi implikasi kepada lambatan (delay) penghantaran data (tidak begitu sesuai untuk era data multimedia). Lagipun kebanyakkan rangkaian hari ini sudah dibina menggunakan kabel gentian optik yang tidak mudah menyebabkan ralat pada penghantaran data.   X.25 juga menggunakan saiz bingkisan yang besar dan berbeza antara satu sama lain. Aspek ini juga menyebabkan lambatan pada nod pensuisan (switching node).   Frame-Relay adalah satu piawaian yang mula popular di Malaysia. Tidak sebagaimana X.25, Frame-Relay hanya memeriksa ralat apabila sampai ke destinasi.   Walau bagaimanapun saiz bingkisan Frame-Relay juga tidak sama antara satu sama lain.   Teknologi ATM dapat mengatasi masalah di atas. Pertama saiz bingkisannya (dipanggil cell) adalah sama dan kecil. Ini dapat meminimakan lambatan pada nod pensuisan. ATM juga mempunyai keupayaan untuk menghantar data (cell) melalui laluan yang sama. Jadi ianya amat sesuai untuk data multimedia (yang lebih mengutamakan data yang cepat daripada ralat penghantaran data).   Perkhidmatan pensuisan bingkisan di Telekom dipanggil MAYPAC.

 

Piawaian MAN

Tiga piawaian (sistem pendawaian dan kaedah capaian) yang diguna dalam MAN (sebahagian daripadanya telah dikembangkan kepada WAN):

FDDI (Fiber Distributed Data Interface): beroperasi pada kelajuan 100 Mbps, jarak maksima 200 km & tidak begitu sesuai untuk penghantaran suara.   DQDB (Dual Queue Dual Bus): telah diterima oleh IEEE 802.6 untuk MAN. Kelajuan sehingga 155 Mbps.   SMDS (Switched Multimegabit Data Service) - telah dibangun oleh syarikat pembekal telefon untuk diguna dalam MAN dan WAN. Kelajuan awal adalah dari 1.54 Mbps (T1) sehingga 45 Mbps (T3). SMDS bakal memberi rangkaian berasaskan bingkisan suis dengan kelajuan tinggi dan boleh dipercayai.

Pengurusan Rangkaian (Network Management)

Pengurusan Rangkaian adalah network monitoring, network control, network troubleshooting and/or network statistical reporting. Tugas utama pentadbir rangkaian adalah mengawas-selia rangkaian; adakah rangkaian tidak dapat digunakan sepenuhnya, adakah terdapat kadar ralat yang tinggi pada segmen tertentu dan lain-lain.

Fungsi kawalan rangkaian (network control) pula adalah untuk mengaktif atau mematikan mana-mana komponen rangkaian.

Fungsi network troubleshooting pula untuk mencari sebab sebenar rangkaian tidak berfungsi dengan baik.

 

Manakala fungsi lapuran statistik adalah untuk menentukan bahagian mana telah digunakan sepenuhnya (fully utilized) dan berapa banyak mana-mana komponen rangkaian itu digunakan.

 

Paras Perkhidmatan

Kriteria yang digunakan untuk menenrukan paras perkhidmatan rangkaian boleh dibahagikan seperti berikut:

 

Availability:

Availability diukur terhadap jumlah masa rangkaian baik terhadap jumlah keseluruhan masa. Masa rangkaian baik dipanggil uptime dan masa rangkaian komputer tidak baik dipanggil downtime. Jika masa rangkaian komputer baik adalah 99 jam dan masa rangkaian komputer tidak baik 1 jam, maka availability adalah 99%.

Formula availability:

Availability (%) = uptime/(uptime+downtime) x 100%

= MTBF/(MTBF+MTTR) x 100%

MTBF - Mean Time Between Failures - purata masa kegagalan rangkaian - uptime

MTTR - Mean Time To Repair - purata masa yang digunakan untuk membuat diagnosa dan memulihkan kerosakkan rangkaian - downtime.

 

Reliability:

Paras ini diukur untuk mengetahui setakat mana penghantaran data tidak berlaku ralat.

Ada dua formula yang selalu digunakan iaitu BERT (Bit Error Rate Test) dan BLERT (Block Error Rate Test).

 

Formula reliability:

BERT = jumlah bilangan bit ralat/jumlah keseluruhan bit yang diterima

BLERT = jumlah blok yang ada ralat/ jumlah keseluruhan blok yang diterima

Contoh jika 1000 bit yang dihantar dan terdapat dua bit yang rosak maka paras reliability (diukur menggunakan BERT) adalah 0.2%.

Ukuran menggunakan BLERT lebih sesuai digunakan pada protokol pautan data, kerana jika ada bit yang rosak pada satu blok keseluruhan blok perlu dihantar semula (walaupun satu bit data sahaja yang rosak dari blok tersebut).

 

Response Time:

Mengukur masa yang diambil bermula dari data bergerak dari komputer penghantar, proses yang berlaku di host dan masa yang diambil untuk kembali semula kepada penghantar.

 

Formula Response Time:

Response Time = masa pergerakkan dari terminal ke host + m

 

MENINGKATKAN KECEKAPAN KOMUNIKASI DATA

Komunikasi data yang cekap akan meningkatkan prestasi dan mengurangkan kos.   Kecekapan ini dilakukan dengan menggunakan alat tertentu atau teknik-teknik tertentu seperti alat yang membolehkan perkongsian litar, mengagihkan kerja-kerja komunikasi kepada alat tambahan dan sebagainya.   Terdapat beberapa peranti komunikasi yang dapat meningkatkan kecekapan seperti:

FEP (Front End Processor) - mengurangkan bebanan host mengawal komunikasi   Multiplexer - membenarkan beberapa channel perlahan menggunakan hanya satu media yang laju.   Protocol converters - menghubungkan rangkaian-rangkaian yang menggunakan protokol yang berbeza   Line splitter - satu peranti yang membenarkan banyak terminal berkongsi satu port FEP.

 

Front End Processor

Host adalah satu mesin yang sangat laju dan sesuai untuk digunakan untuk buat pengiraan dengan cepat, menyimpan dan mendapatkan data dari pangkalan data dengan cekap, dan tidak sesuai untuk mengawal terminal yang perlahan (akan menyebabkan host tidak menggunakan sepenuh prestasinya - analogi pemikir yang ulung terpaksa mengajar beberapa kelas pelajar-pelajar sekolah, sedangkan tugas tersebut boleh diberi oleh guru-guru khas dan interaksi hanya dijalankan jika ada perkara yang sukar untuk dijawap oleh guru-guru tersebut. Adalah lebih baik pemikir tersebut mengajar profesor-profesor sahaja).

 

FEP biasanya mempunyai buffer untuk mengawal terminal yang perlahan.   Terdapat dua jenis FEP:

 

perkakasan khas yang tidak boleh diprogramkan dan ii.komputer mini atau mikro yang menggunakan perisian khas untuk bertindak sebagai FEP.

Antara bentuk kawalan yang dilakukan oleh FEP adalah seperti kawalan capaian terhadap litar (seperti polling dan selecting), pengformatan mesej dan menghuraian bingkai, pengawalan ralat, log (historical logging atau statistical logging) dan lain-lain. Ada juga FEP yang bertindak sebagai protocol converter (siri dan selari, asnchoronous dan synchoronous, ASCII dan EBCDIC, dll.) dan pensuisan mesej (menghala mesej ke tempat lain jika ia tidak ditujukan kepada host yang berdekatan dengannya.   Banyak juga FEP aru yang boleh memproses sebahagian mesej - memproses mesej dari terminal dan melakukan tindakan jika tidak perlu melibatkan host.   Peranti pengkongsian port adalah satu peranti yang bertindak sebagai concentrator (kadang-kadang peranti ini dipanggil concentrator) kepada beberapa terminal untuk dihubungkan kepada satu port pada FEP. Contohnya bila port FEP boleh menyokong kelajuan sehingga 9600 bps dan 4 terminal hanya selaju 2400 bps maka mereka gunakan concentrator untuk berkongsi port FEP. Peranti ini berguna bila port FEP tidak mencukupi dan terminal begitu perlahan berbanding port FEP.   FEP mestilah mempunyai kepintaran khas untuk membolehkan banyak terminal menggunakan satu port sahaja.

 

Channel Extender adalah FEP yang berkos rendah dan kurang fungsi. Ia boleh digunakan untuk menyambung secara terus pemacu pita, pencetak berkelajuan tinggi, komputer mikro atau komputer mini.   Line Splitter - adalah hampir sama dengan peranti pengkongsian port, kecuali ianya berada pada jarak yang jauh dari FEP (dekat dengan lokasi terminal-terminal).   (Remote) Intelligent Controller adalah hampir sama dengan line splitter. Ia juga boleh melakukan sebahagian daripada tugas FEP.

 

Kebaikannya kerana hanya berkongsi satu modem - menggunakan satu litar sahaja.

 

Multiplexer

Adalah satu peranti untuk membolehkan beberapa channel melalui satu media secara transparent kepada host atau terminal.

 

Komunikasi data tanpa multiplexer

Multiplexing adalah satu kaedah untuk membenarkan beberapa saluran data digunakan dalam gandaan 4, 8, 16 atau 32 serentak.

 

Komunikasi Data Dengan Multiplexer

Multiplexer diperlukan dalam dua set - satu di setiap hujung media berkelajuan tinggi.   Kaedah pemultipleksan boleh dibahagikan kepada tiga kategori - FDM (Frequency Division Multiplexing), TDM - (Time Division Multiplexing) dan STDM (statistical Time Division Multiplexing).

 

FDM - Frequency Division Multiplexing

Berkongsi talian dengan membahagikan bandwidth talian yang tinggi kepada beberapa frekuensi (setiap channel akan menggunakan frekuensi yang berlainan).   Contoh kaedah pemultipleksan ini dapat dilihat pada kabel koaxial TV - beberapa channel TV berkongsi kabel koaxial dan kita hanya perlu tune untuk mendapat frekuensi channel yang dikehendaki.   Menggunakan teknik FDM, kita tidak perlu MODEM kerana multiplexer juga bertindak sebagai modem (membuat permodulatan terhadap data digital).   Keburukan Modem disekalikan dengan multiplexer adalah susah hendak upgrade komponen yang maju dengan cepat (seperti teknik permodulatan modem yang begitu cepat meningkat).   Jika ada channel (terminal) yang tidak hantar data, frekuensi yang dikhaskan untuk membawa data pada channel tersebut akan tidak digunakan dan ini merugikan.   Agak mahal dari segi perlaksanaannya (terutama berbanding dengan TDM) kerana setiap channel perlu disediakan frekuensi untuknya.   Kelemahan lain adalah kerana bandwidth litar yang dikongsi tidak dapat digunakan sepenuhnya, kerana sebahagian daripada frekuensi terpaksa digunakan untuk memisahkan antara frekuensi channel-channel yang ada. Frekuensi pemisah ini dipanggil guardband.

 

TDM - Time Division Multiplexing

Terminal/channel berkongsi litar yang laju dengan memperuntukkan setiap channel sejumlah masa tertentu secara bergilir-gilir (round-robin time-slicing).   Biasanya masa itu cukup untuk hantar satu bit (kadang-kadang dipanggil bit interleaving) dari setiap channel secara bergilir-gilir atau cukup untuk hantar satu aksara (kadang-kadang dipanggil character interleaving atau byte interleaving).   Menggunakan kaedah character interleaving, multiplexer akan mengambil satu aksara (jujukan bitnya) dari setiap channel secara bergilir-gilir dan meletakkan pada litar yang dikongsi sehingga sampai ke multiplexer sebelah sana untuk dipisahkan semula melalui port masing-masing.   Menggunakan kaedah bit interleaving, multiplexer akan mengambil satu bit dari setiap channel secara bergilir-gilir dan meletakkan pada litar yang dikongsi sehingga sampai ke multiplexer sebelah sana untuk dipisahkan semula melalui port masing-masing.   Jika ada channel yang tiada data untuk dihantar, TDM tetap menggunakan masa untuk channel yang berkenaan (tidak ada data yang dihantar), ini merugikan penggunaan litar secara maksimun.   Kelebihanya adalah kerana teknik ini tidak memerlukan guardband jadi bandwidth dapat digunakan sepenuhnya dan perlaksanaan teknik ini tidak sekompleks teknik FDM.

STDM - Statistical Time Division Multiplexing

Secara amnya, tidak semua terminal ada data yang hendak dihantar sepanjang masa. Jika hanya separuh daripada terminal yang menghantar data atau ada data untuk dihantar serentak maka teknik TDM masih banyak pembaziran.   STDM cuba memperbaiki kelemahan tersebut iaitu dengan memberi masa penghantaran data pada terminal/channel yang ada data sahaja.   Dengan teknik ini 8 terminal yang kelajuan 2400 bps tidak semestinya memerlukan litar yang dikongsi berkelajuan sehingga 19200 bps (2400 x 8) - mungkin hanya memerlukan kelajuan litar dikongsi sebanyak 9600 bps atau 14400 bps sahaja (kerana tidak semua litar akan digunakan serentak).   Pemecahan balik (penghuraian semula jujukan data dalam litar dikongsi) kepada port-port channel yang sepatutnya dapat dilakukan dengan menggunakan alamat channel data sumber - maknanya multiplexer tidak hanya ambil data dari channel dan memasukkan terus ke litar tetapi meletakkan sekali alamat channel destinasi bersama data yang dihantar).   Jika banyak channel yang hendak hantar data serentak (sedangkan litar yang dikongsi tidak dapat menampung kelajuan jumlah kelajuan chanel tersebut) maka kawalan penghantaran perlu dilakukan seperti menyimpannya terlebih dahulu ke dalam buffer multiplexer atau memberhentikan/menahan mana-mana terminal dari menghantar data sehingga ada slot untuk terminal tersebut.

 

Inverse Multiplexer

Jika kelajuan penghantaran data lebih diutamakan daripada kos penghantaran data, maka litar yang laju lebih diperlukan.   Contohnya jika kelajuan modem yang ada adalah 9600 bps, sedangkan kelajuan yang diperlukan sekurang-kurangnya 19200 bps, maka kita perlukan inverse multiplexer.   Inverse multiplexer dapat mengabungkan lebih daripada satu litar yang kelajuannya tidak mencukupi untuk menjadikan cukup laju sebagaimana yang dikehendaki.

 

Peranti Pemampatan Data

Mampatan ke atas data akan menjadikan jumlah data tersebut kecil. Jika mampatan berjaya dikecilkan separuh, maka throughput akan meningkat sekali ganda - kelajuan penghantaran secar tidak langsung bertambah sekali ganda (dengan menggunakan peranti mampatan data kita dapat menggunakan litar yang berkelajuan lebih rendah).   Fungsi mampatan juga boleh diletakkan ke dalam multiplexer.   Peranti ini mungkin akan menggantikan frasa atau data yang panjang dengan satu data khas yang pendek. Contohnya jika dalam data ada banyak perkataan ‘WALAU BAGAIMANA PUN’, peranti ini mungkin hanya menghantar ‘WBP’.

Teknik Mampatan Huffman

Menggunakan perwakilan jujukan bit yang lebih pendek daripada ASCII dan EBCDIC.   Rentetan aksara yang hendak dihantar dianalisa, dan kekerapan setiap aksara ditentukan.   Aksara yang dihantar dikodkan semula, dengan bilangan bit yang berbeza , berdasarkan kepada kekekerapan aksara itu digunakan.

Contoh : Rentetan aksara yang hendak dihantar AAAABBCD. Bilangan aksara = 8

 

Konfigurasi Multidrop

Merujuk kepada konfigurasi yang berkongsi litar penghantaran   Contoh konfigurasi ini adalah konfigurasi yang menggunakan multiplexer   <Picture>Dalam konfigurasi ini, setiap terminal tidak terus disambungkan kepada FEP, sebaliknya hanya satu litar digunakan dan terminal disambung kepadanya.