Netzwerker Gefangen zwischen Normenvorschrift und Kostendruck?

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1 Netzwerker Gefangen zwischen Normenvorschrift und Kostendruck? Chancen und Risiken bei der Anwendung der aktuellen Normen im IT-Umfeld

2 dvt Consulting AG Wilhelmstraße 14a Friedrichsdorf Tel.: / mail: von.thienen@dvt-ag.de Mitglied im GUK "Informationstechnische Verkabelung von Gebäudekomplexen Vorsitz im GAK "Infrastruktur von Rechenzentren" Mitglied im CENELEC TC 215 WG "Customer Premises Cabling" Mitglied im CENELEC TC 215 WG1 PT3 "Data Center"

3 Veränderung in der Wahrnehmung der Normen Mitte der 90iger ermöglichten die Normen erstmals den Aufbau einheitlicher und standardisierter Netzwerke. Bis zum Ende der 90iger wurden Normen und Standards in der Regel als Begründung zum Einsatz qualitativ höherwertiger Komponenten herangezogen. Seit ca. 4 bis 5 Jahren sollen mit Hilfe der Normen Planungs- Installations- sowie Invest -Kosten reduziert werden

4 Welche Normen können für die Planung, Installation oder die Abnahme eines passiven IT-Netzwerkes herangezogen werden? ANSI TIA/EIA 568B, ISO/IEC sowie CENELEC EN

5 Stand der aktuellen Normungslage Die Überarbeitung der ISO/IEC (11801) sowie der CENELEC EN in der 2. Auflage ist lange abgeschlossen. (am als EN :2002 ratifiziert) Neuerungen in der EN :2002 waren die Link- und Komponenten- Definitionen der Verkabelungsklassen bis 250 MHz (Klasse E) und bis 600 MHz (Klasse F) sowie die neu definierten optischen Klassen für Lichtwellenleiter

6 Neues in der aktuellen Norm In der zweiten Ausgabe der Norm verfolgt man nun den Grundsatz, Komponenten in entsprechenden Komponentenstandards (Normen) zu spezifizieren. Im Verkabelungsstandard sind somit lediglich die Anforderungen an die Übertragungsstrecken definiert und als Realisierungsbeispiel die entsprechenden Komponentenstandards aufgeführt

7 Normenreihe EN X Die Normenreihe DIN EN X Installation von Kommunikationsverkabelung ist für die Planung und Realisierung der Verkabelung anzuwenden. Teil 2 Installationsplanung und -praktiken in Gebäuden gibt sowohl dem Planer als auch dem Installateur Richtlinien zur Planung und Realisierung. Die Normenreihe EN X sollte künftig grundsätzlich bei der Vergabe von Planungs- und Installationsaufträgen als Grundlage herangezogen werden

8 EN Anforderungen an die Sicherheit einer IT-Anlage, Allgemeine Anforderungen für metallene Verkabelung und LWL-Verkabelung, Zusätzliche Installationspraktiken für metallene Verkabelung - EMV-Betrachtungen - Schirmung - Stromversorgung (Trennung von Stromkreisen) - Kabelbehältnisse - Erdung und Potentialausgleich

9 EN Trennung von Niederspannungskabeln und Datenkabeln Trennsteg Stromkabel Datenkabel a) IT-Schrank größer 20 m: Trennung erforderlich bis 15 m: keine Trennung erforderlich Anschluß b) IT-Schrank Anschluß bis 35 m: keine Trennung erforderlich

10 EN Trennung von Kabeln in Kabelführungssystemen nicht empfohlen Netzspannungsverkabelung Hilfsleitungen z.b. Brandmelder IT-Verkabelung empfindliche Stromkreise empfohlen Netzspannungsverkabelung Hilfsleitungen Richtig IT-Verkabelung empfindliche Stromkreise Metallene Kabelträger

11 EN EMV-Eigenschaften und Unterbrechungsfreiheit metallener Pritschen keine EMV-Eigenschaften inakzeptabel geeignet nicht empfohlen bevorzugt Beste Lösung

12 EN Unterbrechung metallener Abschnitte A B C schlecht gut besser

13 EN Doppelboden Doppelboden gefederte Klammer Ständer 10 mm²

14 EN Beispiel für Potentialausgleichsanlagen PE IBN PE MESH-BN MESH-BN MESH-BN Stamm lokale MESH (SRPP) Baum IBN Lokale MESH-IBN (SRPP) Stern (IBN) CBN

15 EN Anforderungen an die Potentialausgleichsanlagen, Zitat: Innerhalb einer informationstechnischen Anlage, muss die BN vermascht sein (MESH-BN). Zitat: Die vermaschte Potentialausgleichsanlage muss Baugruppen, Schränke, Gestellreihen, Kabelpritschen, Kabelkanäle, Kabelwannen, Verteilerrahmen, Kabelschirme und falls erforderlich, eine Potentialausgleichsmatte miteinander verbinden, um die geforderte niedrige Impedanz der BN sicherzustellen

16 Normen im Bereich der EN EN X Kabelnormen EN Potentialausgleich und Erdung in Gebäuden mit Einrichtungen der Informationstechnik EN Optionaler Steckverbinder Kategorie 7 (TERA-Stecker) EN X Normen für Steckverbinder (RJ-45, GG-45) CENELEC EN :2002 Anwendungsneutrale Kommunikations- Kabelanlagen EN X Installation von Kommunikationsverkabelung EN Prüfen von installierter Kommunikationsverkabelung

17 Normen für die Planung / Installation und Betrieb IT Gebäude Planungsphase Infrastruktur Entwurfsphase EN EN EN EN Planungsphase Realisierungsphase EN EN EN EN EN Betriebsphase EN EN

18 Splitting EN :2002 (General) EN GUK pren General Requirements pren Office Premises pren Industrial Premises pren Homes pren Data Centre GAK GAK GAK

19 Splitting EN :2002 (General) pren General Requirements In der -1 werden alle Grundlegenden Informationen zusammengefasst. Neben der allgemeinen Struktur handelt es sich dabei um die Linkdefinitionen der Kupferund LWL-Systeme. pren Office Premises In der -2 werden die Strukturen der Tertiärverkabelung festgeschrieben. Es erfolgt eine stärke Wichtung des Consolidation Points (CP)

20 Splitting EN :2002 (General) pren Industrial Premises In der -3 werden die besonderen Anforderungen an die passive Infrastrukur aus dem Industrieumfeld beschrieben. (IP- Schutzgrade, Resistents gegen mineralische Öle, Fette, Kühlschmiermittel usw.) pren Homes In der -4 werden die Strukturen und Anforderungen aus dem Home-Umfeld festgeschrieben. (Beispiel: symmetrisches Kupferkabel bis 800 MHz spezifiziert)

21 Splitting EN :2002 (General) pren Data Centre In der -5 werden die besonderen Rahmenbedingungen und Anforderungen an die an die passive Infrastrukur aus dem RZ-Umfeld beschrieben. Weiterhin werden Vorgaben an die Channel-Performance der Kupfer- und LWL-Links festgeschrieben. Die Anzahl der Steckzyklen sowie die maximale Packungsdichte wird ebenfalls festgelegt. Direkter Einfluss aus der Normierung von IEEE 802.3an 10Gigabit Ethernet über symmetrische Kupferkabel (10GBase-T)

22 Warum 10 Gigabit Ethernet über Kupfer? Die Kosten müssen weiter und vor allem schnell sinken. Die Geräte, die 10GE nutzen können, sind marktreif. Die Kostensenkung bei Kupferlösungen war traditionell immer viel schneller als bei optischen Lösungen. Im RZ-Umfeld ist die Verlegung von Glasfasern extrem unattraktiv. Ethernet Kupferlösungen sind abwärtskompatibel. Besonders bei Server-Farmen mit vielen Servern ist es wichtig, eine bestehende Infrastruktur nutzen zu können

23 10 Gigabit Ethernet über Kupfer Zeitplan (Stand September 2005): Draft 1.2 Draft 2.0 (letzte technischen Draft 1.0 Ergänzungen) Draft 3.0 (letzte technische Änderungen) Standard heute Draft 1.3 Draft

24 10 Gigabit Ethernet über Kupfer 10 GBASE-T bisher erreichte Ziele: Verwendung einer PAM-16-Kodierung, Maximale Spannung (peak-to-peak) bei 2,0V Eine PSD-Mask, (Power Spectrum Density) sichert ein akzeptables TX-Signalprofil Die Verwendung von Channel Diagnose Systemen (TDR, (chip-to-chip)), die den Physical Layer testen, wurde aktuell wieder verworfen. Das System sollte folgende Parameter Abfragen (NEXT/PSNEXT, FEXT/PSFEXT, IL sowie ANEXT)

25 Grundlagen 10 GBASE-T PAM-16 Kodierung Durch die PAM-16 Kodierung ergibt sich im Idealfall eine Schwerpunktfrequenz von 156,25 MHz auf jedem Kabelpaar

26 Grundlagen 10 GBASE-T 10 GBASE-T (PAM-16 / 128-DSQ Kodierung): 128-DSQ Kodierung (DOUBLE-SQUARE, 128 bit in einer 8x8x2 bit Orientierung) Symbol Rate beträgt 800 MSymbols/sec Nyquist-Frequenz (Abtasttheorem) beträgt ca. 400 MHz Effiziente Abbildung in einem 8 bit System sehr robuster 2048,1723 LDPC Code

27 Grundlagen 10 GBASE-T 10 GBASE-T (Entscheidungsschwellen und Potentialbereiche): 10 BASE-T 100 BASE-T 1 GBASE-T 10 GBASE-T Potentialbereich Entscheidungsschwelle

28 Grundlagen 10 GBASE-T 10 GBASE-T Liaison mit ISO/IEC: ISO/IEC fordert als Minimum ein neues Class E-System (bis 500 MHz!!!). ISO/IEC fordert die Einhaltung aller EMV-Parameter. ISO/IEC fordert die Einhaltung der Parameter NEXT, RL, ELFEXT sowie die zugehörigen Power-Sum-Werte fordert ein Class E-System bis 500 MHz fordert eine Anleitung zur sicheren Alien NEXT Unterdrückung

29 Grundlagen 10 GBASE-T 10 GBASE-T Liaison mit ISO/IEC: Notwendige Anpassungen der Übertragungsparameter für 10 GBASE-T: NEXT: Bisherigen Werte für Class E sollen bis 330 MHz extrapoliert werden. Dann neue Berechnung etwas abgeschwächt bis 500 MHz (31-50log(f/330 bis 500)). PSNEXT: Bisherigen Werte für Class E sollen bis 330 MHz extrapoliert werden. Dann neue Berechnung etwas abgeschwächt bis 500 MHz (28-42log(f/330 bis 500))

30 Grundlagen 10 GBASE-T 10 GBASE-T Problematik Verhältnis NEXT zu PSNEXT: NEXT / PSNEXT in db 1 db 3 db Achtung: Grenzwerte für PSNEXT werden nicht erreicht, wenn beim NEXT die Paare 3/6, 4/5 schlecht sind! Frequenz in MHZ

31 Grundlagen 10 GBASE-T 10 GBASE-T Liaison mit ISO/IEC: Notwendige Anpassungen der Übertragungsparameter für 10 GBASE-T: Insertion Loss: bis 250 MHz wie bisher, von 250 bis 500 MHz leicht abgeschwächt (-3dB). ELFEXT/PSELFEXT: Bisherigen Werte für Class E sollen bis 500 MHz extrapoliert werden. Return Loss: Bisherigen Werte für Class E sollen bis 500 MHz extrapoliert werden inklusive eines 6dB Platows

32 Grundlagen 10 GBASE-T 10 GBASE-T Vorgaben NEXT für Stecksysteme bis 500 MHz nach ISO/IEC, TIA/EIA und IEEE NEXT in db ISO/IEC TIA/EIA IEEE Frequenz in MHZ

33 Neue Ziele der Standardisierung Ein Ziel der Standardisierung ist es, über die gesamte Dateninfrastruktur eines Konzerns eine einheitliche und genormte Struktur zu legen. Durch die Standardisierung der relevanten Planungs- Installations- sowie Abnahmeprozeduren können erhebliche Kosten in der Realisierung und im Betrieb gespart werden

34 Neue Ziele der Standardisierung Durch eine Vereinheitlichung und Standardisierung wird eine geringere Erstinvestition (Einkaufserfolg durch gebündelte und klar definierte Komponenten), eine schnellere Inbetriebnahme durch bekannte Produkte und Verfahren, sowie geringere Betriebskosten durch einheitliche Produkte und Lagervorhaltung erreicht

35 Normen und Standards aus Sicht der IT-Manager Wie viel spare ich damit? Kosten Erstellung Kosten Betrieb Kosten Reparatur Kosten Erweiterungen Zuverlässigkeit Behindern mich Standards? Bekomme ich Ärger?

36 Normen und Standards aus Sicht der Einkäufer Viele Hersteller = viele Bezugsquellen Hohe Quantität = niedrige Preise Ausschreibungen vereinfachen Ausschreibungstexte minimieren vergleichbare Angebote schaffen

37 Fazit Die Planung und der Aufbau eines normkonformen Netzwerkes auf Basis der EN ist deutlich komplexer geworden. Gründe dafür sind: Der verfolgte Ansatz, Komponenten in entsprechenden Komponentenstandards (Normen) zu spezifizieren. Es sind lediglich die Anforderungen an die Übertragungsstrecken definiert

38 Fazit Ein Unternehmen muß im Vorfeld einer Ausschreibung bzw. der Installation die Einzelkomponenten selbst, die Art der Installation und deren Prüfung und Abnahme genau definieren. Ein Verweis in der Ausschreibung auf die EN reicht nicht mehr aus! Im Gegenteil, ein unqualifizierter Verweis auf diese Norm birgt erhebliche Risiken für den Auftraggeber!

39 Fazit Die Richtige Anwendung der Normen und Standards hilft die Kosten bei der Planung, Installation, Abnahme und im späteren Betrieb zu senken

40 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!