40 Jahre Ethernet –Teil 4: Heutige Anwendungen

RZ- und Industrie-Verkabelung

02. Februar 2021, 07:00 Uhr   |  Hans Lackner/jos

RZ- und Industrie-Verkabelung
© LANline

Der Ethernet-Kreislauf bis heute.

Moderne Ethernet-Anwendungen decken ein sehr großes Geschwindigkeitsspektrum ab. Dies reicht von Highspeed-LWL im Datacenter bis zur Vernetzung im Automobil oder in der Produktion.

Am Schluss des dritten Teils dieser Artikelreihe (LANline 12/2020) ging es um SuperPON. 5G beispielsweise benötigt eine erhebliche Anzahl von Funk-Basisstationen, deren Anschluss über herkömmliche Glasfasern einen sehr hohen Aufwand bedeutet. Dieser lässt sich durch den SuperPON-Einsatz deutlich reduzieren. Weitere interessante Anwendungen finden sich etwa im Umfeld der Cloud-Rechenzentren, die man gerne in Kundennähe platziert, was natürlich einen hohen Installationsaufwand bewirkt. Mit SuperPON lässt sich dieser ebenfalls stark senken. Betreiber können sogar ihre Rechenzentren wieder konzentrieren, ohne die Vorteile der Kundennähe zu verlieren.

Der Kampf ums Rechenzentrum

Den Kampf gegen die SAN-Technik (Storage Attached Network) hat Ethernet bekanntlich ganz einfach durch Kopie der hinter SAN steckenden FC-Technik (Fibre Channel) gewonnen. Denn nach Gigabit Ethernet, wo man Anleihen bei FC nahm, legte NAS (Network Attached Storage), hinter dem Ethernet steckt, kräftig zu und überholte danach FC technisch. Zusammen mit dem Argument einer durchgängigen Netzwerktechnik war die Entwicklung der Geschwindigkeiten wohl der wesentliche Antrieb für das Überholmanöver.

Die Bandbreitenentwicklung ist tatsächlich dramatisch. Musste man 100 GBit/s im Jahr 2010 noch aus zehn parallelen 10 GBit/s „Lanes“ (Wellenlängen oder realen Glasfasern) realisieren, so waren bereits 2012 nur noch vier Lanes notwendig. Die Steigerung von 25 GBit/s pro Lane auf 50 GBit/s geschah 2015. Heute ist die Branche bei 100 GBit/s per Lane angelangt.

Dies bedeutet, dass genügend Bandbreite für den sich rapide entwickelnden Bedarf zur Verfügung steht, zumal die Entwicklung der Server-I/O-Geschwindigkeit langsamer verläuft als die Entwicklung der Netzwerkgeschwindigkeit. Die Server I/O-Geschwindigkeiten verdoppeln sich alle 24 Monate, während das Netzwerk dazu nur 18 Monate benötigt. Bei der Entwicklung der Geschwindigkeiten spielt also nicht der Server die zentrale Rolle, sondern das Backbone. Eine wichtige Rolle bei der Eroberung der Rechenzentren spielt natürlich auch die Backplane, die innerhalb von Netzwerk-Geräten wie Routern und Bridges für die Vermittlung der Daten zwischen den Interfaces sorgt. Die Idee, die Backplane von Netzwerkgeräten, die früher als Speicherzugriff realisiert war, durch eine durchgängige Ethernet-Technik zu ersetzen, veränderte die Gerätestruktur nachhaltig. Dazu hat Ethernet eine große Anzahl von Interfaces geschaffen, sodass Router und Switches nun durchgängig mit einer Technik – Ethernet – ausgestattet sind.

Hinzu kommt eine weitere interessante Entwicklung: der Objektspeicher. Daten sind nicht mehr nach Zylindern und Spuren abgelegt, wie das die klassischen Disks tun, sondern als Objekte, auf die man direkt vom Ethernet-Netzwerk aus zugreifen kann. Man spart also den Disk-Server, der heute für den Zugriff auf die Daten einer Disk notwendig ist. Dafür stellt Ethernet spezielle Backplane-Interfaces zur Verfügung, sodass sich eine extrem hohe Packungsdichte bei geringem Stromverbrauch und damit auch geringer Wärmeentwicklung erreichen lässt.

In der Industrie war man zunächst sehr kritisch gegenüber der Einführung von Ethernet. Am Anfang nutzten die Betreiber eher Token Ring, weil dieser als deterministisch galt. Mit der Abschaffung von CSMA/CD wurde Ethernet jedoch auch in der Industrie hoffähig, und zwar auf unterschiedliche Weise.

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1. RZ- und Industrie-Verkabelung
2. Ethernet in der Industrie
3. Die CSMA/CD-Periode

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