Verstehen der Kabelanlagen-Layouts von Rechenzentren

Dec 28, 2023

Moderne Rechenzentren und die heutige zugrunde liegende Netzwerkinfrastruktur werden sich weiterentwickeln, um den Anforderungen führender Technologien gerecht zu werden. Während Unternehmen nach Möglichkeiten suchen, Kosten zu senken, ihre Auswirkungen auf die Umwelt zu reduzieren und traditionell unterschiedliche Betriebs- und IT-Systeme zusammenzuführen, müssen Rechenzentren mit der Gewährleistung der erwarteten Bereitstellungsstabilität und Betriebszeit Schritt halten. Wir sprechen mit Andrew Froehlich, Präsident von West Gate Networks, und Lisa Schwartz, Director of Product Marketing bei AEM, über die Nuancen des Testens und der Fehlerbehebung bei der Verkabelung in Rechenzentrumsumgebungen und warum es wichtig ist, sich darüber im Klaren zu sein, dass sich auch die Testanforderungen weiterentwickelt haben, um auf dem Laufenden zu bleiben Tempo.

Welche verschiedenen Arten von Rechenzentren gibt es aus Sicht der Verkabelung?

Erstens gibt es das zentralisierte Kabel. Kleine Rechenzentren oder solche, die auf unstrukturierte Weise entstanden sind, wie beispielsweise bereits bestehende Rechenzentren, in denen nach dem ursprünglichen Entwurf Technologien übernommen wurden, die möglicherweise die Unterstützung von IoT-Initiativen, Single Pair Ethernet oder die Einführung einer hyperkonvergenten Infrastruktur (HCI) umfassen könnten nur ein paar Beispiele.

Diese Art von Rechenzentren zentralisiert die Verkabelung und Patchpanels in einem konsolidierten Rack oder einer Gruppe von Racks. Server und Speicher, die sich in Racks rund um die Patchpanels befinden, können mit relativ kurzen Patchkabeln verbunden werden. Je weiter Server und andere mit dem Netzwerk verbundene Geräte jedoch entfernt sind, desto länger müssen die Patchkabel sein. Es kommt oft vor, dass das Kabelmanagement unorganisiert und schlampig wird, da die Anzahl und Länge der für die Verbindung von Rechenzentrumsgeräten erforderlichen Kabel in einem so kleinen und zentralen Bereich des Serverraums erheblich zunimmt.

Zweitens gibt es die End-of-Row-Verkabelung. Um einen Großteil der Kabelüberlastung eines zentralisierten Patchpanel-Designs zu verringern, nutzen größere ältere Rechenzentren (DC) bekanntermaßen verteilte Kabel-Patchpanels und Switching-/Fibre-Channel-Switch-Hardware an mehreren Standorten innerhalb der DC-Anlage. In vielen Fällen verfügt jede DC-Reihe über ein eigenes Rack, das für die Verkabelung und Patchpanels vorgesehen ist.

Dies wird als „End-of-Row“ bezeichnet. Alle in dieser Reihe montierten Geräte werden am End-of-Row-Verteilungspunkt an das DC-Netzwerk angeschlossen. Während dieses Design dazu beiträgt, die Dichte der Patchkabel auf mehrere Standorte zu verteilen, kann es bei der Anordnung immer noch zu Kabelstaus in DC kommen, wo Racks voller Geräte gestapelt sind, die angeschlossen werden müssen.

Schließlich haben wir Top-of-Rack. Das Top-of-Rack-Design ist neuer als die End-of-Row-Architektur und die zentralisierte Architektur. Mithilfe dieses Anlagenplans werden die Verkabelungsendpunkte noch weiter verteilt. Jedes Geräterack im DC ist oben mit einem Ethernet- und/oder Fibre-Channel-Switch ausgestattet.

Alle im Rack installierten Geräte befinden sich in unmittelbarer Nähe der Netzwerk-Switch-Ports. Dadurch bleiben die Patchkabellängen kurz, gleichmäßig und unter Kontrolle. Jeder Top-of-Rack-Switch nutzt dann Hochgeschwindigkeits-Uplinks, um alle verteilten Switches in der Anlage mit einem oder mehreren Racks von Aggregation-Switches zu verbinden. Während dieses Modell tatsächlich die Probleme bei der Kabelverwaltung verringert, die bei anderen Designs auftreten, erhöht es die Menge an erforderlicher Switch-Hardware und kann die Fehlerbehebung bei Kabeln erschweren, da Daten jetzt über mehrere Kabel und Netzwerkhardware übertragen werden müssen.

Während dieses Modell tatsächlich die Probleme bei der Kabelverwaltung reduziert, die bei anderen Designs auftreten, erhöht es die Menge an erforderlicher Switch-Hardware und kann die Fehlerbehebung bei Kabeln erschweren, da Daten jetzt über mehrere Kabel und Netzwerkhardware übertragen werden müssen.

Können Sie uns sagen, welche Herausforderungen bei der Netzwerkkonnektivität in diesen verschiedenen DC-Typen bestehen und wie AEM dabei helfen kann, diese Probleme zu testen und/oder zu lösen?

Unabhängig davon, ob Ihre DC-Verkabelung von eigenem Personal oder einem professionellen externen Verkabelungsteam durchgeführt wird, passieren Fehler immer wieder. Probleme mit der vorhandenen Verkabelung können aus verschiedenen Gründen wochen-, monate- oder jahrelang unbemerkt bleiben. Beispielsweise ist es möglich, dass die Verkabelung erst vor Kurzem in Produktion ging. Oder vielleicht erfordert eine verbesserte Netzwerkhardware jetzt eine Verkabelung, um höhere Übertragungsgeschwindigkeiten zu unterstützen.

Ein weiterer Faktor ist der Ausbau zur Unterstützung neuer Technologien, wie z. B. der weiter oben in diesem Dokument besprochenen Technologien, zu denen möglicherweise Single Pair Ethernet (SPE) gehört. Schließlich muss die Verkabelung möglicherweise zum ersten Mal Strom über Twisted-Pair-Kabel transportieren. Unabhängig davon führt die genaue Lokalisierung des Verkabelungsfehlers zu weitaus schnelleren Problemlösungen. Es kommt nicht selten vor, dass Kabel über die Herstellerangaben hinaus verbogen, gedehnt oder geknickt werden.

Kabeltestgeräte der Unternehmensklasse können oft nicht nur erkennen, dass tatsächlich ein Leistungsproblem vorliegt, sondern können auch genau lokalisieren, wo der Fehler im Kabel aufgetreten ist. Wenn Sie dies wissen, kann die zur Behebung dieses Problems erforderliche Zeit erheblich verkürzt werden – und Sie können auf andere Kabel in einem Bündel hinweisen, die möglicherweise ebenfalls aufgrund unsachgemäßer Installationstechniken beschädigt wurden.

Können Sie uns mehr über die Prüfung der Verkabelung in der Rechenzentrumsumgebung erzählen?

Bei der Auswahl des richtigen Prüfgeräts für Ihren DC müssen einige Faktoren berücksichtigt werden. Testtools können einzeln oder als umfassende Multifunktions-Testlösung erworben werden. Auch wenn sich einige dafür entscheiden, einzelne Werkzeuge je nach Bedarf zu kaufen, sollten Sie sich darüber im Klaren sein, dass die Kosten für jedes einzelne Werkzeug letztendlich die Kosten für einen im Voraus gekauften Multifunktionstester übersteigen werden.

Darüber hinaus nutzen Multifunktionstester dieselbe Benutzeroberfläche, was die Schulung einfacher macht. Schließlich sollten Sie sich darüber im Klaren sein, dass einige Multifunktionstesteinheiten modular aufgebaut sind. Dies bedeutet, dass Testfunktionen im Laufe der Zeit aktualisiert werden können und neue Testfunktionen – sowohl aus Hardware- als auch Softwaresicht – aktualisiert werden können, um den Nutzen des Testers im Laufe der Zeit zu erweitern.

Mit dem richtigen Toolset könnten sowohl den Benutzern selbst als auch denjenigen, die für die Überwachung der Netzwerkinfrastruktur und des DC-Supports verantwortlich sind, Tausende von Dollar durch Produktivitätsverluste erspart bleiben.

Was sollten DCs über Tests und Fehlerbehebung in ihren Kabelanlagen wissen?

Angesichts der heutigen Wettbewerbslandschaft müssen Unternehmen immer nach Möglichkeiten suchen, die Leistung und Zuverlässigkeit von DC zu verbessern. Da veraltete DC-Hardware und -Software durch moderne Technologien ersetzt werden, um eine bessere Anwendungsleistung und -stabilität zu erreichen, darf man nicht vergessen, welche Auswirkungen dies auf die bestehenden DC-Kupfer- und Glasfaseranlagen hat.

Es kommt beispielsweise nicht selten vor, dass eine völlig neue Technologie in einem Rechenzentrum implementiert wird und dann mit Verbindungsproblemen, geringeren Geschwindigkeiten als erwartet und anderen verkabelungsbedingten Inkonsistenzen konfrontiert wird. Darüber hinaus sind auch DC-Trends auf dem Vormarsch, die Power over Ethernet (PoE) für verschiedene IoT-Zwecke innerhalb eines DC nutzen. Zu den gängigen Beispielen gehören Überwachungskameras, Türsteuerungen mit LAN-Verbindung, Temperatur-/Feuchtigkeitssensoren und PoE-Beleuchtung.

Diese Ergänzungen führen zu einer viel höheren Nachfrage nach PoE im DC als je zuvor. Ein erheblicher Anstieg der Anzahl von PoE-Verbindungen kann zu mehreren unvorhergesehenen Problemen führen – insbesondere, wenn Twisted-Pair-Kabelanlagen nicht für die PoE-Bereitstellung konzipiert wurden. Die Verteilung von Elektrizität über Kupferkabel erhöht die Wärmeentwicklung und elektromagnetische Störungen, die sich auf einzelne Kabel sowie auf Kreuzkabelinterferenzen mit anderen Twisted-Pair-Strecken innerhalb eines Kabelbündels und auf die Stromversorgung über Niederspannungskupfer auswirken können.

Bedenken Sie, dass im DC oft mehr Verkabelung erforderlich ist als in jedem anderen Teil des Netzwerks einer Organisation. Es sollte auch nicht überraschen, dass der DC das Herzstück jedes Unternehmensnetzwerks ist. Daher werden an diesem anspruchsvollen Standort zahlreiche Tests und Fehlerbehebungen durchgeführt.

Können Sie uns etwas über den Bedarf an Dokumentation und Berichterstattung über die Konnektivitäts- und Verkabelungsleistung sagen, sei es Kupfer oder Glasfaser?

Bisher war es nicht ungewöhnlich, dass der Kabelunternehmer ein Verkabelungssystem installierte und die Testergebnisse nicht an den Netzwerkeigentümer weitergab. Mittlerweile verlangen jedoch immer mehr Unternehmen den Nachweis, dass Tests zur Validierung und Zertifizierung der Verkabelung durchgeführt wurden, was den Endbenutzern die Sicherheit der Installationsqualität bietet und dass die Verkabelung die beabsichtigten Smart-Building-Anwendungen unterstützen kann.

Diese Dokumentation schützt auch den Installateur, der als Hilfe bei der Fehlerbehebung auf die Berichte zurückgreifen kann, wenn er zur Lösung eines Problems vor Ort zurückgerufen wird. Der Installateur kann sehen, wie das Kabel funktioniert, als es es verlassen hat, und wie es jetzt funktioniert.

Es gibt den traditionellen Zertifizierungsbericht für Twisted-Pair-Kupferkabel sowie Glasfaserkabel. Aus Sicht des Installateurs sind diese gedruckten Berichte von entscheidender Bedeutung und werden vom Kabelhersteller benötigt, wenn er eine Garantie gewähren oder Garantieunterstützung vom Kabelhersteller erwarten soll. Der Netzwerkeigentümer kann sich auch auf diesen Bericht beziehen, wenn Endgeräte nicht ordnungsgemäß funktionieren. So kann er die Leistung des Kabels überprüfen und prüfen, ob es zum Zeitpunkt der Installation die Zertifizierungsprüfung bestanden hat. Wenn der Netzwerkeigentümer über die erforderliche Testausrüstung mit Zertifizierungsfähigkeit verfügt, kann er die neueste Leistung des Kabels testen und mit dieser vergleichen.

Über die Berichterstattung über die Verkabelung selbst hinaus ist es für Netzwerkeigentümer von unschätzbarem Wert, während der Implementierungsphase über Testgeräte mit der zusätzlichen Möglichkeit zur Fehlersuche zu verfügen und gedruckte Berichte für die Konnektivität und Leistung von kabelgebundenen und drahtlosen Netzwerken zu erhalten, da die Daten, wie z Die Signalstärke des Switch-Steckplatzes/Ports/VLAN oder AP ist entscheidend für die Unterstützung von Umzügen, Ergänzungen und Änderungen sowie für die Fehlerbehebung innerhalb von Systemen.