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