PERBEDAAN HUB DAN SWITCH DITINJAU SECARA KONSEPTUAL

Jaringan komputer berkembang dengan sangat cepat. Salah satu pemicunya adalah kebutuhan untuk berbagi pakai alat (device) maupun data baik pada lokasi yang sama ataupun lokasi yang berbeda. Jaringan komputer yang berada pada lokasi yang sama dengan jarak yang tidak jauh disebut dengan jaringan komputer local (LAN). Topologi yang biasa digunakan pada jaringan lokal ini adalah topologi star seperti pada gambar 1. Ini berarti dibutuhkan satu alat tambahan yang disebut dengan hub atau switch (Lammle, 2004).

Gambar 1. Topologi star.

Saat ini hub sudah banyak ditinggalkan dan diganti dengan switch. Alasan penggantian ini biasanya adalah karena hub mempunyai kecepatan transfer data yang lebih lambat daripada switch. Hub dan switch mempunyai kecepatan transfer data sampai dengan 100 Mbps bahkan switch sudah dikembangkan sampai kecepatan 1 Gbps. Penulis mencoba mengukur kecepatan transfer data antara hub dan switch dengan melakukan suatu percobaan kecil. Percobaan ini menggunakan satu notebook dengan sistem operasi Windows XP, satu server ftp dengan sistem operasi FreeBSD, hub 10/100, dan switch 10/100. Hub dan switch ini mempunyai kecepatan transfer data yang sama, yaitu 10/100 Mbps yang akan dipasang bergantian pada topologi yang digunakan, yaitu topologi star. Gambaran topologi percobaan ini adalah sebagai berikut:

Gambar 2.a. Percobaan dengan switch.

Gambar 2.b. Percobaan dengan switch.

Percobaan ini meng-upload suatu file movie sebesar 66.540 KB (66 MB) dari notebook ke server ftp menggunakan software cuteFTP. Hasil yang diperoleh adalah sebagai berikut:

	Hub	Switch
Lama inisialisasi cuteFTP dari notebook ke server ftp	15 detik	10 detik
Lama transfer dari notebook ke server ftp	8 detik	6 detik
Kecepatan rata-rata transfer	827 byte/s	11.356.226 byte/s

Tabel hasil percobaan di atas memberikan gambaran yang lebih jelas tentang perbedaan hub dengan switch dalam hal kecepatan transfer data maupun kecepatan inisialisasi. Orang awam akan membedakan hub dengan switch hanya dari kecepatan transfer data saja tanpa mengetahui penyebabnya. Secara teknis perbedaan ini tidak bermasalah karena secara fisik bentuk hub dan switch sangat mirip bahkan seringkali sulit dibedakan. Orang awam hanya tinggal mengganti hub dengan switch saja untuk meningkatkan kinerja jaringannya. Tetapi secara konseptual ada banyak hal yang harus dimengerti mengapa kedua perangkat tersebut berbeda kecepatan transfer datanya. Tulisan ini akan mengkaji perbedaan hub dan switch secara konseptual.

Repeater dan Hub.

Repeater merupakan perangkat jaringan yang akan mengulang-ulang (repeat) sinyal yang berupa paket data dari satu port ke port yang lain yang saling terhubung (Berg,1998). Repeater tidak menyaring atau menerjemahkan sesuatu, hanya mengulang (me-generate kembali) sinyal ke semua arah. Repeater beroperasi di layer Physical (layer 1) karena tidak membutuhkan informasi dari layer di atasnya untuk me-generate kembali suatu sinyal. Fungsi utama Repeater hanya sebagai penguat sinyal saja, yaitu untuk mengatasi batasan jarak dari media transmisi yang digunakan.

Hub sebenarnya merupakan repeater dengan banyak port sehingga apa yang dialami oleh repeater juga dialami oleh hub (Mansfield, 2003).

Hub/Repeater mempunyai kelemahan yaitu akan terus mengulang-ulang sinyal yang berupa paket data ke semua arah (jalur yang ada) walaupun sebenarnya paket data tersebut sudah diterima oleh komputer tujuan, seperti pada gambar 3 (Mansfield, 2003). Hal ini akan menyebabkan frekwensi collision lebih sering terjadi.

Gambar . Pengiriman data melalui hub

Misalnya ketika ada pengiriman paket data dari port A ke port B dan pada saat yang sama ada pengiriman paket data dari port C ke port D, maka akan terjadi tabrakan (collision) karena menggunakan jalur yang sama (jalur broadcast yang sama) sehingga paket data akan menjadi rusak yang mengakibatkan pengiriman ulang paket data. Jika hal ini sering terjadi maka collison yang terjadi dapat mengganggu aktifitas pengiriman paket data yang baru maupun ulangan.

Hal ini mengakibatkan penurunan kecepatan transfer data. Oleh karena itu secara fisik, hub mempunyai lampu led yang mengindikasikan terjadi collision. Ketika paket data dikirimkan melalui salah satu port pada hub, maka pengiriman paket data tersebut akan terlihat dan terkirim ke setiap port lainnya sehingga bandwidth pada hub menjadi terbagi ke seluruh port yang ada. Semakin banyak port yang tersedia pada hub, maka bandwidth yang tersedia menjadi semakin kecil untuk setiap port. Mansfield (2003) menggambarkannya sebagai berikut:

Gambar . Gambaran jalur transfer data di hub.

Bridge dan Switch.

Bridge mengirimkan paket data berdasarkan MAC address pada NIC (Network Interface Card) masing-masing komputer sehingga bridge mengetahui komputer mana yang menjadi tujuan. Bridge bekerja pada layer DataLink (layer 2) di model OSI (Lammle, 2004). Switch sebenarnya merupakan bridge yang mempunyai lebih banyak port sehingga apa yang dialami oleh bridge juga dialami oleh switch (Mansfield, 2003).

Switch/Bridge akan mengirimkan paket data ke alamat tujuan secara pasti karena memiliki informasi alamat tujuannya, yaitu MAC address sehingga jika ada collision yang terjadi merupakan collision pada port-port yang sedang saling berkirim paket data. Misalnya ketika ada pengiriman paket data dari port A ke port B dan pada saat yang sama ada pengiriman paket data dari port C ke port D, maka tidak akan terjadi tabrakan (collision) karena alamat yang dituju berbeda dan tidak menggunakan jalur yang sama (Mansfield, 2003). Semakin banyak port yang tersedia pada switch, tidak akan mempengaruhi bandwidth yang tersedia untuk setiap port.

Ketika paket data dikirimkan melalui salah satu port pada switch, maka pengiriman paket data tersebut tidak akan terlihat dan tidak terkirim ke setiap port lainnya sehingga masing-masing port mempunyai bandwidth yang penuh. Mansfield (2003) menggambarkannya sebagai berikut:

Gambar . Gambaran jalur transfer data di switch.

Dengan kata lain pengiriman data dari port A ke port B hanya akan terlihat oleh kedua port tersebut, hal ini digambarkan sebagai berikut (Mansfield, 2003) :

Gambar . Pengiriman data melalui switch.

FUNGSI HUB DAN SWITCH HUB

Dalam Jaringan komputer kita perlu hub yang berfungsi untuk menggabungkan beberapa komputer menjadi satu buah kelompok jaringan. Mungkin bila kita hanya akan menghubungkan dua buah PC kita hanya akan memerlukan Kabel UTP dengan Crimping dengan metode cross cable. Tapi bagaimana halnya dengan 10 PC ? atau 20 PC ? disinilah fungsi hub bekerja dimana komputer2 tersebut akan dihubungkin dengan UTP Straight Cable yang dicolokkan ke port2 yang ada di hub dan diset dengan IP dengan alamat jaringan yang sama, maka kita akan berada di dalam jaringan komputer yang terdiri lebih dari 2 buah PC.

Sekarang ini banyak orang menilai hub sudah cukup untuk mengatasi problema seperti itu, tetapi dilihat dari sisi lain ternyata hub memiliki sedikit kejelekan  dimana dia akan membroadcast semua paket yang akan dikirim ke salah satu IP Tujuan. Hal ini mungkin tidak akan terasa bila kita hanya memiliki 10 buah PC yang terkoneksi dalam satu jaringan. Tetapi bagaimana dengan ratusan ? atau bahkan mungkin ribuan? disinilah fungsi switch sebenarnya bekerja.Di bidang jaringan komputer seringkali kita mendengar kata hub dan switch, bentuknya mirip dan fungsinya dasarnya juga sama yaitu untuk transfer data dari dan ke komputer-komputer dalam suatu jaringan. Beberapa waktu yang lalu penulis mendapati pertanyaan sederhana mengenai perbedaan antara hub dan switch dari beberapa rekan penulis. Melalui artikel kali ini penulis akan bahas secara singkat mengenai perbedaannya. Dari tampak luar, sebuah hub atau switch terlihat sama, keduanya memiliki jack RJ-45 untuk berhubungan dengan suatu device. Sebelum berbicara mengenai mengenai perbedaan antara keduanya maka ada baiknya kita lihat sejenak mengenai keterbatasan suatu (non switched) ethernet, yaitu hanya satu device yang dapat mentransmit data ke suatu segment pada suatu waktu tertentu. Jika lebih dari satu device berusaha mentransmit data pada waktu yang bersamaan maka akan terjadilah collision. Setelah collision terjadi maka setiap device tadi harus melakukan proses pengiriman data kembali (re-transmit). Dapat dibayangkan jika jumlah segment dalam jaringan semakin bertambah maka otomatis kemungkinan akan terjadinya collision akan semakin besar, dan karena akibat collision ini semua device akan melakukan proses re-transmit maka otomatis traffic jaringan akan menjadi relatif lebih lambat. Sebelum ditemukannya teknologi switch, suatu jaringan dapat dibagi-bagi ke dalam beberapa segment dengan suatu device yang dinamakan bridge. Bridge memiliki dua buah port ethernet. Jika ada traffic ke dalam jaringan maka secara otomatis bridge akan mengamati device-device yang terlibat di dalamnya dari kedua sisi (melihat berdasarkan MAC address-nya). Bridge kemudian akan mampu membuat keputusan untuk mem-forward atau tidak mem-forward setiap paket data menuju ke device tujuan.

Hub

Sama seperti switch, tetapi perbedaannya adalah hub tidak memiliki faslitas routing. Sehingga semua informasi yang datang akan dikirimkan ke semua komputer (broadcast).

Hub adalah istilah umum yang digunakan untuk menerangkan sebuah central connection point untuk komputer pada network. Fungsi dasar
yang dilakukan oleh hub adalah menerima sinyal dari satu komputer dan
mentransmisikannya ke computer yang lain.sebuah Hub bisa active atau
passive. Active hub bertindak sebagai repeater: ia meregenerasi dan
mengirimkan sinyal yang diperkuat. Passive hub hanya bertindak sebagai
kotak sambungan; ia membagi/memisahkan sinyal yang masuk untuk ditransmisikan ke seluruh network.Hub adalah central untuk topologi star
dan mengijinkan komputer untuk ditambahkan atau dipindahkan pada
network dengan relatif mudah.Kapabilitas yang disediakan hub.

Fungsi tambahan selain sebagai central connection point, hub menyediakan kemampuan berikut :

• Memfasilitasikan penambahan penghilangan atau penambahan workstation
• Menambah jarak network ( fungsi sebagai repeater )
• Menyediakan fleksibilitas dengan mensupport interface yang berbeda ( Ethernet, Toket ring, FDDI )
• Menawarkan featur yang fault tolerance ( Isolasi Kerusakan )
• Memberikan menegement yang tersentralisasi ( koleksi informasi, diagnostic)

Kekurangannya, hub cukup mahal, membutuhkan kabel tersendiri untuk
berjalan, dan akan mematikan seluruh network jika ia tidak berfungsi.

Cara kerja Hub

Pada dasarnya adalah sebuah pemisah sinyal (signal splitter). Ia
mengambil bit-bit yang datang dari satu port dan mengirimkan copynya
ke tiap-tiap port yang lain. Setiap host yang tersambung ke hub akan
melihat paket ini tapi hanya host yang ditujukan saja yang akan
memprosesnya. Ini dapat menyebabkan masalah network traffic karena
paket yang ditujukan ke satu host sebenarnya dikirimkan ke semua host
(meskipun ia hanya diproses oleh salah satu yang ditujukannya saja).

Switch

Biasanya switch banyak digunakan untuk jaringan LAN token star.
Dan switch ini digunakan sebagai repeater/penguat. Berfungsi untuk menghubungkan kabel-kabel UTP ( Kategori 5/5e ) komputer yang satu dengan komputer yang lain. Dalam switch biasanya terdapat routing, routing sendiri berfungsi untuk batu loncat untuk melakukan koneksi dengan komputer lain dalam LAN.

Switch adalah hub pintar yang mempunyai kemampuan untuk menentukan tujuan MAC address dari packet. Daripada melewatkan packet
ke semua port, switch meneruskannya ke port dimana ia dialamatkan. Jadi
switch dapat secara drastic mengurangi traffic network.

Switch memelihara daftar MAC address yang dihubungkan ke port-portnya yang ia gunakan untuk menentukan kemana harus mengirimkan
paketnya. Karena ia beroperasi pada MAC address bukan pada IP address,
switch secara umum lebih cepat daripada sebuah router.

Gambarannya adalah seperti ini :

Kenapa Switch Lebih Baik?
Di dalam hub tidak ada proses apa-apa dalam menangani traffic jaringan. Hub hanya mengulang sinyal yang masuk ke seluruh port yang ada pada hub tersebut. Ini akan sangat berbeda dengan switch, di dalam switch setiap port berfungsi juga sebagai suatu bridge. Jika suatu port terhubung dengan suatu device maka secara prinsipal setiap device akan bersifat independen terhadap device lainnya. Perbedaan lainnya lagi adalah bahwa 10/100 ethernet hub hanya bekerja secara half-duplex, ini artinya adalah sebuah device hanya dapat mengirim atau menerima data pada suatu waktu tertentu. Switch mampu bekerja secara full-duplex yang artinya mampu menerima dan mengirimkan data pada saat yang bersamaan.

Sebagai contoh misalnya ada suatu switch yang pada port-nya terpasang beberapa device berikut ini:

- Computer 1
- Computer 2
- Computer 3
- Printer
- File Server
- Uplink ke internet

Perbedaan lainnya lagi adalah bahwa 10/100 ethernet hub hanya bekerja secara half-duplex, ini artinya adalah sebuah device hanya dapat mengirim atau menerima data pada suatu waktu tertentu. Switch mampu bekerja secara full-duplex yang artinya mampu menerima dan mengirimkan data pada saat yang bersamaan.

Pada kasus ini, Computer 1 dapat melakukan proses print (cetak) dokumen, sementara itu Computer 2 bisa mengakses file server, dan sementara itu pula Computer 3 dapat melakukan akses ke Internet. Ini semua bisa dilakukan karena switch dapat secara pintar melakukan forward traffic paket data khusus hanya kepada device-device yang terlibat saja. Ini juga yang disebut dengan hubungan antar device yang simultan dan bersifat independen. Jadi kesimpulannya di dalam switch terdapat suatu mekanisme filtering dan forwarding terhadap traffic jaringan yang melewatinya.