Praxisorientierter Einsatz von Multi-Steckverbinder- Systemen im RZ

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1 P R Ä S E N T I E R T Praxisorientierter Einsatz von Multi-Steckverbinder- Systemen im RZ Ein Beitrag von The Luan Vu System Application Engineer TE Connectivity Tech Forum "Verkabelung Netze Infrastruktur" 2 1

2 Agenda Trends und wichtige Faktoren im Rechenzentrum Standards für Hochgeschwindigkeitsschnittstellen 40G bzw. 100G LWL Multi-Steckverbindersystem MPO/MTP Kupfer Multi-Steckverbindersystem MRJ21 Anwendungsbeispiele Virtual ToR SAM Tech Forum "Verkabelung Netze Infrastruktur" 3 Trends und wichtige Faktoren im RZ DCD 31% Gartner 50% Verfügbarkeit Gartner 37% Kundenanforderung Gartner 36% DCD 52% Effizienz Server Virtualisierung Bewegung in die Cloud Agilität Modulare RZ DCD 11% Tech Forum "Verkabelung Netze Infrastruktur" 4 2

3 40/100 Gb/s Server Annahme 30 X86 Server Prognose von Ethernet Connection Type IEEE HSSG April 2007 Interim Meeting x86 (Millionen) Server Einheiten schnellere Server bessere Verkabelungssysteme FE GbE 10GbE 40GbE 100GbE 10 Jahre Übergang auf 1G Ethernet 6 Jahre auf 10GBE 5 years for 40GBE Tech Forum "Verkabelung Netze Infrastruktur" 5 Standard für Hochgeschwindigkeitsschnittstellen (nbase-x) 1G 10G 40G 100G Single Mode Fiber Multi Mode Fiber LX ER 40 km LR 10 km LX4 300m 40G LR4 Parallel SMF 40G FR Serial SMF 100G ER4 100G LR4 Parallel SMF SX SR 300m 40G SR4 100G SR10 LRM 220m Parallel MMF Parallel MMF T 100m Copper T CX4 15m 40G CR4 100G CR10 CX1 7m Twin Ax Twin Ax Tech Forum "Verkabelung Netze Infrastruktur" 6 3

4 Nomenklatur von Hochgeschwindigkeitsschnittstellen Am Beispiel: 100GBASE-SR10 Tech Forum "Verkabelung Netze Infrastruktur" 7 RZ Verkabelungsstandards ISO / IEC TIA-942 Copper Cabling Copper Channel Lengths Category 6 A (Minimum), 7, 7 A Category 3, 5e, 6 6 A (recommended), 75Ω Coaxial Cable 15 to 100 m Up to 100 m (Twisted Pair) Up to 395 m (Coaxial) Fibre Cabling OS1, OM3 (minimum) OS1, OM1, OM2, OM3 (recommended) Fibre Channel Lengths Fibre Connector Type Up to 2000 m LC APC (Single Mode), LC, MPO Up to 300m Not Specified Tiers Not Specified 1, 2, 3, 4 In der ISO / IEC steht, dass Für die Verbindung von mehr als zwei opt. Fasern (am Geräteanschluss) eine MPO Schnittstelle genutzt werden sollte Tech Forum "Verkabelung Netze Infrastruktur" 8 4

5 Welche Steckverbinder unterstützen die Short Reach Applikationen im RZ? 1 x 10Gb/s SC Duplex 1 x 10Gb/s SC Duplex 1 x 10Gb/s LC Duplex 1 x 10Gb/s LC Duplex 4 x 10Gb/s MPO/MTP 10 x 10Gb/s MPO/MTP 4 x 10Gb/s 10 x 10Gb/s MPO/MTP XENPAK X2 XFP SFP + QSFP + CXP CFP (1 st. Generation) RJ45 Twisted Cu Pair Direktanschluss mit Twin Ax Cu bis 15m 10Gb/s 40Gb/s 100Gb/s 40 / 100Gb/s ~ 2001 Heute Tech Forum "Verkabelung Netze Infrastruktur" 9 Dämpfungsbudget bei 40G & 100G IEEE 802.3ba (40GBASE-SR4 and 100GBASE-SR10) Standard sagt aus, dass: Ein OM3 Channel kann 100m lang und die Channel-Dämpfung bis zu 1.9dB sein, wobei nur 1.5dB aus Steckverbindung und Splice bestehen darf. Ein OM4 Channel kann 150m lang and die Channel-Dämpfung bis 1.5dB sein, wobei nur 1.0dB aus Steckverbinder und Splice bestehen darf. Stellen Sie sicher, dass Ihre Steckverbinder und Aktivkomponenten genügend Sicherheitsmargen bieten. Tech Forum "Verkabelung Netze Infrastruktur" 10 5

6 Max. Dämpfung bei Übertragung von Ethernet im Bereich 850nm Während die Datenrate immer größer wird, verringert sich das Dämpfungsbudget Tech Forum "Verkabelung Netze Infrastruktur" 11 Multi-Steckverbindersystem MPO/MTP Die auf dem Markt typischen MPO Systeme, haben in der Regel die folgenden optischen Eigenschaften: Kassette: Einfügedämpfung max. (Kassette) Rückflussdämpfung min. (MPO) Rückflussdämpfung min. (LC) Standard OM 3 Kabel = 3 db/km Installierte Länge im Rechenzentrum: 100m 1dB 20dB 20dB Berechnung: (2x1dB)+0,3 db=2,3db Marge 10Gb/s =0,3 db Gewöhnliche Standard MPO Systeme erfüllen die Anforderungen für 10 Gigabit Ethernet SR mit nur 2 Kassetten. Tech Forum "Verkabelung Netze Infrastruktur" 12 6

7 Multi-Steckverbindersystem MPO/MTP Typischen Werte für optimierte MPO Systeme, haben in der Regel die folgenden optischen Eigenschaften: Kassette: Einfügedämpfung max. (Kassette) Rückflussdämpfung min. (MPO) Rückflussdämpfung min. (LC) Standard OM 3 Kabel = 3 db/km Installierte Länge im Rechenzentrum: 100m 0,35dB 28dB 35dB Berechnung: (2x0,35dB)+0,3 db=1db Marge 10Gb/s =1,6 db Tech Forum "Verkabelung Netze Infrastruktur" 13 Optimierte MPO/MTP Systeme Distributor in accordance with ISO/IEC Network access cabling system Main distribution cabling system Zone distribution cabling system Equipment cabling Das Optimierte MPO/MTP System hat signifikant verbesserte Werte bei der Rückflussdämpfung, was in einer Erhöhung der Verbindung resultiert. Bietet die Möglichkeit zum Upgrade auf 40 Gb/s und 100 Gb/S Ethernet Tech Forum "Verkabelung Netze Infrastruktur" 14 7

8 Multi-Steckverbindersystem MPO/MTP Extrem schwierig, die Stirnfläche geometrisch perfekt herzustellen, besonders bei 24 fasrigen Steckverbinder. Gute Fertigung führt zu geringer Dämpfung und Reflektion All diese Faktoren haben Einfluss auf die Agilität des Netzwerkdesigns... Tech Forum "Verkabelung Netze Infrastruktur" 15 Realisierung von 40GBASE-SR4 mit MPO/MTP Steckverbinder 12 fasriger MPO Steckverbinder nutzt 4 parallele Channels 4xTX 4xRX und 4 ungenutzte Fasern Keine 1 fasrige Lösung Tech Forum "Verkabelung Netze Infrastruktur" 16 8

9 Realisierung von 100GBASE-SR100 mit MPO/MTP Steckverbinder 12- oder 24-fasriger MPO Steckverbinder nutzt 10 parallele Channels Keine 1-fasrige Lösung 3 Wire map Optionen Tech Forum "Verkabelung Netze Infrastruktur" 17 Realisierung von 100GBASE-SR10 mit MPO/MTP Steckverbinder 3 Optionen für 100GBASE-SR10 1x MPO mit 24 Fasern (bevorzugt) 2x MPO mit 12 Fasern oben und unten MPO Stirnseite 2x MPO mit 12 Fasern nebeneinander Alle Optionen nutzen die 10 inneren Fasern Tech Forum "Verkabelung Netze Infrastruktur" 18 9

10 Verkabelungsbeispiel Fiber Optic Cabling (Channel) Active Patch Cord Connection Link Connection Active Patch Cord Komponenten im gesamten Channel nach IEEE802.3ba Modell Zusätzl. Komponenten zum IEEE802.3ba Modell Tech Forum "Verkabelung Netze Infrastruktur" 19 Polarität von MPO/MTP Systemen Bei Glasfaser ist eine Vollduplex- Technologie wie bei Kupfer nicht möglich..in anderen Worten, der Sender muss immer mit dem Empfänger verbunden sein, sonst passiert nichts! In einer traditionellen LAN/Backbone Umgebung können wir die Polarität einfach verändern, in dem die Patchkabeln gekreuzt werden. Die hochfasrigen Verbindungssysteme bieten eine Vielzahl von Kreuzungsmöglichkeiten und somit viele Wege die Kreuzung falsch zu machen!! Die TIA beschreibt 3 unterschiedliche Polaritäten. Typ A / Typ B / Typ C Tech Forum "Verkabelung Netze Infrastruktur" 20 10

11 Polarität von MPO/MTP System Typ A Tech Forum "Verkabelung Netze Infrastruktur" 21 Polarität von MPO/MTP System Typ A Zwei unterschiedliche Patchkabel notwendig 1 gekreuzt, 1 ungekreuzt Tech Forum "Verkabelung Netze Infrastruktur" 22 11

12 Polarität von MPO/MTP System Typ B Tech Forum "Verkabelung Netze Infrastruktur" 23 Polarität MPO/MTP System Typ B Beibehaltung der Polarität durch 2 unterschiedliche Module Kreuzung im Trunkkabel, beide Patchkabel sind ungekreuzt Tech Forum "Verkabelung Netze Infrastruktur" 24 12

13 Polarität von MPO/MTP System Typ C Tech Forum "Verkabelung Netze Infrastruktur" 25 Polarität von MPO/MTP System Typ C Paarweise Kreuzung der Fasern im Trunkkabel Beide Patchkabel sind ungekreuzt Tech Forum "Verkabelung Netze Infrastruktur" 26 13

14 MPO/MTP als Multi-Steckverbindersystem im Glasfaserbereich MRJ21 als Multi-Steckverbindersystem im Kupferbereich Werkseitig vorkonfektionierte Kupfer Lösung Garantierte Übertragungsleistung Plug and Play schnelle Installation = schnelle Wartung Bietet 6 Links pro Schnittstelle: 30% Reduzierung des Kabeldurchmessers (im Vergleich zu 6 Standard STP Kabel) 20% Gewichtsreduktion (im Vergleich zu 6 Standard STP Kabel) Höhere Portdichte (effektivere Nutzung der RZ-Fläche) Bei vielen Aktivgeräteherstellern bereits eingesetzt wie z.b. bei Extreme, Brocade (#1 Storage solution) Tech Forum "Verkabelung Netze Infrastruktur" 28 14

15 Anwendungsbeispiele Ein Rechenzentrum ist derzeit in 3 Funktionsbereiche aufgeteilt. EDGE CORE AGGREGATION ACCESS Server Racks Tech Forum "Verkabelung Netze Infrastruktur" 29 Anwendungsbeispiele Als Alternative wird von der Netzwerkindustrie die Virtual Top of Rack (V-ToR) Lösung vorgeschlagen, dabei wird das MRJ21 System als Passivpanel in jedem Serverschrank als ToR Lösung genutzt. EDGE CORE AGGREGATION ACCESS Server Racks MRJ21 Panels MRJ21 Kabel Tech Forum "Verkabelung Netze Infrastruktur" 30 15

16 Virtual Top of Rack (V-ToR) Lösung mit MRJ21 System EDGE CORE AGGREGATION Tech Forum "Verkabelung Netze Infrastruktur" 31 Virtual Top of Rack (V-ToR) Lösung mit MRJ21 System EDGE CORE AGGREGATION Tech Forum "Verkabelung Netze Infrastruktur" 32 16

17 Virtual Top of Rack (V-ToR) Lösung mit MRJ21 System Bietet folgende Vorteile: Einsparung von Energiekosten EDGE Keine zusätzlichen Switche in jedem Serverrack notwendig CORE Einfachheit Der Kabelführung und Kabelvolumen AGGREGATION Modularität für zukünftige Erweiterungen Garantierte Leistung Tech Forum "Verkabelung Netze Infrastruktur" 33 SAM Storage Area Management System Tech Forum "Verkabelung Netze Infrastruktur" 17

18 Brocade DCX und System Tech Forum "Verkabelung Netze Infrastruktur" Brocade DCX und System Blade Switch oder SAN Switch Server rack Tech Forum "Verkabelung Netze Infrastruktur" 18

19 Kontakt TE Connectivity Network Solutions/Enterprise Networks The Luan Vu System Application Engineer Tel.: +49 (0) Tech Forum "Verkabelung Netze Infrastruktur" 37 Ende Vielen Dank für die Aufmerksamkeit Tech Forum "Verkabelung Netze Infrastruktur" 38 19