Switching & VLAN

Kalau routing mengatur perjalanan antar-jaringan, switching mengatur lalu lintas di dalam satu jaringan lokal. Switch bekerja di layer 2, berbicara dalam bahasa frame dan alamat MAC.

Alamat MAC

Alamat MAC (Media Access Control) adalah identitas 48-bit yang tertanam di setiap kartu jaringan, ditulis heksadesimal:

3C:5A:B4:12:34:56
└───┬────┘└───┬───┘
    OUI      NIC-specific
 (vendor)   (nomor seri)

24 bit pertama (OUI) mengidentifikasi vendor; sisanya nomor urut perangkat. Berbeda dengan IP yang logis dan hierarkis (bisa dipindah, menunjukkan lokasi jaringan), MAC itu fisik dan datar — melekat pada perangkat, tidak menunjukkan lokasi.

FF:FF:FF:FF:FF:FF adalah MAC broadcast: frame untuk semua perangkat di jaringan lokal.

Bagaimana switch belajar

Switch memegang MAC address table (CAM table): pemetaan alamat MAC → port. Cara kerjanya elegan karena sepenuhnya otomatis:

1. Learning — setiap frame yang masuk dibaca MAC sumbernya, lalu dicatat: "MAC ini ada di port ini".
2. Forwarding — MAC tujuan dicari di tabel; jika ketemu, frame dikirim hanya ke port itu.
3. Flooding — jika MAC tujuan belum dikenal (atau broadcast), frame dikirim ke semua port kecuali port asal.
4. Aging — entri yang lama tidak terdengar (default ±300 detik) dihapus.

Frame masuk dari port 3, sumber AA:..:01, tujuan BB:..:02

MAC table:                      Keputusan:
AA:..:01 → port 3  (baru dicatat)
BB:..:02 → port 7  (sudah ada)   → kirim hanya ke port 7
CC:..:03 → port 1

Inilah bedanya dengan hub zaman dulu yang membabi buta mengulang sinyal ke semua port: switch menciptakan jalur privat antar-dua-port, sehingga banyak percakapan bisa berlangsung serentak tanpa tabrakan.

ARP: jembatan antara IP dan MAC

Komputer berpikir dalam IP, tapi frame butuh MAC. ARP (Address Resolution Protocol) menerjemahkannya:

Host 192.168.1.7 ingin mengirim ke 192.168.1.20:

1. Broadcast : "Siapa yang punya 192.168.1.20? Beri tahu 192.168.1.7"
2. Jawaban   : "192.168.1.20 ada di BB:CC:DD:11:22:33"
3. Disimpan di ARP cache, frame pun bisa dikirim.

ip neigh show          # lihat ARP cache di Linux
# 192.168.1.1 dev wlan0 lladdr a4:91:b1:xx:xx:xx REACHABLE

Penting: jika tujuan berada di subnet lain, host tidak meng-ARP tujuan — ia meng-ARP gateway-nya, karena frame hanya perlu sampai ke router.

Broadcast domain dan masalah skala

Semua port di satu switch (dan switch-switch yang tersambung) membentuk satu broadcast domain: satu broadcast ARP didengar semua perangkat. Dengan 500 host di satu domain, setiap komputer terus-menerus diganggu broadcast orang lain — boros, berisik, dan satu insiden (badai broadcast, perangkat nakal) menular ke semuanya.

Solusinya: memecah broadcast domain. Bisa dengan router fisik — atau dengan cara yang jauh lebih luwes: VLAN.

VLAN: banyak jaringan di satu switch

VLAN (Virtual LAN) membagi satu switch fisik menjadi beberapa jaringan logis yang saling terisolasi. Port yang berbeda VLAN tidak bisa saling bicara di layer 2 — seolah-olah berada di switch yang berbeda.

Switch 24 port, tiga VLAN:

VLAN 10 (Karyawan) : port 1–8
VLAN 20 (Tamu)     : port 9–16
VLAN 30 (CCTV)     : port 17–24

CCTV tidak bisa mengendus trafik karyawan; tamu terisolasi dari keduanya.

Manfaatnya: segmentasi keamanan, membatasi broadcast, dan pengelompokan berdasarkan fungsi tanpa peduli lokasi fisik.

Trunk dan tagging 802.1Q

Bagaimana VLAN 10 di switch A tersambung ke VLAN 10 di switch B? Lewat trunk port — satu kabel yang membawa banyak VLAN sekaligus. Setiap frame di trunk diberi tag 802.1Q: 4 byte tambahan berisi VLAN ID (1–4094).

Frame biasa : [MAC tujuan|MAC sumber|      Type|data|FCS]
Frame tagged: [MAC tujuan|MAC sumber|802.1Q|Type|data|FCS]
                                      └─ VLAN ID di sini

• Access port — milik satu VLAN; frame keluar-masuk tanpa tag (untuk perangkat akhir).
• Trunk port — membawa banyak VLAN; frame diberi tag (untuk antar-switch dan ke router).

Antar-VLAN tetap butuh router

VLAN memisahkan di layer 2; untuk berkomunikasi antar-VLAN, trafik harus naik ke layer 3. Pola umumnya router-on-a-stick (satu trunk ke router dengan sub-interface per VLAN) atau switch layer 3 yang bisa merutekan langsung antar-VLAN di dalam dirinya — pilihan standar jaringan kampus/kantor modern.

Spanning Tree Protocol (STP)

Demi redundansi, antar-switch sering dihubungkan lebih dari satu jalur. Tapi loop di layer 2 fatal: frame broadcast tidak punya TTL, sehingga berputar dan menggandakan diri tanpa henti — broadcast storm yang melumpuhkan jaringan dalam hitungan detik.

STP (802.1D) mencegahnya: switch-switch memilih satu root bridge, lalu memblokir port-port yang membentuk loop, menyisakan topologi pohon (bebas loop). Saat jalur aktif putus, port cadangan dibuka otomatis. Varian modern RSTP (802.1w) konvergen dalam ±1–2 detik.

Ringkasan mental: switch vs router

• Switch: "MAC ini di port mana?" — cepat, satu gedung, plug-and-play.
• Router: "prefix IP ini lewat mana?" — antar-jaringan, kenal dunia luar.
• VLAN: switch fisik dipotong jadi beberapa switch logis; router (atau switch L3) menjembatani antar-potongan.

Di jaringan berbasis satelit

Terminal VSAT di lokasi terpencil biasanya menjadi ujung trunk: di belakang modem satelit ada switch kecil dengan VLAN terpisah untuk data operasional, telepon (VoIP), dan Wi-Fi publik — tiga layanan berbagi satu transponder yang sama dengan prioritas QoS berbeda. Semua konsep di halaman ini bekerja persis sama; satelit hanya mengganti "kabel antar-gedung" dengan lompatan 36.000 km.

Praktik: bangun bridge, access port, dan trunk 802.1Q dari halaman ini di Bridging & Switching (MikroTik).

Berikutnya: nama-nama protokol yang sejak tadi berseliweran — TCP, UDP, DNS, DHCP, HTTP — dibedah satu per satu di Protokol Jaringan.