BAB II JARINGAN INTERKONEKSI BANYAK TINGKAT. bertahun-tahun. Jaringan berkembang seiring dengan perkembangan jaringan

Transkripsi

1 BAB II JARINGAN INTERKONEKSI BANYAK TINGKAT 2.1. Sejarah umum Perkembangan jaringan interkoneksi telah berlangsung lama selama bertahun-tahun. Jaringan berkembang seiring dengan perkembangan jaringan switching telepon, komunikasi interprocesssor, dan interkoneksi processormemory. Switching telepon telah ada sejak munculnya telepon sebagai alat komunikasi. Jaringan awal telepon dibangun dari switch crossbar elektromekanis ataupun switch elektromekanis step-by-step. Pada akhir 1980, kebanyakan switch telepon lokal masih dibangun dari relay elektromekanis, meskipun switch-switch jarak jauh secara menyeluruh telah bersifat elektronik dan digital pada saat itu[1]. Interkoneksi processor-memory muncul di akhir 1960 ketika sistem prosesor paralel menggabungkan jajaran jaringan untuk membolehkan prosesor manapun mengakses tumpukan memori tanpa membebankan prosesor lainnya. Mesin terkecil memakai switch crossbar untuk tujuan ini, dimana mesin-mesin yang lebih besar menggunakan jaringan dengan topologi butterfly pada susunan Dance-Hall. Variasi pada tema ini digunakan sejak 1980 untuk banyak prosesor yang terbagi secara paralel ( shared memory parallel ). Tiga urutan dari evolusi jaringan interkoneksi telah bergabung. Sejak awal 1990, telah ada sedikit perbedaan pada rancangan processor-memory dan jaringan interkoneksi inter-processor. Yang faktanya, router chip yang sama telah

2 digunakan untuk keduanya. Variasi dari jaringan clos dan jaringan benes dari sistem telepon juga telah muncul pada jaringan multiprocessor sebagai bentuk dari topologi fat tree. Untuk mengerti tentang jaringan interkoneksi, diperlihatkan pada Gambar 2.1. Gambar 2.1 Gambaran fungsional dari jaringan interkoneksi Seperti yang digambarkan pada Gambar 2.1 jaringan interkoneksi adalah sistem yang dapat diprogram untuk mengirimkan data antar terminal. Gambar tersebut menunjukkan enam terminal, T1 sampai T6 yang terhubung pada satu jaringan. Ketika terminal T3 ingin mengkomunikasikan beberapa data terhadap terminal T5, T3 mengirimkan suatu pesan yang mengandung data pada jaringan dan jaringan akan meneruskan pengiriman pesan pada T5. Jaringan yang dapat diprogram memiliki pengertian bahwa jaringan tersebut memiliki poin-poin yang berbeda setiap waktu. Jaringan yang digambarkan pada Gambar 2.1 dapat mengirim pesan dari T3 ke T5 dalam satu putaran ( satuan waktu ) kemudian menggunakan sumber yang sama untuk mengirimkan pesan dari T3 ke T1 pada putaran berikutnya. Jaringan tersebut merupakan suatu sistem karena jaringan tersebut terdiri dari beberapa komponen, yaitu buffer, kanal, switch, dan kendali yang bekerja bersama-sama untuk mengirimkan data.

3 Terminal-terminal ( dilabelkan dengan T1 sampai T6 ) dihubungkan pada jaringan dengan menggunakan kanal. Arah panah pada masing-masing ujung kanal mengindikasikan bahwa jaringan tersebut bidireksional, yaitu merupakan hubungan timbal balik dari data yang masuk maupun yang keluar dari jaringan interkoneksi. Jaringan interkoneksi berbasis prosesor digunakan pada hampir semua sistem digital yang cukup besar yang memiliki dua komponen untuk berhubungan. Aplikasi paling umum dari jaringan interkoneksi berada pada sistem komputer dan switch-switch komunikasi. Pada sistem komputer, aplikasi jaringan interkoneksi tersebut menghubungkan prosesor ke memori dan peralatan masukan/keluaran ( input/output device ( I/O )) menuju pengendali keluaran/masukan. Jaringan interkoneksi tersebut juga menghubungkan port masukan menuju port keluaran pada switch-switch komunikasi dan router jaringan. Jaringan interkoneksi tersebut juga menghubungkan sensor dengan actuator ke prosesor dalam sistem kendali. Dimana saja bit-bit tersebut diangkat antara dua komponen dari sistem, suatu jaringan interkoneksi kerap ditemukan[1] Switching Komponen utama dari sistem switching atau sentral adalah seperangkat sirkuit masukan dan keluaran yang disebut dengan inlet dan outlet. Fungsi utama dari sistem switching adalah membangun jalan listrik diantara sepasang inlet dan outlet tertentu, dimana hardware yang digunakan untuk membangun koneksi seperti itu disebut matriks switching atau switching network[2].

4 Switching network terdiri dari Ninlet dan M outlet seperti pada Gambar 2.2. Apabila jumlah inlet sama dengan outlet M = N, maka jaringan switching itu disebut symetric network ( jaringan simetris )[2]. Gambar 2.2 Jaringan switching dengan N inlet dan M outlet Jaringan switching tidak membedakan antara inlet/oulet yang tersambung ke pelanggan maupun ke trunk. Sebuah sistem switching tersusun dari elemenelemen yang melakukan fungsi-fungsi switching, kontrol dan signaling. Selanjutnya dalam Tugas Akhir ini, inlet ( N ) elemen switching dilambangkan dengan a dan outlet ( M ) dilambangkan dengan b[2]. Dengan ditemukannya sistem transmisi serat optik, menyebabkan peningkatan kecepatan transmisi yang menuntut suatu rancangan sistem switching yang sesuai dengan kebutuhan transmisi tersebut. Rancangan elemen switching yang dibutuhkan adalah rancangan yang dapat meneruskan paket data secara cepat, dapat dikembangkan dengan skala yang lebih besar dan dapat secara mudah untuk diimplementasikan. Suatu elemen switching dapat digambarkan sebagai suatu elemen jaringan yang menyalurkan paket data dari terminal masukan menuju terminal keluaran. Kata terminal dapat berarti sebagai suatu titik yang terdapat pada elemen switching. Dari pengertian diatas dapat disimpulkan bahwa switching adalah proses transfer data dari terminal masukan menuju terminal

5 keluaran. Gambar 2.3 memperlihatkan elemen switching terdiri dari tiga komponen dasar yaitu: modul masukan, switching fabric, dan modul keluaran[3]. Gambar 2.3 Tipe elemen switching Ketiga komponen switch tersebut dijelaskan sebagai berikut[3] : 1. Modul masukan Modul masukan akan menerima paket yang datang pada terminal masukan. Modul masukan akan menyaring paket yang datang tersebut berdasarkan alamat yang terdapat pada header dari paket tersebut. Alamat tersebut akan disesuaikan dengan daftar yang terdapat pada virtual circuit yang terdapat pada modul masukan. Fungsi ini juga dilakukan pada modul keluaran. Fungsi lain dilaksanakan pada modul masukan adalah sinkronisasi, pengelompokan paket menjadi beberapa kategori, pengecekan error dan beberapa fungsi lainnya sesuai dengan teknologi yang ada pada switching tersebut. 2. Switching fabric Switching fabric melakukan fungsi switching dalam arti sebenarnya yaitu meroutekan paket dari terminal masukan menuju terminal keluaran. Switching fabric terdiri atas jaringan transmisi dan elemen switching. Jaringan transmisi lain ini bersifat pasif dalam arti bahwa hanya sebagai saluran saja. Pada sisi lain elemen switching melaksanakan fungsi seperti internal routing.

6 3. Modul keluaran Modul keluaran berfungsi untuk menghubungkan paket ke media transmisi dan ke berbagai jenis teknologi seperti kontrol error, data filtering, tergantung pada kemampuan yang terdapat pada modul keluaran tersebut Jaringan interkoneksi Komunikasi diantara terminal-terminal yang berbeda harus dapat dilakukan dengan suatu media tertentu. Interkoneksi yang efektif diantara prosesor dan modul memori sangat penting dalam lingkungan komputer. Menggunakan arsitektur bertopologi bus bukan merupakan solusi yang praktis karena bus hanya sebuah pilihan yang baik ketika digunakan untuk menghubungkan komponen-komponen dengan jumlah yang sedikit. Jumlah komponen dalam sebuah modul IC bertambah seiring waktu. Oleh karena itu, topologi bus bukan topologi yang cocok untuk kebutuhan itnterkoneksi komponen-komponen didalam modul IC. Selain itu juga tidak dapat diskalakan, diuji dan kurang dapat disesuaikan, serta menghasilkan kinerja toleransi kesalahan yang kecil. Disisi lain, sebuah crossbar yang ditunjukkan pada Gambar 2.4 menyediakan interkoneksi penuh diantara semua terminal dari suatu sistem tetapi dianggap sangat kompleks, mahal untuk membuatnya, dan sulit untuk dikendalikan. Untuk alasan ini jaringan interkoneksi merupakan solusi media komunikasi yang baik untuk sistem komputer dan telekomunikasi. Jaringan ini membatasi jalur-jalur diantara terminal komunikasi yang berbeda untuk mengurangi kerumitan dalam menyusun elemen switching[4].

7 Gambar 2.4 Arsitektur crossbar 2.4. Karakteristik jaringan interkoneksi teknik Berikut ini akan dipaparkan karakteristik jaringan interkoneksi berdasarkan topologi, teknik switching, sinkronisasi, strategi pengaturan dan algoritma peroutean[4] Topologi Topologi jaringan merujuk pada pengaturan statis dari kanal dan node dalam suatu jaringan interkoneksi, yakni jalur yang dijalani oleh paket. Memilih topologi jaringan adalah langkah awal dalam perancangan suatu jaringan karena strategi routing dan metode kendali aliran tergantung pada topologi jaringan. Suatu peta jalan diinginkan sebelum jalur dapat dipilih dan melintasi dari route terjadwal. Topologi tidak hanya menetapkan tipe jaringan tapi juga detaildetailnya seperti radix dari switch, jumlah tingkatan, lebar dan laju bit pada kanal.

8 Memilih topologi yang baik merupakan suatu pekerjaan untuk mencocokkan jaringan yang besar, sehingga dibutuhkan teknologi pengemasan yang tersedia. Pada satu sisi, rancangan dikendalikan oleh jumlah port dan lebar pita serta faktor kerja per port dan sisi yang lainnya oleh pin per chip dan papan yang tersedia oleh kepadatan dan panjang kawat atau kabel serta laju sinyal yang tersedia. Topologi dipilih berdasarkan biaya dan kinerjanya. Biayanya ditentukan oleh jumlah dan kompleksitas dari chip-chip yang dibutuhkan untuk merealisasikan jaringan, kepadatan, panjang dari interkoneksi pada papan atau melalui kabel antara chip-chip ini. Kinerja dari topologi ini memiliki dua komponen, yaitu lebar pita dan latency. Keduanya ditentukan oleh faktor selain topologi, contohnya kendali alarm, strategi routing, dan pola trafik. Untuk mengevaluasi topologinya saja, dikembangkan pengukuran seperti bisectional bandwidth, kanal beban, dan penundaan jalur yang merefleksikan pengaruh yang kuat dari kinerja topologinya. Masalah umum yang tidak diinginkan perancang jaringan yaitu permasalahan yang dihadapi untuk mencocokkan topologi jaringan ke komunikasi data. Pada permulaannya ini seperti cara yang baik, tetapi hasilnya jika suatu mesin bekerja menghasilkan suatu algoritma membagi-bagi dan menaklukkan ( divide and conquer algorithm ) dengan pola komunikasi berstruktur pohon. Karena ketidakseimbangan beban yang dinamis atau ketidaksesuaian antara masalah ukuran dan mesin, beban pada jaringan tersebut biasanya memiliki keseimbangan yang buruk. Jika data dan urutan dialokasikan pada beban yang seimbang, kecocokan antara masalah dan jaringan hilang. Suatu masalah yang menyangkut jaringan yang spesifik biasanya tidak dipetakan secara baik untuk

9 menyediakan teknologi pengemasan, membutuhkan saluran yang panjang atau derajat node yang tinggi. Akhirnya, jaringan-jaringan seperti itu menjadi tidak fleksibel. Jika algoritma dapat dengan mudah berubah. Ini menyebabkan selalu lebih mudah menggunakan suatu jaringan bertujuan umum yang baik daripada merancang jaringan dengan topologi yang cocok ke masalah[4] Teknik switching Secara umum digunakan tiga teknik switching, yaitu circuit switching, packet switching, dan message switching. Tetapi yang sering digunakan adalah circuit switching dan packet switching. Pada circuit switching, jalur antara sumber dan tujuan harus telah disediakan sebelum komunikasi terjadi dan koneksi ini harus tetap dijaga sampai pesan mencapai tujuannya. Setiap koneksi yang dibangun melalui jaringan circuit switching mengakibatkan dibangunnya kanal komunikasi fisik diantara terminal sumber dengan terminal tujuan. Kanal komunikasi ini digunakan secara khusus selama terjadi koneksi. Jaringan circuit switching juga menyediakan kanal dengan laju yang tetap. Pada hubungan circuit switching, koneksi biasanya terjadi secara fisik bersifat point to point. Kerugian terbesar dari teknik ini adalah penggunaan jalur yang bertambah banyak untuk penambahan jumlah node sehingga biaya akan semakin meningkat dan pengaturan switching menjadi sangat kompleks. Kelemahan yang lain adalah munculnya idle time bagi jalur yang tidak digunakan, yang akan menambah efisiensi. Circuit switching mentransmisikan data dengan

10 kecepatan yang konstan sehingga untuk menggabungkan dengan jaringan lain yang berbeda kecepatan terus akan sulit. Pemecahan yang baik yang bisa digunakan untuk mengatasi persoalan di atas adalah dengan metode packet switching. Dengan pendekatan ini, pesan yang dikirim dipecah-pecah dengan besar tertentu dan pada tiap pecahan data ditambahkan informasi kendali. Informasi kendali ini, dalam bentuk yang paling minim, digunakan untuk membantu proses pencarian route dalam suatu jaringan sehingga pesan dapat sampai ke alamat tujuan. Contoh pemecahan data menjadi paket-paket data yang ditunjukkan pada Gambar 2.5[1]. Gambar 2.5 Pemecahan data menjadi paket-paket Penggunaan packet switching mempunyai keuntungan dibandingkan dengan penggunaan circuit switching antara lain[5]: 1. Efisiensi jalur lebih besar karena hubungan antar node dapat menggunakan jalur yang dipakai bersama secara dinamis tergantung banyaknya paket yang dikirim.

11 2. Bisa mengatasi permasalahan laju data yang berbeda antara dua jenis jaringan yang berbeda laju datanya. 3. Saat beban lalu lintas meningkat, pada model circuit switching, beberapa pesan yang akan ditransfer dikenai pemblokiran. Transmisi baru dapat dilakukan apabila beban lalu lintas mulai menurun. Sedangkan pada model packet switching, paket tetap bisa dikirimkan, tetapi akan lambat sampai ke tujuan (delivery delay meningkat). 4. Pengiriman dapat dilakukan berdasarkan prioritas data. Jadi dalam suatu antrian paket yang akan dikirim, sebuah paket dapat diberi prioritas lebih Sinkronisasi Dalam suatu jaringan interkoneksi sinkron, kegiatan pada elemen switching dan terminal masukan maupun terminal keluaran ( I/O ) dikendalikan oleh sebuah clock pusat sehingga semuanya bekerja secara sinkron. Sedangkan pada jaringan interkoneksi asinkron tidak[4] Strategi pengaturan Pengaturan sebuah jaringan dapat dilakukan dengan cara terpusat ataupun terdistribusi. Dalam strategi pengaturan terpusat, sebuah pengendali pusat harus memiliki semua informasi global dari sistem pada setiap waktu. Ini akan menghasilkan dan mengirimkan sinyal kontrol kepada terminal yang berbeda pada jaringan tergantung dari informasi yang dikumpulkan. Kompleksitas sistem bertambah dengan seiring bertambahnya jumlah terminal dan dampaknya

12 mengakibatkan sistem dapat terhenti. Berbeda dengan jaringan terdistribusi, pesan-pesan yang diroutekan mengandung informasi peroutean yang dibutuhkan. Informasi ini ditambahkan kepada pesan dan akan dibaca dan digunakan oleh elemen switching untuk meroutekan pesan-pesan tersebut sampai ke tujuan[4] Algoritma peroutean Algoritma peroutean tergantung pada sumber dan tujuan dari suatu pesan dan jalur interkoneksi yang digunakan ketika melalui jaringan. Peroutean dapat disesuaikan ataupun di tentukan. Pada jaringan non-rearrangeable, jalur yang telah ditentukan mekanisme perouteannya tidak dapat diubah sesuai dengan trafik yang terjadi pada jaringan, artinya tidak dapat dialihkan ke route yang berbeda apabila terjadi kepadatan trafik pada route yang sedang digunakan, sehingga koneksi akan segera di-block[4] Klasifikasi jaringan interkoneksi Jaringan interkoneksi dapat dibagi menjadi statis atau jaringan langsung (direct network ), dinamis atau jaringan tidak langsung ( undirect network ), dan hybrid. Jaringan hybrid adalah jaringan interkoneksi yang memiliki struktur yang rumit. Gambar 2.6 menunjukkan klasifikasi jaringan interkoneksi[4].

13 Topologi Strictly Orthogonal Mesh Torus Hypercube Jaringan Langsung Linear Topologi Lain Star Trees Ring Jaringan Interkoneksi Jaringan Tidak Langsung Topologi Reguler Jaringan Satu Tingkat Jaringan Banyak Tingkat Crossbar Jaringan Blocking Jaringan Non-Blocking Topologi Tak Reguler Jaringan Hybrid Hypercubes Hypermeshes Gambar 2.6 Klasifikasi jaringan interkoneksi 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 yaitu: 1. Derajat terminal ( node ), yaitu jumlah jalur yang dihubungkan ke terminal yang menghubungkan tetangganya. 2. Diameter, yaitu jarak maksimum antara dua terminal dalam jaringan. 3. Regularity, yaitu sebuah jaringan yang teratur jika semua terminalnya memiliki derajat yang sama.

14 4. Simetris, yaitu sebuah jaringan simetrik jika terlihat sama dari masing-masing perspektif terminal. Dalam jaringan statis, jalur pentransmisian pesan dipilih dengan algoritma peroutean. Mekanisme swithing 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[4] 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 )[4]. 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.

15 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[4]. Gambar 2.7 Skema jaringan satu tingkat b. Jaringan interkoneksi banyak tingkat Jaringan merupakan suatu gambaran berarah dimana node-node nya terdiri dari tiga bagian berikut: 1. Terminal sumber, yang memiliki indegree 0 2. Terminal tujuan, yang memiliki outdegree 1 3. 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 kemasukan pada tingkat i +1. Jika semua terminal tujuan dari jaringan banyak tingkat dihubungkan ke tingkat n +1, maka disebut jaringan n- tingkat.

16 Jaringan uniform adalah jaringan banyak tingkat dimana semua elemen switching pada suatu tingkat yang sama memiliki jumlah terminal masukan dan terminal keluaran yang sama. Jaringan square dengan derajat k adalah jaringan banyak tingkat yang dibangun dari elemen swithing k x k. Jaringan interkoneksi banyak tingkat ( Multistage Interconnection Network / MIN ) 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 antar elemen-elemen switching itu sendiri yang berukuran lebih kecil. Elemen switching yang paling sering digunakan adalah hyperbar dan lebih khusus lagi adalah crossbar. Tingkat-tingkat penghubung merupakan fungsi interkoneksi, masingmasing fungsi adalah fungsi dari alamat elemen switching tingkat-tingkat sebelumnya yang menghubungkan semua keluaran elemen switching dari tingkat yang diberikan ke masukan dari tingkat berikutnya[4].

17 Dalam lingkungan multiprocessor, link tingkat pertama dihubungkan kesumber ( 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. Elemen switching pada jaringan interkoneksi banyak tingkat boleh memiliki buffer masukan ataupun buffer keluaran. Buffer berfungsi sebagai penyimpanan sementara untuk pesan-pesan yang di-blok ketika konflik terjadi. 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. Gambar 2.8 memperlihatkan arsitektur jaringan interkoneksi banyak tingkat. Gambar 2.8 Arsitektur jaringan interkoneksi banyak tingkat

18 Seperti yang ditunjukkan pada Gambar 2.8, jaringan interkoneksi banyak tingkat memiliki N masukan dan M keluaran. Jaringan interkoneksi banyak tingkat memiliki n tingkat, dari G 0 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[4]: wwww wwww P i = jj =1 aai,j dan q i = jj =1 bbi,j...( 2.1 ) Dimana: p i adalah jumlah terminal masukan qi adalah jumlah terminal keluaran i adalah tingkatan elemen switching dari n tingkat ( horizontal ) j adalah urutan elemen switching dari w 1 tingkat ( vertikal ) a adalah jumlah inlet pada sebuah elemen switching, dan b adalah jumlah outlet sebuah elemen switching Pola koneksi antara dua tingkatan switching yang berdekatan, G i-1 dan G i yang dinyatakan C i, menggambarkan pola koneksi untuk link p i = q i-1 dimana p o =N dan q n-1 = M. Dengan demikian sebuah jaringan interkoneksi banyak tingkat dapat ditunjukkan sebagai[4]: C 0 ( N )G 0 ( W 0 )C 1 ( p 1 ) G 1 ( W 1 )...G n-1 ( Wn -1 ) C n (M)...( 2.2 )

19 Dimana: C 0 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 [4] Klasifikasi jaringan interkoneksi banyak tingkat Penggolongan jaringan interkoneksi banyak tingkat berdasarkan defenisidefinisi yang telah diberikan ditunjukkan pada Gambar 2.8. Jaringan interkoneksi banyak tingkat telah digolongkan ke dalam tiga kelas menurut ketersediaan jalurjalur untuk membangun koneksi baru, yaitu[4]: 1. Blocking Suatu koneksi antara pasangan masukan/keluaran yang bebas tidak selalu mungkin dikarenakan bertabrakan dengan koneksi yang sudah ada. Pada umumnya, ada suatu jalur antara setiap pasangan masukan/keluaran, dengan memperkecil jumlah elemen switching dan tingkat. Jaringan dengan satu jalur ( unipath network ) disebut juga sebagai jaringan switching banyan. Jaringan switching banyandigambarkan sebagai suatu kelas dari jaringan interkoneksi

20 banyak tingkat dimana ada satu dan hanya satu jalur dari setiap terminal masukan ke setiap terminal keluaran. Dengan menyediakan jalur yang banyak (multiple network ) dalam jaringan blocking ( blocking network ), konflik dapat dikurangi dan toleransi kesalahan dapat ditingkatkan. Jaringan-jaringan blocking ini juga dikenal sebagai jaringan banyak jalur ( multipath network ). 2. Non-blocking Setiap masukan dapat dihubungkan ke terminal keluaran yang bebas tanpa mempengaruhi koneksi-koneksi yang ada. Membutuhkan tingkat-tingkat tambahan dan memiliki jalur yang banyak antara setiap masukan dan keluaran. Contoh yang popular dari jaringan non-blocking adalah jaringan clos. 3. Rearrangable Setiap terminal masukan dapat dihubungkan ke setiap keluaran yang bebas. Bagaimanapun, koneksi-koneksi yang ada boleh menggunakan jalur-jalur yang dapat diubah-ubah. Jaringan-jaringan ini juga membutuhkan jalur yang banyak antara setiap masukan dan keluaran, tetapi jumlah jalur dan biaya lebih kecil daripada penggunaan jaringan non-blocking. Gambar 2.9 memperlihatkan klasifikasi jaringan interkoneksi banyak tingkat berdasarkan defenisi.

21 Gambar 2.9 Klasifikasi jaringan interkoneksi banyak tingkat berdasarkan definisi Berdasarkan jenis saluran ( channel ) dan elemen switching, jaringan interkoneksi banyak tingkat dapat juga dibagi menjadi[4]: a. Jaringan interkoneksi banyak tingkat satu arah ( unidirectional ), kanal-kanal dan elemen-elemen switching-nya satu arah. b. Jaringan interkoneksi banyak tingkat dua arah ( bidirectional ), kanal-kanal dan elemen-elemen switching-nya dua arah. Ini menunjukkan bahwa informasi dapat dikirimkan secara simultan ( bersamaan ) dengan arah yang berlawanan antara elemen switching yang bersebelahan.