Verkabelungsstrategien für On-Premises-Rechenzentren
Zurück in die schnelle Zukunft
Fortsetzung des Artikels von Teil 1
Datentrends
Normungsgremien wie die IEEE und die Ethernet Alliance beobachten genau, wie sich die Datentrends im Laufe der Zeit entwickeln und stellen so genannte Roadmaps mit klaren Indikatoren dafür bereit, welche Übertragungsgeschwindigkeiten in Zukunft verfügbar sein werden und wann. Bereits im Dezember 2017 wurde der IEEE-802.3bs-Standard für 200 und 400 Gigabit Ethernet verabschiedet. Dazu gehören 400 GBit/s über Multimode-Fasern mit acht Lanes bis 100 Meter und 200 GBit/s und 400 GBit/s über Singlemode-Fasern mit vier Lanes bis 500 Meter. Ein Jahr später definierte der IEEE-802.3cd-Standard dann 200 GBit/s über MM-Fasern mit vier Lanes bis 100 Meter, und Anfang 2020 erarbeitete die IEEE 802.3cm 400 GBit/s über MM-Fasern mit acht Lanes sowie über MM-Fasern mit vier Lanes unter Verwendung von Kurzwellenmultiplexing (Short-Wave Division Multiplexing, SWDM). Da der Bandbreitenbedarf rasch über 400 GBit/s hinausgeht, arbeitet die IEEE Beyond 400Gb/s Ethernet Study Group – die im Dezember 2021 zur „IEEE P802.3df 200 Gb/s, 400 Gb/s, 800 Gb/s and 1.6 Tb/s Ethernet Task Force“ wurde – derzeit an der Festlegung von Spezifikationen für die physische Schicht zur Unterstützung von 800 GBit/s und 1,6 TBit/s. Die Liste der Ziele umfasst unter anderem die 800-GBit/s-Übertragung mit acht Faserpaaren über MM-Fasern und Distanzen bis zu mindestens 50 Meter und 100 Meter und mit acht Faserpaaren über SM-Fasern und Distanzen bis mindestens 500 Meter und zwei Kilometer.
Switches in Unternehmensrechenzentren arbeiten derzeit mit Server-Geschwindigkeiten von 1 GBit/s oder 10 GBit/s und Uplink-Geschwindigkeiten von 10 GBit/s oder 40 GBit/s. Neue Anwendungen erfordern jedoch Server-Geschwindigkeiten von 25 bis 100 GBit/s und Switch-Uplinks von 100 bis 400 GBit/s. Die meisten Unternehmensrechenzentren sind zu einer sogenannten Spine-Leaf-Architektur übergegangen, die aus Interconnection-Switches (Spine) im Hauptverteilerbereich (MDA) und Access-Switches (Leaf) im horizontalen Verteilerbereich (HDA) oder Geräteverteilerbereich (EDA) besteht. Jeder Access-Switch ist dabei mit jedem Interconnection-Switch in einem vermaschten Netz verbunden. Switch-to-Switch-Verbindungen in einer Spine-Leaf-Architektur nutzen in der Regel die Reichweite standardbasierender Glasfaserverkabelungen, um eine große Anzahl aktiver Verbindungen zwischen einer geringeren Anzahl von Switches herzustellen, was jedoch größere Entfernungen zwischen Interconnection- und Access-Switches impliziert.
In Unternehmensrechenzentren empfiehlt sich daher die Verwendung einer Base-8 MPO-Verkabelung mit OM4-Fasern. Diese Lösung ist nicht nur die effizienteste, kostengünstigste und leistungsstärkste Option für aktuelle achtfasrige 40- und 100GbE-Anwendungen wie 40GBase-SR4 und 100GBase-SR4, sie bietet auch einen einfachen Migrationspfad zu 200- und 400GbE-Anwendungen der nächsten Generation.
Große Unternehmensrechenzentren werden sehr wahrscheinlich eine Umstellung auf Singlemode-Verkabelung in Erwägung ziehen, da die Kosten für optische Singlemode-Komponenten beträchtlich gesunken sind und jetzt sehr nahe an den Kosten für Multimode liegen.
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