Auswahlkriterien zukunftssicherer Produkte für intelligente Dienste

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1 P R Ä S E N T I E R T Auswahlkriterien zukunftssicherer Produkte für intelligente Dienste

2 Ein Beitrag von H.-Jürgen Kiery Dipl.-Ing (FH) Nachrichtentechnik Product Manager DataVoice Telegärtner Karl Gärtner GmbH Berufener Mitarbeiter im GUK Mitarbeit in den Arbeitskreisen: AK , AK Leiter des Arbeitskreises: AK Fachbuchautor: IT-Verkabelungssysteme / Fossil-Verlag Tech Forum Verkabelung Netze Infrastruktur 2

3 Einführung: ZUSAMMENWACHSEN VON WELTEN THESE: NETZWERKSTRUKTUREN WERDEN KÜNFTIG VON ANWENDUNGEN VORGEGEBEN 3

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5 Einführung: Anforderungstrends (Beispiele) im Heimbereich: Sicherheit, Energieverbrauch,.. Kommunikation.. Stichworte: Smart Home, Smart Grid 5

6 Einführung: Anforderungstrends (Beispiele) im Industriebereich: kürzere Produktionsprozesse, Energieverbrauch, Produktionskosten, Logistik Stichwort: Industrie 4.0 6

7 Einführung: Anforderungstrends (Beispiele) im Automobilbereich: Energieverbrauch, Assistenzsysteme, Kommunikation, Mobilität Stichwort: Smart Car (?) 7

8 Einführung: Zusammenfassung [Quelle: Schürmann, H: Revolution im Mobilfunk. VDE-Dialog 01/2015, Seite 13-17, ITG/VDE-Verlag] Stichwort: Internet of Things Neu: Internet of EveryThing dieses ist bereits im Prozess 8

9 Einführung: Stand der Verteilung 9

10 Hauptteil: Entwicklungen a) in der Energiewirtschaft Quelle:Joop, K.: Schutz vor Angriffen. VDE-Dialog 1/2015, Seiten 24-26, ITG/VDE-Verlag 10

11 Hauptteil: Entwicklungen a) in der Telekommunikation (5G) Folgerungen: Intelligente Antennen Quelle: Schürmann, H: Revolution im Mobilfunk. VDE-Dialog 01/2015, Seite 13-17, ITG/VDE-Verlag Eckdaten: Datenrate: 100xLTE = 10Gbit/s Latenzzeit: < 1 ms Energie/bit: 1/1000 Quasi-Echtzeit Bis 2020 verfügbar MultiClouds Neue Chips und Netzwerkarchitekturen Actions: Samsung: Testnetz mit 1Gbit/s - 28GHz Ericson und NTT: 10Gbit/s TU Chemnitz: 5G-Demonetz mit 5Gbit/s ITU-Standards 11

12 Hauptteil: Entwicklungen a) in der Netzwerktechnik Begrifflichkeiten: ATM: Asynchronous Transfer Mode Cat: Category LAN: Local Area Network PoE: Power over Ethernet SAN: Storage Area Network VLAN: Virtual Area Network WAN: Wide Area Network AIM: Automated??? Infrastructure Management KPI: Key??? Performance Indicator NFV: Network??? Function Virtualization SDN: Software??? Defined Network 12

13 Hauptteil: Entwicklungen a) in der Netzwerktechnik Notwendigkeiten: Veränderte Anwendungen, Bandbreitenschwankungen 10:1 Merkmale: Trennung Hardware u. Netzwerkfunktion Trennung Kontroll- u. Datenebene SDN-Controller übernimmt Datenpriorisierung und Zieladressenorganisation Säulen: - Open Daylight Consortium u.a. mit 150 Entwicklern von Cisco - ONF ( > 100 Unternehmen, wie BT, DT, Telefonica, Vericon u.a. Quelle:Rathert, T: Flexibles Netzwerk. PC-Magazin 11/2014, Seite WEKA Media Publishing, Haar 13

14 Hauptteil: Entwicklungen a) in der Netzwerktechnik + Vorteile: Unabhängigkeit von Prozessoren und Betriebssystemen zentrale Steuerung von unterschiedlichen Netzwerksystemen QoS von VLANs in Tabellen eintragen kein Mappen auf physikalische Ports - Nachteile: Bislang keine Firewall-Funktion keine Analyse von Datenpaketen mittels Security-Software Marktprognosen: - Infonetics (am. Marktforschung) Umsatz 3,1 Mrd. US$ bei SDN-Controllern in Lightspeed-Venture (Investor) Umsatz 24,4 Mrd. US$ (Hard-, Software, Support) in ACG (am. Marktforschung) Umsatz 15,6 Mrd. US$ bei SP eingesetzte SDN-Produkte in 2018 Quelle:Dr. Gladisch, A.: Konvergente Lösungen. VDE-Dialog 01/2015, Seite ITG/VDE-Verlag 14

15 Hauptteil: Entwicklungen a) in der Netzwerktechnik Resultierend ergeben sich zwei Aussagen: Prognose des Netzwerkausrüsters Cisco spricht von einem täglichen Bedarf von 7,7 Zeta-Byte in 2017, was eine Verdopplung des heutigen Bedarfes entspricht. Quelle:Hosbach, Wolf: Fast voll auf Speed, PC-Magazin 7/2014, Seiten 16,17, WEKA Media Publishing, Haar Zitat von Stuart Bailey Mitbegründer und CTO von Infobox: SDN wird sich in den nächsten Jahren etablieren. Dann gibt es keine physikalische Netzwerk-Hardware mehr, also Switches, Router oder Load-Balance-Systeme. Quelle:Rathert, T: Flexibles Netzwerk. PC-Magazin 11/2014, Seite WEKA Media Publishing, Haar 15

16 Hauptteil: Problemzonen in der Netzwerktechnik Sicherheit: Brand in einem RZ in Siegen am Ausfallzeit 4 Tage Listen im Internet (Beispiele, Auszüge) bundesweite Störungen immer wieder Netzausfall in PLZ lokale Störungen im Nordosten Deutschlands Netzausfall in Teilen Süddeutschlands Ausfall von zwei Netzknoten Haushalte zwei Tage ohne Internet und Telefon totaler Netzausfall in PLZ Netzausfall im Südwesten: Auch DSL-Kunden waren betroffen (Update) xxx kämpft im Südwesten mit Netzproblemen (Update) xxx: Störung bei Internet, Telefonie und Fernsehen (behoben) Störung: Anschlag auf xxx-glasfaser-kabel in Berlin (behoben) Störung bei xxx-netz in Flensburg nach Sturmtief Christian Darstellungen von Service Providern im Internet Quelle: sjh-itloesungen.de(2014/01 vom ) Fazit: Jeder und Jederzeit 16

17 Hauptteil: Problemzonen in der Netzwerktechnik Verfügbarkeit, Performance: Redundante Systeme [Quelle: EN :2013, Bild 14] Z 1 Z 2 Richtige Produktanalyse (Fokus auf die aussagefähigen Daten im Produktdatenblatt) P hin P rück Stoßstelle RL/dB = 20 * log ( Z 1 Z Z 2 Z 2 ) Systemorientierte Betrachtung (Umgebung, Plausibilität mit aktiven Komponenten) 17

18 Hauptteil: Problemzonen in der Netzwerktechnik Verantwortlichkeit(en) : Zitat/Ausschnitte aus Antrittsrede unseres 11. Bundespräsidenten: Vertrauen in sich selbst setzen. nur ein Mensch mit Selbstvertrauen kann Fortschritte machen und Erfolg haben. Dies gilt für Menschen wie für ein Land. Quelle: Empfehlung: Verantwortung und Kontrolle behalten und nicht alibimäßig abschieben. Tech Forum Verkabelung Netze Infrastruktur 18

19 Hauptteil: Aktuelles aus den Standards (auszugsweise) - Überarbeitung ISO/IEC Anpassungen optische Klassen (EN x) - Vervollständigung Normenreihe EN x - 40GBase-T (VDE-AR E ) - Definition, Meßtechnik zu End-To-End-Link - Meßbuchse zu Patchkabel - ISO/IEC (AIM Anforderungen, Datenaustausch) - EN Amd.2: (Anhang F: AIM) - DIN ISO (AIM) - DIN ISO (LWL-Meßtechnik) 19

20 Hauptteil: 40GBase-T Ansatz: Kopplung von aktiven Netzwerkkomponenten: Reichweite limitiert herstellerspezifisch Preislevel bei optischen Alternativen Action: Schnittstellendefinition bei IEEE (802.3bq) Umsetzung in Kanalanforderungen (Cat.8) Definition von Komponentenanforderungen (Kabel, Connectoren) 20

21 Hauptteil: 40GBase-T Unikum: Cat.8 Cat.8.1 Cat

22 Hauptteil: 40GBase-T Gemeinsamkeiten: Struktur, Zeitpläne, Kabelspezifikation Quelle: Andy Jiminez, IEEE 802.3bq-TaskForce, San Diego, July 2014 Installationskabel: IEC up to 2GHz zu erwarten ab Mitte

23 Hauptteil: 40GBase-T Argumentationen: z.b. Rückwärtskompatibilität Zitat aus DIN EN : / Kapitel (Verbindungstechnik elektrische Eigenschaften) ISO/IEC Channel Class II Cat. 3 Cat. 5 Cat. 6 Cat. 6 A Cat. 7 Cat. 7 A Cat. 8.2 Cat. 3 Cat. 3 Cat. 3 Cat. 3 Cat. 3 Cat. 3 Cat. 3 Cat. 3 Cat. 5 Cat. 3 Cat. 5 Cat. 5 Cat. 5 Cat. 5 Cat. 5 Cat. 5 Cat. 6 Cat. 3 Cat. 5 Cat. 6 Cat. 6 Cat. 6 Cat. 6 Cat. 6 Cat. 6 A Cat. 3 Cat. 5 Cat. 6 Cat. 6 A Cat. 6 A Cat. 6 A Cat. 6 A Cat. 7 Cat. 3 Cat. 5 Cat. 6 Cat. 6 A Cat. 7 Cat. 7 Cat. 7 Cat. 7 A Cat. 3 Cat. 5 Cat. 6 Cat. 6 A Cat. 7 Cat. 7 A Cat. 7 A Cat. 8.2 Cat. 3 Cat. 5 Cat. 6 Cat. 6 A Cat. 7 Cat. 7 A Cat. 8 Freie und feste Steckverbinder (Steckverbinder und Buchsen), die miteinander steckkompatibel sind, müssen rückwärtskompatibel zu denjenigen einer anderen Kategorie sein. Rückwärtskompatibilität bedeutet,.., dass gesteckte Verbindungen alle Anforderungen der niedrigen Kategorie erfüllen müssen. Frequenzen /MHz Komponente Klass e Anwendung 2000 (1600) Kategorie 8 (8.1) G 40GBase-T 1000 Kategorie 7 A F A f.f.s. 600 Kategorie 7 F (FC-100-DF-EL-S) 500 Kategorie 6 A E A 10GBase-T 250 Kategorie 6 E 1GBase-T 100 Kategorie 5 D 10/100Base-T 23

24 Hauptteil: 40GBase-T Unterschiede: Connectoren für Cat.8.1 für Cat.8.2 ISO/IEC ISO/IEC

25 Hauptteil: 40GBase-T Überlegung: Kanalmodell für Ansatz C C Aktive Netzwerkkomponente Aktive Netzwerkkomponente Kanalmodell am Beispiel Trunkkabel oder End-To-End-Link Was beeinflusst die Übertragungsqualität zwischen aktiven Netzwerkkomponenten bei 40Gbit/s? Wie hoch ist die Wahrscheinlichkeit bei aktiven Netzwerkkomponenten auf ein anderes Interface als ISO/IEC zu treffen? 25

26 Hauptteil: 40GBase-T Dazugehörige Lösungsansätze: Verbesserte Steckerkompensierungen mit Multilayer-Technologie Meßadapter: bisheriger Salza-Meßadapter nicht geeignet Materialabhängig (Al, CuZn, Ag) Optimieren auf RL Meßplatz: 8 Tor-Meßplatz erlaubt komplettes füllen der S8P- Matrix. Andere Meßplätze beinhalten Unsicherheiten durch Toleranzen beim Umstecken und nicht vollständigen mathematischen Modellen. Messung nur balunfrei sinnvoll Alle Common Mode-Anteile müssen berücksichtigt werden. Beträge und Phasen sind entscheidend. 26

27 Hauptteil: 40GBase-T Lösung: Quelle: Telegärtner-Meßlabor, MFP8 mod. 3GHz, Komponentenmessung 40Gbit/s- Kopplung von aktiven Netzwerkkomponenten ist möglich: schon jetzt mit geeigneten Installationskabeln gem. (ISO/IEC ) 27

28 Hauptteil: 40GBase-T Mögliche alternative Lösung: C C C C Aktive Netzwerkkomponente Aktive Netzwerkkomponente Kanalmodell 40Gbit/s- Kopplung von aktiven Netzwerkkomponenten mit Patchmöglichkeit wäre möglich: schon jetzt mit geeigneten Installationskabeln gem. (ISO/IEC ) 28

29 Hauptteil: zur Problemlösung Kontrolle dazu ist jederzeit und von überall die Kenntnis über den IST - Zustand notwendig dazu ist in die Dokumentation zu schauen 29

30 Hauptteil: zur Problemlösung Kontrolle ihre Dokumentation: Ihr Einfluss: Meldungen erhalten und Handlungen beauftragen (terminieren) dabei: Betriebskosten reduzieren, Sicherheit erhöhen und sich wohlfühlen 30

31 Hauptteil: zur Problemlösung Kontrolle Empfehlungen folgen: EN A Kapitel Anforderung für die Verwaltung Komplexität feststellen Komplexität = a) erweitert b) mit mehr als einem Standort schon bei 1-3 AIM gem. ISO/IEC ISO/IEC Amd.1 E DIN EN A2 Anhang F Muss!! Anforderung: EN Empfehlungen einfach umsetzen (auch bei Beständen): 31

32 Hauptteil: Umsetzungen in Auswahlkriterien (ohne Anspruch auf Vollständigkeit) - Fordern Sie (meßbare Größen/Werte) - Achten Sie auf vorhandene u. geplante Applikationen (ggf. referenzieren) - Fordern Sie AIM-Fähigkeit (idealerweise nachrüstbar) - Verkabelungskomponenten nach Produktnormen spezifizieren - Angebotene Produkte auf verwendete Materialien überprüfen - Fordern Sie Connectoren, die für starre und flexible Adern geeignet sind - Wiederholbarkeit des Anschlusses fordern - Akzeptieren Sie nicht die Verwendung von Spezialwerkzeug - Spezifizieren Sie max. Anzahl von Teilen in Verpackung - Fordern Sie eine fachgerechte Potentialanschlussmöglichkeit an Modulen - Fragen Sie nach eigenem Qualitätsaudit beim Hersteller 32

33 Hauptteil: Umsetzungen in Entscheidungen Vertrauen haben: Vertrauen genießen: Ergebnis eines Auswahlverfahrens nach Qualitäts-, Vertrauensgesichtspunkten und Zukunftssicherheit: MFP8 meets ISS 33

34 Fazit: - Prozess zur Bandbreitenerhöhung läuft - Sie sind Bestandteil und Teilnehmer/in in der Fortentwicklung - Sie tragen Verantwortung Fordern Sie ihre Qualität - Die Entscheidung für Qualität von physikalischen Verkabelungskomponenten ist Teil vom Großen! - Rechtfertigen Sie das Vertrauen ihres Arbeit- /Auftraggebers mit ihren Entscheidungen und Handlungen - Haben Sie Vertrauen zum Hersteller ihrer Wahl, (mit geeignetem eigenen HF-Meßequipment, -Personal) 34

35 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit Jürgen Kiery Product Line Manager DataVoice Telegärtner Karl Gärtner GmbH Lerchenstraße Steinenbronn Tel.: +49 (0) Fax: +49 (0) Mobil: +49 (0) web: 35