Revolution in der Cable Street

May 12, 2023

Die Verkabelung von Rechenzentren mit immer leistungsfähigeren Glasfasern ist eine herausfordernde und zeitaufwändige Aufgabe, aber einige Hersteller entwickeln jetzt Innovationen, um dies schneller und einfacher zu machen

Steve Cheng ist ein gesprächiger und engagierter Erfinder. Nachdem er eine Karriere in der Entwicklung von Hyperscale-Rechenzentren bei den größten Unternehmen der Welt hinter sich hat, hat er nun die Seite gewechselt, um bessere Tools und Technologien zu entwickeln, die Rechenzentrumsbauern dabei helfen sollen, Rechenzentren schneller, einfacher und kostengünstiger auszustatten. Und um Produkte schneller auf den Markt zu bringen, arbeitet er mit Sumitomo Electric Lightwave (SEL) zusammen, einem der größten Rechenzentrums-Infrastrukturunternehmen der Welt.

„Viele der Tools und Lösungen, die heute standardmäßig bei der Ausstattung der Verkabelungsinfrastruktur von Rechenzentren zum Einsatz kommen, werden seit Jahrzehnten eingesetzt. Sie kamen ursprünglich von oben – von Geräteherstellern, Transceiver-Herstellern und Schalterherstellern“, sagt Cheng , der Swick Designs im Jahr 2016 gründete. Während diese Tools ihre Arbeit geleistet haben, erfordern die Anforderungen des heutigen Rechenzentrumsbaus, ob Hyperscale, Enterprise oder Edge, gezieltere Tools, Anschlüsse und Technologien, um eine schnellere, zuverlässigere und kostengünstigere Glasfaser zu gewährleisten Rollouts.

Die erste der neuen Innovationen von Steve Chengs Swick Designs war der revolutionäre, selbstreinigende SWK-Stecker mit hoher Kapazität. Das selbstreinigende „Shield Shroud“ des Herstellers SEL reduziert Schmutz und Verunreinigungen um bis zu 98,99 Prozent, was bedeutet, dass vor der Verwendung keine Reinigung erforderlich ist, selbst wenn das Gerät schon längere Zeit gelagert wurde.

„Der Steckverbinder bringt viele sehr innovative Funktionen auf den Markt, einschließlich einer extremen Litzenkapazität für einen Glasfasersteckverbinder. Er verfügt über die höchste Menge und Dichte an Fasersträngen innerhalb einer einzelnen Steckverbindereinheit. Und er ist tatsächlich selbstreinigend und selbstschützend.“ Außerdem ist keine Reinigung des Steckerendes oder der Trennwand, in die die Steckverbinder eingreifen, mehr erforderlich; es erledigt das ganz von selbst und ist zudem selbstschützend“, sagt Cheng.

Aber das ist nicht alles. „Es gibt noch eine Reihe weiterer einzigartiger Merkmale, darunter die Vielseitigkeit des Steckverbinders. Es gibt ihn in allen Kapazitätsvarianten von 24 bis 192 Litzen in einem einzigen Steckverbinder, und wir arbeiten derzeit an 288 Litzen.“

„Es verfügt außerdem über eine Funktion namens ‚Quick Polarity Flip‘. Da es sich um eine runde Form handelt, kann die Polarität sehr schnell umgedreht werden, indem man einfach den Stecker umdreht und wieder einsteckt. Und es gibt Ausrichtungspfeile, die die Polarität anzeigen, falls vorhanden.“ „Straight-Through oder Flipped. Auch dies trägt dazu bei, die betriebliche Komplexität und die Anzahl der in Ihrer Infrastruktur erforderlichen Komponenten zu reduzieren“, sagt Cheng.

Darüber hinaus bietet er eine hohe Leistung bei der geringsten Verlustdämpfung aller auf dem Markt erhältlichen Mehrfaser-MTP-Stecker. „Es ist die höchste Glasfaserkapazität mit dem geringsten dB-Verlust“, fügt er hinzu. Dadurch werden die Kosten gesenkt und die Lösung mit den niedrigsten Kosten pro Verbindung in der Branche bereitgestellt.

Infolgedessen hat sich der von SEL hergestellte SWK-Stecker als Erfolg erwiesen, obwohl Covid genau zu dem Zeitpunkt eintraf, als Swick und SEL in Fahrt kamen.

Dies geschieht zu einer Zeit, in der die Anforderungen an Rechenzentren rasant steigen, nicht nur in Bezug auf die Rechenleistung, sondern auch in Bezug auf Routing und Switching zwischen Geräten im Rechenzentrum sowie den Datenanforderungen externer Benutzer. Während eine starke Nachfrage in jeder Branche willkommen ist, stellt sie die Rechenzentrumsbranche vor besondere Herausforderungen.

„Um es im Klartext auszudrücken: Ganze Rechenzentren dieser Hyperscale-Unternehmen werden jetzt für groß angelegtes Routing und Switching genutzt, nicht nur als Server- und Speicherlösungen. Aus diesem Grund muss die Interkonnektivität zwischen Geräten im gesamten Rechenzentrum gewährleistet sein.“ auf dem gleichen Leistungsniveau sein wie zwischen dem Rechenzentrum und seinen Endbenutzern. Dies gilt auch zwischen Einrichtungen auf demselben Campus und zwischen Rechenzentren.

„Grundsätzlich muss jedes einzelne Gerät im Rechenzentrum über eine verlustarme und leistungsstarke Verbindung zwischen anderen Geräten im Rechenzentrum verfügen. Früher hat man diese Geräte mit hoher Leistung und sehr geringem Verlust – also Switches – wahrscheinlich mit DW verbunden.“ /DM-Geräterouter in Ihrem POE-Raum (Point of Entry) und dann würden Sie es so ausrichten, dass diese POE-Räume zwischen den Gebäuden die beste Leistung erzielen“, sagt Cheng.

Als Reaktion darauf sind Rechenzentren der dritten Generation auf sogenannte Fabric-Architekturen umgestiegen. Dies stellt nicht nur eine noch größere Belastung für die Betreiber von Rechenzentren und die Mitarbeiter dar, die an der Einführung und Verwaltung der Infrastruktur beteiligt sind, sondern auch für die Technologie, auf die sie alle angewiesen sind, sagt Cheng. Im Klartext bedeutet dies, dass auch im Rechenzentrum viel mehr leistungsstarke optische Langstreckengeräte eingesetzt werden könnten.

„Vor etwa zehn Jahren wurden Online-Dienste durch Netzwerkarchitekturen der zweiten Generation unterstützt, bei denen es sich eher um Cluster-Switch-Konfigurationen handelte, bei denen Sie Server und zugehörige Speichersysteme im Rechenzentrum hatten und Ihre Netzwerk-Switches und Router innerhalb des Rechenzentrums platzierten „POE-Räume, die als Aggregat zur Unterstützung der gesamten Server- und Speicherkonnektivität innerhalb der Rechenzentren dienen“, sagt Cheng.

Die Konnektivität von der Etage des Rechenzentrums – den Servern und Speicherarrays – wäre nicht unbedingt auf Leistung optimiert: Sie erfolgt zwischen diesen Geräten und zurück zum POE-Raum. „Es könnte Kupfer oder Glasfaser mit geringer Bandbreite sein … mit Konnektivität in einer Hub-and-Spoke-Konfiguration und Cluster-Switches, die aggregierte Geräte auf der Etage des Rechenzentrums zurück zu Routern in den POE-Räumen verbinden. Die Server und Geräte, die miteinander interagieren müssen.“ – selbst auf derselben Etage des Rechenzentrums – wäre auf den Cluster-Switch beschränkt, mit dem sie verbunden sind, wobei jegliche Gerätekonnektivität zwischen Clustern über die Cluster-Switches und Router stromaufwärts und dann wieder zurück zur Etage des Rechenzentrums erfolgen müsste.“

Die Anforderungen des modernen Internets, insbesondere die rasante Popularisierung der Cloud im letzten Jahrzehnt, haben diese Art von Architektur aufgrund der Bandbreitenbeschränkungen für die Kommunikation zwischen Geräten innerhalb und jetzt zwischen Etagen von Rechenzentren, die Cloud-Dienste normalerweise erfordern, ineffizient gemacht.

„Cluster reichten einfach nicht aus, um die Art von Cloud-Diensten zu unterstützen, die heute beliebt sind. Sie erfordern viel mehr CPU-Leistung, aber weniger Speicher. Und die Server und Speichersysteme müssen mit mehr Geräten innerhalb der Einrichtung und auch außerhalb zwischen Einrichtungen kommunizieren.“ Nur so können diese Cloud-Dienste funktionieren.

„Also wurden Rechenzentrumsarchitekturen der dritten Generation entwickelt. Architekturen der dritten Generation sind das, was man Fabric-Architekturen nennen würde. Die Cluster-Switches sind zu Fabric-Switches geworden und werden sowohl auf der Etage des Rechenzentrums als auch in den POE-Räumen platziert. Sie dienen als „ weave‘ ermöglicht eine Konnektivität zwischen allen Servern und Speichersystemen ohne Einschränkungen“, sagt Cheng.

Wie der Begriff schon sagt, sind die Fabric-Switches miteinander verbunden, sodass Server direkt miteinander sowie mit anderen Geräten im Rechenzentrum kommunizieren können. „Die Fabric-Switches verbinden sich dann mit der nächsten Schicht von Fabric-Switches, die sich dann auch mit anderen Fabric-Switches außerhalb der Einrichtung verbinden. Dadurch kann eine Einrichtung direkt mit einer anderen Einrichtung kommunizieren“, sagt Cheng.

Er fährt fort: „Mit diesem Design der dritten Generation ist alles stärker miteinander verwoben. In der zweiten Generation bestand Ihr Cluster nur aus einer Handvoll Geräten. Jetzt wird Ihr Cluster zum gesamten Rechenzentrum oder zum gesamten Campus, der mehrere Rechenzentren umfassen kann.“ Das ist es, womit derzeit alle großen Hyperscale-Unternehmen arbeiten.

„Google, Facebook, Amazon, Microsoft, alle nutzen Fabric in Rechenzentren der vierten Generation, das ist jetzt im Gange. Mein Blickwinkel ist sogar noch umfassender. Und das bedeutet, Edge-Knoten zu nehmen, die für die Cloud gedacht sind, und dieselbe Art von Knoten zu bedienen.“ Konnektivität zwischen all diesen Edge-Node-Einrichtungen. Damit alle entfernt platzierten Edge-Node-Einrichtungen effizient interagieren und miteinander kommunizieren können.“

Die Einführung von Web 3.0 wird darüber hinaus eine zusätzliche Ebene der Komplexität hinzufügen, da alle Arten von Geräten eine ständige Verbindung zum Rechenzentrum erfordern. Aber all diese neuen Herausforderungen werden deutlich bessere Tools und Technologien erfordern, damit Rechenzentrumsbauer mithalten können.

Chengs Swick Designs bringt daher neben dem SWK Connector eine ganze Reihe von Geräten auf den Markt – alle exklusiv für Sumitomo Electric Lightwave, die sie herstellen werden.

„Wir haben die SWK-Patchpanel-Reihe, die den Steckverbinder nutzt, den Steckverbinder aber auch in jedes der Standard-Steckverbinderformate umwandeln kann, einschließlich LC, MPO/MTP und möglicherweise alles, was in der Zukunft kommt. Das.“ Das Patchpanel nutzt den SWK-Anschluss mit seinen Funktionserweiterungen.

„Unsere Patchpanels verfügen außerdem über zwei innovative neue Technologiefunktionen. Für die SWK-Seite des Steckverbinders haben wir einen sogenannten „Flex-Adapter“ entwickelt. Mit dem Flex-Adapter können Sie die Verbindung um etwa 45 Grad in jede Richtung schwenken und drehen. Wenn Sie also Ihren SWK-Stecker in den Flex-Adapter stecken, erhöht dies die Kabelflexibilität und verhindert Belastungen.

„Dies gewährleistet eine geringere Spannung im Biegeradius des Kabels und ermöglicht auch einzigartige und innovative Möglichkeiten, Ihre Kabel zu verlegen, insbesondere bei einigen Designs, bei denen die Verkabelung von der Rückseite zur Vorderseite erfolgen muss. Das hilft.“ Dies liegt daran, dass es heutzutage durch die thermischen Anforderungen der meisten Rechenzentren bestimmt wird, da aus Effizienzgründen kalte und warme Gänge vorhanden sind.

„Das andere Merkmal ist das sogenannte Schnellverschluss-Drehknopf-Befestigungssystem bei allen unseren Patchpanels, mit dem Sie sie ohne Werkzeug montieren können: keine Schrauben, kein Werkzeug, nichts. Sie stecken einfach die Stiftführungen in das.“ „Sie haben Löcher, an denen das Telekommunikations- oder Server-Rack ausgerichtet ist. Dann drehen Sie den Drehknopf und schon wird das Patchpanel selbst am Rack selbst montiert“, sagt Cheng.

Auch hier sind keine Werkzeuge erforderlich, um die Patchpanels zu montieren oder zu platzieren.

„Das klingt nach einfachen Innovationen. Aber das macht derzeit kein Hersteller, was ich lächerlich finde. Wenn ich Kunden auf verschiedenen Messen das Patchpanel und den Steckverbinder zeige, sind sie von einigen dieser Features einfach begeistert.“ . Sie sagen: ‚Warum hat das noch niemand entworfen?‘“

Joshua Seawell von Sumitomo hat in 27 Jahren enorme Veränderungen und Innovationen in der Rechenzentrumstechnologie erlebt und erwartet, dass noch viel mehr folgen wird

Joshua Seawell, Director of Product Management bei Sumitomo Electric Lightwave, befasst sich eingehend mit der Entwicklung der Hardware in Rechenzentren und was dies für die Kundenanforderungen bedeutet.

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