Waktu

Introduction

Jika kita mempunya komputer desktop dirumah atau notebook, dan telah diinstall sistem operasi baik GUI atau Console based, salah satu fitur pada sistem operasi tersebut adalah penunjuk waktu, biasanya terdapat di pojok bawah sebelah kanan pada sistem operasi GUI based, waktu dikomputer itu didasarkan pada timer di dalam CMOS dengan firmwarenya BIOS, selanjutnya oleh sistem operasi dengan metode khusus mengambil data waktu berdasarkan BIOS ini.

Menarik, jika kita kaji lebih jauh, andaikata seluruh komputer diseluruh dunia dihitung akurasi timer atau clock pada sistem operasi tersebut, apakah menunjuk kan selang waktu yang sama ?.

Begitu juga jam analog atau jam digital, jika diuji kalibrasi seluruh jam yang ada di seluruh dunia, apakah mempunyai interval yang sama ?.

Kita tahu bahwa penunjuk waktu ini sejak di zaman orang masih menggunakan jam matahari, jam pasir sampai teknologi mekanik hingga digital saat ini, telah banyak diandalkan dalam segala bidang kehidupan sehari-hari sebagai data dalam mengolah informasi.

Apakah ada suatu standar khusus dalam menetapkan definisi waktu ini ?. Marilah sejenak kita lihat tentang standar waktu ini, berikut dipaparkan secara ringkas.

Standar Waktu

Dalam fisika banyak kita kenal besaran-besaran, misalkan: massa, kecepatan, gaya dan sebagainya. Besaran-besaran itu harus diukur dengan satuan-satuan yang sesuai.

Ada dua macam sistem satuan yang sering digunakan dala besaran-besaran fisika, yaitu sistem metrik dan sistem inggris. Tetapi dalam hal ini yang akan dibahas hanya sistem metrik saja. Sistem metrik ini secara resmi dipergunakan di Negara Perancis dalam tahun 1866.

Dalam sistem metrik menggunakan besaran-besaran pokok (dasar) seperti panjang, massa, dan waktu. Sistem metrik juga dibagi dalam dua bagian:

o sistem MKS (meter - kilogram - sekon)
o sistem CGS (centimeter - gram - sekon)

MKS (Panjang (m), Massa(kg), Waktu(s)
CGS (Panjang(cm), Massa(gr), Waktu(s)

Dalam sidangnya pada tahun 1969 Conference Generale des Poids et Measures (CGPM) meresmikan suatu sistem satuan yang dikenal sebagai System Internationale d’United, disingkat SI.

Dalam SI ini terdapat tujuh buah besaran pokok berdimensi dan dua buah besaran tambahan tak berdimensi.

Salah satu besaran pokok adalah Waktu.

Penerapan satuan waktu

Ada dua segi dalam pengukuran waktu. Untuk sipil dan untuk beberapa keperluan ilmu pengetahuan dibutuhkan waktu hari, supaya kejadian-kejadian dapat disusun secara berututan. Pada kebanyakan pekerjaan ilmiah yang dibutuhkan adalah lamanya selang waktu (time interval) suatu kejadian berlangsung. Karena itu standar waktu harus dapat menjawab pertanyaan “Kapan hal itu berlangsung ?” dan “Berapa lama kejadiannya ?”.

Kita dapat menggunakan sembarang kejadian yang berulang untuk mengukur waktu. Pengukuran berlangsung dengan menghitung pengulangannya. Kita dapat menggunakan bandul osilasi, sistem pegas massa ataupun kristal kwarsa (quartz).

Dari sekian banyak kejadian yang berulang-ulang dalam alam, perputaran (rotasi) bumi pada porosnya telah digunakan selama berabad-abad sebagai standar waktu untuk menetapkan penjangnya hari. Sebagai standar waktu sipil sampai sekarang masih dipakai definisi satu detik (matahari rata-rata) adalah 1/86400 hari (matahari rata-rata). Waktu yang didasarkan atas rotasi bumi disebut waktu universal (Universal Time - UT).

Perhitungan waktu berdasarkan poros bumi ini dalam sejarah telah digunakan oleh Bangsa Babilonia di tepi perairan babilonia ratusan tahun yang lalu.

Ditanah subur yang diairi sungai Tigris dan Eufrat, sebuah peradaban tumbuh dan melakukan pencatatan gerakan langit selama ribuan tahun. Bangsa Babilonia memiliki sistem bilangan berdasarkan satuan 60 yang memudahkan perhitungan dengan bilang-bilangan besar. Warisan sistem mereka yang masih ada hingga kini, yaitu 60 detik untuk menunjukkan satu menit, dan 360 derajat untuk menunjukkan lingkaran.

Karena 1 hari matahari rata-rata dari satu tahun ke tahun tidak sama, maka standar ini tidak berlaku bagi keperluan penelitian ilmu pengetahuan.

Waktu universal harus diukur berdasarkan pengamatan astronomis yang dilakukan selama beberapa minggu. Karena itu itu kita membutuhkan jam bumi yang baik, yang ditera oleh pengamatan astronomis. Jam kristal kwarsa yang didasarkan atas getaran berkala terus menerus dari kristal dapat dipakai sebagai standar waktu sekunder yang baik, yang terbaik di antaranya dapat mencatat waktu selama setahun dengan penyimpangan maksimum sebesar 0,02 detik.

Salah satu penggunaan waktu standar adalah untuk mengukur frekuensi. Dalam daerah frekuensi radio, perbandingan dengan jam kwarsa dapat dibuat secara elektronik dengan ketelitian sekurang-kurangnya 1 bagian dalam 10^10 (10 pangkat 10) dan ketelitan sebaik itu memang seringkali dibutuhkan. Ketelitian ini kira-kira 100 kali lebih baik daripada ketelitian yang dapat dicapai pada peneraan jam kwarsa oleh pengamatan astronomis. Untuk memenuhi kebutuhan standar waktu yang lebih baik, di beberapa negara telah dikembangkan jam atomik yang menggunakan getaran atomik berskala sebagai standar.

Jam atomik jenis tertentu, yang didasarkan atas frekuensi karakteristik dari isotop Cs^133, telah digunakan di Laboratorium Fisis Nasional, Inggris, sejak tahun 1955.

Telah dilakukan pencatatan pada tahun 1960 yang menunjukkan perubahan (Variasi) laju rotasi bumi, diukur terhadap jam cesium, dalam selang waktu hampir tiga tahun. Ternyata kecepatan putaran bumi pada musim panas besar sedangkan pada musim dingin kecil (di belahan bumi utara) dan menurun secara pasti dari tahun ke tahun.

Maka timbul pertanyaan, bagaimana kita dapat yakin bahwa rotasi bumi-lah yang salah bukan jam cesium ?. Ada dua jawaban.

1. Atom relatif lebih sederhana daripada bumi, sehingga bila ada perbedaan antar kedua standar waktu ini mestinya disebabkan oleh sesuatu yang terjadi dibumi. Misalnya, ada gerakan gesekan antara air dan tanah pada peristiwa pasang menyebabkan perputaran bumi lebih lambat. Gerak musiman angin menimbulkan juga perubahan musimam rotasi. Variasi lain dapat ditimbulkan misalnya oleh pencairan dan pembekuan kembali es di kubub.

2. Sistem tata surya kita juga memiliki penjaga waktu yang lain, seperti misalnya gerakan planet ataupun gerakan bulan-bulan planet. Rotasi bumi bervariasi pula terhadap gerakan-gerakan planet ini.

Dalam tahun 1967, detik yang didasarkan atas jam cesium diterima sebagai standar internasional oleh Konferensi Umum mengenai Berat dan Ukuran ketigabelas. Detik tersebut didefinisikan sebagai 9.192.631.770 kali perioda transisi Cs^133 tertentu. Hal ini meningkatkan ketelitian pengukuran waktu menjadi 1 bagian dalam 10^12, lebih baik sekitar 10^3 kali daripada ketelitian dengan metode astronomis. Jika dua buah jam cesium dijalankan dengan ketelitian ini dan misalkan tidak ada sumber kesalahan yang lain, maka perbedaan kedua jam tersebut tidak akan lebih dari satu detik setelah 6000 tahun. Kemungkinan jam atomik yang lebih baik masih sedang diselidiki.

Standar waktu untuk tempat-tempat yang jauh dapat disediakan melalui pemancar radio. Contoh stasion pemancar untuk ini adalah WWV di Colorado dan WWVH di Hawaii, keduanya dijalankan di Lembaga Standar Nasional, dipancarkan pada frekuensi 2,5;5;10;20 dan 25 x 10^6 Hz. Kestabilannya dibandingkan dengan jam cesium adalah 1 bagian dalam 10^11. Satu hertz (disingkat Hz) adalah 1 cycle/s. Setiap selang 5 menit, WWV memancarkan nada tepat 440Hz (nada A dalam musik) dan 600Hz secara bergantian. Sepuluh kali dalam tiap jam dipancarkan tanda waktu dengan menggunakan sistem pengkodean biner (binary digit). Dua stasiun yang lain, WWVB dan WWVL, keduanya di Fort Collins, Colorado, menyiarkan standar waktu dengan ketelitian yang lebih tinggi untuk kepentingan-kepentingan khusus.

Kesimpulan

Ternyata ada beberapa standar waktu, yaitu berdasarkan rotasi bumi pada porosnya, serta perioda transisi atom Cesium, perioda Quartz, serta frekuensi radio. Waktu yang diukur berdasarkan rotasi bumi ternyata memiliki nilai akurasi lebih kecil dari nilai perioda transisi atom Cesium.

Semua Ilmu dan pengetahuan berkembang saat ini didasarkan pada metode Ilmiah yang terikat pada satuan waktu ini.

Keakuratan pendefinisian standar waktu ini sangat penting, bila diterapkan pada teknologi time sharing, real time, skeduling, sinkronisasi pada sistem operasi komputer.

PS: Tulisan ini hanya iseng ajah.

Referensi

• Kamajaya, Drs., Ir. Suardhana Linggih, “Penuntun Pelajaran Fisika untuk SMA”, Ganeca Exact Bandung, 1987

• Halliday, David., Robert Resnick, “Physics, 3rd Edition”, PT. Gelora Aksara Pratama, 1995

• Rankin, William, “Newton for Beginners”, Mizan, 2000

Fun with The Linux Kernel

Kernel Linux Emang Enak di Eksploitasi, ada beberapa bahan yang patut dijadikan acuan, antara lain:

Buku:

Info coba lihat disini dan disini juga disini Bagi yang downloat freeebooknya coba cari di dbebooks.in

Ada banyak buku sih, tapi buku-buku diatas sudah bisa dijadikan langkah awal untuk memahami si kernelnya linux itu.

Untuk text magazine online, ini ada archive yang saya kumpulkan dari website phrack.org, sengaja dicari yang berkaitan dengan permainan kernel, rata-rata salah satu referensinya buku diatas itu oleh para penulis artikel. Silahkan unduh di SINI juga iseng catatan oret-oretannya.

Memang sih, butuh pemahaman dalam tentang arsitektur komputer dan pemrograman level rendah seperti Assembly, tapi bagi yang banyak waktu pelototin monitor gak ada salahnya berpusing ria. Apalagi buat yang pekerjaannya menganggur.

Happy haking da kernyel…

Saya mah make distro slack aja pada platform IA-32. Pake nasm, gcc, gdb.

IP Routing Basic

Barangkali beberapa rekan yang bergelut dengan Router, atau orang awam yang berhubungan secara tidak langsung dengan Router, menyimpan pertanyaan tentang, bagaimana sih kerja router tersebut ?, atau bagaimana sih tahapan dari proses routing tersebut. Dalam kesempatan ini saya akan berbagi pengalaman terhadap konsep routing yang saya pahami. CMIIW.

Proses IP Routing secara konsep sebenarnya sederhana dan tidak akan berubah selama standar dari RFC belum diupdate, terlepas dari berapa besar topologi jaringan yang kita punya. Artinya proses sederhana ini akan tetap berlaku baik untuk LAN, WAN maupun di Internet. Kita lihat secara fundamental terutama pada Layer Data Link.

Sebagai contoh bagaimana sistem kerja IP Routing ini, akan dijelaskan pada contoh sederhana berikut.

Misalkan ada 2 buah PC yang berbeda jaringan, yang ditunjukkan dengan beda Subnet Mask. Yaitu PC A dan PC B, yang dihubungkan oleh sebuah Router.

Pada contoh ini, user pada PC A akan melakukan perintah Ping ke PC B berdasarkan IP Address yang dimiliki masing-masing.

Kira-kira apa proses yang terjadi dapat digambarkan seperti berikut:

1. Dari konsel/terminal/command prompt, user A mengetikkan perintah Ping, ping 172.16.20.2. Paket A akan di generated pada PC A berdasarkan IP dan ICMP Network Layer protocols.

2. IP bekerja berdasarkan ARP protokol untuk melihat apakah packet ini ditujukan pada network tertenu, dengan melihat IP address dan subnet mask pada PC A. Karena dia melihat paket ini tidak ditujukan pada PC A maka, permintaan ping ini diteruskan ke remote host, karena tujuan paket ini tidak dikirim ke PC pada local network yang sama dengan PC A. Jadi paket harus dikirim melalui router, sehingga paket nantinya akan dilewati ke PC yang dituju.

3. Pada PC A agar bisa mengirim paket melalui router, PC A mesti mengenal alamat hardware berupa yang tersimpan dalam chip Ethernet Card pada Router, yaitu MAC Address router, Ethernet Card Router terletak pada Subnet yang sama antara PC dengan network card Router.

Sesuai dengan standar ISO Layer bahwa Network layer akan bekerja meneruskan paket dan tujuan alamat hardware ke Data Link layer dengan framing dan trasisi pada localhost. Maksudnya Perintah Ping yang diketikan dari Konsol/terminal melalui Sistem Operasi yang berada pada Layer Aplikasi, terus menuju ke Network hinga ke Data Link

Untuk memperoleh alamat hardware, PC A akan melihat kedalam suatu lokasi memory (Dilayani oleh Sistem Operasi) yang disebut ARP cache.

4. JIka IP address belum tersedia atau belum teresolve (response terhadap permintaan tertentu) ke alamat hardware yang tepat (pasangan IP address dan mac address) di dalam ARP cache. Maka PC A akan mengirim perintah ARP broadcast (FF:FF:FF:FF:FF:FF) untuk melihat alamat hardware dari IP address 172.16.0.1. Seolah-olah dia berkata “Hai Saudara sekalian, IP Address ini (IP Router) ada yang tahu Siapa yang punya MAC Addressnya”. Jika ada Komputer yang mempunyai IP Address tersebut, dia akan memberikan informasi tentang MAC Addressnya. Karena Proses inilah mengapa jika pertama kali melakukan Ping pada suatu remote addres biasanya mendapai Time Out, dan setelah beberapa saat barulah sukses atau reply setelah proses kenal mengenal Mac address ini di cache ke masing2 host, baik di PC A maupun di router.

5. Sang Router akan merespon alamat hardware yang interface ethernet yang dia punya yang lansung berhubungan dengan jaringan lokal. sekarang PC A telah tahu segala sesuatu untuk mengirim kan paket keluar dari jaringan lokal menuju router. Network layer akan melakukan generate dengan ICMP echo request menuju data Link layer, dengan alamat hardware kemana PC A akan mengirim paket. Paket ini berisi alamat IP asal dan alamat IP tujuan, sebagai paket ICMP yang dikenal pada Network layer protocol field.

6. Data Link layer pada PC A, akan membuat sebeuah frame, dimana paket akan dikemas sedemikian rupa dengan control informasi yang dibutuhkan untu mengirim ke lokal network. Ini termasuk alamat hardware asal dan tujuan dan tipe filed yang dipiah pada Network Layer protokol.

7. Data Link layer dari PC A membuat frame ke Pisikal layer dimana di encode dalam bentuk 1 an 0 ke sinyal digital dan di kirim ke luar fisik jaringan lokal.

8. Sinyal ini diterima oleh router melalui Interface ethernet lokal, interface yang berhubungan lansung dengan interface PC A. dan interface ini akan melakukan proses sinkronisasi dari bentuk sinyal digital ke bentuk frame. Interface router setelah melakuan konversi ke bentuk frame, akan menjalan proses CRC, dari awal sampai akhir frame, mencek fiel FCS untuk meyakinkan bahwa apakah CRC ditemuujkan dan tidak terjadi fragementasi data atau collision.

9. Kemudian tujuan alamat hardware diperiksa. JIka sama antara alamat tujuan frame dari PC A ini dengan alamat hardware si Router, maka router memeriksa type filed yang terkandung dalam Frame untuk melihat apa yang harus dilakukan oleh si router terhadap paket ini. JIka ditemukan field IP pada type field, dan router akan menangani paket ke IP prokokol yang berjalan di router. Frame akan dikemas ulang, dan paket asli yang telah di generate oleh PC A sekarang disimpan dalam Router Buffer.

10. Prokol IP pada router akan melihat IP address tujuan si paket, untuk mengetahui apakah paket ini untuk si Router, ternyata IP address nya menuju ke 172.16.20.2, dimana si router memeriksa pada tabel routering yang dia punya kalau IP tujuan sama subnet denga ip 172.16.20.0 yang secara langsung terkoneksi ke interface publik.

11. Sekarang si router menempatkan paket ini ke dalam buffer dari interface publik. router perlu membuat sebuah frace untuk dikirim ke host B. Pertama si router perlu mencari informasi tentang alamat harware tujuan berdasarkan IP address tujuan, siapakah alamat harware yang mempunya IP address tujuan, kedalam ARP Cache di interface publik yang telah di resolve pada komunikasi sebelumnya. Jika tidak ditemukan Alamat harware si IP Address ini maka router mengirimkan ARP Broadcast ke luar Interface Publik untuk mencari alamat harware dari si IP 172.16.20.2

12. Ternyata host B merespon pertanyaan dari si Interface publik router, bahwa dialah yang mempunyai IP Address itu, si PC B mereply ARP nya. Nah sekarang interface publik router mengetahui bahwa mau kemana dia akan kirim dan lewat mana, sekarang paket tersebut telah pasti dikirim ke PC B. Frame yang telah generad oleh internet publik router berisi alamat hardware sumber dari ethernet publik dan alamat harwara tujuan dari interface Network CArd PC B. Bagaimanapu, yang penting disini bahwa walaupun alamat harware asal dan tujuan berubah setiap melewati interface router, yang dikirim ke dan dari router, Alamat IP asal dan tujuan tidak akan pernah berubah. Paket tidak aka berubah, hanya frame saja yang berubah.

13. PC B menerima frame dan menjalan prosedur CRC, melakukan check out, kemudian mengemas frace dan diubah ke dalam bentuk Paket IP. IP akan meakukan cek terhadap tujuan IP addressnya. Jika sama tujuan ip address dalam paeket IP dengan ip PC B dia akan melihat protokol field dari paekt tersebut apa yang harus dilakukan untk paket ini.

14. Karna dalam protokol field ini ditemujkan field ICMP echo request, si PC B tahu bahwa dia perlu membalas dengan menggenerate ICMP echo-reply berdasarkan IP address sumber dari PC B dan tujuan ke IP address A. kemudian proses kembali ke awal sampai akhirnya. sehingga terjadi berbalas serangan hehehe.

Prinsipnya mac address pada masing-masing sisi harus diketahui, dari sisi Lokal, antara mac address di PC A dan Router interface lokal harus saling mengenal, begitu pula sebaliknya, antara interface publik router dengan mac address PC B harus pula saling mengenal, dengan menyimpan masing address pada Arp Cache masing2 interface.

Ambil contoh pada Router Mikrotik RouterOS, kalau kita konek ke router mikrotik melalui Winbox antar mac to mac, dalam arti masing-masing interface yang berhubungan belum di beri ip address, atau tidak kedua interface diberi ip address.

Jika kita lakukan perintah arp -a di windows xp pada command prompt, maka kita akan melihat:

C:\Documents and Settings\adminz>arp -a
No ARP Entries Found

Begitu juga di winbox mikrotik pada IP Arp, juga dalam ke adaan blank, misalkan PC A kita beri IP address tetap, sedangkan interface local router belum dikasih ip address. Masing-masing ARP Cachenya belum berisi mac address lawannya.

Andaikata telah kita beri ip address pada masing PC A dan router dengan subnet yg sama, sebelum kita melakukan suatu perintah untuk koneksi, ARP Cache antara PC A dengan Router juga belum terisi tetapi kalau kita melakukan perintah katakanlah perintah PING, dari PC A ke Router atau sebaliknya. Maka sebelum perintah Reply kita terima antara Router dengan PC A akan saling mengisi ARP Cache.

Di PC A ARP Cachenya berisi MAc address router, sedangkan di sisi Router, ARP Cache nya akan berisi mac address PC A.

Itulah konsep yang perlu dipahami, Jadi terlihat hubungan pembahasan ini dengan OSI Layer,

Interface Card LAN –> Data Link (ARP, MAC) –> Network Layer
data digital, sinyal listrik………………………Frame……………………………….Frame dan IP Stack

Ingat pembahasan ini hanya baru sampai pada Networ Layer belum masuk ke transport layer Jadi proses yang terjadi adalah:

• Mengetahui apakah Alamat IP adalah ditujukan utk Local atau remote Remote Network: Network selain dari network si PC. Remote network berada pada sisi lain si Router Default Gateway/Router:

• Saling memeriksa ARP Cache, apakah antara MAC address dan IP address telah berada pada pasangan yang tepat, jika belum akan saling mencari tahu ttg MAC Address dari IP address Lawan.

• Proses verifikasi, apakah betul MAC ADDress dan IP Address ini itu yang dimaksud

• Barulah terjadi proses routing berdasarkan Routing tabel di Router.

Jadi disisi Router akan muncul di ARP Cachenya Mac address di PC A dan mac address si PC B sedangkan MAC ADdress si PC A tidak akan mengetahui mac Address si PC B jika tidak berada dalam subnet/network yang sama, begitu sebaliknya.

(Terjemahan bebas dari: Lammle,Todd, “CCNA Study Guide” SIBEX, 2000 dan Mikrotik RouterOS user Manual)