Data Link Control Protocol

FLOW CONTROL DAN ERROR CONTROL PADA DATA LINK CONTROL
oleh
1. I Putu Prima Wijaya (0604405051) lionk_dhs@yahoo.co.id
2. I Dewa Made Arimbawa Nida (0604405052) nida53@yahoo.com
3. AA Rico Mahendra (0604405055) hug_mahendradesta@yahoo.com
Kelompok 7
Abstrak
Dikarenakan kemungkinan bias terjadi kesalahan pada transmisi, serta karena receiver
data perlu mengatur rate terhadap data yang diterimanya, teknik sinkronisasi dan interfacing
saja tidak cukup. Oleh karena itu perlu untuk membuat lapisan control pada setiap perankat
komunikasi yang menyediakan fungsi seperti flow control, pendektesian kesalahan, dan control
kesalahan. Lapisan control ini disebut data link control protocol.
Flow control memungkinkan receiver mengatur arus data dari pengirim sehingga buffer
pada receiver tidak sepenuhnya terpakai.
Pendeteksian kesalahan ditunjukkan melalui penghitungan kode pendeteksian kesalahan
yang merupakan fungsi bit-bit yang sedang ditransmisikan. Kode ini disertakan pada bit-bit
data yang ditransmisikan . Receiver menghitung kode berdasarkan atas bit-bit yang masuk dan
membandingkan dengan kode yang dating untuk mengecek adanya kesalahan.
Pada protocol data link control, error control diperoleh melalui pentransmisian ulang
(retransmisi) frame-frame yang rusak yang tidak dibalas atau bila ada yang mengajukan
permintaan transmisi ulang semacam itu.

BAB 1. PENDAHULUAN
1.1 LATAR BELAKANG
Lapisan data-link (data link layer)
adalah lapisan kedua dari bawah
dalam model OSI, yang dapat melakukan
konversi frame-frame jaringan yang berisi
data yang dikirimkan menjadi bit bit
mentah agar dapat diproses oleh lapisan
fisik. Lapisan ini merupakan lapisan yang
akan melakukan transmisi data antara
perangkat-perangkat jaringan yang saling
berdekatan di dalam sebuah wide area
network (WAN), atau antara node di dalam
sebuah segmen local area network (LAN)
yang sama. Lapisan ini bertanggungjawab
dalam membuat frame, flow control,
koreksi kesalahan dan pentransmisian ulang
terhadap frame yang dianggap gagal. MAC
address juga diimplementasikan di dalam
lapisan ini. Selain itu, beberapa perangkat
sepertiNetwork Interface Card (NIC),
switch layer 2 serta bridge jaringan juga
beroperasi di sini.
1.2 BATASAN MASALAH
Adapun batasan masalah yang diperoleh
adalah sebagai berikut :
1. Apakah yang dimaksud dengan flow
control ?
2. Apakah yang dimaksud dengan error control ?

1.3 TUJUAN
Adapun tujuan dari pembuatan artikel ini
antara lain :
1. Untuk mengetahui lebih dalam mengenai
flow control.
2. Untuk mengetahui lebih dalam mengenai
error control.


1.4 MANFAAT
Manfaat dari pembuatan artikel ini
adalah untuk menambah pengetahuan
mengenai flow control dan error control.
BAB 2. TEORI PENUNJANG
Pengiriman data melalui link
komunikasi data yang terlaksana dengan
penambahan kontrol layer dalam tiap
device komunikasi, dinyatakan sebagai data
link control atau data link protocol.
Data link adalah medium transmisi
antara stasiun-stasiun ketika suatu prosedur
data link control dipakai.
Keperluan-keperluan dan tujuan-tujuan
untuk komunikasi data secara efektif antara
dua koneksi stasiun transmisi-penerima
secara langsung, untuk melihat kebutuhan
bagi data link control:
 Frame synchronization : data dikirim
dalam blok-blok yang disebut frame.
Awal dan akhir tiap frame harus dapat
diidentifikasikan. Memakai variasi dari
konfigurasi line.
 Flow control : stasiun pengirim harus
tidak mengirim frame-frame pada
rate/kecepatan yang lebih cepat daripada
stasiun penerima yang dapat
menyerapnya.
 Error control : bit-bit error yang
dihasilkan oleh sistem transmisi harus
diperbaiki.
 Addressing (peng-alamat-an) : pada line
multipoint, identitas dari dua stasiun
yang berada dalam suatu transmisi harus
diketahui.
 Kontrol dan data pada link yang sama :
biasanya tidak diinginkan mempunyai
path komunikasi yang terpisah untuk
sinyal-sinyal kontrol. Karena itu, receiver
harus mampu membedakan kontrol
informasi dari data yang sedang
ditransmisi.
 Link management : permulaan,
pemeliharaan dan penghentian dari
pertukaran data memerlukan koordinasi
dan kerjasama diantara stasiun-stasiun.
Diperlukan prosedur untuk manajemen
pertukaran ini.

BAB 3. METODE PENELITIAN
Melakukan kajian pustaka mengenai topik
yang berkaitan dengan penelitian ini, yaitu
mengenai flow control dan error control.

BAB 4. PEMBAHASAN
4.1 FLOW CONTROL
Adalah suatu teknik untuk memastikan
/meyakinkan bahwa suatu stasiun transmisi
tidak menumpuk data pada suatu stasiun
penerima.
Tanpa flow control, buffer dari
receiver akan penuh sementara sedang
memproses data lama. Karena ketika data
diterima, harus dilaksanakan sejumlah
proses sebelum buffer dapat dikosongkan
dan siap menerima banyak data.
Pada gambar 1 tiap tanda panah
menyatakan suatu perjalanan frame
tunggal. Suatu data link antara dua stasiun
dan transmisinya bebas error. Tetapi
bagaimanapun, setiap frame yang
ditransmisi semaunya dan sejumlah delay
sebelum diterima. Gambar b suatu transmisi dengan losses dan error.
Diasumsikan bahwa semua frame yang
dikirimkan berhasil diterima dengan sukses,
tidak ada frame yang hilang dan tidak ada
frame yang datang mengalami error.
Selanjutnya frame-frame tersebut tiba
bersamaan dengan dikirimkannya frame,
bagaimanapun juga masing-masing frame
yang dikirimkan sebelum diterima akan
mendapat delay pasa saluran yang besarnya
berubah-ubah.

4.1.1 Stop And Wait Flow Control
Protokol ini memiliki karakteristik
dimana sebuah pengirim mengirimkan
sebuah frame dan kemudian menunggu
acknowledgment sebelum memprosesnya
lebih lanjut. Mekanisme stop and wait
dapat dijelaskan dengan menggunakan
gambar di bawah, dimana DLC
mengizinkan sebuah message untuk
ditransmisikan (event 1), pengujian
terhadap terjadinya error dilakukan dengan
teknik seperti VCR (Vertical Redundancy
Check) atau LRC (Longitudinal
Redundancy Check) terjadi pada even 2 dan
pada saat yang tepat sebuah ACK atau
NAK dikirimkan kembali untuk ke stasiun
pengirim (event 3). Tidak ada messages
lain yang dapat ditransmisikan selama
stasiun penerima mengirimkan kembali
sebuah jawaban. Jadi istilah stop and wait
diperoleh dari proses pengiriman message
oleh stasiun pengirim, menghentikan
transmisi berikutnya, dan menunggu
jawaban.
Pendekatan stop and wait adalah sesuai
untuk susunan transmisi half duplex, karena
dia menyediakan untuk transmisi data
dalam dua arah, tetapi hanya dalam satu
arah setiap saat. Kekurangan yang terbesar
adalah disaat jalur tidak jalan sebagai
akibat dari stasiun yang dalam keadaan
menunggu, sehingga kebanyakan DLC stop
and wait sekarang menyediakan lebih dari
satu terminal yang on line. Terminal 
terminal tetap beroperasi dalam susunan
yang sederhana. Stasiun pertama atau host
sebagai penaggung jawab untuk peletakkan
message diantara terminal-terminal
(biasanya melalui sebuah terminal
pengontrol yang berada di depannya) dan
akses pengontrolan untuk hubungan di
bawah dan menjadi masalah yang serius
ketika ACK atau NAK hilang dalam
jaringan atau dalam jalur. Jika ACK pada
event 3 hilang, setelah habis batas
waktunya stasiun master mengirim ulang
message yang sama untuk kedua kalinya.
Transmisi yang berkelebihan mungkin
terjadi dan menciptakan sebuah duplikasi
record pada tempat kedua dari file data
pengguna. Akibatnya, DLC harus
mengadakan suatu cara untuk
mengidentifikasi dan mengurutkan message
yang dikirimkan dengan berdasarkan pada
ACK atau NAK sehingga harus dimiliki
suatu metoda untuk mengecek duplikat
message.
Stasiun penerima mendapatkan
message dengan ACK 1 di event 4. Akan
tetapi message ini diterima dalam keadaan
rusak atau hilang pada jalan. Stasiun
pengirim mengenali bahwa message di
event 3 tidak dikenali. Setelah batas waktu
terlampau (timeout) stasiun pengirim
mengirim ulang message ini (event 5).
Stasiun penerima mencari sebuah message
dengan nomor urutan 0. Dia membuang
message, sejak itu dia adalah sebuah
duplikat dari message yang dikirim pada
event 3. Untuk melengkapi pertang-gungjawaban,
stasiun penerima mengirim ulang
ACK 1 (event 6).
Efek delay propagasi dan kecepatan
transmisi
Kita akan menentukan efisiensi
maksimum dari sebuah jalur point-to-point
menggunakan skema stop and wait. Total
waktu yang diperlukan untuk mengirim
data adalah :
Td = TI + nTF
dimana TI = waktu untuk menginisiasi
urutan = tprop + tpoll + tproc
TF = waktu untuk mengirim satu
frame
TF = tprop + tframe + tproc + tprop +
tack + tproc
tprop = waktu propagasi
tframe = waktu pengiriman
tack = waktu balasan
Untuk menyederhanakan persamaan di
atas, kita dapat mengabaikan term.
Misalnya, untuk sepanjang urutan frame, TI
relatif kecil sehingga dapat diabaikan. Kita
asumsikan bahwa waktu proses antara
pengiriman dan penerimaan diabaikan dan
waktu balasan frame adalah sangat kecil,
sehingga kita dapat mengekspresikan TD
sebagai berikut:
TD = n(2tprop + t frame)
Dari keseluruhan waktu yang diperlukan
hanya n x t frame yang dihabiskan selama
pengiriman data sehingga utilization (U)
atau efisiensi jalur diperoleh :

4.1.2 Sliding-Window Flow Control
Masalah utama yang selama ini adalah
bahwa hanya satu frame yang dapat
dikirimkan pada saat yang sama. Dalam
keadaan antrian bit yang akan dikirimkan
lebih besar dari panjang frame (a>1) maka
diperlukan suatu efisiensi. Untuk 
memperbesar efisiensi yang dapat
dilakukan dengan memperbolehkan
transmisi lebih dari satu frame pada saat
yang sama. Bila suatu station A dan B
dihubungkan dengan jalur full-duplex,
station B mengalokasikan buffers dengan
selebar n frame, yang berarti stasiun B
dapat menerima n frame, dan station A
diperbolehkan untuk mengirim frame
sebanyak n tanpa menunggu adanya
jawaban. Untuk menjaga jejak dimana
frame yang dikirimkan sedang dijawab
maka masing-masing jawaban diberi label
dengan nomor yang urut. Station B
menjawab frame dengan mengirimkan
jawaban yang dilengkapi nomor urut dari
frame berikutnya yang diinginkan. Jawaban
ini juga memiliki maksud untuk
memberitahukan bahwa station B siap
untuk menerima n frame berikutnya,
dimulai dengan nomer urut yang telah
tercantum. Skema ini juga dapat
dipergunakan untuk menjawab lebih dari
satu frame. Misalnya station B dapat
jawaban sampai samapai frame ke 4 tiba,
dengan kembali jawaban dengan nomer
urut 5, station B menjawab frame 2, 3, dan
4 pada satu saat. Station A memeliharan
daftar nomer urutan yang boleh dikirim,
sedangkan station B memelihara daftar
nomer urutan yang siap akan diterima.
Masing-masing daftar tersebut dapat
dianggap sebagai window dari frame,
sehingga prinsip kerjanya disebut dengan
pengontrol aliran sliding-window.
Diperlukan untuk dibuat komentar
tambahan untuk masing-masing, karena
nomer urut yang dipakai menempati daerah
didalam frame, komentar tambahan ini
dibatasai oleh terbatasnya tempat yang
tersedia. Misalnya untuk daerah dengan
panjang 3 bit, maka nomer urut
jangkauannya antara 0 s/d 7 saja, sehingga
frame diberi nomer dengan modulo 7, jadi
sesudah nomer urut 7 berikutnya adalah
nomer 0. Pada umumnya untuk daerah
dengan apnjang k-bit, maka jangkauan
nomer urut dari 0 samapai dengan 2k-1,
dan frame diberi nomer dengan modulo 2k.
Pada gambar dibawah menggambarkan
proses sliding-windows, dengan
diasumsikan nomer urut menggunakan 3-
bit sehingga frame diberi nomer urut 0 s/d
7, selanjutnya nomer yang sama dipakai
kembali sebagai bagian urutan frame Gambar segiempat yang diberi bayangan
(disebut window) menunjukkan transmitter
dapat mengirimkan 7 frame, dimulai
dengan frame nomer 7. Setiap waktu frame
dikirimkan maka window yang
digambarkan sebagai kotak dibayangi akan
menyusut, setiap waktu jawaban diterima,
window akan membesar. Ukuran panjang
window sebenarnya tidak diperlukan
sebanyak ukuran maksimumnya untuk diisi
sepanjang nomer urut. Sebagai contoh,
nomer urut menggunakan 3-bit, stasiun
dapat membentuk window dengan ukuran
4, menggunakan protokol pengatur aliran
sliding-window. Sebagai contoh
diasumsikan memiliki daerah nomer urut 3-
bit dan maksimum ukuran window adalah 7
frame. Dimulai dari station A dan B telah
menandai window dan station A
mengirimkan 7 frame yang dimulai dengan
frame 0 (F0), sesudah mengirimkan 3 frame
(F0, F1, dan F2) tanpa jawaban maka
station A telah menyusutkan window nya
menjadi 4 frame. Window menandati bahwa
station A dapat mengirimkan 4 frame,
dimulai dari frame nomer 3 selanjutnya
stasiun B mengirim receive-ready (RR)
yang berarti semua frame telah diterima
sampai frame nomer 2 dan selanjutnya siap
menerima frame nomer 3, tetapi pada
kenyataannya disiapkan menerima 7 frame,
dimulai frame nomer 3. Station A terus
mengirimkan frame nomer 3, 4, 5, dan 7,
kemudian station B menjawab RR7 sebagai
jawaban dari semua frame yang diterima
dan pengusulkan station A mengirim 7
frame, dimulai frame nomer 7.
Receiver harus dapat menampung 7
frame belebihi satu jawaban yang telah
dikirim, sebagian besar protokol juga
memperbolehkan suatu station untuk
memutuskan aliran frame dari sisi (arah)
lain dengan cara mengirimkan pesar
receive-not-ready (RNR), yang dijawab

frame terlebih dulu, tetapi melarang
transfer frame berikutnya. Bila dua stasiun
saling bertukar data (dua arah) maka
masing-masing perlu mengatur dua
window, jadi satu untuk transmit dan satu
untuk receive dan masingmasing sisi (arah)
saling mengirim jawaban. Untuk
memberikan dukungan agar efiisien seperti
yang diinginkan, dipersiapkan
piggybacking (celengan), masing-masing
frame data dilengkapi dengan daerah yang
menangkap urutan nomer dari frame,
ditambah daerah yang menangkap urutan
nomer yang dipakai sebagai jawaban.
Selanjutnya bila suatu station memiliki data
yang akan dikirim dan jawaban yang akan
dikirimkan, maka dikirimkan bersamasama
dalam satu frame, cara yang demikian
dapat meningkatkan kapasitas komunikasi.
Jika suatu station memiliki jawaban tetapi
tidak memiliki data yang akan dikirim,
maka station tersebut mengirimkan frame
jawaban yang terpisah. Jika suatu station
memiliki data yang akan dikirimkan tetapi
tidak memiliki jawaban baru yang akan
dikirim maka station tersebut mengulangi
dengan mengirimkan jawaban terakhir yang
dikirim, hal ini disebabkan frame data
dilengkapi daerah untuk nomer jawaban,
dengan suatu nilai (angka) yang harus
diletakkan kedalam daerah tersebut. Jika
suatu station menerima jawaban yang sama
(duplikat) maka tinggal mengabaikan
jawaban tersebut. Sliding-window
dikatakan lebih efisien karena jalur
komunikasi disiapkan seperti pipa saluran
yang setiap saat dapat diisi beberapa frame
yang sedang berjalan, tetapi pada stop-andwait
hanya satu frame saja yang boleh
mengalir dalam pipa saluran tersebut.
4.2 ERROR CONTROL
Berfungsi untuk mendeteksi dan
memperbaiki error-error yang terjadi dalam
transmisi frame-frame. Ada 2 tipe error
yang mungkin :
 Frame hilang : suatu frame gagal
mencapai sisi yang lain
 Frame rusak : suatu frame tiba tetapi
beberapa bit-bit-nya error.
Teknik-teknik umum untuk error control,
sebagai berikut :
 Deteksi error : Error detection, biasanya
menggunakan teknik CRC (Cyclic Redundancy Check)

 Positive acknowledgment : tujuan
mengembalikan suatu positif
acknowledgment untuk penerimaan yang
sukses, frame bebas error.
 Transmisi ulang setelah waktu habis :
sumber mentransmisi ulang suatu frame
yang belum diakui setelah suatu waktu
yang tidak ditentukan.
 Negative acknowledgment dan transmisi
ulang : tujuan mengembalikan negative
acknowledgment dari frame-frame
dimana suatu error dideteksi.
Sumber mentransmisi ulang beberapa
frame.
Mekanisme ini dinyatakan sebagai
Automatic repeat Request (ARQ) yang
terdiri dari 3 versi :
 Stop and wait ARQ.
 Go-back-N ARQ.
 Selective-reject ARQ.
4.2.2 Stop and Wait ARQ
Berdasarkan pada teknik flow control
stop and wait dan digambarkan dalam
gambar dibawah. Stasiun sumber
mentransmisi suatu frame tunggal dan
kemudian harus menunggu suatu
acknowledgment (ACK) dalam periode
tertentu. Tidak ada data lain dapat dikirim
sampai balasan dari stasiun tujuan tiba pada
stasiun sumber. Bila tidak ada balasan
maka frame ditransmisi ulang. Bila error
dideteksi oleh tujuan, maka frame tersebut
dibuang dan mengirim suatu Negative
Acknowledgment (NAK), yang
menyebabkan sumber mentransmisi ulang
frame yang rusak tersebut.

Bila sinyal acknowledgment rusak
pada waktu transmisi, kemudian sumber
akan habis waktu dan mentransmisi ulang
frame tersebut. Untuk mencegah hal ini,
maka frame diberi label 0 atau 1 dan
positive acknowledgment dengan bentuk
ACK0 atau ACK1 : ACK0 mengakui
menerima frame 1 dan mengindikasi bahwa
receiver siap untuk frame 0. Sedangkan
ACK1 mengakui menerima frame 0 dan
mengindikasi bahwa receiver siap untuk
frame 1.
4.2.3 Go Back N ARQ
Termasuk continuous ARQ, suatu
stasiun boleh mengirim frame seri yang
ditentukan oleh ukuran window, memakai
teknik flow control sliding window.
Sementara tidak terjadi error, tujuan akan
meng-acknowledge (ACK) frame yang
masuk seperti biasanya.
Teknik Go-back-N ARQ yang terjadi
dalam beberapa kejadian :
 Frame yang rusak. Ada 3 kasus :
 A mentransmisi frame i. B mendeteksi
suatu error dan telah menerima frame
(i-1) secara sukses. B mengirim A
NAKi, mengindikasi bahwa frame i
ditolak. Ketika A menerima NAK ini,
maka harus mentransmisi ulang frame i
dan semua frame berikutnya yang
sudah ditransmisi.
 Frame i hilang dalam transmisi. A
kemudian mengirim frame (i+1). B
menerima frame (i+1) diluar
permintaan, dan mengirim suatu
NAKi.
 Frame i hilang dalam transmisi dan A
tidak segera mengirim frame -frame
tambahan. B tidak menerima apapun
dan mengembalikan baik ACK atau
NAK. A akan kehabisan waktu dan
mentransmisi ulang frame i.
 ACK rusak. Ada 2 kasus :
 B menerima frame i dan mengirim
ACK (i+1), yang hilang dalam
transmisi. Karena ACK dikomulatif
(contoh, ACK6 berarti semua frame
sampai 5 diakui), hal ini mungkin
karena A akan menerima sebuah ACK
yang berikutnya untuk sebuah frame
berikutnya yang akan melaksanakan
tugas dari ACK yang hilang sebelum
waktunya habis.
 Jika waktu A habis, A mentransmisi
ulang frame I dan semua frame -frame
berikutnya.
 NAK rusak. Jika sebuah NAK hilang, A
akan kehabisan waktu (time out) pada serangkaian frame dan mentransmisi
ulang frame tersebut berikut frame frame
selanjutnya.

 4.2.4 Selective Reject ARQ
Hanya mentransmisi ulang frameframe
bila menerima NAK atau waktu
habis. Ukuran window yang perlu lebih
sempit daripada go-back-N. Untuk goback-
N, ukuran window 2n-1 sedangkan
selective -reject 2n.
Skenario dari teknik ini untuk 3 bit
penomoran yang mengizinkan ukuran
window sebesar 7 :
1. Stasiun A mengirim frame 0 sampai 6 ke
stasiun B.
2. Stasiun B menerima dan mengakui
ketujuh frame-frame.
3. Karena noise, ketujuh acknowledgment
hilang.
4. Stasiun A kehabisan waktu dan
mentransmisi ulang frame 0.
5. Stasiun B sudah memajukan window
penerimanya untuk menerima frame
7,0,1,2,3,4 dan 5. Dengan demikian
dianggap bahwa frame 7 telah hilang dan
bahwa frame nol yang baru, diterima.
Problem dari skenario ini yaitu antara
window pengiriman dan penerimaan. Yang
diatasi dengan memakai ukuran window
max tidak lebih dari setengah range
penomoran.

4.2.5 Performa
Go-back-N dan selective -reject lebih
efisien daripada stop and wait. Pemakaian
maksimum (U) untuk masing-masing
teknik

REFERENSI
http://missa.staff.gunadarma.ac.id/
www.rijalfadilah.wordpress.com
www.wikipedia.com
http://www.csi.ucd.ie/Staff/jmurphy/net
works/csd8_4-datalink_2.pdf
http://ocw.mit.edu/NR/rdonlyres/Aerona
utics-and-Astronautics/16-
36Communication-Systems-
EngineeringSpring2003/7D64F769-4B55-
4184-B8B0-
3800DFB7DC31/0/lec15_16.pdf