Vandaag bouwen aan de datacenters van morgen

Onze samenleving en economie worden met de dag meer digitaal, mobiel en ‘smart’. Bedrijven en instellingen worden steeds afhankelijker van kritieke processen in datacenters. Dat betekent een groeiende vraag naar bandbreedte en aansluitingen - hoe zorg je ervoor dat je nu en in de toekomst daaraan kunt voldoen?

Niemand kijkt er nog van op: we hebben overal en altijd toegang tot onze data, staan doorlopend in contact met anderen en werken steeds meer op afstand samen. Die trends zullen zich alleen maar verder doorzetten. Steeds meer apparaten worden aangesloten op IP-netwerken, die ze ook aansturen en van stroom voorzien. Ericsson voorspelt dat er in 2020 50 miljard apparaten deel zullen uitmaken van het ‘Internet of Things’. Volgens analystenfirma IDC worden dat er zelfs 212 miljard.

Veranderende rol van datacenters

Als gevolg van deze ontwikkeling is de rol van datacenters in de afgelopen jaren behoorlijk veranderd. Deze bieden meer dan de mogelijkheid tot opslag en uitwisseling van gegevens. Datacenters zijn inmiddels ook essentieel bij financiële transacties, bijvoorbeeld, of zakelijke- of overheidsdienstverlening. Klanttevredenheid staat of valt voor een groot deel met de beschikbaarheid en snelheid van deze processen.

Datacenters worden dan ook steeds zwaarder belast en virtualisatie rukt op. Ook worden beveiliging, efficiënt energiegebruik en beschikbaarheid steeds belangrijker. Uitval moet tegen elke prijs worden vermeden. Zelfs de aller kortste onderbreking van het dataverkeer kan verstrekkende gevolgen hebben, die binnen nanoseconden al merkbaar zijn.

Toekomstige factoren

Bij het ontwerpen of uitbreiden van een datacenter moet er rekening worden gehouden met al deze eisen - maar ook met toekomstige ontwikkelingen. Veranderende eisen kunnen betekenen dat een deel van de bestaande installatie opnieuw moet worden ingericht en de bekabeling moet worden aangepast. Robuustheid, flexibiliteit en schaalbaarheid zijn essentieel om aan de eisen van vandaag en morgen te voldoen, bijvoorbeeld waar het gaat om de vraag naar meer bandbreedte en datapoorten. Bij het ontwerpen, bouwen en beheren van een datacenter worden risico’s afgewogen tegen doelstellingen op het vlak van beschikbaarheid, veiligheid en energiegebruik. De grootste uitdaging is om slimme keuzes te maken, waarbij rekening wordt gehouden met eisen op het gebied van beschikbaarheid en prestaties, zonder te over- of onderspecificeren. Door de infrastructuur slim op te zetten kan deze ook op een planmatige, voorspelbare manier doorgroeien.

Ook de eisen aan bekabeling worden anders. Deze moet niet alleen steeds krachtiger servers en opslagsystemen met elkaar verbinden, maar eveneens schaalbaar zijn en eenvoudig aan te passen of uit te breiden. Ook moet de bekabeling meerdere generaties actieve apparatuur kunnen ondersteunen. Op die manier kunnen nieuwe applicaties snel en zonder problemen worden uitgerold en beheerd, en kan er snel en effectief worden ingespeeld op nieuwe kansen in de markt en behoeften van eindgebruikers.

Planmatige aanpak bandbreedte

Voor zowel glasvezel- als koperkabels is er een migratiepad nodig, van 1G naar 10G naar 25G naar 40G en verder. Inmiddels zijn er zelfs standaarden ontwikkeld voor 50G en 100G en de IEEE taskforce voor 400G maakt grote vorderingen. Er dient een perfecte balans te worden gevonden tussen koper- en glasvezelkabels, waarbij wordt uitgegaan van de huidige eisen en een in alsmaar toenemend aantal datapoorten en bandbreedte.

Connectiviteitsoplossingen moeten voldoen aan alle huidige standaarden en voorschriften - en liefst nog beter presteren dan dat. Ook moet er doorlopend worden gekeken naar manieren om tijd, inzet en geld te besparen. Pre-Term Units, vervaardigd in een gecontroleerde omgeving en vooraf getest, kunnen de installatietijd ter plaatse met tot 70% verkorten. Om lange afstanden en een groot aantal aansluitingen te kunnen ondersteunen zonder aan kwaliteit en betrouwbaarheid in te boeten is het belangrijk een bekabeling te kiezen met een lage ‘insertion loss’.

Omgaan met ‘high density’

Meer aansluitingen vragen ófwel meer ruimte, ófwel hogere dichtheid. Datakabels met een kleine diameter en relatief grote buigingsradius maken tot 144 LC aansluitingen in een 1U rangeerpaneel mogelijk en tot 576 aansluitingen in 4U zonder de kwaliteit en effectiviteit nadelig te beïnvloeden. Deze nieuwe ‘high density’ oplossingen brengen echter nieuwe eisen op het vlak van beheer. Bij het kiezen van een oplossing is het bijvoorbeeld belangrijk na te gaan of er wel voldoende ruimte is om kabels opnieuw te patchen.

Slimme datacenterbekabeling: een checklist

Protocollen voor hoge snelheden vragen om parallelle optische technologie, ondersteund door geavanceerde MTP connectoren met meerdere glasvezels. Door kabels in de fabriek uit te rusten met MTP-LC modules wordt het mogelijk om snel en eenvoudig 10G-installaties te realiseren en een migratiepad naar hogere snelheden in te zetten.

We zien ook dat de vertrouwde LC connectiviteit momenteel van 10G naar 25G/40G gaat. Nieuwe standaarden die 25G-oplossingen geschikt maken voor 40G (gebaseerd op duplex transmission) verlengen de functionele levensduur van LC connectiviteit in datacenters.

De toenemende complexiteit en functionaliteit van datacenters vraagt om automatische monitoring, rapportage en alerts. Zo zijn het beheer van actieve en passieve poorten, het monitoren van aangesloten apparaten en het verzenden van ‘alerts’ bij niet toegestane handelingen van groot belang. Veranderingen in temperatuur of vochtigheidsgraad moeten worden bijgehouden en gerapporteerd. Bij voorkeur worden Environmental Monitoring and Access Control (EMAC) devices ook gemonitord. Ook het stroomverbruik van ieder afzonderlijk cabinet en elk apparaat dient automatisch te worden bijgehouden, inclusief alerts.

Het knippen en lassen ter plaatste dient zoveel mogelijk te worden beperkt, kabels moeten niet meer worden gebogen dan de specificatie voorschrijft en er moet ook worden gekeken naar de plaatsing van kabelgoten die soms aan het plafond bevestigd moeten worden, en op ander plaatsen op de racks kunnen rusten.

Door de sterk toegenomen kabeldichtheid raken cabinets en kabelpaden steeds voller. Om met name glasvezelkabels te beschermen is een geïntegreerd geheel aan pachting-oplossingen vereist. Zo kunnen kabels en banen worden beheerd conform de voorschriften van ISO/IEC en ANSI/TIA.*

Doordat steeds meer (mobiele) apparaten via datacenters aan elkaar worden gekoppeld, neemt de vraag naar bandbreedte en compacte systemen toe. Dit heeft ook gevolgen voor de bekabeling, die zo lang mogelijk in gebruik moet blijven, maar het datacenter tevens in staat moet stellen om op nieuwe technische eisen en gebruikersvragen in te spelen. Slim kiezen bij het ontwerpen, uitrollen en onderhouden van netwerken en bekabeling maakt dat mogelijk.

* ISO/IEC 14763: ‘Separate pathway systems should be installed to segregate permanently installed cabling and equipment cords and patch cords’.

TIA-942-A: ‘Point-to-point cabling should be routed in cable management or accessible pathways and not interfere with fixed cabling’.

Het vijf-stappenplan

PLANNEN Blijf op de hoogte van de nieuwste innovaties en hou waar mogelijk rekening met toekomstige veranderingen. Zorg dat er capaciteit kan worden toegevoegd wanneer dat nodig blijkt. 

DEFINIEREN Maak zoveel mogelijk gebruik van de eigen deskundigheid en die van anderen bij het definiëren van state-of-the-art specificaties en oplossingen. 

DESIGN Zorg ervoor dat het ontwerp met name rekening houdt met robuustheid, flexibiliteit en schaalbaarheid. 

DEPLOY De volledige infrastructuur moet worden voorbereid met het oog op kosteneffectieve en accurate installatie, waar mogelijk moeten leveranciers ook assistentie ter plaatse bieden en meerjarige garanties afgeven. 

USE Tijdens de gebruiksfase moet er doorlopend aandacht worden besteed aan training, monitoring, snelle reparaties, vervanging en ondersteuning.

Perfecte balans

Voor elke afstand en elke overdrachtssnelheid die in het datacenter wordt gebruikt, bestaat er een ideale koper- of vezeloplossing. In de racks wordt hoofdzakelijk koper gebruikt in patchkabels, terwijl uplinks vooral glasvezel gebruiken. Het vinden van de optimale balans tussen koper en glasvezel heeft een gunstige uitwerking op zowel de bandbreedte als het aantal poorten.

Bij het kiezen van een oplossing loont het de moeite om te kijken naar ondersteuning voor End of Row (EoR), Middle of Row (MoR) en Top of Rack (ToR).

Voor ‘switch-to-switch’ verbindingen wordt traditioneel glasvezel gebruikt, maar technologische vooruitgang betekent dat koper nu in die capaciteit kan worden gebruikt. Uplinks tussen switches kunnen snelheden tot 100G vereisen, terwijl de downlink van de switch naar server een lagere capaciteit van 10G tot 25G of 40G vereist. In vergelijking met ToR-ontwerp kan dit kosteneffectief worden uitgevoerd met behulp van koperbekabeling. Een upgradepad voor verbindingen tot maximaal 30 meter tussen switches kan zonder herbekabeling worden uitgevoerd in EoR of MoR.

Fotografie William Beaucardet