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Die Definition der „Flicken-Kabel“ ist selbst ein Flicken Was ist ein Patch-Kabel?

Autor / Redakteur: M.A. Jürgen Höfling / Ulrike Ostler

Patch-Kabel sind die „mobilen Flickenstücke“ in der eher statischen Verbindungs-Szenerie des Rechenzentrums. Aber auch diese mobilen Kabel-Flicken müssen strukturiert eingesetzt werden.

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Rangierbahnhöfe sind ein gutes Beispiel für wohlstrukturiertes „Gleis-Patchen“
Rangierbahnhöfe sind ein gutes Beispiel für wohlstrukturiertes „Gleis-Patchen“
(Bild: Erich_Westendarp_pixelio.de)

Auf den ICE-Schnellfahrstrecken haben Weichen nichts zu suchen, da geht es stur geradeaus. Im Bahnhofsbereich und speziell auf Rangierbahnhöfen ist es genau umgekehrt. Ohne Weichen und Kreuzungen läuft da nichts.

Bei Netzwerk-Kabeln ist die Sache ähnlich. Wo man sicher sein kann, dass keine Richtungs- und Anschluss-Änderungen anfallen werden, ist die Festverdrahtung mit so genannten Verlege-Kabeln eine gute und saubere Sache, wo mit Erweiterungen und Änderungen zu rechnen ist oder wo man sich die Flexibilität für Änderungen erhalten will, wird man flexible, das heißt auch im physikalischen Sinn biegsame Kabel bevorzugen.

Im Englischen heißen diese flexiblen Kabel „Patch-Kabel“, also „Flicken-Kabel“, im Deutschen spricht man von Rangier- oder schlicht auch von Anschluss-Kabeln.

Kabel-Kategorie und Verdrahtungsart als Unterscheidungsmerkmal

Die Definition der „Flicken“-Kabel ist selbst ein Flicken. Im Grunde sind Patch-Kabel nur „ex negativo“ zu definieren. Alle Kabel, die nicht festverdrahtet sind, gehen als Patch-Kabel durch. Bei Kupfer-Patch-Kabeln bestehen die Adern aus flexiblen Kupferlitzen im Gegensatz zu den fest verlegten Kabeln aus massiven Drähten; bei Glasfaser-Patch-Kabeln gibt es in der Regel keinen kompletten Kabelaufbau und speziell bei Duplex werden flexible Zipcord-Kabel als Patch-Kabel eingesetzt, deren Lichtwellenleiter gut separierbar und damit spleißbar sind.

Folglich kommen Patch-Kabel auch bei so genannten Spleißboxen zum Einsatz. Mit einer solchen Box werden die im Hauptanschlussraum zusammenlaufenden Kabel mit unterschiedlicher Faserzahl in mehrere Anschlüsse in Richtung Switch oder Router aufgespleißt.

Auch die Länge der Patch-Kabel variiert stark. Je nach Anwendungsfall kann ein solches Anschlusskabel nur ein paar Dezimeter lang sein oder auch schon 'mal 25 Meter haben. Die maximale theoretische Länge liegt bei vielen Kabelkategorien bei rund 100 Metern.

Die Unterscheidungsmerkmale

Die Kategorie des Kabels und die Art der Verdrahtung sind die beiden wichtigsten Unterscheidungsmerkmale bei Patch-Kabeln. Bei der Verdrahtung gibt es so genannte 1:1-Kabel und verdrillte Kabel.

Während die einzelnen Adern des 1:1-Kabels an den Steckern der beiden Kabelenden genau gleich belegt sind, sind beim verdrillten Kabel bestimmte Aderpaare gekreuzt. Dadurch ist es möglich, die dabei auftretenden symmetrischen differenziellen Signale zu nutzen, um die elektromagnetische Ein- und Abstrahlung zu minimieren.

Um diese Wirkung zu erzielen, müssen beispielsweise bei 1000BASE-T und 100BASE-TX Pin 1 und 2 ein verdrilltes Aderpaar bilden, gleiches gilt für das Aderpaar auf Pin 3 und 6. Bei 1000BASE-T und 100BASE-T4-Kabeln bilden auch Pin 4–5 und 7–8 verdrillte Paare. Außerdem sollten alle Drähte eines Aderpaars möglichst exakt gleich lang sein und auch die Verdrillung darf nur auf einem kurzen Kabelstück (maximal etwa 1,5 Zentimeter) fehlen oder entfernt werden.

Patch-Kabel aus Glasfaser oder Kupfer

Es ist sinnvoll, konfektionierte Patch-Kabel zu verwenden, also Kabel, die an beiden Enden schon mit Steckern versehen sind. Meterware ohne Anschluss-Elemente ist sicher preiswert zu haben, aber Selbstmontage ist eine heikle Angelegenheit, für die viel Erfahrung notwendig ist, vor allem bei Glasfaser-Verbindungen.

Schon kleinste, nur mikroskopisch sichtbare Kratzer und Verunreinigungen auf der Faserfläche können je nach Übertragungsdichte die einzelnen Komponenten in ihrer Funktion beeinträchtigen beziehungsweise ganz unbrauchbar machen. Darüber hinaus dürfen Glasfaser-Patch-Kabel nicht über den angegebenen Biegeradius hinaus gebogen werden, anderenfalls wird die maximal mögliche Datenübertragungsrate empfindlich reduziert.

Bei Kupferkabeln wird man im Rechenzentrum in der Regel mit Patch-Kabeln der Kategorien 6 und 7 (unter Umständen auch 5e) auskommen. Mit Cat-6 und Cat-7 sind Übertragungsraten von bis zu 10 Gigabit pro Sekunde (Gbit/s) möglich. Um wechselseitige Störeinflüsse zu vermeiden, muss ausreichend Abstand zwischen den Kabeln und eine kombinierte Schirmung aus Folie und Drahtgeflecht (S/FTP) zwischen den Adern vorhanden sein. Cat-7-Kabel haben zwar von Haus aus eine bessere Schirmung als Cat-6-Kabel, benötigen allerdings spezielle Steckertypen („Nexans GG45“ sowie „Siemon Tera“).

Eher für Nischenanforderungen ist der Cat-8-Standard ausgelegt, beispielsweise um ein neues Server-Rack mit großer ausreichender Bandbreite in die vorhandene IT-Umgebung zu integrieren, ohne kostspielig auf Glasfaser umstellen zu müssen. Auch bei der Verkabelung im Rack-Interconnect-Bereich oder von einzelnen Netzwerkkomponenten wie Switches und Routern kann CAT 8 sinnvoll sein.

Für das Zusammenspiel von verdrillten Kupferkabeln und Glasfaser-Anschlüssen können auch die winzigen Transceiver SFP genutzt werden. Damit lassen sich optische in elektrische Signale und umgekehrt transformieren.

„Kabel-Flicken“ nicht zum Flicken-Teppich werden lassen

Zum Schluss sollen hier noch ein paar Kompatibilitäts-Tipps für gutes „Patchen“ aufgeführt werden: Für den Anschluss eines Endgeräts an eine Netzwerkdose oder einen Router beziehungsweise Switch ist normalerweise ein 1:1-Patchkabel ausreichend. Für die direkte Verbindung von zwei einzelnen Endgeräten (PC, Switche etc.) ist ein verdrilltes Kabel notwendig, bei dem die Adern für das Senden und Empfangen gekreuzt sind.

Zuweilen reicht aber auch ein 1:1-Kabel, weil manche Netzwerkkarten oder -Ports derartige Direktverbindungen erkennen und dann selbsttätig die betroffenen Datenleitungen kreuzen können. Um Störeinflüsse möglichst gering zu halten, sollte die Länge der Kabel genau berechnet sein, also keinen Fall überschüssige Zentimeter oder gar Dezimeter enthalten.

Auch wenn die Definition der „Flicken-Kabel“ eher selbst ein Flickenstück ist, müssen die Flicken diszipliniert zusammengebaut werden. Auf dass kein Flickenteppich entsteht, sondern zusammen mit den Verlegekabeln und den Netzwerk-Geräten ein strukturell übersichtliches, gut kontrollierbares Gebilde.

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