Mehrwert aus einer Hand
Für LAN-Anwendungen ist es oft entscheidend, dass die Verkabelung möglichst wenig Platz einnimmt, dabei aber noch gut handhabbar bleibt. So haben mehrere Hersteller wie tde, Metz Connect, Nexans, Panduit oder Zellner mit seinen EasyLan-Systemen besonders platzsparende Lösungen auf den Markt gebracht: mit speziellen, gewinkelten Patchpanels oder kompakten Verteilerboxen für den Einbau im Unterboden oder Brüstungskanal. Es gibt auch Bauträgerlösungen, die sich mit verschiedenen LWL- und Kupferanschlussmodulen bestücken lassen.
Im Brüstungskanal nehmen der Managed LANactive FTTO Switch von Nexans und die Spleißbox von Datec Netze kaum mehr Platz ein als eine Steckdose. (Bild: Datec Netze)
Die gewinkelten Patchpanels von Panduit beispielsweise machen Rangierpanels obsolet. Bei ihnen ragen die beiden winklig zueinander gestellten Halterahmen für die Ports nach vorne: Jeweils die linke und rechte Hälfte der Ports ist somit winklig nach außen gestellt. Da die Patchkabel bei dieser Port-Stellung nicht geknickt werden müssen, können sie direkt und ohne Rangierpanel zu den seitlich im Schrank befestigten Kabelmanagementsystemen geführt werden.
Die gewinkelten Patchpanels von Panduit machen Rangierpanels obsolet und sparen so Platz in der Patchebene. (Bild: Panduit)
Bei Büroneubauten oder Filialunternehmen mit fast identischen Netzen bieten sich vorkonfektionierte Verkabelungssysteme an. Sie sind schnell installiert und werkseitig bereits durchgemessen. Die Kabel müssen nur noch angeschlossen werden. Einige Anbieter haben sogar für die Etagenverkabelung Trunkkabel im Programm, die beidseitig Anschlüsse mit mehreren integrierten RJ45-Ports zur Verfügung stellen. Diese lassen sich dann sogar in eine Aufnahme für einen Bodentank integrieren. Das beschleunigt die Installation und ermöglicht vor allem höhere Portdichten.
Automatische Port-Überwachung
Für größere Unternehmen mit vielen Moves, Adds und Changes könnte ein System mit Port-Überwachung am Patchpanel interessant sein. Damit lässt sich die Verkabelung in das Netzwerkmanagementsystem integrieren. Bei notwendigen Umpatchungen leuchten dann LEDs direkt an den betroffenen Ports auf. CommScope, Legrand, Metz Connect, Reichle & De-Massari sowie Telegärtner und TKM haben solche AIM-Systeme (Automated Infrastructure Management) im Programm. In hochverfügbaren Rechenzentren des Verfügbarkeitslevels 4 nach DIN EN 50600 ist so eine Lösung mit Dokumentation der Verkabelung in Echtzeit Pflicht. Sie sind meist in bestehende Infrastrukturen nachrüstbar und lassen sich über klar definierte Schnittstellen in andere Managementsysteme einbinden. AIM-Systeme erkennen automatisch, wenn ein Anwender einen Datenstecker (Cu oder LWL) einsteckt oder herauszieht, mit genauer Ortsangabe. In der Regel sind das RFID-basierte Lösungen mit Patchkabeln, die an den Steckern einen RFID-Chip integriert haben, in Kombination mit entsprechenden Empfängerleisten im Patchfeld bzw. an den Komponenten.
Wem das für sein Netzwerk überdimensioniert erscheint, der kann zum Beispiel auch LED-Patchkabel einsetzen: Bei Umpatchungen steckt das Servicepersonal einen Detektor in spezielle Kontaktpunkte am Stecker und sieht die LEDs an beiden Enden des Patchkabels aufleuchten. Diese LED-Patchkabel sind in Kupfer- und LWL-Ausführung erhältlich.
Das AIM-System R&MinteliPhy von Reichle & De-Massari ist für das LWL-Verkabelungssystem Netscale konzipiert und ermöglicht dort Packungsdichten von bis zu 80 RFID-überwachten LC-Duplex- oder MTP-Ports pro HE. (Bild: Reichle & De-Massari)
Systeme für PoE++
Für Netze, die eine Versorgung über Power over Ethernet jenseits 32 W sicherstellen sollen, haben Systemhersteller wie Reichle & De-Massari oder Metz Connect spezielle Anschlusslösungen im Programm, bei denen der Verschleiß an den Kontaktflächen minimiert wurde. Der zugehörige PoE++-Standard IEEE 802.3bt-2018 wurde kürzlich verabschiedet.
Allerdings: Da die Einfügedämpfung eines installierten Kabels temperaturabhängig ist, verschlechtert sich die Übertragungsleistung. Somit reduziert sich die maximale Länge der Übertragungsstrecke. In welchem Maß, steht in der DIN EN 50174-2 :2018-10 (VDE 0800-174-2). Zudem sollten nur Kabelbündel mit maximal 24 Kabeln verlegt werden. Der Planer muss nach derselben Norm die Temperaturerhöhung für seine Installationsbedingungen berechnen. Die Norm gibt die nun etwas komplexere Berechnungsformel für verschiedene Installationsarten und Leiterquerschnitte vor. Grundsätzlich dürfen maximal 60 °C erreicht werden. Es empfiehlt sich, nur Kabel der Kategorie 7 oder 7A oder besser zu verwenden.
Bei Steckverbindern, die für PoE++-Übertragungen ausgelegt sind, haben die Hersteller Kontakt- und Verschleißzone voneinander getrennt. (Bild: Metz Connect)
Einblassystem fürs LAN
Für Campusnetze oder FTTO-Verkabelungen (Fiber to the Office) bietet zum Beispiel die Firma Datec Netze eine Einblaslösung an, die auf der Technik für Breitbandnetze basiert, aber mit deutlich geringeren Rohrdurchmessern arbeitet. Dabei wird ein System aus Leerrohren verlegt, die Fasern können dann sukzessive nach Bedarf ein- und auch wieder ausgeblasen werden, ohne dass das Rohrnetz noch einmal großartig angetastet werden muss. Dieses System bietet sich zum Beispiel für historische Gebäude an oder für solche mit schwer zugänglichen bzw. gesundheitsgefährdenden Bereichen. Auch Netzwerke, die schnell an neue Übertragungstechniken angepasst werden müssen, profitieren von der Einblastechnik. In den Rohren liegen immer nur die Fasertypen in der Anzahl, wie sie aktuell benötigt werden. Beides lässt sich mit wenig Aufwand anpassen.
Beim Einblassystem von Datec Netze werden in den Verzweigerkästen die LWL-Miniröhrchen über gasdichte Kupplungen aufgeteilt, sodass die Minikabel durch sie hindurch eingeblasen werden können. (Bild: Datec Netze)
Bei FTTO-Verkabelungen wandelt ein Miniswitch im Brüstungskanal oder am Consolidation Point in der Nähe der Teilnehmeranschlüsse die optischen Signale in elektrische um. Hier ist auch eine PoE-Einspeisung möglich. Bei herkömmlichen FTTO-Systemen dreht sich meist alles um die Auswahl des Steckverbinders. Er soll sich schnell und möglichst ohne Spleißfachmann anschließen lassen und dabei langfristig gute Übertragungseigenschaften sicherstellen. Systemanbieter haben in der Regel mehrere Steckervarianten im Programm. Normiert ist für die LAN-Verkabelung der LC.
(Bild: Doris Piepenbrink)
Systeme fürs Rechenzentrum
Auch in Rechenzentren werden bei einer strukturierten Verkabelung die Endgeräte in der Regel über die immer noch preiswerteren Kupferverbindungen angeschlossen. Enthält das System Komponenten der neuen Kategorien 8.1 und 8.2, lassen sich damit auch 25/40GBase-T-Übertragungen realisieren. Allerdings sind auf diese Weise nur Übertragungslängen von maximal 30 m möglich – inklusive Patchkabel. Das spricht für Middle-of-Row-Verkabelungen, wo die aktive Technik in der Mitte einer Schrankreihe platziert ist. Für diese Kupferstrecken sollte der Planer auf jeden Fall aufeinander abgestimmte Anschlusskomponenten aus einem System vorsehen. Diese sind so konstruiert, dass sie mit ihrem Gegenstück möglichst geringe Reflexionen und Dämpfungsverluste erzeugen und bei fachgerechter Installation die Grenzwerte der Norm einhalten sollten. Da in RZ sowieso meist vorkonfektionierte Links im Einsatz sind, ist das meist auch gegeben.
Bei LWL-Verkabelungen sind mindestens OM4-Fasern anzuraten, und das auch nur über Distanzen bis 100 m. Denn die Längenrestriktionen verschärfen sich mit zunehmender Datenrate. Hyperscaler beispielsweise setzen durchgängig auf Singlemode-Technik. Doch für normale Unternehmens-RZ ist das vor allem eine Frage der Kosten. Selbst wenn die Preise für Singlemode-Fasern und – manche –Transceiver deutlich gesunken sind, bleibt die Multimode-Technik oft noch darunter.
Das EasyLan-Cat-8.1.-Modul von Zellner. (Bild: Zellner)
Dicht gepackte Patchebene
In der Patchebene sind High-Density-Systeme gefragt, damit der wertvolle Platz im Rechenzentrum nicht für passive Technik vergeudet wird. Hier sind über eine geschickte Anordnung der Ports 48 RJ45-Anschlüsse und mehr pro Höheneinheit möglich. Mehrfachsteckverbinder an vorkonfektionierten Trunks sparen zusätzlich Platz. Damit man bei derart hohen Packungsdichten überhaupt noch Umpatchungen vornehmen kann, sind Patchkabel mit Push-pull-Verriegelung erhältlich. Da muss der Anwender keine Rastnase mehr drücken, sondern nur noch an der Tülle ziehen. Das geht auch bei dicht gesteckten Ports.
Generell benötigen die Trunkkabel selbst weniger Platz im Schrank und in den Kabeltrassen als die entsprechende Anzahl an Einzelverbindungen. Das gilt insbesondere für Kupferkabel. Doch Trunkkabel mit Mehrfachanschlüssen liegen auch bei LWL-Verbindungen im Trend.
MPO-Anschlüsse
Noch werden häufig Multimode-Fasern mit LC-Duplex-Anschlüssen eingesetzt. Doch zunehmend findet man auch hier Mehrfachsteckverbinder. Einige Hersteller wie Metz Connect oder Zellner bieten proprietäre Systeme an, diese werden aber zunehmend abgelöst von vorkonfektionierten MPO-Verbindungen (Multiple-Fiber Push-On/Pull-Off). Praktisch alle Systemanbieter haben sie im Programm. Die MPO-Verbindungstechniken sind für Kabel mit zwölf oder 24 Fasern ausgelegt und schließen in einem Verbindungsvorgang gleichzeitig alle Fasern an. Sie sparen gegenüber sechs LC-Duplex-Anschlüssen viel Platz in der Patch-Ebene. Zum Anschluss der einzelnen Komponenten haben viele Anbieter wie zum Beispiel Telegärtner spezielle Breakout-Kabeltrunks im Programm: Ein Ende ist mit einem MPO-Anschluss konfektioniert, das andere besitzt eine Kabelpeitsche, bei der die Enden mit LC-Duplex-Steckverbindern konfektioniert sind.
Ein 24-poliger MPO-Stecker von Telegärnter. (Bild: Telegärtner)
Für Parallelübertragungen ist die MPO-Technik ideal, da die Leitungswege in diesen Kabeln fast identisch sind und somit nur minimale Laufzeitunterschiede auftreten. Mit der zwölffaserigen MPO-Variante sind sämtliche Parallelübertragungsvarianten für vier Faserpaare realisierbar, mit der 24-Port-Variante die für zehn Faserpaare. Damit lassen sich je nach eingesetzter Transceivertechnik alle möglichen Anwendungen von 25- bis 100- und mit Singlemode-Fasern sogar bis 400-Gigabit-Ethernet realisieren. Nur die 400GBase-SR16-Übertragungen sind damit nicht realisierbar, da diese parallel über 32 Multimode-Fasern laufen. Für Zertifizierungsmessungen ist spezielle Messtechnik für MPO-Verbindungen verfügbar, die in wenigen Sekunden eine MPO-Verbindung durchmisst. Laser Components hat mit MPOLx von Viavi Solutions einen automatischen Dämpfungsmessplatz zur Basiszertifizierung von MPO-Steckern im Programm.
MPOLx misst laut Herstellerangaben in 6 s Faserlänge, Dämpfung und Polarität für alle zwölf Fasern und ermöglicht eine Sichtprüfung der Faserendflächen. (Bild: Viavi Solutions)
Eine MPO-Verkabelung benötigt jedoch eine strukturierte Planung der Anschlüsse, damit der Installateur beim Anschließen der vorkonfektionierten Trunks keine bösen Überraschungen erlebt: Die Kabel sind nämlich in drei Typen und diese jeweils in Male-Ausführung mit Guide Pin oder in Female-Ausführung mit Guide Hole erhältlich. Typ A ist ein 1:1-Kabel. Bei Typ B ist das Kabel in sich gedreht, sodass eine Faser an einem Ende im Steckverbinder ganz links mit Pin 1 startet und am anderen Ende im Steckverbinder ganz rechts am Pin 1 endet. An diesem Ende befindet sich links Pin 12. Und beim Typ C sind die Pins jeweils paarweise gekreuzt.
Werden falsch konfektionierte Trunks geliefert, lassen sich die unpassenden Verbindungen nach Angaben einiger Anbieter nicht koppeln. Der Schaden würde sich somit auf den Zeitverlust und die korrekte Nachbestellung begrenzen. Dennoch: Je durchgängiger das Anschlusskonzept ist, umso einfacher wird die Bestellung und umso geringer ist das Risiko, dass falsch konfektionierte Trunks geliefert werden.
Kopplung eines Male- und Female-MPO-Steckers. (Bild: Viavi Solutions)
Anwendungsspezifische Direktverbindungen
Doch nicht immer kann man durchgängig auf eine anwendungsneutrale, normgerechte Verkabelung setzen. Um in cloudbasierten Umgebungen Engpässe zu vermeiden und Latenzzeiten zu minimieren, verfügen RZ zunehmend über vermaschte Leaf-Spine-Architekturen mit zahlreichen direkten Verbindungen. Switch- und Serverhersteller rüsten ihre Produkte für Highspeed-Übertragungen mit speziellen Transceivern aus. Schon heute bietet der Markt zum Beispiel für Cloud-Umgebungen beidseitig mit SFP- oder QSFP-Transceivern vorkonfektionierte Anschlusskabel für Datenraten bis 100 GBit/s an. Selbst Breakout-Kabel mit SFP-Transceivern sind verfügbar. Diese Verbindungen laufen nicht mehr über die Patchebene, sondern sind Punkt-zu-Punkt-Verbindungen. Es wird bei der Verkabelung von aktiven Komponenten in einem Rack oder zwischen zwei benachbarten Racks künftig mehr von diesen Punkt-zu-Punkt-Verbindungen geben.
Schwarz auf Weiß
Dieser Beitrag erschien zuerst in unserer Magazinreihe „Rechenzentren und Infrastruktur“. Einen Überblick mit freien Download-Links zu sämtlichen Einzelheften bekommen Sie online im Pressezentrum des MittelstandsWiki.
Somit ist es sinnvoll, die Trassen in Rechenzentren künftig großzügig auszulegen. Dann lassen sich bei einem Technologiewechsel auf der aktiven Seite die bisher genutzten Direktverbindungen gut entnehmen und durch die dann benötigten Verbindungen für die neuen Server und Switches ersetzen.
Der Planer sollte bei der Auswahl der Übertragungstechnik darauf achten, dass entsprechende Transceiver in einer gängigen Bauform wie QSP4 oder SFP zu erschwinglichen Preisen zur Verfügung stehen und dass das System offen für weitere Migrationsschritte bleibt. Bei IEEE-Standardanwendungen, aber auch anderen Highspeed-Übertragungstechniken sind Verkabelungssysteme mit MPO-Technik meist eine gute Basis.
