Komputer dan NIC, Perangkat Jaringan

KOMPUTER

Pengertian komputer

Seperti yang telah kita ketahui bahwa kata komputer berasal dari kata compute yang berarti menghitung. Dalam Wikipedia ditulis bahwa pada awalnya, kata computer digunakan untuk menggambarkan orang yang pekerjaannya melakukan perhitungan dengan atau tanpa alat bantu, namun arti kata ini kemudian dipindahkan kepada mesin itu sendiri. Menurut Banhart Concise Dictionary of Etymology, kata tersebut digunakan dalam bahasa Inggris pada tahun 1646 sebagai kata untuk “orang yang menghitung”, kemudian menjelang 1897, kata tersebut juga digunakan sebagai “alat hitung mekanis”. Selama perang dunia II, kata tersebut merujuk pada para pekerja wanita AS dan Inggris yang pekerjaannya menghitung jalan artileri perang dengan mesin hitung.

Nama komputer ini sendiri mungkin tidak begitu cocok dengan kegunaannya. Sebagai pioneer dari komputer, John Von Neumann pernah mengatakan “the device should not be called a computer, but rather the ‘all-purpose machine’. It is not, after all, just a machine for doing calculations. The most striking thing about it is that it can be put to any number of uses.” (alat ini seharusnya tidak disebut komputer, melainkan “mesin serba guna”. Ia tidak hanya sebuah mesin untuk melakukan perhitungan. Hal yang utama darinya adalah bahwa ia dapat digunakan untuk berbagai macam kegunaan).

Menurut kamus Oxford halaman 264, pengertian komputer adalah sebagai berikut.

“com-puter: (noun) an electronic machine that can store, organize and find information, do calculations and control other machines”

“komputer: (kb) sebuah mesin elektronik yang dapat menyimpan, mengorganisir, dan menemukan informasi, melakukan kalkulasi dan mengontrol mesin lainnya.”

Umumnya, komputer terdiri dari tiga komponen utama, yaitu input, proses, dan output. Jika dilihat, cara kerja komputer dibuat sedemikian mungkin sehingga dapat meniru prinsip kerja dari manusia. Data diinputkan ke dalam komputer melalui input device yang kemudian diproses sehingga dapat menghasilkan output (hasil) yang diinginkan.

Jenis komputer

PC (personal computer)

Komputer pribadi (PC) adalah sebuah komputer yang dirancang untuk penggunaan umum oleh satu orang. PC pertama kali dikenal sebagai mikrokomputer karena PC adalah komputer yang lengkap tapi dibangun pada skala yang lebih kecil.

Desktop

Komputer Desktop adalah sebuah PC yang tidak dirancang untuk mudah dibawa (portabilitas). Tujuannya jelas agar anda mengatur (set) komputer di lokasi permanen. Desktop lebih baik dari PC dalam hal "power" dan penyimpanan (storage).

Laptop

Laptop sering juga disebut notebook adalah komputer portabel yang mengintegrasikan layar, keyboard, perangkat penunjuk (mouse,trackball), prosesor, memori dan hard drive yang semua daya-nya disuplai dari baterai.

PDA

Personal Digital Assistant (PDA) komputer ter-integrasi yang sering menggunakan flash memory daripada hard drive sebagai media penyimpanannya. Komputer ini biasanya tidak memiliki keyboard, tetapi menggunakan teknologi layar sentuh (touch screen) untuk masukan (input) pengguna. Versi komputer jenis ini yang sedikit lebih besar dan lebih berat adalah Handheld Computer (komputer genggam).

Workstation

Workstation sebenarnya adalah sebuah komputer desktop yang memiliki prosesor yang lebih kuat, memori tambahan dan peningkatan kapabilitas.

Server

Sebuah komputer yang dirancang dan telah dioptimalkan khusus untuk menyediakan layanan (service) untuk komputer lain. 

Mainframe

Pada era awal berkembangnya teknologi komputasi, komputer mainframe berukuran sangat besar bahkan dapat mengisi seluruh ruangan. Sekarang Mainframe tidak sebesar dulu (contoh berat minimum mainframe jenis IBM System z10 Enterprise adalah 1,25 Ton dan berat maksimum 2,3 Ton !!) dan masih digunakan oleh perusahaan-perusahaan besar untuk pengolahan jutaan transaksi/lintas data setiap harinya.

Mini Computer

Istilah Minicomputer sudah jarang digunakan, sekarang biasa disebut dengan Mid-Range Server. Kekuatan dari komputer jenis ini masih di bawah Mainframe.

Super Computer

Jenis komputer ini biasanya menghabiskan biaya yang sangat mahal. Pada sebagian besar jenis dari komputer ini, super komputer terdiri dari gabungan beberapa komputer yang mempunyai kinerja tinggi yang bekerja secara paralel sebagai sebuah sistem tunggal. Superkomputer yang paling terkenal saat ini adalah Superkomputer Cray.

Wearable Computer

Tren terbaru di bidang komputer adalah jenis komputer yang dapat dipakai. Pada dasarnya, aplikasi komputer umum seperti e-mail, database, multimedia, kalender, scheduler dll dan diintegrasikan ke dalam sebuah alat seperti jam tangan, kacamata, ponsel, dsb.

Komponen hardware komputer dikelompokkan berdasarkan fungsinya

1.      Perangkat Input

Adalah perangkat-perangkat keras komputer yang berfungsi untuk memasukkan data ke dalam memori komputer, seperti keyboard, mouse, joystick dan lain-lain.

2.      Perangkat proses

Perangkat proses terdiri dari processor, prosesor adalah perangkat utama komputer yang mengelola seluruh aktifitas komputer itu sendiri. Prosesor terdiri dari dua bagian utama,  yaitu ; 

a)      Control  Unit (CU), merupakan komponen utama prosesor yang mengontrol semua  perangkat yang terpasang pada komputer, mulai dari input device sampai output device.

b)      Arithmetic Logic Unit (ALU), merupakan bagian dari prosesor yang khusus mengolah data aritmatika (menambah, mengurang dll) serta data logika (perbandingan)

3.      Perangkat output

Adalah perangkat komputer yang berguna untuk menghasilkan keluaran, apakah itu ke kertas (hardcopy), ke layar monitor (softcopy) atau keluaran berupa suara. Contohnya printer, speaker, plotter, monitor dan banyak  yang lainnya.

4.      Perangkat penyimpanan

Perangkat penyimpanan terdiri dari memori, memori adalah media penyimpan data pada komputer. Memori ini  terbagi atas dua macam, yaitu ; 

a)      Read Only Memory (ROM), yaitu memori yang hanya bisa dibaca saja, tidak dapat dirubah dan dihapus dan sudah diisi oleh pabrik pembuat komputer. Isi ROM  diperlukan pada saat komputer dihidupk an. Perintah yang ada pada ROM sebagian  akan dipindahkan ke RAM. Perintah yang ada di ROM antara lain adalah perintah  untuk membaca sistem operasi dari disk,  perintah untuk mencek semua peralatan yang ada di unit sistem dan perintah untuk menampilkan pesan di layar. Isi ROM tidak akan hilang meskipun tidak ada aliran listrik. Tapi pada saat sekarang ini ROM telah mengalami perkembangan dan banyak macamnya, sbb :

1)      PROM (Programable ROM), yaitu ROM yang bisa kita program kembali dengan  catatan hanya boleh satu kali perubahan setelah itu tidak dapat lagi diprogram.

2)      RPROM (Re-Programable ROM), merupakan perkembangan dari versi PROM dimana kita dapat melakukan perubahan berulangkali sesuai dengan yang diinginkan.

3)      EPROM (Erasable Program ROM), merupakan ROM yang dapat kita hapus dan program kembali, tapi cara penghapusannya dengan menggunakan sinar ultraviolet.

4)      EEPROM (Electrically Erasable Program ROM), perkembangan mutakhir dari ROM dimana kita dapat mengubah dan menghapus program ROM dengan menggunakan teknik elektrik. EEPROM ini merupakan jenis yang paling banyak digunakan saat ini.

b)      Random Access Memori (RAM), dari namanya kita dapat artikan bahwa RAM adalah memori yang dapat diakses secara random. RAM berfungsi untuk menyimpan program yang kita olah untuk sementara waktu (power on) jika komputer kita matikan, maka seluruh data yang tersimpan dalam RAM akan hilang. Tujuan  dari RAM ini adalah mempercepat pemroses data pada komputer.  Agar data yang kita buat tidak dapat hilang pada saat komputer dimatikan, maka diperlukan media penyimpanan eksternal, seperti Disket, Harddisk, PCMCIA card dan lain-lain.

5.      Perangkat tambahan komputer

Untuk meningkatkan kinerja dari komputer, maka komputer harus memasukkan perangkah tambahan yang dipasang pada motherboardnya, terutama bagian yang bertugas menerima tambahan peralatan (expansion slot). Cont oh periferal Ethernet card yang berguna untuk menguhubungkan komputer PC dengan komputer PC lainnya..

Berikut penjelasan tentang motherboard atau mainboard

Pada mainboard ini terpasang komponen komputer. Seperti processor, memori, dan lainnya. Komponen yang paling utama disini adalah Chipset. Chipset merupakan satu perangkat yang berguna untuk menentukan komponen apa saja yang akan dipasangkan pada mainboard atau motherboard. Sehingga untuk menentukan perangkat apa yang akan dipasangkan pada motherboard yang menentukan adalah motherboard itu sendiri dan chipset yang terpasang. Misalnya komponen prosesor yang dipasangkan tidak mendukung chipset yang ada maka prosesor tersebut tidak dapat digunakan.

Prosesor merupakan komponen pengendali semua proses pada komputer. Jenis prosesor yang dipasang akan menentukan kinerja komputer tersebut. Untuk saat ini jenis prosesor beragam dalam upaya untuk meningkatkan kinerjanya. Semakin berat kerja prosesor akan semakin mmudah panas perangkat tersebut sehingga untuk meringankan pekerjaan yang besar tersebut, inti prosesor dibagi dengan kata lain pekerjaan yang besar akan dibagi-bagi sehingga menjadi lebih ringan

Komponen-komponen komputer yang

Komputer terdiri dari tiga komponen utama yang tidak dapat dipisahkan, yaitu ;

a.       Brainware. adalah personil-personil yang terlibat langsung dalam pemakaian komputer, seperti Sistem analis, programmer,  operator, user, dll. Pada organisasi yang cukup besar, masalah komputerisasi biasanya ditangani oleh bagian khusus yang dikenal dengan bagian  EDP (Electronic Data Processi ng), atau sering disebut dengan EDP Departemen, yang dikepalai oleh seorang Manager EDP.

b.      Hardware (perangkat keras), merupakan peralatan fisik dari komputer  yang dapat kita lihat dan rasakan. Hardware ini terdiri dari ;

c.       Software (perangkat lunak), merupakan program-program komputer yang berguna untuk menjalankan suatu pekerjaan sesuai dengan yang dikehendaki. Program tersebut ditulis dengan bahasa khusus yang dimengerti oleh komputer. Software terdiri dari beberapa jenis, yaitu ;

1)      Sistem Operasi, seperti  DOS, Unix, Novell, OS/2, Windows, dll. Adalah software yang berfungsi untuk mengaktifkan seluruh perangkat yang terpasang pada komputer sehingga masing-masingnya dapat saling berkomunikasi. Tanpa ada sistem operasi maka komputer tak dapat difungsikan sama sekali.

2)      Program Utility, seperti Norton Utility, Scandisk, PC Tools, dll. Program utility berfungsi untuk membantu atau mengisi kekurangan/kelemahan dari system operasi, misalnya PC Tools dapat melakukan perintah format sebagaimana DOS, tapi PC Tools mampu memberikan keterang dan animasi yang bagus dalam proses pemformatan. File yang telah dihapus oleh DOS tidak dapat dikembalikan lagi tapi dengan program bantu hal ini dapat dilakukan.

3)      Program Aplikasi, seperti GL, MYOB, Payroll, dll. Merupakan program yang khusus melakukan suatu pekerjaan tertentu, seperti program gaji pada suatu perusahaan. Maka program ini hanya digunakan oleh bagian keuangan saja tidak dapat digunakan oleh departemen yang lain. Biasanya program aplikasi ini dibuat oleh seorang programmer komputer sesuai dengan permintaan/kebutuhan seseorang/lembaga/perusahaan guna keperluan interennya.

4)      Program Paket, seperti MS-Word, MS-Excel, Lotus 125, dll. Adalah program yang disusun sedemikian rupa sehingga dapat digunakan oleh banyak orang dengan berbagai kepentingan. Seperti MS-Word, dapat digunakan oleh departemen keuangan untuk membuat  nota, atau bagian administrasi untuk membuat surat penawaran dan lain sebagainya.

5)      Bahasa Pemrograman, Pascal, Fortran, Clipper, dBase, dll.  Merupakan software yang khusus digunakan untuk membuat program komputer, apakah itu sistem operasi, program pake t dll. Bahasa pemrograman ini biasanya dibagi atas 3 tingkatan, yaitu ;

Arsitektur komputer dan organisasi komputer

Menurut William Stallings (1998:3) arsitektur komputer adalah atribut sebuah komputer yang tampak/visible oleh pemrogram atau atribut yang memiliki dampak langsung pada eksekusi logis sebuah program. Contoh jumlah sebgai representasi data, teknik pengalamatan memori, dan lainnya.

Sedangakan organisasi komputer adalah unit-unit operasional dan interkoneksi yang merealisasikan spesifikasi arsitektural. Contoh signal-signal kontrol, mekanisme I/O, interface komputer, dan lainnya.

Sebagai contoh, apakah suatu komputer perlu memiliki instruksi perkalian merupakan masalah rancangan arsitektural. Apakah instruksi tersebut akan diimplementasikan oleh unit perkalian khusus atau oleh sebuah mekanisme yang memakai pengulangan unit penambah merupakan masalah organisasional.

Banyak pabrik komputer menawarkan sekelompok komputer yang memiliki arsitektur sama namun berbeda dari segi organisasinya. Sehingga, model-model yang berbeda akan mempunyai harga dan karakteristik berbeda. Dengan kata lain arsitektur dapat bertahan lama (bertahun-tahun) namun organisasinya dapat berubah setiap saat sesuai dengan perkembangan teknologi.

Contoh arsitektut IBM System/370 diperkenalkan tahun 1970 dengan sejumlah model. Beberapa tahun kemudian IBM membuat model baru dengan teknologi yang lebih baik. Model baru tersebut menawarkan kecepatan lebih baik, harga lebih murah. Model baru tersebut tetap menerapkan arsitektur yang sama.

RISC(Reduce Instructional Set Computer)

Reduced Instruction Set Computing (RISC) atau “Komputasi set instruksi yang disederhanakan” pertama kali digagas oleh John Cocke, peneliti dari IBM di Yorktown, New York pada tahun 1974 saat ia membuktikan bahwa sekitar 20% instruksi pada sebuah prosesor ternyata menangani sekitar 80% dari keseluruhan kerjanya. Komputer pertama yang menggunakan konsep RISC ini adalah IBM PC/XT pada era 1980-an. Istilah RISC sendiri pertama kali dipopulerkan oleh David Patterson, pengajar pada University of California di Berkely.

RISC, yang jika diterjemahkan berarti “Komputasi Kumpulan Instruksi yang Disederhanakan”, merupakan sebuah arsitektur komputer atau arsitektur komputasi modern dengan instruksi-instruksi dan jenis eksekusi yang paling sederhana. Arsitektur ini digunakan pada komputer dengan kinerja tinggi, seperti komputer vektor. Selain digunakan dalam komputer vektor, desain ini juga diimplementasikan pada prosesor komputer lain, seperti pada beberapa mikroprosesor Intel 960, Itanium (IA64) dari Intel Corporation, Alpha AXP dari DEC, R4x00 dari MIPS Corporation, PowerPC dan Arsitektur POWER dari International Business Machine. Selain itu, RISC juga umum dipakai pada Advanced RISC Machine (ARM) dan StrongARM (termasuk di antaranya adalah Intel XScale), SPARC dan UltraSPARC dari Sun Microsystems, serta PA-RISC dari Hewlett-Packard.

RISC memiliki keunggulan dalam hal kecepatannya sehingga banyak digunakan untuk aplikasi-aplikasi yang memerlukan kalkulasi secara intensif. Konsep RISC pertama kali dikembangkan oleh IBMpada era 1970-an. Komputer pertama yang menggunakan RISC adalah komputer mini IBM 807 yang diperkenalkan pada tahun 1980. Dewasa ini, RISC digunakan pada keluarga processor buatan Motorola (PowerPC) dan SUN Microsystems (Sparc, UltraSparc).

RISC dikembangkan melalui seorang penelitinya yang bernama John Cocke, beliau menyampaikan bahwa sebenarnya kekhasan dari komputer tidaklah menggunakan banyak instruksi, namun yang dimilikinya adalah instruksi yang kompleks yang dilakukan melalui rangkaian sirkuit.

Pada desain chip mikroprosesor jenis ini, pemroses diharapkan dapat melaksanakan perintah-perintah yang dijalankannya secara cepat dan efisien melalui penyediaan himpunan instruksi yang jumlahnya relatif sedikit, dengan mengambil perintah-perintah yang sangat sederhana, akibatnya arsitektur RISC membatasi jumlah instruksinya yang dipasang ke dalam mikroprosesor tetapi mengoptimasi setiap instruksi sehingga dapat dilaksanakan dengan cepat.

Dengan demikian instruksi yang sederhana dapat dilaksanakan lebih cepat apabila dibandingkan dengan mikroprosesor yang dirancang untuk menangan susunan instruksi yang lebih luas.

Dengan demikian chip RISC hanya dapat memproses instruksi dalam jumlah terbatas, tetapi instruksi ini dioptimalkan sehingga cepat dieksekusi. Meski demikian, bila harus menangani tugas yang kompleks, instruksi harus dibagi menjadi banyak kode mesin, terutama sebelum chip RISC dapat menanganinya. Karena keterbatasan jumlah instruksi yang ada padanya, apabila terjadi kesalahan dalam pemrosesan akan memudahkan dalam melacak kesalahan tersebut.

Pada tahun 1980-an kapasitas modul memori meningkat dan harganya turun. Penekanan pada desain CPU bergeser ke kinerja, dan RISC menjadi trend baru. Contoh arsitektur RISC meliputi SPARC dari Sun Microsystems; seri MIPS Rxxxx dari MIPS Technologies; Alpha dari Digital Equipment; PowerPC yang dikembangkan bersama olehIBM dan Motorola; dan RISC dari Hewlett-Packard.

Chip RISC menggunakan sejumlah kecil instruksi dengan panjang-sama yang relatif sederhana, yaitu panjangnya selalu 32 bit. Walaupun hal ini memboroskan memori karena harus dibuat program lebih besar, instruksi lebih mudah dan cepat dieksekusi.

Karena chip ini berurusan dengan jenis instruksi lebih sedikit, chip RISC membutuhkan lebih sedikit transistor ketimbang chip CISC dan umumnya berkinerja lebih tinggi pada kecepatan clock yang sama, walaupun chip ini harus mengeksekusi lebih banyak instruksi lebih pendek untuk menyelesaikan sebuah fungsi.

Kesederhanaan RISC juga mempermudah merancang prosesor superscalar - chip yang dapat mengeksekusi lebih dari satu instruksi pada satu saat. Hampir semua prosesor RISC dan CISC modern adalah superscalar; tetapi untuk mencapai kemampuan ini membuat desain lebih rumit.

Kebalikan dari arsitektur chip mikrprosesor dari RISC adalah CISC (baca ”sisk”, yang merupakan singkatan dari complex instruction set computing, dimana mikroprosesor memiliki lebih banyak instruksi yang terdapat di dalamnya.

Karakteristik RISC

Siklus Instruksi :

1.      Satu instruksi per siklus mesin

2.      Siklus mesin ditentukan oleh waktu yang digunakan untuk mengambil dua buah operand dari register, melakukan operasi ALU dan menyimpannya di register

3.      Instruksi hanya menyediakan instruksi2 dasar saja

4.      Fungsi fungsi yang kompleks akan diterjemahkan dalam operasi instruksi instruksi dasar

Operasi pertukaran

1.      Berbentuk pertukaran data dari register ke register

2.      Dengan mengoptimalkan penggunaan memori register diharapkan siklus operasi semakin cepat

3.      Dengan penyederhanaan instruksi maka operasi unit kontrol akan sederhana dan cepat

Mode Pengalamatan

1.      Fitur rancangan ini juga dapat menyederhanakan sel instruksi dan unit kontrol

2.      Dengan mode pengalamatan yang sederhana akan didapatkan operasi pengambilan data dan penyimpanan data semakin cepat

Format instruksi

1.      Umumnya hanya digunakan sebuah format atau beberapa format saja untuk menyderhanakan hardwarenya

2.      Panjang instruksi tetap dan disamakan dengan panjang word yang digunakan

3.      Panjang field dibuat sama dan tetap

4.      Kelebihannya adalah, dengan menggunakan field yang tetap maka pengkodean opcode dan pengaksesan operand register dapat dilakukan secara bersamaan

5.      Format yang sederhana juga akan memudahkan kerja unit kontrol

CISC(Complex Instruction Set Instruction Computer)

Complex instruction-set computing atau Complex Instruction-Set Computer (CISC; “Kumpulan instruksi komputasi kompleks”) adalah sebuah arsitektur dari set instruksi dimana setiap instruksi akan menjalankan beberapa operasi tingkat rendah, seperti pengambilan dari memory, operasi aritmetika, dan penyimpanan ke dalam memory, semuanya sekaligus hanya di dalam sebuah instruksi. Karakteristik CISC dapat dikatakan bertolak-belakang dengan RISC.

Sebelum proses RISC didesain untuk pertama kalinya, banyak arsitek komputer mencoba menjembatani celah semantik”, yaitu bagaimana cara untuk membuat set-set instruksi untuk mempermudah pemrograman level tinggi dengan menyediakan instruksi “level tinggi” seperti pemanggilan procedure, proses pengulangan dan mode-mode pengalamatan kompleks sehingga struktur data dan akses array dapat dikombinasikan dengan sebuah instruksi. Karakteristik CISC yg “sarat informasi” ini memberikan keuntungan di mana ukuran program-program yang dihasilkan akan menjadi relatif lebih kecil, dan penggunaan memory akan semakin berkurang. Karena CISC inilah biaya pembuatan komputer pada saat itu (tahun 1960) menjadi jauh lebih hemat.

Pada arsitektur CISC seperti Intel x86, yang diperkenalkan pada tahun 1978, bisa terdapat ratusan instruksi program - perintah-perintah sederhana yang menyuruh sistem menambah angka, menyimpan nilai, dan menampilkan hasilnya. Bila semua instruksi panjangnya sama, instruksi sederhana akan memboroskan memori. Instruksi sederhana membutuhkan ruang penyimpanan 8 bit, sementara instruksi yang paling kompleks mengkonsumsi sebanyak 120 bit. Sehingga hal tersebut akan mengurangi kecepatannya.

Arsitektur berbasis CISC juga memungkinkan para perancang prosesor untuk menambahkan set instruksi tambahan untuk keperluan tertentu disamping set instruksi standar yang sudah ada, misalnya set instruksi MMX (Multimedia Extension) yang ditambahkan pada prosesor buatan Intel, dan 3Dnow! pada prosesor keluaran AMD. Karena itulah maka keluarga prosesor CISC lebih banyak digunakan dalam komputer pribadi dimana aplikasinya lebih luas, sementara keluarga prosesor RISC hanya digunakan pada workstation yang biasanya memiliki lingkup aplikasi yang lebih sempit.

Diantara kelebihan dan kekurangan dari arsitektur RISC dan arsitektur CISC sampai sekarang masih menjadi sebuah perdebatan. Ada juga teknologi yang menggabungkan kedua arsitektur tersebut, contohnya : Prosesor Intel dan AMD yang dijual secara komersil sekarang adalah pengembangan dari prosesor x86 yang menggunakan basis prosesor CISC. Lucunya, instruksi set yang didukung oleh kedua prosesor tersebut menggunakan instruksi RISC yang lebih efisien dalam menangani data.

Tujuan utama dari arsitektur CISC adalah melaksanakan suatu perintah cukup dengan beberapa baris bahasa mesin sedikit mungkin. Hal ini bisa tercapai dengan cara membuat perangkat keras prosesor mampu memahami dan menjalankan beberapa rangkaian operasi. Untuk tujuan contoh kita kali ini, sebuah prosesor CISC sudah dilengkapi dengan sebuah instruksi khusus, yang kita beri nama MULT. Saat dijalankan, instruksi akan membaca dua nilai dan menyimpannya ke 2 register yag berbeda, melakukan perkalian operan di unit eksekusi dan kemudian mengambalikan lagi hasilnya ke register yang benar. Jadi instruksi-nya cukup satu saja.

Perbedan RISC dan CISC

Ditinjau dari jenis set instruksinya, ada 2 jenis arsitektur komputer, yaitu:

a.       Arsitektur komputer dengan kumpulan perintah yang rumit (Complex Instruction Set Instruction Computer = CISC)

b.      Arsitektur komputer dengan kumpulan perintah yang sederhana (Reduced Instruction Set Computer = RISC)

CISC dimaksudkan untuk meminimumkan jumlah perintah yang diperlukan untuk mengerjakan pekerjaan yang diberikan. (Jumlah perintah sedikit tetapi rumit). Konsep CISC menjadikan mesin mudah untuk diprogram dalam bahasa rakitan, tetapi konsep ini menyulitkan dalam penyusunan compiler bahasa pemrograman tingkat tinggi. Dalam CISC banyak terdapat perintah bahasa mesin.

Konsep RISC menyederhanakan rumusan perintah sehingga lebih efisien dalam penyusunan kompiler yang pada akhirnya dapat memaksimumkan kinerja program yang ditulis dalam bahasa tingkat tinggi. Arsitektur RISC banyak menerapkan proses eksekusi pipeline. Meskipun jumlah perintah tunggal yang diperlukan untuk melakukan pekerjaan yang diberikan mungkin lebih besar, eksekusi secara pipeline memerlukan waktu yang lebih singkat daripada waktu untuk melakukan pekerjaan yang sama dengan menggunakan perintah yang lebih rumit. Mesin RISC memerlukan memori yang lebih besar untuk mengakomodasi program yang lebih besar. IBM 801 adalah prosesor komersial pertama yang menggunakan pendekatan RISC.

Eksekusi Instruksi

Waktu eksekusi dapat dirumuskan sebagai berikut :

Waktu eksekusi = N x S x T

Dengan

N adalah jumlah perintah

S adalah jumlah rata-rata langkah per perintah

T adalah waktu yang diperlukan untuk melaksanakan satu langkah

Kecepatan eksekusi dapat ditingkatkan dengan menurunkan nilai dari ketiga variabel di atas. Arsitektur CISC berusaha menurunkan nilai N, sedangkan Arsitektur RISC berusaha menurunkan nilai S dan T.

Proses pipeline dapat digunakan untuk membuat nilai efektif S mendekati 1 (satu) artinya komputer menyelesaikan satu perintah dalam satu siklus waktu CPU. Nilai T dapat diturunkan dengan merancang perintah yang sederhana.

NIC (NETWORK INTERFACE CARD / KARTU JARINGAN)

Kartu jaringan adalah sebuah kartu yang berfungsi sebagai jembatan dari komputer ke sebuah jaringan komputer. 

Kartu jaringan atau Lan card dipasang pada setiap komputer yang akan dihubungkan ke suatu jaringan computer. Banyak jenis dan merk kartu jaringan yang tersedia di pasar, namun beberapa hal pokok yang perlu diketahui dari kartu jaringan yaitu type kartu ISA atau PCI dengan kecepatan 10 atau 10/100 Mbps, harus disesuaikan dengan tipe Ethernet HUB atau switching yang akan digunakan, jenis protocol dan jenis kabel yang didukungnya disamping itu juga mengesampingkan kwalitas produk. Komputer jenis terbaru tidak dilengkapi dengan slot ISA bahkan Network Interface umumnya merupakan Onboard system artinya sudah tersedia pada mainboard sehingga tidak perlu lagi dipasang Lan Card.

Sesuai dengan besarnya tingkat kebutuhan akan jaringan komputer, sudah banyak mainboard komputer jenis terbaru dilengkapi kartu jaringan secara on board. Kwalitasnya bagus namun penulis berpendapat lebih baik menggunakan kartu jaringan yang terpisah. Salah satu keuntungannya adalah dapat memilih merk tertentu dan mudah diganti apabila terjadi kerusakan.

-------------------------------------------------------------------------------------------------------   

Perangkat Jaringan Komputer

Perangkat Jaringan Komputer banyak sekali macamnya. Masing-masing perangkat tersebut penting peranannya dalam jaringan komputer. Berikut diantaranya :

1. Server

Dalam dunia perkomputeran, server bisa berarti :

1. Program komputer yang dijalankan untuk melayani kebutuhan program lain (atau client), yang umumnya tidak dijalankan di komputer yang sama.
2. Komputer yang didedikasikan untuk menjalankan satu atau lebih services (layanan), untuk melayani komputer lain di dalam jaringan yang sama.
3. Sistem perangkat lunak/perangkat keras yang berjalan seperti server database, server mail, server file ataupun server print.

Komputer server adalah sebuah atau beberapa komputer yang menghubungkan komputer lain serta perangkat elektronik secara bersama. Kegunaan server misalnya menyediakan data dan informasi, media bertukar informasi, ataupun hanya sebagai media menyimpan data.

Hardware

Kebutuhan hardware server bervariasi, tergantung dari server apa yang dijalankan. Kebutuhan yang bermacam-macam membawa jenis-jenis server ke berbagai keperluan yang berbeda misal untuk sambungan cepat jaringan atau lalu lintas Input/Output yang baik. Karena server diakses melalui jaringan, biasanya server berjalan dalam keadaan tanpa monitor maupun perangkat input.

Server biasanya berjalan dalam waktu yang lama, tanpa interupsi dan ketersediaannya harus ada kapanpun. Terkadang server harus diganti/dialihkan sementara namun tanpa harus mematikan server tersebut. Oleh karena itulah kehandalan dan daya tahan hardware server merupakan hal yang penting. Walaupun server bisa dibuat dari komponen komputer biasa, tetapi idealnya server dibangun dari hardware dengan tingkat kegagalan (failure rates) yang sangat rendah. Perangkat error detection-correction (pendeteksi-pengkoreksi error) serta disk berkapasitas sangat besar mungkin sangat diperlukan. Selain itu perangkat seperti UPS, fan yang lebih besar, water cooling, CPU berkecepatan tinggi dan RAM yang besar juga merupakan hal yang, di satu sisi merupakan hal yang penting, namun di sisi lain juga kendala dalam hal harganya yang mahal.

Tetapi sekali lagi, kebutuhan server bergantung dari jenis server apa yang dijalankan.

Software

Hal yang penting selain hardware adalah Sistem Operasi server tersebut. Karena dituntut handal dan efisien, maka fitur dari OS jaringan tersebut harus sesuai dengan kinerja dan kebutuhan server, diantaranya :

• GUI tidak tersedia, atau hanya fitur opsional (karena dapat memakan resource)
• Kemampuan untuk konfigurasi ulang dan update, baik hardware maupun software tanpa harus restart
• Fasilitas Backup yang memungkinkan backup data yang pentin dalam tempo waktu tertentu
• Transfer data cepat dan transparan antara volume dan device yang berbeda
• Kemampuan networking yang fleksibel dan tinggi
• Kemampuan otomatisasi misal daemon (di UNIX) atau services (di Windows), program yang dapat menangani dirinya sendiri dan bekerja di latar belakang/background.
• Sistem keamanan yang kuat, dengan perlindungan user, sumber daya/resource, data, dan memori yang baik.

Karena hal itulah, kebutuhan server berbeda dengan kebutuhan desktop. Saat ini, kebanyakan server menggunakan OS khusus server, misal Windows NT dan keluarganya (Windows 2000, 2003, 2008), serta Unix dan Unix-like (misal FreeBSD, Keluarga Linux (misal Ubuntu Server, Debian, Red Hat, dll)).

Selain OS, aplikasi server juga penting, karena hal inilah yang menyebabkan server mempunyai karakteristik tersendiri. Aplikasi Server diantaranya adalah HTTP Server (contoh Apache, IIS), FTP Server, Mail Server, DNS Server, Database Server, Proxy Server, dan masih banyak lagi contoh yang lainnya.

2. Workstation

Workstation adalah sebutan untuk komputer kelas tinggi yang digunakan untuk aplikasi sainstis (scientific) atau teknik. Digunakan oleh satu user pada satu waktu, biasanya terhubung ke Local Area Network dan menggunakan OS multi-user. Terkadang sebutan ini juga digunakan untuk PC yang terhubung ke dalam jaringan.

Saat ini, pasar workstation didominasi oleh vendor PC berskala besar, misal Dell dan HP, dengan Microsoft Windows/Linux yang berjalan pada Intel Xeon/AMD Opteron. Selain itu untuk platform berbasis UNIX disediakan oleh Apple Inc., Sun Microsystems dan Silicon Graphics International

Untuk fitur dalam PC workstation antara lain:

• Dukungan untuk ECC memory
• socket memori yang banyak yang menggunakan buffered modules
• Socket processor yang lebih dari satu, dan CPU berkecepatan tinggi (untuk Intel CPU biasanya diturunkan dari Xeon, bukan dari Core PC)
• Mendukung display ganda
• OS handal dengan fitur tingkat lanjut
• Kartu grafis dengan performa yang tinggi
• Dukungan untuk network berkecepatan tinggi ( >10 MBit/s)

3. NIC

Network interface controller (disebut juga network interface card, network adapter, LAN adapter) atau kartu jaringan adalah komponen hardware komputer yang menghubungkan komputer tersebut dengan jaringan komputer. NIC terbagi menjadi dua jenis :

1. NIC bersifat fisik

NIC ini berbentuk hardware fisik, biasanya tertancap pada komputer melalui slot ISA, PCI ataupun PCI Express. Atau bisa juga berbentuk kartu eksternal, tertancap ke komputer dengan media USB, PCMCIA, Paralel, Serial atau Express Card. Yang terakhir biasanya terdapat pada komputer jinjing/Laptop.

NIC jenis inipun juga masih dibagi dua jenis yaitu:

• Media-Specific NIC : membagi NIC berdasarkan media yang digunakan, contoh Ethernet NIC yang menghubungkan kabel UTP, STP, Thinnet ataupun Thicknet.
• Architecture-specific NIC : membagi NIC berdasarkan arsitektur jaringan yang digunakan, contoh Ethernet NIC yang berkecepatan 10 Mbps, 100 Mbps, 1 Gbps atau bahkan 10 Gbps.

2. NIC bersifat logis

NIC jenis ini tidak berwujud fisik, namun merupakan sebuah teknik emulasi sehingga NIC ini berfungsi seakan-akan NIC sungguhan (atau virtual). Contoh dari perangkat ini adalah loopback adapter (menghubungkan komputer dengan dirinya sendiri), dan Dial-up adapter (menjadikan modem seakan-akan device jaringan).

NIC mempunyai fungsi untuk mengubah sinyal paralel menjadi sinyal serial. Sinyal serial inilah yang akan ditransmisikan ke dalam jaringan. Komputer dan NIC saling berkomunikasi lewat satu atau beberapa teknik berikut :

• CPU memberikan status dari peripheral dibawah kontrol suatu program
• I/O terprogram dimana mikroprosessor memberitahu peripheral dengan menerapkan alamat (address) dari peripheral tersebut ke alamat sistem
• I/O interrupt-driven dimana peripheral memberitahu mikroprosessor bahwa ia siap menerima data
• Direct memory access (DMA) dimana peripheral memperkirakan dan menggunakan bagian dari kontrol system bus agar peripheral dapat mengakses memori secara langsung. Hal ini mengurangi beban pada CPU namun membutuhkan processor lain yang terpasang pada kartu.

Setiap Ethernet network controller mempunyai nomor seri 48-bit dan bersifat unik yang disebut MAC address, yang tersimpan di read-only memoryyang ada pada kartu jaringan. NIC bekerja pada layer 1 dan 2 OSI.

4. Hub

Hub merupakan perangkat jaringan yang berfungsi menghubungkan dua atau lebih media twisted pair (UTP/STP) atau fiber optik dan menjadikannya seperti sebuah network segment. (segmen jaringan)

Hub bekerja pada layer 1 dari OSI. Hub yang juga dapat berfungsi sebagai repeater turut mempunyai andil dalam mendeteksi terjadinya tabrakan data, dengan mengirimkan sinyal gangguan ke semua port yang ada.

Hub berdasarkan fungsinya dibagi menjadi dua jenis, yaitu :

1. Passive Hub, hanya mendistribusikan data saja.
2. Active Hub, selain mendistribusikan data, juga menjadi repeater/penguat sinyal data. Hub jenis ini biasanya terhubung dengan arus listrik.

Selain menyediakan port twisted pair atau fiber optik, terkadang hub juga menyertakan konektor BNC dan/atau AUI (Attachment User Interface) untuk kompatibilitas dengan network segment 10base-2 dan 10base-5.

Dalam sejarahnya, sebenarnya alasan utama untuk membeli hub daripada switch adalah karena perbedaan harganya yang lumayan jauh. Namun, setelah hadirnya switch dengan harga murah penggunaan hub mulai jarang ditemukan. Namun hub masih diperlukan untuk menghubungkan, misalnya, network segment 10base2 ke network segment yang lebih modern.

5. Switch

Sebenarnya, hub diturunkan dari switch. Switch adalah perangkat jaringan komputer yang menghubungkan beberapa network segment. Istilah switch juga merujuk pada multi-port network bridge (Jembatan jaringan multi-port) yang memproses dan mengirimkan data pada layer 2 OSI. Switch yang juga memperoses data pada layer 3 OSI disebut juga multilayer switch.

Fungsi dari switch adalah membuat jalur distribusi data tersendiri tanpa mengganggu jalannya distribusi data lain yang sedang berjalan. Sehingga data bisa berjalan full duplex (kirim-terima secara bersamaan) dan mempunyai bandwith tersendiri. Hal ini berbeda dengan switch yang menjalankan data dalam half duplex (kirim-terima secara bergantian) dan membagi semua bandwith ke semua jalur, yang bisa menyebabkan terjadinya tabrakan data.

Misal ada dua komputer A dan B, dan dua lagi C dan D. Keduanya dihubungkan dengan switch yang sama. Maka komputer A dan B dapat saling berkomunikasi tanpa mengganggu C dan D, begitu pula sebaliknya.

Dari jenis konfigurasi datanya switch dapat dibedakan menjadi :

1. Unmanaged switch

Switch jenis ini tidak dapat dikonfigurasi dan bersifat plug-and-play. Switch jenis ini bisa ditemukan di rumah atau di perusahaan atau jaringan kecil.

2. Managed switch

Mempunyai fitur untuk memodifikasi operasi dari switch. Biasanya cara untuk mengaturnya lewat CLI (Command Line Interface) yang diakses lewatconsole, telnet atau secure shell. Biasanya juga ditanamkan SNMP (Simple Network Management Protocol) yang biasanya diatur lewat browser web. Jenis ini juga ada dua jenis :

1. Smart Switch (atau Intelligent Switch)

Adalah managed switch dengan fitur manajemen yang terbatas. Biasanya pengaturannya lewat web browser, dengan pengaturan dasar terdiri dari VLAN, port-bandwith dan duplex. Lebih tepat disebut sebagai peralihan antara unmanaged switch dengan full managed switch.

2. Enterprise Managed Switch (atau Full Managed Switch)

Adalah managed switch dengan fitur manajemen yang lengkap. Pengaturan bisa melalui web browser atau CLI, dengan pengaturan tambahan misal backup konfigurasi switch. Dibanding Smart Switch, switch ini mempunyai pengaturan lebih dan harga “lebih”.

6. Repeater

Repeater merupakan perangkat yang menerima sinyal dan meneruskannya kembali dengan tingkat sinyal yang lebih tinggi, sehingga sinyal tersebut dapat mencapai jarak yang sangat jauh.

Repeater ada yang khusus sebagai repeater, ada juga yang berupa hub. Repeater berfungsi memperkuat sinyal yang datang untuk diteruskan ke jarak yang lebih jauh lagi. Untuk memperkuat sinyal tersebut, maka repeater biasanya dihubungkan dengan arus listrik.

Misal tanpa repeater, kabel UTP hanya mampu menghantarkan data sejauh 100 m. Dengan sebuah repeater, data tersebut bisa dihantarkan sejauh 200 m. Begitu juga dengan dua buah repeater data dapat menempuh jarak hingga 300 m. Dan demikian seterusnya.

Pada kenyatannya, repeater tidak hanya berfungsi memperkuat sinyal yang datang dari media jaringan, tetapi juga ada jenis repeater lain yang memerkuat misal sinyal dari kabel USB, bahkan sinyal wireless.

7. Bridge

Bridge secara umum merupakan perangkat jaringan yang berfungsi menghubungkan lebih dari satu network segment. Dihubungkan pada layer 2 OSI. Tidak seperti routing, bridge tidak berasumsi di mana alamat tertentu dalam jaringan tersebut berada, namun memeriksa alamat sumber paket tersebut untuk menentukan perangkat tujuan yang belum diketahui. Contoh dari device ini adalah switch.

Keuntungan bridge

• Bridge sederhana harganya murah
• Mengisolasi domain data yang berbeda dengan mikrosegmentasi
• Kemampuan kontrol akses dan manajemen jaringan
• Bandwith terbagi seiring perkembangan jaringan

Kekurangan bridge

• Tidak membatasi cakupan broadcast (penyiaran data)
• Tidak bisa membagi jaringan yang sangat besar
• Buffer dan pemrosesan menimbulkan delay (keterlambatan)
• Topologi jaringan yang kompleks dapat menimbulkan masalah pada bridge.

8. Router

Router merupakan perangkat yang meneruskan paket data antar jaringan, membuat suatu internetwork. Router terhubung dengan dua atau lebih jalur data dari jaringan yang berbeda. Ketika paket data datang dari satu jalur, router membaca informasi alamat yang ada pada paket tersebut untuk menentukan tujuan paket. Kemudian, menggunakan tabel atau aturan routing yang dimiliki router, router bisa meneruskan paket ke tujuan atau menghentikan paket tersebut sampai di situ.

Router mempunyai dua langkah dalam pendistribusian data :

1. Control plane : Router merekam daftar tabel routing yang digunakan untuk meneruskan paket data dan interface fisik tujuan, menggunakan static routes atau alamat yang telah dikonfigurasi.
2. Forwarding plane : router meneruskan data antara sambungan interface input dan output, menggunakan informasi yang ada pada header paket untuk menentukan alamat yang tepat.

Router mempunyai dua jenis :

1. Static router atau router statis. Menggunakan alamat yang telah dikonfigurasi sebelumnya oleh admin untuk tabel routing
2. Dynamic router atau router dinamis. Menggunakan data lalu lintas jaringan dan komunikasi dengan router lain untuk membuat tabel routing.

Perbedaan Bridging dan Routing

Bridging dan routing merupakan teknik dalam kontrol data, namun menggunakan cara yang berbeda. Bridging menggunakan layer 2 OSI (data-link) sedangkan routing menggunakan layer 3 OSI (network). Perbedaan ini berarti bridge menggunakan MAC Address untuk membedakan data, sedangkan router menggunakan IP Address. Sebagai hasilnya, router dapat membedakan jaringan sedangkan bridge tidak.

9. Gateway

Gateway dalam dunia komunikasi adalah node jaringan yang digunakan untuk berhubungan antar jaringan yang mempunyai protokol berbeda. Gateway, atau disebut juga konverter protokol, dapat beroperasi pada layer jaringan apa saja. Aktivitas pada gateway lebih kompleks daripada router atau switch yang hanya menggunakan satu protokol.

Gateway adalah network point yang menjadi pintu gerbang untuk jaringan yang lain. Pada jaringan enterprise, gateway bisa juga berupa firewall server atau proxy server. Gateway terkadang juga diasosiasikan dengan router (yang mengetahui alamat mana dari paket data) dan switch (yang menentukan jalur sebenarnya dari paket tersebut). Gateway merupakan fitur penting yang dimiliki router, walaupun terkadang PC juga dapat menjadi gateway.

Pada Microsoft Windows, fitur Internet Connection Sharing juga berperilaku seperti gateway, yang menawarkan sambungan antara internet dan jaringan lokal.