Effiziente Verkabelung im Rechenzentrum Alles andere als trivial: Kabel-Management im Datacenter

Anbieter zum Thema

CommScope Technologies Germany GmbH

dtm Datentechnik Moll GmbH

Rosenberger-OSI GmbH & Co. OHG

Data Center Group – Büro Köln

Hans-Jürgen Niethammer, verantwortlich für Business Development und Solution Architect Data Center EMEA bei Commscope, spricht im Interview über die Anforderungen an eine zeitgemäße Verkabelung im Rechenzentrum.

„Kabelsalat“ kennen wir vom Schreibtisch im Büro oder zuhause. Was dort lästig ist, kann im Rechenzentrum zu einem echten Problem werden. Welche Nachteile ergeben sich dadurch für Betreiber?

Hans-Jürgen Niethammer: Mangelhaftes Kabel-Management kann tatsächlich zum Problem werden. Netzwerke in Rechenzentren sind dynamische Infrastrukturen und müssen sich immer wieder neuen Herausforderungen anpassen. Da wären beispielsweise die stetig steigenden Bandbreiten und neue Ethernet-Konzepte. Alle Anpassungen sollen auch möglichst schnell vonstatten gehen, so dass im Alltag Kabel oftmals verlegt werden, ohne auf eine optimale Organisation zu achten.

Über die Zeit kann sich das aber rächen: Überfüllte Kabelkanäle und -schächte können die Kühlung beeinträchtigen und unzureichendes Kabel-Management innerhalb der Schränke erschwert die Bedienung der Verkabelungsinfrastruktur. Beides sorgt letztendlich für höhere Kosten: Es muss mehr Energie für die Kühlung aufgewendet werden und mehr Arbeitszeit für die Bedienung, Anpassung oder Reparatur einer ineffizienten Kabelarchitektur.

Stichwort Effizienz: Darum geht es auch oft in der Diskussion, ob Kupfer zukünftig im Rechenzentrum noch eine Relevanz haben wird. Was denken Sie, sind Kupferkabel ein Auslaufmodell?

Hans-Jürgen Niethammer: Dort, wo es um Performanz und Höchstleistungen geht auf jeden Fall. Kupfer kommt bereits heute fast nur noch beim Netzwerk-Management zum Einsatz.

Das hat zwei Gründe: Zum einen lassen sich die hochperformanten Verbindungen zwischen Spine und Leaf Switches mit mindestens 100 Gigabit pro Sekunde (Gb/s) nicht mehr mit metallischen Leitern erzielen. Der letzte Ethernet-Dienst mit Kupferanschlüssen mit Längen von 100 Metern war 10 Gb/s. Alles, was danach kam, wurde bereits mit Glasfaser umgesetzt.

Zum anderen sehen wir einen Wandel von der End-of-Row-Verkabelungsart zum Top-of-the-Rack-Ansatz. Das heißt, es wird nicht mehr jeder Schrank von Endschrank seiner Reihe aus versorgt, sondern die Switches befinden sich oben in jedem Schrank und sind durch Glasfaser direkt mit dem Spine Switch verbunden.

Können Sie kurz die Spine-Leaf-Architektur erläutern? Welche Vorteile bringt dieser Ansatz?

Hans-Jürgen Niethammer: Traditionelle Netzwerke wiesen in der Regel noch drei Switch-Hierarchien auf. Dieser Ansatz konnte allerdings hinsichtlich Verfügbarkeit und Latenzzeit nicht mehr mit den gewachsenen Ansprüchen des Cloud-Zeitalters mithalten.

Im Gegensatz dazu bestehen moderne Spine-Leaf-Netzwerke nur noch aus zwei Switch-Hierarchien und sind gezielt auf virtualisierte Cloud-Netzwerke ausgerichtet. Jeder Leaf-Switch ist direkt mit allen Spine Switches verbunden. Dank dieser parallelen Anbindung der Leaf Switches stehen den Servern, die an die Leaf Switches angeschlossen sind, mehrere Datenwege zur Verfügung, was es ihnen ermöglicht, gleichzeitig mit mehreren Servern zu kommunizieren.

Dieses Konzept erfordert allerdings eine deutlich größere Anzahl von Glasfaserverbindungen, die bei der Planung der Kabeltrassen und des Kabel-Managements berücksichtigt werden müssen. Die Verbindungen zwischen den Spine- und Leaf-Switches sind heute äußerst leistungsfähig und auf Geschwindigkeiten von mindestens 100 GB/s ausgelegt. Dank der verringerten Komplexität bieten moderne Spine-Leaf-Architekturen außerdem mehr Flexibilität und Skalierbarkeit als traditionelle Konzepte.

Was können Betreiber tun, damit ihre Glasfaserverkabelungen nun nicht ebenso aus dem Ruder laufen, wie es früher mit Kupferleitern oft der Fall war?

Hans-Jürgen Niethammer: Sie sollten auf jeden Fall eine normgerechte Verkabelung umsetzen. Bereits seit 2012 existiert die europäische Normenreihe EN 50600-x für „Einrichtungen und Infrastrukturen von Rechenzentren“.

In der EN 50600-2-4 (Verkabelungsinfrastrukturen) wird für die relevanten Verfügbarkeitsklassen (>2) unter anderem eine so genannte Central Patching Location (CPL) definiert. Diese CPL, auch Crossconnect genannt, bringt verschiedene Vorteile mit sich. Am wichtigsten ist vielleicht, dass es sich um eine universelle Verkabelungsart handelt, die nicht an eine momentan benutzte Netzwerktopologie gebunden ist. Dadurch können sich Betreiber sehr zukunftssicher aufstellen.

Eine CPL ist außerdem einfach zu dimensionieren und lässt sich im Betrieb skalieren. Da sie nicht innerhalb der Netzwerkreihen stehen muss, bleibt dort mehr Raum für aktive Komponenten. Ausgeführt wird die CPL normalerweise als Optical Distribution Frame (ODF), dieses Bauteil muss wiederum hinsichtlich Kabelführung, Kabel-Management und Patch-Kabel-Bedienung die Vorgaben der Norm erfüllen.

Die standardisierten Ansätze für Planung, Installation und Verwaltung von Verkabelung in Rechenzentren sorgen dafür, dass Betreiber eine Vorlage für effizientes Kabel-Management bekommen. Dies erleichtert später die Identifizierung einzelner Kabel erheblich und somit auch die Wartung und Fehlerbehebung.

eBook

Das physische Datacenter-Datennetz

Strippen ziehen

Gleicher Platz, mehr Daten, der Druck steigt. Die Hochverfügbarkeit verteilter Arbeitslasten verschlingt Bandbreite; der Strombedarf zieht an. Nur die Leitungswege wollen nicht mitwachsen; die Kabeldichte muss also herauf.

Doch sind hochverdichtete Glasfaser mit hoher Leistung und geringen Installationskosten seit jeher der heilige Gral von Datacenter-Interconnects. Was also ist neu?

Hier das Inhaltsverzeichnis des eBook:

• Alle Fäden bereits in der Hand
• Verkabelungsstandards: Was gehört ins Rechenzentrum?
• Kabeltypen und Topologien: Wohin mit dem Kabelsalat?
• Kabel-Management: die hohe Dichte im Serverschrank

  
  >>> eBook „Strippen ziehen“ zum Download

Mit Blick auf die immer weiter wachsenden Datenmengen und vor dem Hintergrund der Zukunftssicherheit dürfte Skalierbarkeit ein Thema sein, dass alle Betreiber von Rechenzentren umtreibt. Wie kann Verkabelung dazu beitragen, die Skalierbarkeit von Infrastrukturen zu erleichtern?

Hans-Jürgen Niethammer: In den kommenden Jahren erwarten wir ein weiteres Wachstum der Datenraten. Damit wird auch in Rechenzentren neue Netzwerktechnologie Einzug halten. Während 400 G bereits in der Praxis angekommen ist, werden wir in den nächsten Jahren auch immer mehr 800-G-Geräte sehen. Daran muss sich natürlich auch die Verkabelung anpassen. Schließlich bildet sie das Rückgrat für die stabile und effiziente Kommunikation zwischen verschiedenen Netzwerkgeräten eines Rechenzentrums. Auch sie sollte also von Anfang an skalierbar und modular ausgelegt werden.

Dabei kommt vor allem vorab konfektionierten Glasfasersystemen bestehend aus Patch- und Trunk-Kabeln sowie den so genannten Breakout-Modulen eine besondere Bedeutung zu. Um kompatible und zuverlässige Verbindungen zu gewährleisten, müssen die verwendeten Patch-Kabel entsprechende Standards erfüllen.

Trunk-Kabel werden verwendet, um große Datenmengen zwischen den verschiedenen Netzwerkkomponenten zu übertragen. Dabei ermöglichen sie hohe Übertragungsgeschwindigkeiten zwischen Servern, Switches, Routern und anderen Netzwerkelementen im Rechenzentrum. Da die Kabel mit Mehrfasersteckverbindern terminiert sind, können mehrere Glasfasern gleichzeitig verwendet werden.

Sie können zwischen Breakout-Modulen verlegt werden, die die Glasfasern des Mehrfachsteckverbinders in mehrere Duplex-Steckverbinder mit je zwei Glasfasern aufteilen. Alternativ können die Mehrfasersteckverbinder aber auch direkt mit dem Switch Interface verbunden werden. Das Trunking, also die Bündelung verschiedener Kanäle zu einer logischen Verbindung, sorgt für eine effizientere Nutzung von Netzwerkressourcen und höhere Zuverlässigkeit.

(ID:49871814)