Strukturierte Verkabelung berücksichtigt auch den Biegeradius und die Patch-Kabel-Länge Schneller, sicherer und flexibler mit Kabel-Management

Ein Gastkommentar von Cindy Ryborz*

Eine gut organisierte Verkabelung erleichtert Umzüge, Erweiterungen und Änderungen (moves, adds and changes; MACs), die Kontrolle des Biegeradius und die Fehlersuche. Und die Schlüsselkomponente dafür ist das Kabel-Management. Wie dieses auch auf unerwartete Zwischenfälle vorbereiten kann, erläutert Cindy Ryborz.

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Die Grundlage des Corning-Systems „Centrix“ ist eine einzelne verschiebbaren Kassette mit herunterklappbarem Griff. Ein 4U-Gehäuse fasst zwölf davon. Jede Kassette enthält entweder bis zu 24 SC- oder 36 LC-Steckverbinderadapter.
Die Grundlage des Corning-Systems „Centrix“ ist eine einzelne verschiebbaren Kassette mit herunterklappbarem Griff. Ein 4U-Gehäuse fasst zwölf davon. Jede Kassette enthält entweder bis zu 24 SC- oder 36 LC-Steckverbinderadapter.
(Bild: Corning)

Die Netze der heutigen Rechenzentren sind mit ständig wachsenden und wechselnden Anforderungen konfrontiert. Was heute mehr als genug Kapazität zu sein scheint, wird morgen höchstwahrscheinlich nicht mehr ausreichen. COVID-19 hat ein Paradebeispiel dafür geliefert, wie unsere Netze plötzlich und unerwartet auf die Probe gestellt werden können und wie stark Rechenzentren skalierbar sein müssen.

So verzeichnete einer der größten Internet-Knoten mit knapp 1100 angeschlossenen Kunden zu Sitzenzeiten, der DE-CIX in Frankfurt, im März 2020 einen Spitzenwert von 9,1 Terabit pro Sekunde (Tbit/s), was einem Anstieg von 800 Gbit/s entspricht. Das ist vergleichbar mit der gleichzeitigen Übertragung von bis zu 200 Millionen HD-Videos. Während der US-Präsidentschaftswahlen im November 2020 stieg der Spitzenwert auf 10 Tbit/s an.

Am 1. Februar dieses Jahres wurde dort gegen 20 Uhr ein neuer Rekordwert mit 11 Terabit pro Sekunde Peak Traffic erreicht. 1 Terabit pro Sekunde sind 10³ Gbit/s, 106 Mbit/s, 109 kbit/s beziehungsweise 1012 bit/s, also um 1.000.000.000.000 Bits pro Sekunde. 11 Tbit/s entspricht der Übertragung von rund 2,42 Millionen Videos in HD-Qualität gleichzeitig oder einer Datenmenge von rund 2,4 Milliarden beschriebenen DIN-A-4 Seiten, einem Stapel von über 240 Kilometer Höhe.

Geordnete Leistung

Dafür benötigt die Welt eine Menge Kabel. Eine strukturierte Verkabelung wiederum hilft, Kabel zu organisieren und zu verwalten, ermöglicht eine bessere Luftzirkulation und verhindert, dass sich lose Kabel verheddern, knicken, biegen oder sogar Fasern brechen, was sich wiederum auf die Leistung des Netzes auswirkt.

Überfüllte Kabeltrassen, -wege oder -kanäle sowie Ansammlungen von lose hängenden Patch-Kabeln in dicht bestückten Serverschränken können darüber hinaus „Hot Spots“ bilden, die die Leistung von Netzkomponenten beeinträchtigen oder diese beschädigen, was zu Verzögerungen oder Ausfallzeiten führen kann, die es zu vermeiden gilt.

Das Netz wird strukturiert

Der Einsatz einer strukturierten Verkabelung ist natürlich kein neues Konzept, und in den meisten Rechenzentrumsumgebungen geht man immer weiter von Punkt-zu-Punkt-Verkabelungen oder direktem Patchen bei der Installation weg. Eine neuere Entwicklung, die sich auf die strukturierte Verkabelung in großen Projekten auswirkt, ist das Wachstum großer Rechenzentren, die über die Grenzen eines einzelnen Gebäudes oder einer Serverhalle hinausgehen.

Diese Campus-Umgebungen mit mehreren Gebäuden erfordern eine Verkabelungsinfrastruktur mit einer extrem hohen Anzahl von Glasfasern und deren Bereitstellung kann eine Herausforderung sein. Es gibt eine Reihe von Lösungen, die solche hohen Anforderungen an die Faseranzahl erfüllen.

Während eine Spleißlösung beim Einsatz von Ribbon- oder Bändchenkabeln mit bis zu 864 Fasern ein gangbarer Ansatz ist, sind bei Verbindungsanforderungen, die die Anzahl der Fasern auf 3.456 und sogar 6.912 erhöhen, vorkonfektionierte Trunks oder Pigtails mit Multifasersteckern eine weitaus effektivere Wahl.

Die Grenze des Spleißens

Das MPO-Format (Multi-Fibre Push-On) reduziert den Zeit-, Arbeits- und Platzaufwand für die Installation und den Einsatz von Netztechnologien erheblich, insbesondere bei parallel-optischen Anwendungen. Ganz gleich, ob mit Duplex-, 8- oder 16-Faser-Übertragungen gearbeitet wird, der MPO-Steckverbinder lässt sich für jede verwendete Technologie skalieren und ermöglicht Port-Breakout-Anwendungen, die die Gesamtkosten einer Rechenzentrumseinrichtung senken.

Das Management von Glasfasern, Kabeln und Patch-Kabeln innerhalb von Netzwerkschränken oder Glasfasergehäusen statt außerhalb trägt dazu bei, die Übertragungsstrecken zu schützen. Im Idealfall bleiben die Verbindungen bei High-Density-Verkabelungs- und Verbindungslösungen kurz. Komplett belegte Serverschränke erfordern ein sauberes und strukturiertes Patch-Kabel-Management, und biegeunempfindliche Fasern helfen in engen Bereichen oder überfüllten Kabelkanälen.

Biegeunempfindliche Fasern können im Vergleich zu herkömmlichen Multimode- oder Singlemode-Fasern eine bis zu zehnfache Reduzierung des Verlusts an der Biegestelle aufweisen und helfen, Dämpfung und Verlust der Signalstärke zu vermeiden. Dies schützt die Systemreserven, schafft Spielraum im Energiebudget und verhindert ungeplante Ausfallzeiten während Änderungen oder Erweiterungen des Netzwerks über dessen gesamte Lebensdauer.

Umsetzung in der Praxis

Corning arbeitete mit einem großen Netzbetreiber zusammen, der vor einiger Zeit seine Infrastruktur aufrüsten wollte. Das Unternehmen hatte zahlreiche Duplex-Patch-Kabel in einem Korb installiert, und aufgrund der großen Anzahl von Anschlüssen (und damit Kabeln) kam die Befürchtung auf, dass einige dieser Verbindungen beeinträchtigt werden und damit auch die allgemeine Zuverlässigkeit abnehmen würde.

Die Lösung aus Glasfaserkabeln, Steckverbindern und Hardware mit hoher Faseranzahl basierte auf biegeunempfindlichen Fasern und stellte sicher, dass das Netz den Änderungen und Erweiterungen der Infrastruktur im Hauptverteiler ohne Unterbrechung oder Ausfallzeiten standhalten kann.

Ein anderes Projekt mit einem Managed Service Provider hatte die Maximierung der Kapazität eines 9.717 Quadratmeter großen Co-Location-Rechenzentrums zum Ziel. Um das Wachstum auch in Zukunft zu unterstützen, war eine neue Kabel-Management-Technik nötig. Die Sicherstellung einer hochdichten Infrastrukturlösung durch Erweiterung der Port-Kapazität auf kleinstem Raum war entscheidend um Flexibilität und Skalierbarkeit der Infrastruktur für sich ändernde Geschäftsanforderungen und künftiges Wachstum zu gewährleisten.

Der Ansatz bestand darin, ein skalierbares Faser-Management für Cross-Connect-Anwendungen im zentralen Knotenpunkt des Rechenzentrums bereitzustellen. Hierbei kam ein Verteilerschrankkonzept zum Einsatz, das eine optimierte Verlegung von Patch-Kabeln für eine geordnete Überlängenablage ermöglichte, während das Betriebspersonal ein einzelnes Patch-Kabel in weniger als zwei Minuten installieren oder entfernen konnte, unabhängig vom Kabelweg. Zur weiteren Vereinfachung der Installation und Reduzierung der Lagerkomplexität ist für dieses Konzept nur ein einziger Typ eines 4 Meter langen Patch-Kabels nötig, um zwei beliebige Anschlüsse innerhalb des Verteilerschranks oder -rahmens zu verbinden.

Unschön und gefährlich

In einigen Fällen können schlecht organisierte Kabel auch ein echtes Sicherheitsrisiko darstellen. Corning arbeitete mit einem mandantenfähigen Rechenzentrum zusammen, das nach einer besseren Möglichkeit suchte, sein Netzwerk zu organisieren. Im Verteilerraum waren viele der Patch-Kabel länger als die vorgeschriebenen Abstände, was nicht nur unschön aussah, sondern auch Auswirkungen auf die Sicherheit hatte. Auch Änderungen und Erweiterungen waren schwierig, da die Identifizierung der Verbindungen zu viel Zeit in Anspruch nahm und das Risiko einer versehentlichen Unterbrechung aktiver Verbindungen zu groß war.

Cindy Ryborz: „Wir können viel tun, um die Infrastrukturen von Rechenzentren zukunftsfähig zu machen und uns auf unerwartete Zwischenfälle vorzubereiten. Eine Schlüsselkomponente ist das Kabel-Management.“
Cindy Ryborz: „Wir können viel tun, um die Infrastrukturen von Rechenzentren zukunftsfähig zu machen und uns auf unerwartete Zwischenfälle vorzubereiten. Eine Schlüsselkomponente ist das Kabel-Management.“
(Bild: Corning Optical Communications)

Zusätzlich zu dem bereits erwähnten Schrankkonzept, das ein Wachstum und eine Erweiterung des Netzwerks um jeweils einen Schrank, ein Modul oder einen einzelnen Glasfaseranschluss ermöglicht, wurde auch die Organisation der Patch-Kabel überarbeitet. Ein System zur Selbstverfolgung ermöglichte eine vereinfachte Bestandsverwaltung, und durch den Einsatz der jeweils passenden Patch-Kabel-Längen konnte das Unternehmen die Unordnung verringern und Anschlüsse strukturieren.

* Cindy Ryborz ist Marketing Manager Data Centres EMEA bei Corning Optical Communications.

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