Rechenzentrums-Infrastruktur auf dem Prüfstand
Verkabelung sichert die Datenqualität
Die digitale Transformation ist für Unternehmen die Herausforderung der Zukunft. Dynamischere Organisationsstrukturen, neue oder überarbeitete Prozesse und immer mehr mobile Komponenten stellen die technische Infrastruktur vor neue Aufgaben. Das RZ rückt verstärkt in den Mittelpunkt der Aktivitäten und erlebt eine neue Blütezeit. Eine intelligente, zukunftsorientierte Verkabelung ist eine wesentliche Voraussetzung für den schnellen und sicheren Transport immer größerer Datenvolumen.
Das Rechenzentrum ist Dreh- und Angelpunkt der Digitalisierung, denn dort entstehen die technischen Voraussetzungen für die digitale Transformation. Hier laufen alle Fäden zusammen. Jedes Unternehmen muss seine individuelle digitale Agenda entwickeln, um vorhandene Ressourcen bestmöglich zu nutzen und so dem globalen Wettbewerb die Stirn zu bieten. Cloud Computing, Big Data, Mobile Computing und Internetworking schaffen die Voraussetzungen für weltumspannende neue Geschäftsmodelle. Damit lassen sich bestehende Kunden besser bedienen und neue Zielgruppen ansprechen.
Datenverkehr steigt rasant an
Mehr Vernetzung bedeutet auch mehr Daten. Rechenzentren sind die logistischen Drehscheiben unserer Zeit, in denen große Datenmengen in Echtzeit transportiert, verarbeitet und gespeichert werden. Crisp Research belegt in einem Bericht von 2016, der die Rolle der Rechenzentren in der Digitalisierung beleuchtet, diese Entwicklung mit Zahlen von Cisco. Das Unternehmen prognostiziert für Ende 2019 weltweit ein jährliches IP-Datenaufkommen von 10,4 Zettabyte (ZB) oder 863 Exabyte (EB) pro Monat. Im Vergleich dazu betrug das jährliche IP-Datenaufkommen im Jahr 2014 noch 3,4 Zettabyte oder 287 Exabyte pro Monat.
Diese Entwicklung fordert stabile Infrastrukturen in den Rechenzentren, denn nur so können Unternehmen den Anstieg der Datenmengen bewältigen und die wachsende Zahl stationärer und mobiler Komponenten mit geschäftsrelevanten Informationen versorgen. Schnelligkeit, Zuverlässigkeit und Sicherheit sind dabei die beherrschenden Themen. Dies garantiert einen stabilen Datenverkehr sowie eine zuverlässige Datenverarbeitung.
Kabelchaos bereitet Probleme
Die Verkabelung ist das Rückgrat eines jeden Rechenzentrums, häufig aber auch das Stiefkind. Mehrere Studien belegen, dass rund 50 Prozent aller Netzwerkprobleme im Zusammenhang mit der Verkabelung stehen.
In zahlreichen Rechenzentren ist immer noch die sogenannte "Punkt-zu-Punkt"- oder "Jumper"-Verkabelung im Einsatz. Dabei sind Geräte, die miteinander verbunden werden sollen, direkt mit einzelnen Duplex-Kabeln, den sogenannten Jumpern, angeschlossen. Dieses Verfahren hat allerdings eine Reihe von Nachteilen. Dazu gehören undefinierte, nicht identifizierbare Kabelführungen oder Kabelwege. Dies führt nicht selten zu einem Chaos in der Verkabelung, was deren Verwaltung erheblich erschwert und die Administratoren belastet. Darüber hinaus sind die Installationszeit und die anfallenden Kosten sehr hoch. Zudem kann es während der Installationsphase zu Störungen beim Betrieb des Rechenzentrums kommen. Auch die Sicherheit ist in dieser Phase kaum zu garantieren.
Ein weiteres Manko ist die daraus resultierende Kabelmenge, verbunden mit einem viel zu großen Volumen im Doppelboden. Dadurch ergeben sich auch eine enorm hohe Brandlast und eine erhebliche Behinderung der Kaltluftzirkulation. Die schiere Kabelmenge macht zudem die Erweiterung und den Austausch von Geräten schwierig, der Zeitaufwand dafür ist hoch.
Je mehr Kabel in einem Rechenzentrum vorhanden sind, desto höher ist auch das Risiko einer Vertauschung bei laufenden Arbeiten, was zur Beeinträchtigung oder zum Ausfall des Betriebs führen kann. Zudem steigt die Gefahr, dass aktive Kanäle unterbrochen werden, wenn bei der Erweiterung der Infrastruktur und beim Austausch von Geräten Patch-Arbeiten anstehen.
Weitere Knackpunkte sind die Schadensidentifikation bei Kabeldefekten und der Austausch von defekten Kabeln. Je mehr Kabel vorhanden sind, desto komplexer ist die Aufgabe. Gelegentlich ist ein Austausch gar nicht mehr möglich.
Jumper sind nicht sehr robust, weshalb durch die ungeschützte Kabelführung eine hohe Gefahr der Beschädigung besteht, wenn Arbeiten im Doppelboden auszuführen sind. Letztendlich stößt auch die Aufnahmekapazität des Doppelbodens irgendwann an ihre Grenzen, wenn immer mehr Kabel hinzukommen.
Moderne Verkabelung bringt Stabilität
Um auf der sicheren Seite zu sein, setzen daher immer mehr Rechenzentrums-Betreiber auf normkonforme, möglichst hochfaserige LWL-Bündeladerkabel, sogenannte "Trunk-Kabel". In diesem Umfeld platziert sich auch der Augsburger Verkabelungsspezialist Rosenberger Optical Solutions & Infrastructure (Rosenberger OSI), unter anderem mit dem Verkabelungssystem Pre Connect Pure. Die Augsburger wollen mit der Lösung zwei entscheidende Unsicherheitsfaktoren eliminieren, die in Highend-Rechenzentren häufig die Qualität der Infrastruktur beeinträchtigen. Hauptverursacher für Probleme mit der Verkabelung sind in den meisten Fällen Verunreinigungen auf den Kontakten der LWL-Steckverbinder. Eine weitere Problematik sind Unsicherheiten in Bezug auf das tatsächliche Dämpfungsbudget. Mit seiner Produktlinie will der Hersteller diesen Qualitätskillern Paroli bieten und eine kompakte Alternative zu herkömmlichen Lösungen bereitstellen, die die zwei Unsicherheitsfaktoren, die entscheidenden Einfluss auf die Gesamtleistung haben, von vornherein eliminiert.
"Die Beweggründe, die zur Entwicklung von Pre Connect Pure geführt haben, orientieren sich an den Anforderungen, die die aktuellen Übertragungsprotokolle der Faserkanäle den Steckverbindern für Fiberoptik auferlegen", erklärt Stefan Wiener, Produkt-Manager bei Rosenberger OSI. "Dies gilt für hohe Leistungen von 40/100 GBit/s und bald auch für Ethernet mit 400 GBit/s sowie die aktuellen 16- und künftigen 32-GBit/s-Fibre-Channel-Lösungen. Diese müssen immer höhere Qualitätsniveaus garantieren."
Bei der Produktlinie handelt es sich um Kabel, die an beiden Enden mit LWL-Kupplungs-Interfaces konfektioniert sind. Die sensiblen LWL-Anschlüsse oder Schnittstellen auf beiden Seiten sind mit zug-, tritt-, knick- und torsionsfesten sowie wahlweise IP50-staubdichten oder sogar IP67-wasserdichten Einzugsschläuchen gegen mechanische Belastungen, Umwelteinflüsse sowie Gefahren während der Installation geschützt. Die LWL-Universalbündeladerkabel verfügen über eine werksvermessene Einfügedämpfung und über flammwidrige, halogenfreie Mäntel mit und ohne Nagetierschutz.
Die Reduktion des maximalverfügbaren Dämpfungsbudgets, das heute mit modernen Multimode-Übertragungstechniken einhergeht, erfordert die Nutzung optischer Steckerverbindungen mit immer niedrigeren Verlustwerten. Für die Singlemode-Verkabelung im Inneren des Rechenzentrums existiert dagegen die allgemeine Anforderung für Steckverbinder mit immer geringerer Dämpfung nicht im gleichen Maße.
Auch wenn die Singlemode-Faserkanäle sehr empfindlich gegenüber Reflektionen auf den Steckverbindern sind, die in erster Linie durch Verunreinigungen der Kontaktoberflächen entstehen, verfügt die genutzte Technik noch über komfortable Dämpfungsbudgets. Die Qualität der Pure-Lösung ist laut Hersteller für 50µm-Multimode sowohl für Dämpfung als auch hinsichtlich der Verlustleistung besser als die höchste Leistungsklasse, die in der Norm IEC 61755-5 Ed. 1.0 CD Grade CM spezifiziert ist.
Spezifizierungen geben Orientierung
Hinsichtlich der allgemeinen Qualität der Kupplungsoberflächen überbieten die Pure-Steckverbinder nach Angaben des Herstellers sogar die Spezifikationen des IEC-61300-3-35-Standards. Es handelt sich um ein geschlossenes System, das sich aus Kabel-Trunks, Patch-Kabeln, Verteilgehäusen und einem Patch Location Rack zusammensetzt. Um die hohe Qualität sowie die Garantie seiner spezifizierten Verlustwerte zu erhalten, wird nur technisch qualifiziertes und für die Produktlinie zertifiziertes Personal zur Installation autorisiert.
Damit die Reinheit der Komponenten gewährleistet bleibt, hat der Hersteller den optischen Kontakt in die LC-Duplex-Interface-Buchse des Kabel-Trunks integriert. Er kann daher während der Installation nicht verschmutzen. Auch Beschädigungen können durch die Verwendung der versiegelten Buchse nicht auftreten. Die LC-Duplex-Kupplungs-Interfaces verfügen über ein Duplex-Schutzelement mit Griff und sind zusätzlich mit einem Versiegelungsetikett gegen unerlaubte Nutzung gesichert.
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