Komponen Hardware Pada Komputer Server

Kali ini saya akan membahas komponen hardware yang digunakan secara khusus untuk komputer server. Pada dasarnya, setiap jenis komputer baik itu komputer desktop (PC), komputer server, atau workstation, sudah tentu memiliki komponen hardware seperti: prosesor, motherboard, memori, dan media simpan. Namun tentu saja komponen antara komputer desktop dengan komputer server memiliki perbedaan-perbedaan satu sama lain.

Apakah sebuah komputer untuk server harus memiliki hardware dengan spesifikasi yang lebih tinggi atau performanya harus lebih cepat dari komputer desktop? Tentu saja tidak! Hal itu bukanlah suatu keharusan. Perbedaan utama dari rancangan hardware yang digunakan untuk komputer desktop dan komputer server adalah soal durability (ketahanan atau daya tahan). Dimana sebuah hardware pada komputer server harus dirancang sedemikian rupa guna meningkatkan daya tahan, yang juga berhubungan dengan lifespan (jangka hidup) dari hardware tersebut.

Mengapa demikian? Sebuah server pada umumnya harus dapat bekerja selama 24 jam penuh sepanjang waktu. Oleh karena itu, biasanya hardware pada komputer server harganya jauh lebih mahal daripada komputer desktop walaupun performanya sama.

Memilih Komponen Hardware Untuk Membangun Server

Memang kebanyakan komputer server atau workstation pada umumnya adalah branded / built-up, namun terkadang belum tentu sesuai dengan yang diinginkan, sehingga banyak juga orang yang ingin membangun sebuah server merakit sendiri komputernya. Oleh karena itu disini saya akan sedikit membahas beberapa komponen hardware untuk komputer server. Barangkali saja Anda memang berencana untuk menitipkan (colocation) server Anda ke datacenter setelah selesai dirakit.

Server Case / Server Chassis
Casing komputer server umumnya dapat berbentuk tower maupun rackmount. Namun, kebanyakan komputer server menggunakan chassis rackmount. Mengapa demikian? Sebab banyak perangkat jaringan profesional, misalnya saja: router, switch, firewall dan lainnya dirancang berdasarkan struktur rak (kabinet) dengan desain standar internasional. Keuntungan menggunakan chassis jenis rackmount adalah membuat peralatan memakan ruang minimal. Karena ukuran menggunakan standar internasional, maka perangkat yang tersusun di dalam kabinet akan terlihat rapi, selain juga memudahkan manajemen pengkabelan. Biasanya apabila kita menitipkan server di datacenter, umumnya lebih murah jika kita menggunakan chassis bertipe rackmount.

Case server bertipe rackmount 1U Case server jenis tower ATX

Sebuah rak kabinet memiliki ukuran lebar 19 inci dengan ukuran tinggi mulai dari 6U, 8U, 12U, 15U, 18U, 22U, dan 42U. Dimana istilah U adalah unit (1U setara dengan 1,75 inci atau 44,45 mm). Dengan menggunakan chassis bertipe rackmount, maka pengaturan server yang berjumlah lebih dari 2 unit akan tertata lebih rapi.
Salah satu merek chassis yang cukup terkenal adalah Supermicro.

Sebuah chassis berukuran 1U pada umumnya bisa menampung sebuah motherboard dengan cpu dual socket, HDD 3.5″ hingga 4 buah dan sebuah expansion card. Namun sedikit banyaknya komponen yang dapat ditampung bergantung pada desain dari manufaktur chassis tersebut.

Motherboard
Sebuah motherboard server biasanya dapat menampung lebih dari satu prosesor (disebut dual socket, apabila bisa menampung hingga 2 prosesor, dan quad socket jika bisa menampung hingga 4 prosesor). Untuk form-factor biasanya pun berbeda dengan kebanyak motherboard pc, dimana form-factor yang umum dijumpai adalah:

  • CEB (Compact Electronics Bay)
  • dengan ukuran panjang x lebar sebesar 305 × 267 mm

  • EEB (Enterprise Electronics Bay)
  • dengan ukuran panjang x lebar sebesar 305 × 330 mm

  • MEB (Midrange Electronics Bay)
  • dengan ukuran panjang x lebar sebesar 411 × 330 mm

Motherboard dengan standar form-factor SSI CEB memiliki area konektor I/O dan mounting hole yang sama seperti motherboard ATX yang umumnya menjadi standar PC desktop. Namun ukuran dimensi motherboard server lebih besar dan mounting hole untuk prosesornya pun berbeda. Untuk dudukan panel bagian belakang sama persis seperti motherboard PC desktop.

Processor
Processor, microprocessor atau cpu merupakan jantung utama dari sebuah sistem hardware komputer. Terdapat 2 manufaktur processor yang umum digunakan baik pada komputer server maupun komputer personal, yaitu Intel dan AMD. Saat ini, sepertinya Intel mendominasi market share, terutama untuk jenis x86-64 dengan brand Xeon untuk processor server atau workstation, dan varian Intel Core (Core i3, Core i5, dan Core i7) untuk processor desktop.

Walaupun Xeon dan Core i dibuat berdasarkan basis teknologi arsitektur microprocessor yang sama, namun keduanya memiliki perbedaan-perbedaan yang disesuaikan dengan penggunaannya. Diantaranya adalah kemampuan dukungan multi-socket dan penggunaan memori ECC. Dukungan multi-socket cpu salah satunya adalah dapat memberikan kemampuan untuk menangani penggunaan memori dengan kapasitas yang lebih besar.

Prosesor server Xeon E3 Haswell Processor desktop Core i5 Haswell

Misalnya saja apabila kita membandingkan antara Xeon E3-1240 v3 dan Core i7-4770K yang sama-sama berbasis arsitektur Haswell dengan litography 22 nm. Kedua processor tersebut sama-sama menggunakan soket LGA 1150, memiliki 4 core cpu dengan 8 thread dan dukungan memori hingga 32 GB. Xeon mendukung multi-socket, sehingga dengan menggunakan konfigurasi dual cpu, maka Xeon dapat mendukung kapasitas memori RAM hingga 64 GB. Selain itu ada beberapa teknologi atau set instruksi yang hanya dijumpai pada processor Xeon, namun tidak dijumpai pada varian Core i, misalnya saja: VT-d, EPT, TSX-NI dan TET.

Beberapa set instruksi tersebut dirancang untuk penggunaan teknologi virtualisasi dan cloud computing yang memberikan banyak keunggulan. TSX-NI merupakan sebuah set instruksi yang menambahkan dukungan memori transaksional, dimana set instruksi ini berfokus pada performa scaling dalam aplikasi multi-threaded. Teknologi ini membantu operasi ekseskusi perangkat lunak secara paralel yang lebih efisien. Instruksi VT-d, yaitu Intel Virtualization Technology for Directed I/O, mampu memberikan dukungan secara hardware untuk mengisolasi dan membatasi akses dalam pengelolaan perangkat. Kemampuan yang diberikan oleh set instruksi VT-d diantaranya adalah: I/O device assignment, DMA remapping, dan Interrupt remapping.

Memory
RAM (Random Access Memory) atau memori akses acak adalah sebuah tipe penyimpanan komputer secara sementara, dimana isinya dapat diakses dalam waktu yang tetap dan tidak memperdulikan letak data tersebut dalam memori. Bentuk fisik dari sebuah RAM pada komputer server maupun komputer personal adalah sama. Namun pada sebuah komputer server, RAM berjenis ECC lebih umum digunakan.

Perbedaan fisik yang dapat dilihat antara RAM ECC dengan RAM biasa adalah pada jumlah chip memori, dimana RAM ECC biasanya memiliki chip lebih banyak, yang jumlahnya habis dibagi 3 atau 5. Karena ada chip tambahan yang difungsikan sebagai parity. Teknologi error-correcting code pada memori ECC dikhususkan untuk server yang membutuhkan stabilitas tinggi, yang dapat memberikan perlindungan lebih baik terhadap kesalahan pemrosesan data dengan mendeteksi secara otomatis dan memperbaiki error pada memori. Dalam penggunaan memori jenis ECC harus didukung oleh motherboard dan processor yang sesuai, dimana umumnya hanya dijumpai pada motherboard dan processor untuk server atau workstation.

Memori RAM DDR3 ECC Registered 4GB 1600 Mhz
Memori RAM DDR3 Non-ECC 4GB 1600 Mhz

Disk Storage
Hardisk dan solid-state disk (SSD) adalah jenis media simpan yang umum digunakan baik pada komputer server dan komputer desktop. Antarmuka data yang digunakan umumnya adalah SATA ataupun SAS, namun SAS lebih umum digunakan pada komputer server. Perbedaan antara hardisk (HDD) dengan SSD adalah pada mekanisme penyimpanan datanya. Hardisk atau HDD menyimpan data dalam sebuah platter atau cakram magnetik yang berputar pada kecepatan tertentu. Tentu saja, dalam sebuah HDD terdapat komponen-komponen mekanik yang bergerak. Sedangkan SSD atau solid-state disk menyimpan data dalam sebuah chip flash memory sehingga sebuah SSD sama sekali tidak memiliki komponen mekanik.

Lalu apakah ada perbedaan antara hardisk atau SSD untuk komputer server dan komputer desktop? Secara fisik, tidak ada perbedaan antara keduanya, namun sebuah media simpan pada komputer server dituntut untuk memiliki daya tahan yang lebih tinggi serta kemampuan yang lebih baik.

Hardisk SATA WD RE Enterprise untuk server Hardisk SATA WD Caviar untuk desktop

RAID
RAID merupakan singkatan dari Redundant Array of Inexpensive Disks merujuk kepada sebuah teknologi di dalam penyimpanan data komputer yang digunakan untuk mengimplementasikan fitur toleransi kesalahan pada media penyimpanan komputer. Teknologi ini juga dirancang untuk membagi atau mereplikasi data ke dalam beberapa hard disk terpisah. Sehingga RAID didesain untuk meningkatkan keandalan data maupun meningkatkan kinerja I/O dari hard disk.

RAID dapat diimplementasikan menggunakan perangkat lunak (software), maupun menggunakan perangkat keras hardware secara terpisah. Tentu saja ada beberapa perbedaan mendasar dari impelementasi RAID menggunakan software ataupun hardware.

  • Software-based RAID
  • Software RAID atau soft-RAID merupakan implementasi teknologi RAID menggunakan software yang umumnya menjadi bagian dalam komponen sistem operasi. Umumnya tipe soft-RAID yang didukung oleh kebanyakan sistem operasi adalah RAID 0, RAID 1, dan RAID 5. Soft-RAID tidak memerlukan hardware tambahan dalam implementasinya, sehingga soft-RAID adalah solusi yang paling murah dalam implementasinya. Namun performa yang didapatkan pada implementasi soft-RAID sangat bergantung sekali dari beban penggunaan CPU. Selain juga implementasi soft RAID tidak selalu kompatibel dengan proses boot dari sistem operasi yang berbeda.

  • Firmware-based RAID
  • merupakan implementasi teknologi RAID menggunakan software yang dibantu oleh penggunaan hardware tambahan. Firmware-based RAID umumnya mendukung tipe RAID 0, RAID 1, RAID 5, dan RAID 10. Karena implementasinya membutuhkan hardware tambahan, maka sering diistilahkan sebagai hardware-assisted software RAID atau fake RAID. Hardware tambahan pada impelementasi RAID ini menggunakan sebuah chip controller sederhana yang biasanya tertanam dalam chipset (on-chip controller) dari sebuah motherboard. oleh karena itu performa dari fake RAID juga masih bergantung pada beban penggunan CPU.

    Implementasi fake RAID bertujuan untuk mengisi ruang antara solusi soft-RAID dengan solusi hardware RAID controller yang berharga mahal dan bersifat proprietary. Dimana fake-RAID menjadi solusi yang paling murah namun dapat memiliki kompabilitas penuh terhadap banyak sistem operasi, seperti halnya pada hardware RAID.

    Contoh implementasi firmware-based RAID atau fake-RAID adalah Intel Matix Storage. Controller jenis ini biasanya ditemukan pada motherboard dengan chipset southbridge dari Intel seperti ICH9R, ICH10R, dan chipset PCH seperti PCH55, dan PCH3450.

  • Hardware RAID
  • merupakan implementasi teknologi RAID yang sepenuhnya dikontrol oleh sebuah RAID controller, dimana chip controller RAID dapat berupa sebuah card add-on ataupun onboard (controller yang terpasang di motherboard). Sebuah hardware RAID yang sebenarnya, sudah tentu memiliki processor tersendiri yang khusus digunakan untuk mengontrol semua operasi RAID sehingga performanya tidak bergantung pada beban CPU. Sebuah hardware RAID biasanya juga memiliki memori tersendiri yang berfungsi untuk meningkatkan performa I/O pada proses operasi RAID. disamping itu, implementasinya memperbolehkan proses booting dari sistem operasi untuk mengakses volume RAID.

    RAID card berupa add-on juga biasanya memiliki fitur BBU (Battery Backup) yang berfungsi memproteksi proses I/O operasi RAID ketika komputer kehilangan daya listrik secara tiba-tiba, sehingga mengurangi resiko data corrupt pada media penyimpanan akibat operasi I/O yang belum selesai disimpan ke disk drive. Cache akan tersimpan dalam waktu tertentu, dan ketika komputer kembali menyala, proses operasi I/O yang belum selesai disimpan pada disk drive akan dilanjutkan kembali.

    Contoh implementasi hardware-based RAID diantaranya adalah Adaptec dan LSI baik berupa controller onboard maupun berupa add-on card.

    RAID Controller SATA Add-on card dari LSI

Baseboard Management Controller
disingkat dengan BMC adalah sebuah hardware yang berfungsi untuk mengelola manajemen power dari sebuah komputer dari jarak jauh. Masing-masing manufaktur BMC memiliki istilah-istilah yang berbeda misalnya: IPMI pada brand server SuperMicro, iDRAC pada brand server DELL, ILO pada brand server HP. Namun walaupun memiliki istilah yang berbeda, sebuah baseboard management controller memiliki fungsi-fungsi manajemen server yang dapat dikendalikan secara remote melalui antarmuka jaringan LAN/internet.

Dalam sebuah BMC biasanya terdapat impelementasi KVM over IP, virtual media, dan embedded web server yang memberikan antarmuka untuk mengelola server secara jarak jauh. Oleh karena itu BMC kadang juga diistilahkan sebagai KVMoIP. Sekilas KVMoIP mirip dengan VNC atau Remote Desktop, namun tentu saja fungsinya berbeda. Anggap saja sebuah KVMoIP adalah seperti layar monitor, mouse, keyboard dan tombol reset/power pada casing. Namun KVMoIP berinteraksi melalui jaringan LAN ataupun internet, sehingga memungkinkan Anda untuk:

  • Mengakses dan mengkonfigurasi BIOS/UEFI
  • Menginstal sistem operasi menggunakan virtual media
  • Melakukan hard reset ketika server mengalami crash

Dimana hal tersebut tidak dapat dilakukan hanya menggunakan VNC atau remote desktop, sebab sebuah KVMoIP dapat berinteraksi secara langsung pada level hardware. Sehingga dengan adanya fitur KVMoIP, memudahkan Anda untuk mengelola server seperti layaknya Anda sedang berada di ruang datacenter.

 

2 Comments

  1. Indra 22 Jan 2015 20:52
    • Venantius venantius 22 Jan 2015 21:00

Leave a Reply