Warum jetzt schon an 800G denken?
Die Nachfrage nach Bandbreite steigt und die Gründe dafür sind vielfältig: Homeoffice, Streaming-Angebote für Spiele, Musik und Film, sowie datenintensive Anwendungen wie ML und KI in der Industrie und im medizinischen Bereich sind nur einige Beispiele dafür. Diese Entwicklungen stellen Rechenzentrumsbetreiber – sowohl von Hyperscale-, als auch von Enterprise- und Colocation-Rechenzentren – vor Herausforderungen, denn neben den erhöhten Kapazitätsanforderungen müssen sie zudem für immer geringere Latenzen sorgen und gleichzeitig Klimaziele erreichen.
Eine Möglichkeit besteht darin, die vorhandene Switch-Architekturen (High Radix ASICS) effizienter zu nutzen. So bieten zum Beispiel 32-Port-Switches eine Bandbreite von bis zu 12.800 Gb/s (32 x 400G) und Versionen für 800G-Übertragungen mit bis zu 25.600 Gb/s sind ebenfalls verfügbar. Diese High-Speed Ports lassen sich einfach aufteilen auf kleinere Bandbreiten. Man ist so in der Lage energieeffizienter zu arbeiten bei gleichzeitiger Erhöhung der Packungs- bzw. Portdichte (32 x 400G = 128 x 100G).
Die Notwendigkeit, Anwendungen mit niedriger Latenz, hoher Verfügbarkeit und sehr hoher Bandbreite zu unterstützen, wird auch in Zukunft steigen. Die Frage ist nicht, ob Rechenzentrumsbetreiber aufrüsten müssen, um der steigenden Nachfrage an Bandbreite gerecht zu werden, sondern wann und wie. Betreiber sollten darauf vorbereitet sein und ihr Netzwerkdesign jetzt schon anpassen. Denn: Mit einer flexiblen Infrastruktur, ist es möglich mit überraschend wenig Änderungen z. B. von 100 über 400 auf 800G aufzurüsten.
Netzwerkdesign wird immer komplexer
Mit höheren Datenraten steigt allerdings auch die Komplexität der Lösungen und Angebote. Wie eingangs erwähnt geht es nicht zwingend darum 800G voll zu nutzen für jeden Port, sondern die Bandbreitenanforderungen der Endgeräte zu unterstützen. Beispiele hierfür sind Spine-Leaf-Anbindungen mit 4 x 200G oder Leaf-Server-Anbindungen mit 400G-Ports, betrieben als 8 x 50G-Ports, was das Netzwerk gleichzeitig energieeffizienter macht. Um das zu erreichen, existieren vielfältige Lösungsansätze sowie neue Transceiver-Schnittstellen.
LC-Duplex- und MPO/MTP®-Steckverbinder (12/24 Fasern) sind die bekannten Schnittstellen für Übertragungsgeschwindigkeiten von 10, 40 und 100G. Für höhere Datenraten wie 400G und 800G sowie darüber hinaus wurden zusätzliche Steckgesichter wie MDC, SN und CS (Very-Small-Form-Factor-Stecker), sowie MTP/MPO-Steckverbinder mit 16 Fasern in einer Reihe eingeführt.
Für Netzwerkbetreiber ist es eine Herausforderung den Überblick zu behalten und die richtige Technologie sowie Netzwerkkomponenten für ihre Bedürfnisse zu wählen. Anforderungen an steigende Bandbreiten bei Netzwerkausbauten stehen zudem oft im Konflikt mit Platzmangel für zusätzliche Flächen oder dadurch entstehende Kosten. Netzwerkausrüster arbeiten deshalb an immer neuen Lösungen, um mehr Dichte auf gleichem Raum zu ermöglichen und das Netzwerkdesign skalierbar und gleichzeitig so einfach wie möglich zu halten.
Port-Breakout-Anwendungen für mehr Nachhaltigkeit
Neben einer besseren Ausnutzung der High-Speed-Ports und der damit einhergehenden Portdichte lässt sich durch Port-Breakout-Anwendungen ebenfalls die Leistungsaufnahme der Netzwerkkomponenten und Transceiver positiv beeinflussen.
Die Leistungsaufnahme eines 100G-Duplex-Transceivers beträgt für einen QSFP-DD etwa 4,5 Watt, während ein 400G Parallel-optischer Transceiver, der im Breakout-Modus als 4 Ports mit je 100G betrieben wird, hingegen nur 3 Watt pro Port aufnimmt. Dies einspricht einer Einsparung von bis zu 30 Prozent, ungeachtet der zusätzlich entstehenden Einsparungen bei Klimatisierung sowie der Leistungsaufnahme der Switch-Chassis und deren Beitrag zur Platzeinsparung.
Auswirkungen auf die Netzwerkinfrastruktur
Eine skalierbare Nutzung der Backbone- oder Stammverkabelung ist dann gegeben, wenn das kleinste gemeinsame Vielfache als Basis dient. Bei Duplex-Anwendungen entspräche das klassischerweise „Faktor 4“, also einer Base-8-Verkabelung, auf deren Basis sich -R4 bzw. -R8 Transceiver-Modelle abbilden lassen. Diese Art der Verkabelung unterstützt damit sowohl aktuelle Technologien als auch zukünftige Entwicklungen.
Neben der Auswahl eines granularen, skalierbaren Backbones, ist es ebenso wichtig ausreichend Faserreserve für künftige Upgrades einzuplanen oder Erweiterungen mit geringstmöglichem Änderungsaufwand umzusetzen. Mit ausreichend eingeplanter Faserreserve lassen sich Netzwerkanpassungen durch den Austausch weniger Komponenten realisieren: Ein Upgrade von 10G auf 40/100G oder 400/800G lässt sich beispielsweise durch den Austausch von MPO/MTP zu LC-Modulen und LC-Duplex-Patchkabeln mit MTP-Adapterpanels und MTP-Patchkabeln umsetzen ohne Änderungen am Backbone (Fiber Plant) vorzunehmen.
Modulare Glasfasergehäuse erlauben außerdem einen Mix verschiedener Technologien und die Integration von neuen Steckgesichtern (Very-Small-Form-Factor-Stecker) mit wenigen Handgriffen. Optionen zur Abbildung sind auch heute schon verfügbar: 8-, 12-, 24- und 36-Faser Module. Der Einsatz von biegeunempfindlichen Glasfasern hilft außerdem die Verkabelungsinfrastruktur langlebig, zuverlässig und ausfallsicher zu machen.
Vorbereitet sein zahlt sich aus
Datenraten von 400 oder 800G sind für die meisten Enterprise-Rechenzentrumsbetreiber noch in weiter Ferne, doch der Bandbreitenbedarf wächst – und zwar schnell. Schon jetzt steigen die Absatzzahlen für 400G- und 800G-Transceiver. Es zahlt sich also aus vorbereitet zu sein, statt später unter Zeitdruck nachrüsten zu müssen. Rechenzentrumsbetreiber können ihre Einrichtungen mit nur wenigen Änderungen schon jetzt für 400 und 800G bereitmachen, um so optimal für die Zukunft gerüstet zu sein. Dies gilt selbstverständlich ebenso für Fibre-Channel-Anwendungen.
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