400G Ethernet setzt sich bei großen Datenvolumen durch

Autor/Redakteur: Florian Riener/gg

Die Datenmengen in den Unternehmen wachsen stärker als je zuvor. Viele Rechenzentren geraten aufgrund dessen an ihre Kapazitätsgrenzen. Die Infrastruktur ist häufig komplex, die Verkabelung überfordert und nicht immer auf dem neuesten Stand der Technik. Für die Datenübertragung, werden in immer kürzeren Zeitabständen die nächstschnelleren Versionen von Ethernet benötigt. Ethernet über Multimodefaser MMF ist eine zukunftsorientierte Lösung, um in Rechenzentren Höchstleistungen in der Datenübertragung bereitzustellen.

Die digitale Transformation, Big Data, Cloud-Computing und das „Internet of Things“ (IoT) sowie zahlreiche komplexe, teils mobile Anwendungen haben einen maßgeblichen Anteil am rasanten Anstieg des weltweiten Datenvolumens. Rechenzentren müssen mit dieser Entwicklung Schritt halten. Ihre Skalierung ist daher ein zentrales Thema in den Unternehmen. Heute und in Zukunft müssen in den Rechenzentren und zwischen Endgeräten, die für die Datenverarbeitung eingesetzt werden, exorbitante Datenmengen transportiert werden – schnell, sicher und zuverlässig. Eine bedarfsgerechte Verkabelung ist unerlässlich, damit alle Komponenten ihre volle Leistung erbringen können.

Die Praxis zeigt allerdings, dass die Verkabelung und das Kabelmanagement vielfach zu den Stiefkindern in Rechenzentren gehören. Ins Blickfeld geraten sie meist erst, wenn Kabel defekt sind oder ausgetauscht werden müssen. Gerade in heterogen gewachsenen Umgebungen kann die Lokalisierung sowie der Austausch fehlerhafter Kabel schnell zum Problem werden und viel Zeit beanspruchen. Ein solcher Vorfall kann aber auch zur Chance werden, weil das RZ-Team die Möglichkeit hat, veraltete Kabel durch neuere zu ersetzen. Auf diese Weise lässt sich sicherstellen, dass die Verkabelung das stetig wachsende Datenvolumen besser bewältigt und Bandbreiten bereitstellt, die moderne Infrastrukturen heute und in Zukunft einfordern.

Starker Trend zu hoher Bandbreite im Rechenzentrum

Eine kürzlich durchgeführte Studie von Techconsult zeigt, dass in vielen Rechenzentren heute bereits eine leistungsfähige Verkabelung im Backbone eingesetzt wird. Demnach werden bereits in knapp einem Drittel der Rechenzentren Bandbreiten bis 100 Gbit/s erreicht. Allerdings äußerte das Gros der Befragten die Absicht, zukünftig auf noch höhere Datenübertragungsraten zu wechseln. Großes Interesse findet der neue Ethernet-Standard, der Übertragungsgeschwindigkeiten von bis zu 25 Gbit/s bei geringeren Kosten ermöglicht. Ein Vorteil sei, dass dadurch eine teure Überdimensionierung vermieden wird, heißt es. Weiterhin plant ein knappes Drittel den Wechsel auf die hohen Datenübertragungsraten von 40 Gbit/s und 100 Gbit/s.

Ethernet Entwicklung nimmt Fahrt auf

Seit etwa 1995 entwickelte sich Ethernet über MMF relativ langsam und in überschaubaren Schritten. Im Abstand von einigen Jahren erfolgte eine lineare Erhöhung in Zehnerpotenzen. So ging es in Abständen vom 10 Mbit/s Internet zu Fast-Ethernet 100 Mbit/s und später dann von 1G über 10G auf die erste 100G Ethernet-Version 100GBASE10.

Parallel dazu konnten die Steigerungen der Übertragungsgeschwindigkeit in den Ethernet Multimode-Transceivern realisiert werden. Damit wurde die benötigte Datenmenge seriell und bidirektional über zwei MMF und LWL Duplex-Stecksysteme übertragen.

Mit der Einführung von 40GBASE-SR4 und 100GBASE-SR10 wurde es notwendig, die Datenströme in n-mal 10G zu zerlegen und parallel über die entsprechende Anzahl MMF zu übertragen. Multimode Sendequellen, schneller als 10G, waren nicht serienreif. Damit begann bei Ethernet über MMF die Zeit der passiven Parallel Optics.  40BASE-SR4 entsprach jedoch nicht der bis dato üblichen Zehnerpotenzsteigerung von Ethernet. Der Grund: Die dafür notwendigen Short Reach 4-kanaligen SR4 Transceiver des Formfaktors QSFP waren kostengünstig vorhanden. Diese wurden Anfang der 2000er Jahre für die erste Multimode Parallel Optics Applikation InfiniBand 4x entwickelt und hatten das MPO Steckerinterface mit einer speziellen Belegung für die benötigten acht MMF. Diese wird heute üblicherweise „SR4-Belegung“ genannt.