Richten Sie das Rechenzentrumsnetzwerk vollständig auf bis zu 1,6 TB aus

Jun 30, 2023

Glasfaserplattformen für Rechenzentren müssen nicht nur immer höhere Bandbreitenanforderungen bewältigen, sondern auch nahtlose Upgrade-Pfade. Genau dafür ist die neue Propel-Plattform von CommScope konzipiert

Es ist nicht, wie man vielleicht erwarten würde, die Zunahme der Heimarbeit und der Zoom-Meetings, die die Rechenzentrumsnetzwerke in naher Zukunft an ihre Grenzen bringen werden, meint Alastair Waite von CommScope, Leiter der globalen Marktentwicklung für Rechenzentren.

Es ist vielmehr die explosionsartige Zunahme von IoT-Anwendungen und die Kombination aus hohen Geschwindigkeits- und geringen Latenzanforderungen an Hyperscale- und Edge-Rechenzentren, die sie bei einer Vielzahl zeitkritischer Aufgaben stellen werden, die über mehrere verschiedene Anwendungen laufen.

„Die Realität ist, dass es die Maschine-zu-Maschine-Kommunikation ist, die die ‚Datenexplosion‘ auslösen wird. Es wird Milliarden von IoT-fähigen Geräten geben, die alle Daten erzeugen. Aber der nächste Schritt wird sein, was Sie tun werden.“ Was machen Sie mit all diesen Daten? Wie werden Sie sie „abbauen“? Welche Art von KI- und maschinellen Lernanwendungen werden Sie verwenden?“ fragt Waite.

Vor nicht allzu langer Zeit war „Data Warehousing“ – das Erfassen möglichst vieler Informationen – und damit einhergehend das „Data Mining“ eines der heißesten Themen im Enterprise Computing. Dies geschah jedoch fast ausschließlich passiv: Die Daten wurden gesammelt und später analysiert, um zu sehen, was daraus gelernt und auf das Unternehmen angewendet werden konnte. Oft wissen Unternehmen nicht einmal, was sie mit all den erfassten Daten anfangen sollen, geschweige denn, wie sie diese nutzen sollen.

Aber jetzt geht es bei der Datenerfassung vor allem darum, sie sofort zu analysieren, zu verwenden, sobald sie eingehen, und sie sofort umzuwandeln. Diese Datenerfassung, -verarbeitung und -kommunikation wird in zunehmendem Maße Aktivitäten wie autonome Fahrzeuge und lebensrettende medizinische Anwendungen unterstützen, bei denen schnelle Verarbeitung und Kommunikation mit geringer Latenz von entscheidender Bedeutung sein werden.

Infolgedessen haben die größten Rechenzentrumsbetreiber bereits eine rasante Upgrade-Runde gestartet: Racks mit höherer Dichte, bessere Klimaanlagen für leistungsstärkere Server oder sogar Flüssigkeitskühlung, GPUs für rechenintensive Anwendungen und so weiter. Und sie alle müssen durch schnellere Glasfaserplattformen im Rechenzentrum unterstützt werden.

„Eine Glasfaserplattform ist ein Kanal bestehend aus Patchkabel, Patchpanel-Konnektivität und Backbone-Verkabelung, der die organisierte Präsentation und Weiterleitung von Glasfaser in einem Rechenzentrum oder einem beliebigen Netzwerk auf logische und kohärente Weise unterstützt“, erklärt Waite.

Mit anderen Worten: Die Glasfaserplattform stellt die physische Infrastruktur bereit, die Multi-Gigabit- und schnellere Netzwerkgeschwindigkeiten innerhalb des Rechenzentrums unterstützt, und zwar auf eine Weise, die das Missmanagement der Verkabelung reduziert, das typischerweise mit komplexen Netzwerken einhergeht. Es muss physisch belastbar und langlebig sein, um rauer Handhabung standzuhalten, und gleichzeitig eine extrem verlustarme optische Leistung bieten, um die Zukunftssicherheit für die Unterstützung aufeinanderfolgender Generationen von Netzwerk-Upgrades zu gewährleisten.

Aus diesem Grund, so Waite, habe CommScope seine neueste Propel-Glasfaserplattform entwickelt und kürzlich auf den Markt gebracht, die auf MPO8-, MPO12-, MPO16- und MPO24-Konnektivität basiert und Datenraten von 400G, 800G und sogar 1,6 TB unterstützt.

Die Propel-Plattform bietet MPO-Konnektivitätsoptionen, um die Migration der zugrunde liegenden physischen Infrastruktur auf BASE-16, dann auf BASE-8 und wieder zurück auf BASE-16 zu ermöglichen, wenn sich die Branche weiterentwickelt. Dies gibt den Besitzern von Rechenzentren die Gewissheit, dass ihr Produktionsnetzwerk sicher ist kann zukunftssicher sein und ermöglicht Rechenzentrumsbetreibern gleichzeitig die Einführung von Upgrades mit minimaler Unterbrechung.

„Was Sie von Propel erhalten, ist ein sehr hochwertiges, hochwertiges optisches System mit integrierter extrem verlustarmer Konnektivität. Diese Technologie stellt sicher, dass das optische Signal so klar wie möglich ist, was für das Rechenzentrum von entscheidender Bedeutung ist.“ „Wir bewegen uns hin zu höheren Datenraten“, sagt er.

Diese Leistung und Zuverlässigkeit ist das Ergebnis einer Reihe von Innovationen, die CommScope entwickelt hat, zusätzlich zu den internationalen Standards, zu denen CommScope beigetragen hat.

Propel wurde für die Unterstützung von PAM4-basierten Übertragungsprotokollen – vierstufiger Pulsamplitudenmodulation – optimiert, die als Standard zum Erreichen von Gigabit-Ethernet-Geschwindigkeiten über 200 G übernommen wurden. PAM4 ist ein Modulationsschema, das zwei Bits zu einem einzigen Symbol mit vier Amplitudenstufen kombiniert. Dies verdoppelt die Datenrate eines Netzwerks und ermöglicht 400G für die Kurzstreckenübertragung, so der Technologiespezialist Precision Optical Transceivers. PAM4 wird in den kommenden Jahren auch das Modulationsschema für optische Netzwerke sein, da sich die Branche in Richtung 800G und dann 1,6 TB bewegt.

PAM4 bietet eine Verdoppelung der Kapazität im Vergleich zu früheren Modulationsansätzen: Non-Return to Zero (NRZ), wodurch die Bandbreite von 1G auf 25G gesteigert wurde; und eine Bandbreite von 40G bis 100G wurde durch Parallelisierung der 10G- und 25G-NRZ-Modulationen erreicht. Beide Modulationstechnologien verwendeten hostseitige Vorwärtsfehlerkorrektur (FEC) für die Übertragung über größere Entfernungen.

Allerdings könnte die durch PAM4 ermöglichte massive Steigerung der Bandbreite zu Lasten des Signal-Rausch-Verhältnisses (SNR) gehen. „Mit PAM4 haben Sie statt ‚eins‘ oder ‚null‘ vier Stufen, was bedeutet, dass Sie weniger Raum für Rauschen haben, weil Sie jetzt versuchen, vier Stufen in ein Augendiagramm zu quetschen, wo es zuvor zwei gab.“ ", sagt Waite.

CommScope hat diese potenzielle Herausforderung durch die Einführung einer APC-Optik (Winkel-Physical-Connector) in sein Multimode-Portfolio an MPO-Trunkkabeln gemeistert.

Traditionell verfügte die Faser in Singlemode-Netzwerken, in denen optische Signale über große Entfernungen übertragen werden, über eine sogenannte APC-Oberfläche, die zur Geräuschreduzierung beitrug. „Mit einer APC-Politur wird fast das gesamte optische Rauschen nach oben und aus dem Signalweg in die Glasummantelung reflektiert“, sagt Waite. „Immer wenn man zwei Fasern zusammenfügt, kann es zu ‚Rückstreuung‘ oder ‚Reflexion‘ kommen – einer Art optischem ‚Rauschen‘, das zurück in den Transceiver gelangen und das Signal über diese vier Ebenen hinweg überfluten kann.“

Die Lösung von CommScope führt diesen abgewinkelten Abschluss der Multimode-MPO-Trunk-Kabelkonnektivität ein (neben dem bereits vorhandenen Singlemode-APC-Abschluss), der von der Propel-Glasfaserplattform bereitgestellt wird. Dieser Ansatz reduziert das „Rauschen“, das oft mit Verbindungen geringerer Qualität verbunden ist, die manchmal auftreten können, erheblich „Das auf dem Markt erhältliche System verbessert daher die Klarheit und Zuverlässigkeit des Signals bei der Verwendung in Hochgeschwindigkeitsnetzen“, sagt Waite.

„Was wir neben der traditionellen Multimode-Konnektivität mit rundem UPC (Ultra Physical Connector) zum ersten Mal einführen, ist die APC MPO-Konnektivität. Dies ist eine Reaktion auf die Anfragen der Early Adopters – der größten Cloud- und Hyperscale-Anbieter –, die umziehen auf 400G und sogar 800G und befürchten, dass es zu viele systembedingte Störungen geben wird, also beginnen sie, dieses verwinkelte Ende zu untersuchen.

„Transceiver-Hersteller haben dieses abgewinkelte Finish auch für 400G-Multimode eingeführt. Wenn unsere Multimode-MPO-Patchkabel also direkt mit der optischen Ausrüstung verbunden werden, werden sie auch dieses APC-Finish haben.“

„Selbstverständlich bieten wir auch Systeme mit der traditionellen UPC-Oberfläche an. Allerdings sollten Betreiber von Rechenzentren, die einen Blick auf die Zukunft und die 400/800G-Migration haben, in Zukunft den Einsatz einer Propel-Plattform mit APC MPO-Backbone-Konnektivität in Betracht ziehen.“ Und wenn sie dann auf höhere Datenraten umsteigen wollen, haben wir mit der Propel-Plattform die Lösungen, die ihnen bei diesem Übergang helfen“, sagt Waite.

CommScope verfügt über eigene Fertigungskapazitäten, und die optischen Leistungsdaten, die CommScope aus seinen Herstellungsprozessen sammeln kann, ermöglichen es dem Unternehmen, die Übertragungsleistung eines bestimmten Kanals zu deklarieren. Darüber hinaus bietet es eine erweiterte Anwendungssicherheit, die durch eine 25-jährige Jahr Systemgarantie. Darüber hinaus können viele der Informationen, die ein Installateur oder Betreiber/Eigentümer eines Rechenzentrums über die Herstellung eines Kabels oder Panels benötigen könnte, einfach durch Scannen eines QR-Codes erfasst werden, der an den Panels, Modulstammkabeln und Patchkabeln angebracht ist.

Eine solche enge Beziehung zwischen Design und Herstellung ist notwendig, um den Benutzern von Rechenzentren die Sicherheit zu geben, dass Propel tatsächlich mit den extrem engen Toleranzen arbeitet, die 400G und mehr erfordern.

„Und da wir die Kontrolle über die Herstellungsparameter haben, auf denen Propel basiert, können wir Tools wie unseren Fiber Performance Calculator anbieten“, fügt Waite hinzu.

Dies bedeutet, dass potenzielle Käufer nicht nur prüfen können, ob die Patchkabel, Panels und Backbone-Verkabelung in der Umgebung, in der sie eingesetzt werden sollen, alle den höchsten Standards entsprechen, sondern dass CommScope auch erweiterte Garantien basierend auf der spezifischen Anwendung anbieten kann . „Wir können den Kunden auch sagen: ‚Eigentlich könnte man diesen Kanal etwas weiter ausbauen‘, um den Kunden mehr Flexibilität zu geben, ihre aktiven Geräte in ihrem Rechenzentrum zu bewegen“, sagt Waite.

Und diese Art von Flexibilität ist genau das, was Rechenzentrumsbetreiber in einer so schnelllebigen Branche brauchen.

Die Anforderungen der Hyperkonnektivität – der Bedarf an äußerst reaktionsschnellen Netzwerkverbindungen – werden große neue Anforderungen an Unternehmen und Rechenzentrumsbetreiber stellen, warnt Jason Reasor von CommScope

Ein tiefer Einblick in alles, was Sie über strukturierte Verkabelungssysteme wissen müssen

Und wann werden wir es wirklich brauchen?