Das Wachstum von Big Data und die Anforderungen für IoT haben eine erhebliche Auswirkung auf den zukünftigen Umfang der Datenübertragung. Sie beeinflussen zudem das Konzept, nach dem Rechenzentren ihre Infrastruktur weiterentwickeln. Zu den Gründen zählt das immens anwachsende Datenvolumen, das immer schneller zu transportieren ist. In einigen Bereichen wird die LWL-Technik daher zur notwendigen Voraussetzung.

Der globale IP-Datenverkehr hat Ende 2016 die Zettabyte-Marke erreicht und wird bis zum Jahr 2020 2,3 ZByte pro Jahr betragen. Experten gehen davon aus, dass die Zahl der verbundenen Geräte bis ins Jahr 2020 200 Milliarden überschreiten wird und der IP-Datenverkehr in Westeuropa bis 2020 28 Exabyte pro Monat erreicht. Die Datenmenge steigt also immer stärker an, wodurch Betreiber von Rechenzentren unter Druck geraten, kostspielige ungeplante Ausfallzeiten zu reduzieren und Migrationsstrategien zur Einführung einer Infrastruktur mit höherer Bandbreite auszuarbeiten, um dem exponentiellen Wachstum zu begegnen.

Ein entscheidender Aspekt für Betreiber von Rechenzentren in Bezug auf dieses ansteigende Datenvolumen ist die Frage, wie sich die Verfügbarkeit erhöhen lässt. Die Zahl unerwarteter Ausfälle hat sich in den vergangenen Jahren massiv erhöht. Die maximalen Kosten pro Ausfall haben sich innerhalb von sechs Jahren von 1 Million auf 2,4 Millionen Dollar mehr als verdoppelt, wobei 91 Prozent der Rechenzentren innerhalb ihrer ersten beiden Betriebsjahre unter ungeplanten Ausfallzeiten zu leiden haben. 59 Prozent der Ausfallzeiten gehen auf das Konto der physischen Ebene. Daraus lässt sich folgern, dass Betreiber durch die Wahl der richtigen Infrastruktur das Risiko von kostspieligen Ausfällen entscheidend verringern können.

Daher wird die LWL-Verkabelungsinfrastruktur immer mehr Voraussetzung statt Luxus. Dies gilt nicht nur für Backbones, sondern auch für die Anbindung wichtiger Hochleistungs-Server. So entsteht ein Upgrade-Szenario entweder von 8 GBit/s zu 16 GBit/s bis 64 GBit/s im Fibre-Channel-Umfeld oder von 10 GBit/s Ethernet zu 40 GBit/s bis 100 GBit/s Ethernet bei der Server- oder Switch-Anbindung.

Geteilter Kanal mit Kassette für 2 × 6 Ports.

Die neuen LWL-Verkabelungslösungen bieten nicht nur Zukunftssicherheit für neue Rechenzentren, sondern lassen sich auch in bestehenden Liegenschaften nachrüsten. Betreiber können so wie gefordert ihre Geschäftsmöglichkeiten erweitern und den Bedarf der Kunden an höheren Datenraten adressieren. Die Notwendigkeit einer höherer Port-Dichte liegt dabei auf der Hand. Es ist jedoch nicht akzeptabel, wenn Verkabelungslösungen mit höherer Dichte mit einem höheren Risiko von Ausfallzeiten einhergehen oder Engpässe beim Bandbreitenwachstum darstellen. Zwischen verschiedenen Systemen zur Verwaltung von Glasfaserverkabelung bestehen erhebliche Unterschiede. Die Evaluierung solcher Lösungen vor einer Investition in die physische Infrastruktur ist daher wichtiger als je zuvor.

Auf dem Rechenzentrumsmarkt sind weiterhin Fusionen und Konsolidierungen zu beobachten. Eine steigende Zahl von Betreibern wendet sich daher globalen Beschaffungsvereinbarungen zu. Diese Vereinbarungen gewährleisten, dass Produktspezifikationen, Abläufe und Materialien über verschiedene Standorte hinweg (national, regional oder weltweit) einheitlich sind. Eigentümer von Rechenzentren können auf dieser Weise die Ausrüstungsqualität über einheitliche Unternehmenskriterien beurteilen, was zu gleichartigen Builds führt und gleichermaßen Leistung und Effizienz gewährleistet.

Es gibt eine kleine Anzahl von globalen Lieferanten für die physische Infrastruktur, die eine breite Lösungspalette auf regionaler Basis herstellen und liefern, wobei global einheitliche Produktstandards über das gesamte Sortiment hinweg garantiert sind, unabhängig davon, wo die Produktion stattfindet. Dies mindert Risiken in der Lieferkette sowie durch nicht standardisierte Lieferungen oder Bauteile in nicht gleichbleibender Qualität von Drittherstellern.

Das Wachstum der Datenübertragung, das derzeit durch Cloud- und Webscale-Anwendungen bestimmt wird, ist so dynamisch, dass die Normungsinstitutionen in einigen Fällen nicht in der Lage sind, Spezifikationen für Kabel und Bauteile für höhere Geschwindigkeiten frühzeitig festzulegen. Dadurch ist eine Landschaft von alternativen Infrastrukturlösungen entstanden, was dazu geführt hat, dass manche RZ-Eigentümer Hochleistungsinfrastrukturen implementiert haben, die nicht validiert sind, anstatt die Vorteile zertifizierter Upgrades zu nutzen, die heute für installierte Backbone-Systeme verfügbar sind.

Daher ist es wichtig, dass der TIA-Normenausschuss für Glasfaser (TIA 492 AAAE) die Initiative bei der Entwicklung der nächsten Generation 100 GBit/s über Multimode-Faser behält und eine Führungsrolle bei der Entwicklung zukünftiger Übertragungsstandards übernimmt. Neue Infrastrukturlösungen mit hoher Bandbreite bieten eine Vielzahl von Innovationen, mit deren Hilfe Betreiber von Rechenzentren einen eindeutigen Migrationspfad beschreiten können, der einerseits ein Upgrade der existierenden Technik ermöglicht und gleichzeitig eine skalierbare Lösung liefert, die mit den Anforderungen der Anwender wächst. Die längere Nutzung vorhandener Infrastruktur verbessert die Rendite und senkt die Kapitalausgaben. Die neuen Normen aus dem TIA-Umfeld haben einen Geschwindigkeitsstandard für Zweifaser-Multimode-LC-Konnektivität geschaffen, der mindestens das Zehnfache der bislang für diesen Anschlusstyp für möglich gehaltenen Bandbreite unterstützt.

Dies ermöglicht eine Expansion von 1G/10G/40G bis hin zu mindestens 100G. Die für den Betreiber verfügbaren Optionen zur Feinabstimmung des Infrastruktur-Designs zeigen sich damit erneut erweitert.

Herkömmliche Hochleistungsglasfasergehäuse unterstützen natürlich die erforderliche Port-Anzahl. Ihr Design ergibt jedoch in der Regel schwierig zu verwaltende Kabel-Cluster, die bei Installation, Service und Umzügen, Erweiterungen sowie Änderungen zu Schwierigkeiten führen können. Dies wirkt sich auf Wartungsaufgaben aus und kann zu einer Störung von benachbarten Installationen und somit zu kostspieligen Ausfallzeiten führen.

Darüber hinaus können die Cluster die Luftzirkulation im Gehäuse verringern, wodurch sich die Kühlwirkung verringert und wiederum die Kosten steigen. Eine Lösung für tatsächlich kosteneffiziente LWL-Verkabelungssysteme mit hoher Dichte erfordert eine neue Denkweise in Bezug auf die fundamentalen Bestandteile des Systems. Die Hersteller von Gehäusesystemen haben daher konsequenterweise mit Betreibern von Hochleistungsrechenzentren zusammengearbeitet, um die Installation, Umzüge, Erweiterungen und Änderungen im Einklang mit den Geschäftsanforderungen zu vereinfachen sowie die Flexibilität hinsichtlich einfacherer Migration auf höhere Datengeschwindigkeiten zu steigern. Durch die Nutzung der neuesten Faserverkabelungssysteme kann das Risiko von Ausfallzeiten in der physischen Ebene im Vergleich zu vielen Alternativen mit ähnlicher Port-Dichte um bis zu 50 Prozent sinken.

Die Kassette für zwölf Ports.

Das System von Panduit ist beispielsweise so konzipiert, dass es eine hohe Leistungsfähigkeit in Bezug auf die derzeitigen Anforderungen bietet und eine problemlose Migration auf zukünftige Ethernet- und Fibre-Channel-Geschwindigkeiten ermöglicht. Ferner haben die Designer auf Benutzerfreundlichkeit bei werkzeuglosen Upgrades und einen nahtlosen 1:1-Migrationspfad von 10G auf 100G und darüber hinaus Wert gelegt. Die Lösung umfasst ein Konzept mit geteilter Kassette (Bild auf Seite 21), wodurch das Risiko für Ausfallzeiten während der MACs sinkt, das die Skalierung erleichtert und eine erhöhte Faserdichte oder Port-Anzahl je nach Anforderung ermöglicht.

Systemspezifische MPO-Kabelanordnungen bieten eine äußerst flexible Verkabelungslösung, die sechs mögliche Konfektionierungen abdeckt, was die Genauigkeit von Testergebnissen und die Leistungssicherheit erhöht. Der MPO gewährleistet außerdem, dass die „Single Jumper“-Referenztestmethode immer zum Einsatz kommen kann, und zwar gleichgültig, ob die Infrastruktur „männlich“ oder „weiblich“ ist. Dieses Vorgehen gilt unter Branchenexperten als zuverlässigstes Verfahren.

Wenn sich die Bandbreite erhöht, etwa von 10 GBit/s auf 40 GBit/s oder 100 GBit/s, verringert sich die verfügbare Systemeinfügungsdämpfung (IL). Messtechniker halten es daher für wichtig, dass die Leistung des Netzwerks bei der Implementierung exakt festgehalten wird, damit die Prognosedaten konsistent sind.

Die Einführung einer „breiten“ LC-MPO-24-Faserkassette bietet eine Investitionsersparnis bei der strukturierten Verkabelung von bis zu 25 Prozent im Vergleich zu kleinformatigen Kassetten oder ähnlichen Lösungen. Die breite Kassette hat zudem eine große Bedeutung für die Erweiterung zweier Multimode-Faseranordnungen im LC-Anschlussformat.

Fazit

Dank neuer Hochleistungsverkabelungssysteme haben Betreiber von Rechenzentren die Möglichkeit, sich mehr auf die Bereitstellung wichtiger Serviceleistungen zu konzentrieren. Bedenken in Bezug auf Engpässe und Ausfallzeiten, die in der Regel mit Hochleistungs-Glasfaser-Netzwerkinfrastruktur mit hoher Dichte einhergehen, lassen sich mit der neuen Technik ausräumen. In den vergangenen drei Jahren ist der Wert der Rechenzentrumsinfrastruktur um 40 Prozent gestiegen, da jeder Glasfaserkanal mehr Daten transportiert. Ein vollständig integriertes Glasfasersystem ist in der Lage, im Vergleich zu 24-Port-Systemen sowohl für LC- als auch MPO-Konnektivität bis zu zwei Drittel der HE einzusparen und bedeutet außerdem keinerlei Verlust von Dichte im Panel, wenn es gilt, LC-Ports auf MPO zu migrieren.

Stephen Morris/jos

Stephen Morris ist Senior Product Manager bei Panduit EMEA ().