Leoni Kerpen: Verkabelungssysteme
Migrationstaugliche Verkabelung im Rechenzentrum von 1 MBit/s bis 100 GBit/s
Datacenter müssen zuverlässig und rund um die Uhr verfügbar sein -- selbst während eines Umbaus. Die Datenraten steigen unaufhaltsam und die LWL-Verkabelung, die bis gestern noch alle Anwendung zuließ ist morgen überfordert. Wurden Datenraten bis 10 GBit/s noch über Einzelfasern beziehunsgweise Faserpaare übertragen, so werden darüber hinaus gehende Übertragungsraten im Datacenter heute parallel über mehrere Fasern übertragen. Die Konsequenz ist eine ganz neue Verkabelung mit nx12-Multimode-Fasern in OM3-, besser OM4-Qualität. Die Migrationstauglichkeit und damit die Anwendungsneutralität der bisherigen Verkabelung ist damit am Ende angelangt.
Der derzeit gültige Standard IEEE 802.3ba beschreibt für kurze Entfernungen (100 m über OM3, 150 m über OM4), wie sie üblicherweise im Rechenzentrum vorzufinden sind, die Übertragung über Multimodefasern. Für 40-GBit/s-Ethernet ist die Parallelübertragung mit 4 x 10 GBit/s über 2 x 4 Fasern (40GBase-SR4) und für 100 Gigabit/-Ethernet 10 x 10 GBit/s über 2 x 10 Fasern (100GBase-SR10) genormt.
Auf geringste Laufzeitunterschiede zwischen den einzelnen Fasern einer Übertragungsstrecke und damit auf geringste Längenunterschiede der einzelnen Fasern ist zu achten.
Die aktuellen Verkabelungsnormen ISO IEC11801 und EN 50173 tragen dem Rechnung und schreiben laseroptimierte Fasern OM3 und OM4 für Strecken bis 100 m beziehungsweise 150 m vor. Die Verbindungstechnik erfolgt über Mehrfasersteckverbinder (MPO) mit 12 oder 24 Fasern, wobei nicht alle Fasern in der Steckverbindung genutzt werden. Für 40GBase-SR4 ist festgelegt, dass die jeweils äußeren Fasern genutzt werden (s. Abb. 1).
Für 100GBase-SR10 werden die jeweils inneren Fasern verwendet, wobei bei den Aktivkomponenten drei verschiedene Portanordnungen möglich sind:
- Side-by-Side-Port, das heißt zwei MPO-Stecker mit je 12 Fasern nebeneinander angeordnet (Ab.2)
- Vertically-Stacked-Ports, zwei MPO-Stecker mit je 12 Fasern übereinander angeordnet (Abb. 3)
- Single-Port, ein MPO-Stecker mit 24 Fasern in zwei Ebenen angeordnet (Abb. 4)
Die größte zulässige Einfügedämpfung der gesamten Übertragungsstrecke (das optische Leistungsbudget) beträgt 1,9 (OM3) beziehungsweise 1,5dB (OM4).
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