Black Box erklärt: 10 Gigabit Technologie
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- Viktor Gerber
- vor 5 Jahren
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1 Black Box erklärt: 10 Gigabit Technologie Sie kopieren eine grosse Datei von Ihrem PC auf den Server? Und es dauert mal wieder lange, zu lange? Das sind die Momente, in denen User gerne nach mehr Bandbreite rufen. Wenig bedacht wird dabei, dass es wie beim Autofahren ist. Nur weil Ihr neues Auto doppelt so schnell ist, brauchen Sie nicht automatisch die halbe Zeit um von x nach y zu gelangen. Aber lassen Sie uns etwas tiefer in die Technik rund um 10 Gigabit Ethernet einsteigen. Der grundlegende Mechanismus bei 10 Gigabit bleibt wie bei den bekannten Geschwindigkeiten. Es handelt sich weiterhin um eine asynchrone Übertragung, die zunächst unabhängig vom Medium ist. Das Kollisionsverfahren CSMA/CD ist bei 10 Gigabit Ethernet nicht mehr unterlegt. Da mehrere Geräte bei dieser Technologie nicht auf einem gemeinsamen Medium kommunizieren, ist dies auch nicht mehr notwendig. Wie bei Gigabit ist nur eine Vollduplex Übertragung standardisiert. 10 Gigabit Ethernet standardisiert heute mit den folgenden Normen: IEEE802.3ak IEEE802.3an IEEE802.3ae 10 Gigabit auf CX4 10 Gigabit auf RJ45 10 Gigabit auf Glasfaser Seite 1 / 6
2 Im Gegensatz zu früheren Topologien kam 2002 zunächst der Glasfaseranschluss per Standard 802.3ae. Glasfaser ist auch das Medium, das sich für diese Netzwerkarchitektur anbietet. Welche Art Glasfaser Sie im Einsatz haben, ist seit 10 Gigabit Ethernet aber noch entscheidender als zuvor. 62,5/125µm Multimode (OM1) 50/125µm Multimode (OM2) 50/125µm Multimode (OM3) 9/125µm Singlemode (OS1) max. 26 Meter max. 82 Meter max. 300 Meter max. 10 Kilometer Als Steckertopologie wird vornehmlich LC eingesetzt. Die Glasfaseranschlüsse werden dabei über sogenannte XFP- Module eingebracht. Ein kleiner Stolperstein dabei ist, dass es keine wirklichen XFP-Module für Multimode gibt. Diese nennen sich nun Shortrange für Multimode und Longrange für Singlemode. Dementsprechend die Bezeichnungen für die Topologien: 10 Gigabit Ethernet auf Multimode 10GBase-SR 10 Gigabit Ethernet auf Singlemode 10GBase-LR Neben den Buchstabenkombinationen SR und LR sind auch einige andere wie z.b. ER und ZR bekannt. Dies sind Singlemode Übertragungen für hohe Reichweiten zwischen 40 und 80km. LRM und LX4 sind Multimode Übertragungen, die die oben genannten maximalen Reichweiten auf alten Multimode Fasern übertreffen können. Seite 2 / 6
3 Beachten Sie, dass Sie diese Medienvarianten nicht mischen können. Mit zunehmender Verbreitung der 10 Gigabit Technologie ist zudem mit mehr Tips und Tricks zu rechnen, um die Übertragung auf alten Fasern mit Reichweite zu ermöglichen. Rechnen Sie aber damit, dass diese Notlösungen für Sie einen erheblichen Mehrpreis bedeuten werden. Für 10 Gigabit ist Singlemode die erste und beste Wahl. Das XFP-Modul und der dazu passende XFP-Slot ist der aktuelle Standard für 10 Gigabit. Neuere Module und Technologien sind aber bereits in den Startlöchern. Mit der Verfügbarkeit und Markttauglichkeit neuer Transceiver und Laser wird der Stromhunger der 10 Gigabit Anschlüsse sinken und die Bauform verkleinert werden können. Die gegenwärtige XFP-Bauform wird aber mindestens die nächsten zwei bis drei Jahre State-of-the-Art bleiben. XFP Module sind natürlich auch mit dem Kupferanschluss CX4 verfügbar. Aufgrund der kleineren Bauform und auch aus technischen Gründen wird das SFP+ nicht mehr mit CX4 verfügbar sein. Damit sind wir bei den Kupferanschlussvarianten für 10 Gigabit angelangt. Der bekannteste im Umlauf befindliche Anschluss ist CX4. Für CX4 und XFP sind bereits Server Netzwerkkarten von Intel verfügbar. Seite 3 / 6
4 Die Übertragung auf CX4 erfolgt auf acht Adernpaaren. Die einzelnen Adern sind von Ihrem Aufbau mit Twinax Koaxkabeln vergleichbar. Vier Adernpaare sind für die eine Richtung, vier Adernpaare für die andere Richtung zuständig. Die maximale überbrückbare Entfernung beträgt nach dem Standard IEEE802.3ak nur 15 Meter. Es sind proprietäre CX4-Kabel am Markt verfügbar, die im CX4-Anschluss auf mehrere Glasfasern konvertieren und übertragen, um die Distanz einer CX4 zu CX4 Verbindung zu erhöhen. Ob diese Kabel mit Ihrer Infrastruktur funktionieren ist aber nicht garantiert. Der Standard 802.3an aus dem Jahre 2006 legt den RJ45 und das entsprechende Twisted Pair-Kabel als Medium für 10 Gigabit Ethernet fest. Derzeit sind nur vereinzelte Netzwerkkarten für 10 Gigabit mit RJ45 Anschluss am Markt verfügbar. Die Tigercard 10G von SMC zum Beispiel. Solche Netzwerkkarten basieren jeweils auf dem PCI-X oder PCI Express Interface. Die herkömmliche PCI-Steckkartentechnologie hatte bereits bei Gigabit Karten erhebliche Performance Probleme. Vor allem neuere Server und PCs verfügen über diese Slots. Die grossen Hersteller von Servern werden in Kürze auch Systeme mit 10 Gigabit Anschlüssen on board präsentieren. Seite 4 / 6
5 Zu beachten sind allerdings die Reichweiten bzw. Segmentlängen in Abhängigkeit von Ihrer Verkabelung: Kategorie 5 ungeschirmt Kategorie 5 geschirmt Kategorie 6 ungeschirmt Kategorie 6 geschirmt Kategorie 7 geschirmt max. 22 Meter max. 60 Meter max. 55 Meter max. 100 Meter max. 100 Meter Natürlich kann es hierfür keine Garantien geben, insbesondere durch die Tatsache, dass viele Installationen gemischt sind. Es kommt aber nicht alleine auf das Kabel in der Wand an, ob es Kategorie x, y oder z erfüllt, sondern auf das ganze System. In jedem Fall wird 10 Gigabit auf RJ45 neuen Diskussionsstoff bieten, wo bislang ausschliesslich auf ungeschirmte Verbindungen aufgesetzt wurde. Denn gerade bei ungeschirmten Kabeln sind die grössten Probleme der 10 Gigabit Übertragung auf RJ45 zu erwarten. Pro Adernpaar (10 Gigabit nutzt wie 1 Gigabit alle 4 Adernpaare) werden 2,5 Gbit/s bei Frequenzen von 400 MHz übertragen. Die aktuelle Kategorie 6 Norm fordert aber nur 250 MHz. Sie sollten also vermehrt auch darauf achten für welche Frequenzen die eingesetzten Kabel zertifiziert und geeignet sind. Orientieren Sie sich daher eher an Klassen als an den Kategorien: Seite 5 / 6
6 Class D Class E Class Ea Class F Class Fa 100 MHz 250 MHz 500 MHz 600 MHz 1000 MHz Nach einer Marktuntersuchung der LAN Technologies sind 65% der weltweiten Installationen nach Class D ausgeführt. Gerade einmal 34% sind mit Class E oder besser im Ansatz oder mit Einschränkungen zur Reichweite 10Gbase- T tauglich. Aus praktischer Sicht ist die 10 Gigabit Technologie also zur Zeit eher für die Generation höherer Bandbreiten im Backbone geeignet. Als Konkurrent zur ATM OC-3c und OC- 12c Technologie sicher auch zukunftsfähiger, besser geeignet für den Massenmarkt und auch preiswerter. Einen ganz besonderen Einsatzzweck hat 10 Gigabit Ethernet für das DTX5000 KVM-System. Sobald Sie eine grössere Matrix aufbauen, benötigen Sie Bandbreite im Backbone. Verwenden Sie die neuen Black Box LBG6000er Serie Switche mit Layer III für die Multicast Unterstützung mit bis zu vier 10 Gigabit Uplinks, die Sie über den LBG9900 aggregieren. Black Box Deutschland GmbH Michael Wüst Produkt Manager LAN Seite 6 / 6
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