Bagaimana IoT Mengubah Desain Jaringan

Internet of Things (IoT) akan mendorong standarisasi dan pergeseran menuju Edge Computing. Dalam tulisan ini, James Young menjelaskan bahwa masih ada beberapa pertanyaan yang belum terjawab.


Tantangan Awal IoT di Pusat Data

Kembali pada tahun 2014, laporan dari Gartner menyebutkan bahwa IoT akan menimbulkan tujuh tantangan di pusat data, yaitu:

  1. Volume data yang sangat besar,

  2. Teknologi server,

  3. Keamanan data,

  4. Jaringan pusat data,

  5. Privasi konsumen,

  6. Kebutuhan akan ketersediaan tinggi, dan

  7. Peningkatan kebutuhan pemrosesan data.

Kini, dampak IoT semakin jelas terlihat — baik di pusat data maupun jaringan secara keseluruhan. Beberapa prediksi Gartner terbukti benar, tetapi kini kita memiliki pemahaman yang lebih baik tentang bagaimana dampak tersebut terjadi.


Latensi dan Keandalan

Dalam dunia yang selalu terhubung (always-on) dengan konektivitas yang luas, latensi dan keandalan menjadi faktor utama, baik dalam konteks kendaraan otonom maupun industri 4.0. Dua tantangan ini mendorong sebagian besar perubahan desain jaringan yang akan kita lihat dalam beberapa tahun ke depan.

Agar industri dapat mewujudkan manfaat yang dijanjikan oleh IoT, kita harus meningkatkan kemampuan untuk mendukung komunikasi antar mesin (machine-to-machine) secara nyaris real-time.
Misalnya, dalam aplikasi kendaraan otonom, kebutuhan latensi hanya sekitar beberapa milidetik.
Menurut GSMA (asosiasi internasional untuk teknologi seluler), latensi jaringan 5G ditargetkan hanya 1 milidetik, atau 50 kali lebih cepat dari 4G yang memiliki latensi sekitar 50 milidetik.

Untuk memenuhi kebutuhan ini, kita harus menata ulang bagaimana dan di mana aset jaringan ditempatkan.
Desain jaringan tradisional berbentuk bintang (star-type) akan menjadi semakin tidak efisien, karena volume data dan tuntutan latensi akan dengan mudah membebani aliran data vertikal (north-south).
Oleh karena itu, topologi jaringan kini sedang didesain ulang agar memungkinkan konektivitas horizontal (east-west) yang lebih besar.

Selain latensi, keandalan koneksi (link reliability) juga sama pentingnya.
Ini berarti harus ada failover berlapis di setiap titik pengiriman data.
Sebagai contoh, untuk navigasi kendaraan, proses pengumpulan, pemrosesan, dan penyimpanan data dapat dibagi di antara mikro data center di tepi jalan (curbside) dan perangkat kota pintar (smart city fixtures).


Kapasitas Komputasi dan Penyimpanan Beralih ke Edge

Secara tradisional, ketika kita ingin meningkatkan kecepatan jaringan, solusinya adalah menambah bandwidth.
Namun, seiring waktu, bahkan serat optik (optical fiber) pun memiliki batasnya.
Dengan volume data IoT yang sangat besar, batas itu akan tercapai lebih cepat dari yang diperkirakan.
Salah satu solusi yang tersisa adalah mengurangi jarak tempuh data.

Karena itu, data IoT kini semakin sering diproses langsung pada perangkat melalui System-on-a-Chip (SoC), atau dikirim ke aset komputasi/pemyimpanan di edge network untuk diproses dan disimpan.
Pendekatan ini memungkinkan operator jaringan meningkatkan kapasitas tautan (link capacity) antara perangkat dan lokasi komputasi edge.

Untuk mendukung semua node edge ini, diperlukan desain jaringan tipe mesh yang dapat memenuhi kebutuhan failover dan latensi.
Setiap node akan membutuhkan banyak titik layanan paralel (peer-to-peer), yang berarti lebih banyak serat optik.
Namun, keuntungan dari desain ini adalah lalu lintas backhaul berkurang, karena hanya data penting yang perlu dikirim kembali ke pusat data.


Standarisasi untuk Mendorong dan Menskalakan Pengembangan

Komunikasi M2M (machine-to-machine) memerlukan otomatisasi tinggi dalam pengiriman layanan dan alokasi sumber daya, yang menghadirkan tantangan baru untuk keamanan jaringan, keamanan API, dan manajemen identitas.

Organisasi seperti IEEE dan OpenFog Consortium sedang mengembangkan standar autentikasi otomatis bagi setiap node di jaringan tanpa campur tangan manusia.
Agar efektif di jaringan vendor-agnostik, solusi ini harus diintegrasikan ke dalam sensor, perangkat, dan perangkat keras IoT lainnya, yang tentu memerlukan dukungan dari produsen OEM.

Kebutuhan akan standarisasi ini juga mendorong perubahan pada infrastruktur jaringan.
Salah satu target jangka pendek 5G adalah memungkinkan virtual network slicing — yaitu pembagian infrastruktur menjadi jaringan virtual independen sehingga operator dapat menciptakan lapisan standar di atas control plane dan memberikan layanan bernilai tambah.

Tantangan utamanya adalah bagaimana memprioritaskan dan mengarahkan lalu lintas (traffic routing) agar setiap layanan operator dapat berjalan dengan SLA yang konsisten di seluruh jaringan penyedia lain.

Masalahnya tidak hanya soal bandwidth — karena dengan teknik seperti wave-division multiplexing (WDM) atau coherent transmission, bandwidth tambahan bisa disediakan — tetapi juga soal standarisasi infrastruktur penyedia agar mendukung virtual slicing.
Hal ini memerlukan desain jaringan kolaboratif (cooperative design), yang pada akhirnya dapat mengarah pada pengembangan komponen jaringan modular siap pakai (off-the-shelf), sehingga mengurangi waktu dan biaya pemeliharaan serta mempercepat waktu perbaikan (mean-time-to-repair).


Lebih Banyak Kejelasan, Tapi Juga Lebih Banyak Pertanyaan

Kemungkinan besar, butuh beberapa tahun lagi sebelum kita melihat implementasi IoT berskala luas yang memerlukan semua perubahan di atas.
Namun seiring semua elemen mulai terpasang, laju perubahan akan meningkat dengan cepat.
Saat ini, aplikasi IoT industri sudah mulai muncul, dan akan terus bertambah seiring dengan kemampuan mereka menunjukkan ROI (Return on Investment) yang jelas.

Penyedia layanan mungkin sedikit lebih unggul karena sudah memiliki pengalaman dengan pemrosesan, penyimpanan, dan pengiriman berbasis edge.
Namun, meskipun banyak investasi mereka berfokus pada optimisasi jaringan akses radio (xRAN), belum jelas seberapa besar pengetahuan tersebut dapat diterapkan untuk mendukung ekosistem IoT.

Pertanyaan pun muncul:
Siapa yang akan lebih dulu mencapai “garis depan baru (new beach front)”?
Dan apa yang akan mereka butuhkan ketika tiba di sana?

Meski sejak 2014 kita telah memperoleh banyak kejelasan, masih ada banyak pertanyaan terbuka tentang bagaimana IoT akan benar-benar mengubah desain jaringan di masa depan.

Infrastruktur IT yang kuat adalah kunci produktivitas perusahaan. Dengan commscope indonesia, merupakan bagian dari PT. iLogo Infralogy Indonesia, yang merupakan mitra terpercaya dalam solusi Infrastruktur IT dan Cybersecurity terbaik di Indonesia.
Hubungi kami sekarang atau kunjungi commscope.ilogoindonesia.id untuk informasi lebih lanjut!