Scharfe Kriterien für die Einfügedämpfung
Es bleibe Licht
Die Einfügedämpfung gilt als wichtigster Leistungsparameter bei Glasfaseranwendungen. Dabei ist die richtige Berechnung des Einfügedämpfungsbudgets (kurz Dämpfungsbudget) von entscheidender Bedeutung, denn nur so ist gewährleistet, dass die Verkabelung die gewünschten Übertragungsraten unterstützt. Die Anforderungen an die Einfügedämpfung gestalten sich heute jedoch strenger als je zuvor. Und dies nicht nur wegen ständig steigender Datenraten.
Die Einfügedämpfung ist definiert als die Menge an Leistung, die ein Signal auf der Übertragungsstrecke verliert, in Relation zur ankommenden Leistung (10 log(Pin/Pout)). Ist die Einfügedämpfung zu hoch, kann der Transceiver das Signal auf der Gegenseite nicht richtig interpretieren, was zu Netzwerkfehlern führt, die verschiedene Probleme verursachen. Dazu gehört zum Beispiel eine viel höhere Latenz, bisweilen sogar eine Unterbrechung der Verbindung.
Daher ist die Messung der Einfügedämpfung Pflicht für die Tier-1- und Tier-2-Abnahmemessung der Glasfaserverkabelung nach der Installation. Diese erfolgt bekanntlich mit einem Leistungspegelmesser oder einem optischen Dämpfungsmessplatz, der die an einem Ende des Übertragungskanals eingekoppelte Leistung mit der am anderen Ende empfangenen Leistung vergleicht. Die maximale Einfügedämpfung im Übertragungskanal legen die Transceiver-Hersteller und die zuständigen Normungsgremien für alle Glasfaseranwendungen fest. Daneben gibt es noch weitere Parameter, etwa die Rückflussdämpfung, die sich auf die Übertragungsleistung einer Glasfaserverkabelung auswirken und die ebenfalls zu berücksichtigen sind. In der folgenden Betrachtung soll es jedoch nur um die Einfügedämpfung gehen.
Berechnung des Dämpfungsbudgets
Zur Berechnung des Dämpfungsbudgets müssen die Planer von Rechenzentren die Werte der Einfügedämpfung aller Glasfaserkomponenten innerhalb eines Übertragungskanals addieren. Dies umfasst die Dämpfung des Kabels über eine gegebene Länge sowie die Dämpfung aller vorkonfektionierten Kabel, Patch-Kabel, Steckverbindungen und Spleiße im Channel. Wichtig ist, dass die Dämpfungsbudgets eine zusätzliche Dämpfungsreserve vorsehen für Faktoren wie den Biegeradius des Kabels, den Grad der Fehlausrichtung der Faser oder den Grad der Verschmutzung der Endfläche des Fasersteckers, eine schlechte Installationsqualität oder das Alter der Transceiver.
Einen entscheidenden Einfluss auf die Einfügedämpfung hat die Sauberkeit der Steckerendflächen. Selbst ein winziges Staubpartikel auf einer Steckerendfläche kann einen Teil oder sogar das gesamte Lichtsignal blockieren. Der Schwellwert der Empfängerempfindlichkeit wird dann leicht erreicht oder überschritten, was zu einer Störung bis hin zum Totalausfall der Verbindung führen kann. Eine ordnungsgemäße Reinigung und Inspektion sind daher unerlässlich. Dies gilt umso mehr bei SM-Fasern (Singlemode) aufgrund ihres wesentlich kleineren Kerndurchmessers. Um der IEC 61300-3-35 zu entsprechen, darf ein SM-Faserkern keine Oberflächendefekte oder Kratzer aufweisen.
RZ-Planung und Einfügedämpfung
Neue RZ-Netzwerkinfrastrukturen müssen flexibel, skalierbar, sicher und einfach zu installieren sein. Eine Konfiguration mit Cross-Connect ist daher eine sinnvolle und zum Teil notwendige Option. Dabei replizieren Glasfaser-Patch-Felder die Switch-Ports, um eine „Any-to-All“-Konfiguration (A2A) zu ermöglichen, bei der sich jeder Switch-Port mit jedem anderen Switch-Port über Glasfaser-Patch-Kabel am Cross-Connect verbinden lässt.
Durch die Nutzung eines Cross-Connects innerhalb einer Switch-Switch-Verbindung wird aus einem Übertragungskanal mit zwei Steckverbindungen (2 Connector Channel) nun ein Pendant mit vier Steckverbindungen (4 Connector Channel). Die zusätzlichen Steckverbindungen sind dann in die Ermittlung des Dämpfungsbudgets einzubeziehen. Die große Herausforderung besteht für die Planer also darin, die Anzahl der Verbindungen, die für ihre bevorzugte RZ-Konfiguration erforderlich sind, und die damit verbundene Dämpfung sorgfältig abzuwägen.
Die Vorteile einer A2A-Konfiguration mit Cross-Connect im Rechenzentrum liegen jedoch auf der Hand. Es ist nicht nur möglich, ein viel dynamischeres Netzwerkdesign zu entwickeln, auch Moves, Adds und Changes (MACs) lassen sich weitaus einfacher durchzuführen. Zudem reduziert sich die Anzahl ungenutzter aktiver Ports, da jeder aktive Spine-Switch-Port mit jedem Leaf-Switch-Port verbunden werden kann. Mit einer A2A-Konfiguration geht nicht nur der Neubau, sondern auch der Ausbau von Rechenzentren schneller vonstatten, da sich neue Leaf-Switches bequem an ungenutzte Spine-Switch-Ports am Cross-Connect anschließen lassen.
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