Aprianty Prima S.U. Siregar : Analisis Kinerja Jaringan Switching Clos Tanpa Buffer, 2009.
Interconnection Network Direct Networks
Indirect Networks
Hybrid Networks 2-D Bidirectional Torus
Other Topologies: Trees, Cube-connecter Cycles, de Brujin Network, Star Graphs,etc Hypercube
Irregular Topologies 3-D Mesh
Torus k-ary n-Cube Mesh
1-D Unidirectional Torus or Ring Strictly Orthogonal Topologies
Regular Topologies 2-D Mesh
3-D Bidirectional Torus
Unidirectional MIN Bidirectional MIN
Non Blocking Networks Blocking Networks
Multistage Interconnection Networks Crossbar
Multiple Backplane Buses Other Hypergraph Topologies: Hypercubes, Hypermeshes, etc
Hierarchical Networks Cluster-Based Networks
Gambar 2.6 Klasifikasi Jaringan Interkoneksi
2.5.1 Jaringan Interkoneksi Statis Jaringan Langsung
Dalam jaringan interkoneksi statis, jalur diantara terminal yang berbeda dari sistem bersifat pasif dan hanya jalur yang telah ditentukan oleh prosesor
pengendali yang dapat digunakan untuk berkomunikasi. Masing-masing terminal dihubungkan secara langsung ke terminal lain dengan jalur interkoneksi tertentu.
Beberapa hal yang penting dalam topologi ini: -
Derajat terminal node, yaitu jumlah jalur yang dihubungkan ke terminal yang menghubungkan tetangganya.
- Diameter, yaitu jarak maksimum antara dua terminal dalam jaringan.
- Regularity, yaitu sebuah jaringan yang teratur jika semua terminalnya
memiliki derajat yang sama. -
Simetris, yaitu sebuah jaringan simetrik jika terlihat sama dari masing- masing perspektif terminal.
Aprianty Prima S.U. Siregar : Analisis Kinerja Jaringan Switching Clos Tanpa Buffer, 2009.
Dalam jaringan statis, jalur pentransmisian pesan dipilih dengan algoritma perutean. Mekanisme switching menentukan bagaimana masukan dihubungkan ke
keluaran dalam sebuah terminal. Semua teknik switching dapat digunakan dalam jaringan langsung. Jaringan statis yang paling sederhana adalah jaringan bus [1]
.
2.5.2 Jaringan Interkoneksi Dinamis Jaringan Tidak Langsung
Jika dibandingkan dengan jaringan statis, jalur interkoneksi antar terminal yang pasif, konfigurasi jalur dalam sebuah jaringan interkoneksi dinamis
merupakan fungsi dari kondisi elemen switching. Jalur diantara terminal pada jaringan interkoneksi dinamis berubah sesuai dengan perubahan kondisi elemen
switching. Jaringan dinamis dibangun menggunakan crossbar khususnya yang berukuran 2x2
[1]
.
a Jaringan Interkoneksi Satu Tingkat
Jaringan interkoneksi satu tingkat adalah sebuah jaringan dinamis yang dibangun dari satu tingkat penghubung dan dua tingkat elemen switching. Gambar
2.7 menunjukkan skema umum jaringan interkoneksi satu tingkat. Crossbar yang menyediakan koneksi penuh antara semua terminal dari sistem merupakan
jaringan interkoneksi non-blocking satu tingkat. Tingkat penghubung dalam Gambar 2.7 adalah fungsi permutasi atau
pertukaran keluaran elemen switching ke tingkat yang terjauh ke kiri masukan elemen switching yang lain. Lebih dari satu jalur yang dibutuhkan melalui
jaringan untuk komunikasi yang efektif antara sumber dan tujuan [1]
.
Aprianty Prima S.U. Siregar : Analisis Kinerja Jaringan Switching Clos Tanpa Buffer, 2009.
. . . . . .
. . .
. . . . . .
Modul memory
SE SE
SE SE
. . . . . .
. . .
. . . . . .
Input SE
SE Tingkat dari elemen switching
Tingkat Penghubung
Gambar 2.7 Skema Jaringan Satu Tingkat
b Jaringan Interkoneksi Banyak Tingkat
Jaringan merupakan suatu gambaran berarah dimana node-nodenya terdiri dari tiga bagian berikut:
- terminal sumber, yang memiliki indegree 0
- terminal tujuan, yang memiliki outdegree 1
- elemen switching, yang memiliki indegree dan outdegree positif
Jaringan banyak tingkat adalah jaringan dimana terminal-terminalnya dapat diubah pada tingkat-tingkatnya, dimana semua terminal sumber pada tingkat
0, dan semua keluaran pada tingkat i dihubungkan ke masukan pada tingkat i+1. Jika semua terminal tujuan dari jaringan banyak tingkat dihubungkan ke tingkat
n+1, maka disebut jaringan n-tingkat. Jaringan uniform adalah jaringan banyak tingkat dimana semua elemen
switching pada suatu tingkat yang sama memiliki jumlah terminal masukan dan
Aprianty Prima S.U. Siregar : Analisis Kinerja Jaringan Switching Clos Tanpa Buffer, 2009.
terminal keluaran yang sama. Jaringan square dengan derajat k adalah jaringan banyak tingkat yang dibangun dari elemen switching k x k.
Jaringan interkoneksi banyak tingkat Multistage interconnection networkMIN adalah jaringan interkoneksi yang digunakan untuk
menghubungkan sekelompok N masukan ke sekelompok M keluaran melalui sejumlah tingkat perantara menggunakan elemen switching yang berukuran kecil
diikuti oleh interkoneksi tingkat-tingkat penghubung. Secara formal, jaringan interkoneksi banyak tingkat merupakan rangkaian
tingkat-tingkat elemen switching dan jalur interkoneksi. Arsitektur elemen switching yang paling umum adalah jaringan interkoneksi antara elemen-elemen
switching itu sendiri yang berukuran lebih kecil. Elemen switching yang paling sering digunakan adalah hyperbar dan lebih lebih khusus lagi adalah crossbar.
Tingkat-tingkat penghubung merupakan fungsi interkoneksi, masing- masing fungsi adalah bijeksi dari alamat elemen switching tingkat-tingkat
sebelumnya yang menghubungkan semua keluaran elemen switching dari tingkat yang diberikan ke masukan dari tingkat berikutnya.
Dalam lingkungan multiprosesor, link tingkat pertama dihubungkan ke sumber biasanya prosesor dan link tingkat terakhir dihubungkan ke tujuan
modul memory. Jumlah tingkat minimum jaringan interkoneksi banyak tingkat harus menyediakan koneksi penuh full connection dari terminal masukan ke
terminal keluaran. Jaringan interkoneksi banyak tingkat secara umum ditunjukkan pada Gambar 2.8. Elemen switching pada jaringan interkoneksi banyak tingkat
boleh memiliki buffer masukan ataupun buffer keluaran. Buffer berfungsi sebagai penyimpanan sementara untuk pesan-pesan yang diblok ketika konflik terjadi.
Aprianty Prima S.U. Siregar : Analisis Kinerja Jaringan Switching Clos Tanpa Buffer, 2009.
Dalam kasus ini disebut jaringan interkoneksi banyak tingkat dengan buffer. Sedangkan jaringan interkoneksi banyak tingkat tanpa buffer merupakan jaringan
interkoneksi banyak tingkat yang paling sederhana. Seperti yang ditunjukkan pada Gambar 2.8, jaringan interkoneksi banyak
tingkat memiliki N masukan dan M keluaran. Jaringan interkoneksi banyak tingkat memiliki n tingkat, G
sampai G
n-1
. Masing-masing tingkat G
i
memiliki W
i
elemen switching yang berukuran a
i,j
x b
i,j
dimana 1 ≤j≤W
i
, dengan demikian tingkat G
i
memiliki p
i
terminal masukan dan q
i
terminal keluaran sehingga [1]
:
∑ ∑
= =
= =
i i
W 1
j j
, i
i W
1 j
j ,
i i
b q
dan a
p ...................................2.1
Ket: SE = Switching Element = Elemen Switching
SE
. . .
. . .
. . .
. . . . . .
. . . . . .
. . . . . .
. . .
. . . . . .
. . . . . .
N terminal
M terminal
C C
1
C
2
C
n-1
C
n
G
n-1
G G
1 Modul
memory Prosesor
Tingkat-tingkat dari elemen-elemen switching Tingkat-tingkat dari linkjalur interkoneksi
SE SE
SE
SE SE
SE
SE SE
Gambar 2.8 Arsitektur Jaringan Interkoneksi Banyak Tingkat
Aprianty Prima S.U. Siregar : Analisis Kinerja Jaringan Switching Clos Tanpa Buffer, 2009.
Pola koneksi antara dua tingkat yang berbatasan atau berdekatan, G
i-1
dan G
i
yang ditunjukkan C
i
, menggambarkan pola koneksi untuk link p
i
= q
i-1
dimana p
= N dan q
n-1
= M. Dengan demikian sebuah jaringan interkoneksi banyak tingkat dapat ditunjukkan sebagai [1]
:
C NG
W C
1
p
1
G
1
W
1
. . . G
n-1
W
n-1
C
n
M …………….2.2
Dimana C adalah pola koneksi dari sumber ke tingkat switching pertama
dan C
n
adalah pola koneksi dari tingkat switching terakhir ke tujuan. Pola koneksi C
i
p
i
menggambarkan bagaimana link-link p
i
seharusnya dihubungkan ke keluaran q
n-1
= p
i
dari tingkat G
i-1
dan masukan p
i
ke tingkat G
i
. Pola koneksi yang berbeda memberikan perbedaan karakteristik dan topologi jaringan interkoneksi
banyak tingkat. Link-link itu diberi label dari 0 sampai p
i
-1 pada C
i
[1]
.
2.6 Klasifikasi Jaringan Interkoneksi Banyak Tingkat
