Rechenzentren – die Basis für die Kommunikation von morgen
Rechenzentren sind das Rückgrat der digitalen Infrastruktur von heute. Hier werden große Datenmengen gespeichert, verarbeitet und verwaltet, sodass Unternehmen über die nötige Verfügbarkeit, Sicherheit und Skalierbarkeit verfügen, um ihre IT effizient zu nutzen und sich auf ihre Kernkompetenzen zu konzentrieren. Eine konsequente Temperaturkontrolle und Notstromversorgung sorgen dafür, dass die Rechenzentren rund um die Uhr laufen und die Anwendungen in den angegliederten Unternehmen jederzeit genutzt werden können.
Aktuelle Entwicklungen wie die zunehmende Nutzung von Cloud-Technologien oder der umfangreiche Einsatz von künstlicher Intelligenz sind ohne Rechenzentren nicht denkbar, so dass diese inzwischen auch als renditestarke Investitionsobjekte beliebt sind. Gleichzeitig führt das rasante Wachstum bei Anzahl und Größe der Rechenzentren dazu, dass Themen wie Energieeffizienz und Nachhaltigkeit in den Vordergrund treten.
Monitoring, Analyse und Dokumentation
machen den Unterschied
Eine der wichtigsten Herausforderungen bei Einrichtung und Betrieb von Rechenzentren ist die Qualitätssicherung. Um eine funktionsfähige und stabile IT-Infrastruktur bereitzustellen, müssen alle relevanten technischen Standards eingehalten werden. Das kann man nur durch regelmäßige Messungen sicherstellen, die dann auch korrekt und konsistent dokumentiert werden. Fehlt die Messdokumentation oder ist sie ungenau, kann es geschehen, dass falsch eingestellte Grenzwerte und Messparameter unentdeckt bleiben. Das kann ungeahnte Konsequenzen für die Zuverlässigkeit des gesamten Netzwerks haben.
Selbst alltägliche Änderungen im aktiven IT-Netz stellen Rechenzentrumsbetreiber ständig vor komplexe Herausforderungen. Dabei kann es sich zum Beispiel um Verlegungen, Erweiterungen oder um ein Upgrade auf höhere Datenraten handeln (10/40/100/400/800G). Die Netzwerkstruktur muss dafür jedes Mal präzise angepasst werden, um die Leistungsfähigkeit sicherzustellen und Ausfallzeiten zu vermeiden.
Angesichts dieser komplexen Herausforderungen sollte jedem klar sein, welche Bedeutung ein konsequentes Monitoring und eine detaillierte Analyse für die Netzwerkintegrität und Leistungsfähigkeit von Rechenzentren haben. Ausfallzeiten lassen sich nur vermeiden, indem alle Glasfaser-Anschlüsse und -Verbindungen rund um die Uhr überwacht werden. Dasselbe gilt für die Kontrolle planmäßiger Eingriffe, denn diese können durch ein konsequentes Monitoring effektiv gesteuert werden, ohne den laufenden Betrieb zu unterbrechen.
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Messmethoden und Überwachungsverfahren
Beyond Borders
Wie effizient dieses Monitoring ist, hängt stark von der Messmethode ab. Herkömmliche Verfahren, wie konventionelle Dämpfungsmessungen, sind oft ungenau und zeitaufwendig. Entsprechend hoch ist das Risiko für Messfehler oder Verzögerungen in den Prozessen des Rechenzentrums. Erschwerend kommt hinzu, dass diese Methoden oft überholte Standards verwenden, die den Anforderungen moderner Datenraten (z.B. 100G oder 400G) nicht gerecht werden.
Neue Techniken wie OTDR FCOMP bieten dagegen erhebliche Vorteile. Die Messungen lassen sich damit nicht nur genauer, sondern auch schneller durchführen, und fortschrittliche Algorithmen erlauben auch bei komplexen Glasfasernetzen eine umfassende Analyse. Menschliches Versagen kann somit fast vollständig ausgeschlossen werden. Gleichzeitig erhält der Rechenzentrumsbetreiber detailliertere Einblicke in die Netzwerkinfrastruktur. Alle Messergebnisse werden dokumentiert, sodass im Falle einer Störung auch eine rückwirkende Ursachenanalyse möglich ist.
Moderne Tools erlauben eine vorausschauende Wartung und eine optimierte Planung. Kostspielige ungeplante Eingriffe können so vermieden werden, sodass die Betriebs- (OPEX) und Investitionskosten (CAPEX) – und somit auch die Total Cost of Ownership - für Rechenzentren signifikant sinken.
Produkte
Beyond Borders
Produktauswahl
Für die in Rechenzentren und im Enterprise-Bereich nun stark aufkommenden MTP/MPO-Verkabelungsstrukturen finden sie hier die geeignete Messtechnik.
Kompakte Testplattformen für Zugangs-/FTTx-Netzwerke und Triple Play Dienste. Bis zu zwei Module können implementiert werden.
Schnelle, hochpräzise Analyse für alle Typen von Glasfaser-Steckern.
Mantelzentrierendes Faserspleißgerät für Rollable Ribbons und Faserbändchen mit bis zu 12 Fasern. Der robuste Bändchenspleißer eignet sich besonders gut im Outdoor-Einsatz.
Das Optical Network Monitoring System (ONMSI) steigert die Produktivität und vereinfacht das Management von optischen Netzen durch durchgehende Kontrolle des Netzwerks.
StrataSync ist eine Cloud-fähige Softwarelösung. Mit ihrer Hilfe können Serviceprovider schnell und effizient neue Mehrwertdienste anbieten.
Netzwerkperformance
beginnt bei der richtigen Installation
Alles steht und fällt mit der Qualität der IT-Infrastruktur. Diese wiederum kann nur garantiert werden, wenn die passiven Glasfaserkomponenten genau den Anforderungen und Spezifikationen der Hersteller entsprechen. Die Einfügedämpfung (Insertion Loss, IL) und die optische Rückflussdämpfung (Optical Return Loss, ORL) spielen dabei eine entscheidende Rolle. Die IL gibt an, wie viel Licht durch die Dämpfung in der Faser verloren geht, während die ORL den Anteil des reflektierten Lichts beschreibt. Eine niedrige IL und eine hohe ORL bedeuten eine gute Verbindungsqualität. Gerade bei Anwendungen mit hohen Datenraten (z.B. 100G oder 400G) können schon kleinste Abweichungen von den Herstellervorgaben die Netzwerkintegrität gefährden. Wer seine technischen Investitionen schützen will, sollte daher immer darauf achten, dass alle aktuellen Spezifikationen und Grenzwerte eingehalten werden.
Entscheiden dafür ist eine professionelle und saubere Vorarbeit, denn schlechte IL/ORL-Werte sind in den meisten Fällen auf Verluste und Reflexionen zurückzuführen, die durch eine unsachgemäße Installation oder schlecht durchgeführte Spleiße entstehen – also bereits bevor das Rechenzentrum überhaupt in Betrieb genommen wurde. Deshalb ist es wichtig, dass bereits bei der Installation überprüft wird, ob alle Komponenten den aktuellen Vorgaben entsprechen.
Rechenzentrumsbetreiber sollten dabei unbedingt beachten, dass die ISO/IEC- und TIA-Standards für Glasfaserinfrastrukturen in den letzten Jahren mehrmals aktualisiert wurden, um den Anforderungen für Datenraten von 100G, 400G und darüber hinaus gerecht zu werden. Für stabile und zuverlässige Übertragungen in solchen Hochleistungsnetzen gelten höhere Präzisionsanforderungen und strengere Toleranzen. Im Sinne der Skalierbarkeit ist es daher ratsam, auch bei bestehenden Infrastrukturen zu prüfen, ob sie diesen neuen Vorgaben entsprechen.
Faser- und Steckertypen
Grundlagen für leistungsstarke IT-Infrastrukturen
Um sicherzustellen, dass die technischen Investitionen in ein Rechenzentrum sich langfristig auszahlen, ist es wichtig, Leistung und Skalierbarkeit von Anfang an in Blick zu behalten. Das beginnt bei der Wahl des richtigen Übertragungsmediums und Verbindertyps. So bieten zum Beispiel Singlemode (SM) und Multimode (OM3, OM4, OM5) Glasfasern unterschiedliche Vorteile: SM eignet sich für lange Distanzen und hohe Datenraten, während Systeme mit OM-Fasern auf kürzeren Strecken kostengünstigere Lösungen ermöglichen.
Die richtige Kombination aus Medium und Stecker gewährleistet optimale Performance und zukunftssichere Netzwerkinfrastrukturen. Bei platzsparenden Mehrfaserverbindungen sind MPO/MTP derzeit besonders beliebt. Sie unterstützen hohe Dichten und parallele Übertragungen und eignen sich daher ideal für 40G/100G/400G. Auch LC, SN und MDC bieten flexible Verbindungsmöglichkeiten und benötigen nur wenig Platz.
Mehrfaser-Anwendungen sind zwar kostengünstig und platzsparend, erfordern aber auch besondere Sorgfalt. Damit die Lichtsignale störungsfrei übertragen werden, müssen Transmitter und Receiver über dieselbe Polarität verfügen. Die verschiedenen Polaritätsmethoden (A, B, C, Enhanced B) kennzeichnen, wie die Fasern in den Verbindungen angeordnet sind. Passen die Polaritäten von Sender und Empfängerseite nicht zusammen, muss man eventuell auf Adapter zurückgreifen.
Bei der Installation von Rechenzentren greifen die Betreiber immer mehr auf Faserbändchen mit bis zu zwölf Fasern zurück, die nur wenig Platz benötigen und gleichzeitig hohe Datenübertragungsraten erlauben. Ihre Nutzung ist jedoch auch mit Herausforderungen verbunden, denn diese Vorteile lassen sich nur nutzen, wenn beim Spleißen der Faserbändchen alle Fasern präzise aufeinander ausgerichtet sind. Um Signalverluste zu minimieren, empfiehlt sich daher der Einsatz von speziellen Spleißgeräten wie dem FITEL S124M12 von Furukawa Electric.
Skalierbare Hybride Switching-Architekturen
für zukunftssichere Rechenzentren
Mit den stetig wachsenden Datenmengen stoßen auch die herkömmlichen Switching-Technologien an ihre Grenzen. Ethernet-Router und herkömmliche optisch-elektrische Schalter (OEO) sind nicht ausreichend skalierbar, um die steigenden Anforderungen zu erfüllen. Eine effiziente Lösung sind hybride Architekturen, die sowohl OEO- als auch die deutlich schnellen rein optischen OOO-Schaltungen unterstützen.
Bei POLATIS-Schaltern mit DirectLight-Technologie wird das Lichtsignal mit Beam-Steering-Technologie zwischen den Glasfasern übermittelt. Die Einrichtung der Switches ist möglich, ohne dass Licht im Kabel vorhanden ist. So können die Übertragungspfade auf den beleuchteten und unbeleuchteten Fasern bereits im Vorfeld konfiguriert und überprüft werden. In Software-Defined Networks (SDNs) bestechen solche optischen Schalter mit extrem niedrigen Latenzzeiten und unterstützen so auch zeitkritische Datenströme in hybriden Cloud-Rechenzentren.
Tools und Plattformen
zur Messung und Dokumentation
Um all diese Aspekte abzudecken, haben Hersteller wie VIAVI umfassende Mess- und Dokumentationssysteme entwickelt, die speziell auf die Anforderungen von Rechenzentren ausgelegt sind. Herzstück der Lösung von VIAVI ist dabei die Dokumentationssoftware ReportPro, die alle Messdaten wie Dämpfungs- und OTDR-Tests erfasst, automatisch analysiert und in standardisierten Berichten dokumentiert. So ist dafür gesorgt, dass jederzeit alle aktuellen Normen eingehalten werden und die Infrastruktur den Anforderungen entspricht, damit das Rechenzentrum effizient funktioniert und alle technischen Investitionen sicher sind.
Zur Echtzeit-Überwachung und Analyse von Netzwerkinfrastrukturen empfiehlt sich die StrataSync-Plattform, die Messergebnisse aller Netzkomponenten rund um die Uhr im Blick behält und sofort auf Abweichungen reagiert. So kann der Betreiber schnell und proaktiv reagieren – oft bereits bevor eine Störung auftritt - und Ausfallzeiten so niedrig wie möglich halten. Da es sich um eine cloudbasierte Lösung handelt, sind alle Beteiligten jederzeit über den Zustand des Netzes informiert.
Das Optical Network Monitoring System (ONMSi) bietet eine umfassende Überwachung aller kritischen Glasfaserinfrastrukturen eines Rechenzentrums. Es führt automatisierte OTDR-Messungen durch und kann über Distributed Acoustic Sensing (DAS) ungewöhnliche Ereignisse in der Umgebung feststellen. Mit Spezifikationen, die sogar über die Anforderungen der EU-KRITIS-Verordnung 2.0 hinausgehen, schützt es vor unerwarteten Netzwerkausfällen.
Messungen auf verschiedenen Netzwerkschichten
Beyond Borders
Entscheidend für die Qualität und Zuverlässigkeit von Glasfasernetzen sind vor allem die Messungen auf der Netzschicht 1 – der Bitübertragungsschicht. Das sind vor allem Dämpfungsmessungen, die Signalverluste verhindern sollen, während die OTDR-Tests (Optical Time Domain Reflectometry) präzise ortsaufgelöste Informationen über Position und Art von Störungen liefern. OLTS-Tests (Optical Loss Test Sets) messen die gesamte Einfügedämpfung einer Strecke und prüfen, ob die installierte Glasfaser den geforderten Spezifikationen entspricht.
In den Schichten 2, 3 und 4 (Datenverbindung, Netzwerk und Transport) spielen Lasttests nach den Standards RFC 2544 und RFC 6349 eine zentrale Rolle. RFC 2544 bewertet vor allem bei neuen Verbindungen die Leistung eines Netzwerks und testet dafür Durchsatz, Latenz, Frame-Loss und Jitter. RFC 6349-Tests liefern zusätzliche Informationen über die TCP-Leistung, und stellen so sicher, dass alle Anwendungen effektiv und zuverlässig arbeiten. Diese Messungen ermöglichen eine fundierte Analyse der Netzwerkperformance und helfen, potenzielle Engpässe oder Ineffizienzen frühzeitig zu erkennen und zu beheben.
Fazit
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass moderner Rechenzentren mit ihren komplexen Strukturen zahlreiche Messungen und ein effizientes 24/7-Monitoring erfordern, um reibungslose Abläufe und hohe Verfügbarkeit zu gewährleisten. Um technische Standards einzuhalten und ungeplante Ausfallzeiten zu vermeiden, sind regelmäßige Messungen nötig, deren Ergebnisse umfassend dokumentiert werden müssen. Moderne Messmethoden wie OTDR FCOMP liefern dabei zuverlässigere und schnellere Ergebnisse, während die kontinuierliche Überwachung mit Plattformen wie StrataSync und ONMSi proaktives Handeln erlaubt und eine hohe Verfügbarkeit garantiert. Investitionen in neue Technologien und effiziente Überwachungsverfahren helfen, die Betriebskosten niedrig zu halten und mit skalierbaren Infrastrukturen zukünftiges Wachstum zu ermöglichen.
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