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Glasfaserkabeltypen und ihre Auswirkung auf das Rechenzentrum

Netzwerk-Administratoren sollten bei der Auswahl von Glasfaserkabeln auf Bandbreite, Kompatibilität und Management-Funktionen achten.

Die Verbindung über Glasfaserkabel beschränkte sich ursprünglich auf spezielle Anwendungen. Glasfaserkabel haben sich in der Folgezeit aber schnell zum Standard für High-Speed-Verbindungen entwickelt, unter anderen wegen einer Konsolidierung der Rechenleistung. Daher sind Netzwerkplattformen notwendig, die mehrere schnelle Leitungen kombinieren können.

Andere Materialien wie Kupfer kommen zwar noch in Out-of-Band-Netzwerken zum Einsatz, werden aber meistens für Verbindungen mit niedrigerer Bandbreite verwendet. Für den Aufbau moderner Netzwerke im Rechenzentrum sind daher heute Kenntnisse über die verschiedenen Glasfaserkabeltypen erforderlich.

SFP wirkt sich auf Geschwindigkeit und Kompatibilität aus

Viele Appliances im Rechenzentrum benötigen Schnittstellen mit einer Geschwindigkeit von bis zu 10 Gbit/s. Während die Umstellung auf 10 Gbit/s die Migration von Kupfer zu Glasfaser förderte, haben die meisten Netzwerk-Administratoren in Rechenzentren nur Erfahrungen mit Glasfaseroptik mit geringerer Bandbreite. Um eine längere Verbindungsstrecke als die mit Kupfer maximal üblichen 100 Meter zu verkabeln, nutzen viele Unternehmen Glasfaserkabel mit einem SX-basierten Transceiver oder SX-Optik. SX-Optik unterstützt Entfernungen bis zu etwa 215 Metern und ist meist in Modulen im Format Small Form-Factor Pluggable (SFP) erhältlich.

Das SFP-Format hat sich zu einem Standard für Ethernet-Verbindungen mit 1 Gbit/s entwickelt; ein SFP-Modul kann aber maximal nur eine Bandbreite von bis zu 1,25 Gbit/s bereitstellen. Um diese Einschränkung zu umgehen, stellen Module mit SFP+ im gleichen Formfaktor wie das Original SFP-Modul eine Bandbreite von bis zu 10 Gbit/s zur Verfügung. In vielen Fällen unterstützen Switches mit SFP+ auch SFP-Module mit niedrigeren Geschwindigkeiten, so dass Switches mit 10 Gbit/s rückwärtskompatibel zu SFP-Modulen mit 1 Gbit/s werden.

Da die Mehrzahl der Switch-Plattformen heute auf SFP+ basiert, sind die Switches in der Regel mit einer Vielzahl von Formfaktoren mit SFP und SFP+ kompatibel. Bei Geschwindigkeiten von 10 Gbit/s wird SR-Optik im Allgemeinen für alle Anwendungen eingesetzt, die diese Bandbreite benötigen. Da er mit Standard-Multimode-Glasfaser Reichweiten von mehr als 300 Metern erreicht, eignet sich dieser Optik-Typ ideal für die meisten 10-Gbit/s-Anwendungen im Rechenzentrum.

Während der SFP-Formfaktor heute üblich ist, sind das Modul auf dem Switch sowie der Optiktyp voneinander unabhängig. Solange der Optiktyp übereinstimmt, spielt der Formfaktor des Moduls keine Rolle; es ist möglich, Module mit 10 Gbit/s und verschiedenen Formfaktoren zu verbinden. Wenn sie unterschiedliche Module miteinander verbinden, sollten Unternehmen darauf achten, dass sie die richtigen Glasfaserkabeltypen einsetzen, da unterschiedliche Formfaktoren verschiedene Glasfaser-Konnektoren erfordern. Ältere Module setzen auf SC-Konnektoren, während die neueren Module wie SFP und SFP+ LC-Verbindner verlangen.

Glasfaserkabel entwickeln sich weiter

Damit Administratoren Verbindungsprobleme einfacher lösen können, enthalten die neuesten optischen Plattformen die Funktion Digital Diagnostic Monitoring (DDM) oder Digital Optical Monitoring. Sie liefert Informationen über die Glasfaseroptik der entsprechenden Plattform. Die Mehrheit der Switches liefert zwar Informationen an den Administrator, DDM geht aber darüber hinaus und liefert in Echtzeit wichtige Daten wie zum Beispiel die empfangene Lichtmenge beziehungsweise Lichtwellenenergie, die Übertragungsleistung und die Temperatur des Transceivers.

Idealerweise leiten Glasfasern Licht ohne Verlust; doch im Regelfall kommt es zu einer Dämpfung der Lichtwellenenergie während der Übertragung ‑ sie wird in Dezibel gemessen und vom Hersteller angegeben. Mit Hilfe der DDM-Informationen können Admins Probleme bei optischen Verbindungen beheben und sicherstellen, dass der Transceiver und das Glasfaserkabel wie erwartet funktionieren. Da kostengünstigere Optik in der Regel keine DDM-Funktion umfasst, sollten Unternehmen die Eigenschaften der Transceiver vor dem Kauf genau prüfen.

Da Glasfaserkabel künftig weiter an Bedeutung gewinnen werden, wird der Anteil von Kupferleitungen im Rechenzentrum sinken. Und mit den höheren Anforderungen an die Bandbreite steigt auch der Bedarf an Innovationen bei den Glasfaserkabeln. Unternehmen können Zeit und Geld sparen, wenn sie die Entwicklung stetig mitverfolgen und ihre Optionen kennen.

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