Mehr als die Dokumentation der Verkabelung
AIM für DCIM
Mancher RZ-Betreiber scheut noch die Einführung eines automatischen Infrastruktur-Managements (AIM). Dabei ist eine solche Lösung längst zentraler Bestandteil eines leistungsfähigen DCIM-Konzepts geworden und bietet weit mehr als nur eine automatische Dokumentation.
Neue Netzwerkarchitekturen, neue Technik - dazu der stetige Kostendruck: Ein effektives Infrastruktur-Management (DCIM) ist in modernen, wirtschaftlich arbeitenden Rechenzentren unerlässlich. Dies schließt die Verkabelungsinfrastruktur ein, die eine immer höhere Flexibilität bieten muss. Allzu oft verlassen sich RZ-Betreiber jedoch noch auf die "lebende Dokumentation" in den Köpfen ihrer Mitarbeiter oder Dienstleister. Auch die fortschrittlichere rechnergestützte Variante in Form von Tabellen wird nicht immer zeitnah aktualisiert. Ein automatisches Infrastruktur-Management-System (AIM) kann dann Abhilfe schaffen. Ein modernes AIM-System bietet jedoch weit mehr als nur eine stets aktuelle Dokumentation. Längst hat sich AIM von der reinen Dokumentation von Verbindungen zu einem leistungsfähigen Werkzeug entwickelt, mit dem sich das physische Netz (nicht zu verwechseln mit der physischen Schicht des OSI-Referenzmodells) planen, überwachen, protokollieren und effizient betreiben lässt.
Dies beschert dem Anwender nicht nur höhere Sicherheit und einen wirtschaftlicheren Betrieb des Netzes, sondern auch kürzere Projektzeiten, da alle Beteiligten - vom Planer über den Installateur bis zum Betreiber - eine einheitliche, durchgängige Lösung verwenden können. Automatisches Infrastruktur-Management ist dabei nicht auf die IT-Verkabelung beschränkt. Ganz im Sinn einer anwendungsneutralen Kommunikationskabelanlage kann der Anwender die gesamte strukturierte Verkabelung managen, inklusive die der Gebäudetechnik.
Mehrwert leistungsfähiger Systeme
Ein leistungsfähiges AIM-System ist nicht auf die Verkabelung beschränkt, sondern bezieht die Anschlüsse von Switches, Routern und Servern mit ein. Im einfachsten Fall geschieht dies über eine Rangierung (Cross Connect) mit eigenen Verteilfeldern. Wesentlich platzsparender sind Sensorkabel, die direkt mit den Geräten verbunden sind, sodass ein Betreiber die Anschlüsse aktiver Netzwerkkomponenten genauso überwachen kann wie die der Verteilfelder.
Sind die Patch-Kabel mit RFID-Tags ausgestattet, lassen sich auch die Steckzyklen der einzelnen Stecker protokollieren und in der AIM-Datenbank ablegen. Diese Funktion gewinnt mit der zunehmenden Verbreitung von Power over Ethernet Plus immer mehr an Bedeutung: Steckt ein Anwender die Patch-Kabel im laufenden Betrieb aus, entstehen bei PoE+ meist Abreißfunken, die die Kontakte von Buchse und Stecker beschädigen, was die Anzahl der möglichen Steckzyklen deutlich reduziert. Erfolgt eine Überwachung Steckzyklen, kann der Betreiber die Patch-Kabel tauschen, bevor sie verschlissen sind. Ohne AIM entdeckt er diese Fehlerstelle meist erst nach zeit- und damit kostenintensiver Suche.
DIN EN 50667:2017-06 Informationstechnik - Systeme für automatisiertes Infrastruktur-Management (AIM) - Anforderungen, Schnittstellen und Anwendungen: Legt die Mindestfunktionen eines AIM-Systems und dessen Schnittstellen fest, um den Datenaustausch mit anderen Systemen zu erleichtern oder um ein AIM-System in andere Systeme zu integrieren. Die Norm basiert auf der ISO/IEC 18598:2016 Information Technology - Automated Infrastructure Management (AIM) Systems - Requirements, Data Exchange and Applications
DIN EN 50174-1:2015-02 Informationstechnik - Installation von Kommunikationsverkabelung - Teil 1: Installationsspezifikation und Qualitätssicherung: Legt den Funktionsumfang eines AIM-Systems fest und empfiehlt, es in Rechenzentren mit mehr als 100 Anschlüssen und generell bei Filialen und Außenstellen einzusetzen (Anhang F, normativ).
DIN EN 50600-2-4:2015-07 Informationstechnik - Einrichtungen und Infrastrukturen von Rechenzentren - Teil 2-4: Infrastruktur der Telekommunikationsverkabelung: Empfiehlt ein AIM-System für höhere Verfügbarkeit in Rechenzentren (Kapitel 11).
ISO/IEC 14763-2:2012 Information Technology - Implementation and Operation of Customer Premises Cabling - Part 2: Planning and Installation: Empfiehlt eine automatische Verwaltung und Überwachung der Patch-Verbindungen in Rechenzentren mit mehr als 100 Verbindungen (Kapitel 9).
ISO/IEC 18598:2016 Information Technology - Automated Infrastructure Management (AIM) Systems - Requirements, Data Exchange and Applications: Legt die Mindestfunktionen eines AIM-Systems und dessen Schnittstellen fest, um den Datenaustausch mit anderen Systemen zu erleichtern oder um ein AIM-System in andere Systeme zu integrieren. Die Norm ist die Vorlage für die DIN EN 50667:2017-06 Informationstechnik - Systeme für automatisiertes Infrastruktur-Management (AIM) - Anforderungen, Schnittstellen und Anwendungen.
ANSI/TIA-606-B:2012 Administration Standard for Telecommunications Infrastructure: Definiert Richtlinien für die Verwaltung von IT-Infrastrukturen, inklusive AIM.
TIA-606-B-1:2015 Administration Standard for Telecommunications Infrastructure - Automated Infrastructure Management Systems: Ergänzt ANSI/TIA-606-B:2012 und legt die grundlegenden Funktionen und Empfehlungen für den Gebrauch eines AIM-Systems fest; harmonisiert die Vorgaben der ANSI/TIA-606-B mit denen nach ISO/IEC 14763-2-1 Implementation and Operation of Customer Premises Cabling Part 2: Planning and Installation - Amendment for Inclusion of AIM Systems und denen der ISO/IEC 18598 Automated Infrastructure Management (AIM) Systems - Requirements, Data Exchange and Applications.
Bei einem RFID-basierenden System sind die Antennen auf den Verteilfeldern darüber hinaus oft mit Sensoren für Temperatur und Luftfeuchtigkeit ausgestattet, sodass die in DIN EN 50600-2-3:2015-03 geforderten Messungen ohne zusätzlichen Geräte- und Verkabelungsaufwand normgerecht erfolgen können. Auswertung, Protokollierung und die rechtzeitige Alarmierung bei Überschreitung der frei wählbaren Schwellenwerte erfolgt ebenfalls automatisch durch die AIM-Software.
Damit der Anwender nicht auf die Produkte eines einzigen Herstellers festgelegt ist, schreibt die DIN EN 50667 vom Juni 2017 eine offene, integrierte Software-Schnittstelle für die Kommunikation mit Lösungen anderer Hersteller vor. Die Verwendung von Hard- und Software verschiedener Hersteller bietet dem Anwender eine höhere Flexibilität bei der Systemgestaltung und sowie eine gewisse Produktneutralität, ganz im Sinn der Verkabelungsnormen.
Über die offene Schnittstelle ist auch eine Kopplung mit anderen, nicht infrastrukturrelevanten Systemen möglich, beispielsweise mit einem Warenwirtschaftssystem, einem Bestands-Management-System, einer Facility-Management-Lösung und sogar einem Betriebskalender, was die Planung von Wartungsarbeiten und Änderungen vereinfacht.
Ist die AIM-Hardware mit einer CAD-basierenden Software gekoppelt, ist der Grundrissplan nicht nur als Bild, sondern als maßstabsgetreue Zeichnung einlesbar. Damit sind maßstäbliche Planungen inklusive der automatischen Längenbestimmung von Kabeln und Kabelwegen möglich, ebenso das Auto-Routing von Kabeln, bei dem die Software den geeigneten Kabelweg auswählt und bei Bedarf außerdem die Länge der Kabel ermitteln kann.
AIM-Systeme, deren Einsatz sowie die Zusammenarbeit untereinander sind in nationalen wie internationalen Normen spezifiziert. Die neue DIN EN 50667 vom Juni 2017 legt die Mindestfunktionen eines AIM-Systems fest und definiert ein API (Application Programming Interface), also eine Programmierschnittstelle, um den Datenaustausch mit anderen Systemen zu erleichtern und um ein AIM-System in andere Systeme zu integrieren. Die neue Norm basiert auf der internationalen ISO/IEC 18598 von 2016. Die altbekannte DIN EN 50174-1 vom Februar 2015 legt den Funktionsumfang eines AIM-Systems fest und empfiehlt, es in Rechenzentren mit mehr als 100 Anschlüssen sowie generell bei Filialen und Außenstellen einzusetzen. Auch DIN EN 50600-2-4 vom Juli 2015 empfiehlt ein AIM-System in Rechenzentren für eine höhere Verfügbarkeit.
Was die Normen sagen
Zu einer automatischen Verwaltung und Überwachung der Patch-Verbindungen in Rechenzentren mit mehr als 100 Verbindungen rät die ISO/IEC 14763-2 schon seit über fünf Jahren. Mittlerweile hat die US-amerikanische TIA ihren Standard ANSI/TIA-606-B ergänzt, um ihre Vorgaben zu den grundlegenden Funktionen und Empfehlungen für den Gebrauch eines AIM-Systems mit den Vorgaben der ISO/IEC 14763-2-1 und denen der ISO/IEC 18598 zu harmonisieren. Normen zur Orientierung gibt es also ausreichend, ebenso wie Möglichkeiten zur technischen Umsetzung eines AIM-Systems, die sich in der Erkennung von Patchungen grundlegend unterscheiden können.
Erkennung von Patchungen in der Praxis
Die AIM-Hardware hat sich im Laufe der Jahre weiterentwickelt. Zu den wichtigsten Ansätzen zählen Patch-Kabel mit zusätzlichem Draht, Lichtschranken an den RJ45-Buchsen und die RFID-Technik. Die Technik mit Mikroschaltern an den RJ45-Buchsen wurde durch Lichtschranken abgelöst. Jede dieser Lösungen hat ihre spezifischen Vorteile, die in Tabelle 1 zusammengefasst sind.
Zu den wichtigsten Eigenschaften, die in der Praxis immer wieder verlangt werden, gehört die Nachrüstbarkeit im laufenden Betrieb. Lösungen, deren Hardware sich ohne Betriebsunterbrechungen nachrüsten lässt, bieten organisatorische und meist auch wirtschaftliche Vorteile gegenüber Systemen, die zur Nachrüstung heruntergefahren werden müssen. Dasselbe gilt auch für die Verwendung von Patch-Kabeln: Muss der Anwender sämtliche Patch-Kabel tauschen, wird dies teuer; kann er die vorhandenen weiterverwenden und gegebenenfalls aufrüsten, ist dies deutlich günstiger.
Die beiden Begriffe werden oft und gerne vermischt, stehen jedoch für verschiedene Dinge. Die physische Schicht oder Bitübertragungsschicht (engl. Physical Layer, Layer 1) des OSI-Referenzmodells enthält nicht das Übertragungsmedium, auch wenn dies immer wieder ebenso hartnäckig wie falsch behauptet wird. Nach ISO/IEC 7498-1:1994 Information Technology - Open Systems Interconnection - Basic Reference Model: The Basic Model, die noch immer gültig ist, definiert die physische Schicht die Parameter der elektrischen und optischen Signale (die reine Übertragung ohne Adressierung), Codierverfahren (die physikalische Darstellung eines Bits) und Duplex-/Halbduplex-Übertragung, nicht jedoch das Übertragungsmedium. Das physische Netz oder Übertragungsmedium, also die Verkabelung (in WLANs wäre dies Luft), ist im ISO-Schichtenmodell ausdrücklich nicht enthalten. In der Praxis hat sich daher der Begriff "Verkabelungsschicht" (engl. "Cabling Layer") oder "Schicht 0" eingebürgert, doch sind diese Begriffe nicht genormt.
Enthält die AIM-Hardware bereits Sensoren für Luftfeuchtigkeit und Temperatur, spart dies den Aufwand für zusätzliche externe Sensoren, deren Verkabelung und deren Integration in das AIM-System. Lässt sich eine Patch-Verbindung physisch überprüfen, sorgt dies für ein zusätzliches Maß an Sicherheit, ebenso die Möglichkeit, die Enden verschiedener Patch-Kabel in beliebiger Reihenfolge zu stecken, anstatt sich an ein starres Schema halten zu müssen.
CAD-basierende Softwarelösungen bieten den Vorteil, dass sie bereits während der frühen Planungsphase zum Einsatz kommen können und die dabei entstehenden Daten wie Kabelführung und Kabellänge auch für die Installations- und die Betriebsphase zur Verfügung stehen. Eine durchgängige Lösung für alle Projektphasen vereinfacht die Prozesse enorm und liefert verlässliche Daten.
Ausblick
Es ist zu erwarten, dass sich das moderne Infrastruktur-Management vom Rechenzentrum aus auch in andere Bereiche ausdehnen wird. Das Rechenzentrum ist traditionell der Trendsetter der IT-Infrastruktur, dem Büro- und Industrienetze folgen, wie Verkabelungen mit Kategorie-6A-Komponenten, OM3-/OM4-Fasern und vorkonfektionierten Glasfaserstrecken mit MPO-Steckverbindern belegen. Außerhalb der Rechenzentren können AIM-Lösungen das Infrastruktur-Management in großen Netzen mit mehreren Verteilern und in Netzen mit mehreren Standorten durch Remote-Monitoring und Fernwartung wesentlich effizienter gestalten. Ein Techniker muss nicht zu einem entlegenen Verteiler in einem anderen Stadtteil oder einer anderen Stadt reisen, stattdessen sind wichtige Informationen per Mausklick abrufbar. Damit gewinnt das Infrastruktur-Management auch bei den Zugangs- und Verteilnetzen zwischen LAN und WAN, bei denen eine immer höhere Flexibilität gefordert ist, zunehmend an Bedeutung.
Nicht zuletzt dürfte die genormte, offene Softwareschnittstelle (API) dafür sorgen, dass Lösungen verschiedener Hersteller zuverlässig zusammenarbeiten und damit die technische wie auch die wirtschaftliche Effizienz moderner Netze weiter steigern.
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