Teknologi Infiniband

     Jaringan computer adalah sebuah system yang terdiri lebih dari 1 komputer (beberapa computer) yang berguna untuk berbagi sumber daya, saling berkomunikasi, dan dapat mengakses informasi satu sama lain. Aplikasi jaringan sendiri dibagi menjadi dua yaitu Connection Oriented dan Conectionless. Conection Oriented adalah penerima dan pengirim terhubung dalam satu waktu bersamaan, sedangkan Conectionless adalah penerima dan pengirim tidak perlu saling berhubungan/terkoneksi pada waktu yang bersamaan.

     Jaringan computer sendiri memiliki dua model yaitu OSI Model dan TCP/IP Model. OSI Model adalah sebuah model arsitektural jaringan yang dikembangkan oleh badan International Organization for Standardization (ISO) di Eropa pada tahun 1977, sedangkan TCP/IP Model yaitu standar komunikasi data yang digunakan oleh komunitas internet dalam proses tukar-menukar data dari satu komputer ke komputer lain di dalam jaringan Internet. Artikel ini akan membahas perkembangan dari Physical Layer. Physical Layer adalah level yang paling dasar dari tujuh level yang ada di model referensi jaringan OSI. Physical Layer berfungsi untuk mendefinisikan antarmuka media transmisi jaringan untuk peletakkan dan pengiriman bit bit data melalu media jaringan (kabel, cahaya, atau radio) dan sebagai arsitektur jaringan (Ethernet).

      Artikel ini juga membahas Infiniband yang merupakan perkembangan Ethernet. Ethernet sendiri adalah jenis skenario perkabelan dan pemrosesan sinyal untuk data jaringan komputer yang terdapat pada layer Physical di model jaringan OSI.  InfiniBand adalah arsitektur komunikasi yang digunakan untuk komputasi tingkat tinggi bertujuan untuk alat interkoneksi, seperti server, secondary storage, dan switch jaringan. Tujuan dari InfiniBand untuk menggantikan banyak standar interkoneksi yang saling bersaing dengan sebuah satandar yang lebih universal, dan arsitekturnya dapat menghasilkan peningkatan kecepatan transfer data yang signifikan. Teknologi Infiniband ini bisa diimplimentasikan untuk High Performance Clustering atau bahkan Virtual Data Center.  Arsitektur Infiniband ini mendefinisikan hubungan antara node prosesor dan kinerja tinggi I / O node seperti  pada media penyimpanan. Infiniband ini dikembangkan oleh Infiniband Trade Association, sebuah konsorsium yang didirikan oleh Dell, Hewlett-Packard, IBM, Intel, Microsft, dan Sun Microsystem.

       Seperti pada Fiber Channel, PCI Express, Serial ATA dan interkoneksi lainnya, Infiniband menawarkan point-to-point biderictional link serial yang bertujuan untuk koneksi antar prosesor dengan kecepatan tinggi seperti disk. Infiniband dapat menggunakan kabel tembaga atau serat optic untuk berkomunikasi. Namun konstruksi kabel seperti Twisted Pair atau Coaxial tidak dapat digunakan oleh Infiniband. Infiniband dapat menggunakan kabel Coaxial yang memiliki satu atau lebih pasang konduktor. Kecepatan transmisi data dari Infiniband ini berkisar 2,5 – 10 Gbps tergantung pada jumlah konduktor yang digunakan. Infiniband memiliki keuntungan utama yaitu :

Ø  Speed

     Satuan Kecepatan yang dimiliki Infiniband yaitu 2.5Gbps (single data rate /SDR). Namun kecepatan ini bisa dinaikkan lagi menggunakan teknik DDR (Double Data Rate) ,QDR (Quad Data Rate), fourteen data rate (FDR), and enhanced data rate (EDR) menjadi 5 Gbps dan 10 Gbps (DDR dan QDR) sedangkan FDR dan EDR menjadi 14.0625 Gbit/s dan 25.78125 Gbit/s.

Ø  Latency

      Latency adalah jumlah waktu yang dibutuhkan paket data untuk berpindah di seluruh koneksi jaringan. Keunggulan utama Infiniband sendiri bukan pada kecepatan melainkan Latency dan QoS. Quality of Service (QoS) adalah kemampuan suatu jaringan untuk menyediakan layanan yang baik dengan menyediakan bandwith, mengatasi jitter dan delay.  SDR memiliki latency 200nanosecond, DDR 140nanosecond, QDR 100nanosecond. Latency yang dimiliki Infiniband jauh lebih cepat dibandingkan dengan latency Ethernet yang umumnya 10GE punya latency dalam orde microsecond.

Ø  Topology

     Infiniband menggunakan tobologi switched fabric, switched fabric adalah topologi dimana node jaringan saling terhubung antara satu sama lain melalui satu atau lebih switch jaringan. Semua transmisi data dimulai dan berakhir di channel adapter.Setiap prosessor masing-masing berisi host channel adapter (HCA) dan masing-masing perangkat memiliki target channel adapter (TCA). Adapter ini juga dapat bertukar informasi dalam hal keamanan dan kualitas layanan.

Ø  Messages

     Infiniband mentransmisikan paket data sampai 4KB yang diambil secara bersamaan untuk membuat pesan. Pesan itu berupa :

-          RDMA (Remote Direct Memory Access) yaitu kemampuan suatu CPU untuk mengakses memory yang berada di CPU lain tanpa melibatkan Operating System, sehingga memiliki throughput yang besar dan low latency, dan sangat berguna untuk aplikasi clustering.

-          Channel pengirim dan penerima
-          Operasi berbasis transaksi
-          Multicast transmission
-          Operasi atom

     Infiniband menggunakan tembaga CX4 untuk tingkat SDR dan DDR. Sedangkan QDR dan FDR dapt menggunakan konektor QSFP (Quad SFP), tembaga, fiber tergantung dari panjang yang diperlukan. Infiniband banyak diaplikasikan dalam pusat data perusahaan seperti Oracle Exadata Database Machine, Oracle Exalogic Elastic Cloud dan Oracle SPARC SuperCluster, sector finansial, komputasi awan seperti perusahaan VMWorld. Infiniband banyak digunakan untuk pengaplikasia high performance clustering. 500 Top Super Komputer juga menggunakan Infiniband.

     Infiniband tidak memiliki standard pemrograman API. Syntax dari fungsi Infiniband sepenuhnya diserahkan kepada vendor. Sampai saat ini standar de-facto yang telah menjadi sintaks yang dikembangkan oleh OpenFabrics Alliance yang banyak diadopsi oleh sebagian besar vendor Infiniband untuk dioperasikan di Linux, Free BSD dan MS Windows. Perangkat lunak yang dikembangkan oleh OpenFabric Alliance yaitu "OpenFabrics Enterprise Distribution (OFED)".


REFERENSI

http://en.wikipedia.org/wiki/InfiniBand

http://tonyseno.blogspot.com/2007/12/infiniband.html