Apa itu InfiniBand?
InfiniBand adalah spesifikasi komunikasi standar industri yang dikembangkan oleh InfiniBand Trade Association (IBTA). Spesifikasi ini mendefinisikan arsitektur switched fabric untuk menghubungkan server, perangkat infrastruktur komunikasi, storage, dan sistem embedded di dalam data center.
InfiniBand dikenal dengan performa tinggi dan latensi rendah. Sebagai contoh, koneksi dengan dukungan lebar link 4x dapat mencapai hingga 400 gigabit per detik throughput. Ke depannya, ada roadmap untuk mendukung kecepatan yang lebih tinggi lagi. Selain itu, InfiniBand juga sangat scalable. Teknologi ini bisa mendukung puluhan ribu node dalam satu subnet. InfiniBand menyediakan fitur quality of service (QoS) serta failover, menjadikannya sangat cocok untuk lingkungan high-performance computing (HPC).
InfiniBand merupakan salah satu network fabric yang digunakan oleh protokol penyimpanan non-volatile memory express over fabrics (NVMe-oF). Selain InfiniBand, NVMe-oF juga dapat berjalan di atas Ethernet, Fibre Channel (FC), dan jaringan TCP/IP.
Bagaimana cara kerja InfiniBand?
InfiniBand adalah fabric berbasis channel yang memfasilitasi komunikasi berkecepatan tinggi antar-node yang saling terhubung. Sebuah jaringan InfiniBand biasanya terdiri dari node prosesor (seperti PC, server, storage appliance, dan perangkat periferal), serta switch, router, kabel, dan konektor jaringan.
Setiap node prosesor dilengkapi dengan host channel adapter, sedangkan setiap perangkat periferal memiliki target channel adapter. InfiniBand menggunakan model channel yang mirip dengan arsitektur mainframe. Semua transmisi dimulai atau diakhiri melalui channel adapter. Adapter ini dapat saling bertukar informasi untuk menjamin keamanan atau beroperasi sesuai dengan level QoS tertentu.
Dalam jaringan InfiniBand, data ditransmisikan dalam bentuk paket yang disusun menjadi pesan. InfiniBand pada dasarnya adalah layanan messaging yang bisa digunakan untuk berbagai aplikasi dengan performa tinggi, seperti data mining, deep learning, dan predictive analytics. InfiniBand mendukung tipe komunikasi berikut:
- operasi remote direct memory access (RDMA) read/write;
- pengiriman/penerimaan pesan berbasis channel;
- transmisi multicast; dan
- operasi transaksi yang reversible.
Arsitektur InfiniBand spesifikasinya dikembangkan dengan menggabungkan dua desain yang sebelumnya bersaing:
- Future I/O, dikembangkan oleh Compaq, Hewlett-Packard, dan IBM; serta
- Next Generation I/O, dikembangkan oleh Intel, Microsoft, dan Sun Microsystems.
IBTA bertanggung jawab dalam memelihara dan mengembangkan spesifikasi ini.
Apa saja keuntungan InfiniBand?
InfiniBand menawarkan berbagai keuntungan, di antaranya:
Cepat dan efisien. Sistem alur data internal pada banyak PC dan server cenderung kaku dan relatif lambat. Seiring meningkatnya volume data yang masuk dan keluar antar-komponen, sistem bus tradisional menjadi bottleneck. Kebanyakan sistem lama mengirim data secara paralel melalui backplane bus. Sebaliknya, InfiniBand menggunakan link dan bus serial untuk mengirim data satu bit per waktu, menghasilkan komunikasi yang lebih cepat dan efisien.
Lebih murah dan andal. Koneksi InfiniBand membutuhkan lebih sedikit pin dan koneksi elektrik lainnya, sehingga biaya produksi lebih rendah dan reliabilitas meningkat. Serial bus juga bisa membawa banyak channel data sekaligus melalui sinyal multiplexing. InfiniBand mendukung multiple memory area yang dapat diakses baik oleh prosesor maupun storage device.
Throughput tinggi dan latensi rendah. Berkat arsitekturnya, InfiniBand memberikan throughput luar biasa dengan latensi sangat rendah. Hal ini menjadikannya cocok untuk aplikasi yang sensitif terhadap performa, seperti HPC dan superkomputer. Selain itu, overhead pemrosesan yang rendah membuat CPU tidak terbebani dan bisa digunakan untuk operasi lain.
Dukungan untuk workload HPC. InfiniBand adalah teknologi yang sudah matang. Ia menawarkan lingkungan yang efisien, stabil, dan andal untuk menjalankan workload dengan performa tinggi.
Skalabilitas. InfiniBand memiliki arsitektur yang sederhana sekaligus sangat scalable. Ia bisa mendukung ribuan node dalam satu subnet, dan dapat diperluas melalui router InfiniBand untuk membentuk cluster dengan skala hampir tidak terbatas.
Fleksibilitas manajemen. Spesifikasi InfiniBand menstandarisasi infrastruktur manajemen, sehingga memungkinkan lingkungan InfiniBand dikontrol menggunakan enterprise management tools yang sudah ada.