lwl verkabelungstechnologien verändern die kommunikation. lernen sie, wie sie ihren unterricht...
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LWL Verkabelungstechnologien verändern die Kommunikation. Lernen Sie, wie Sie Ihren Unterricht verändern können
Jörgen JansonMarketing Spezialist für Rechenzentren
EMEA Network IQ Programme Corning Incorporated 2
Agenda
• Herausforderungen im Netzwerk• Überblick der Netzwerk Topologie• Der Vergleich zwischen Kupfer und Glasfaser• Die Wahl der Verkabelungsart im Rechenzentrum und deren
Auswirkungen auf die Umwelt• Die Trends bei der Verkabelung im Rechenzentrum• Nützliches zur Glasfaser• DAS NETWORK IQ TRAINING
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Herausforderungen eines Netzwerkausrüsters
• LAN Herausforderungen• Glasfaserterminierungen am
Installationsort• Zuverlässigkeit• Installations- /laufende Kosten
• Access/FTTX und Rechen-zentrums Herausforderungen• LWL Installation im RZ bei hoher
Packungsdichte an Kabeln, in kurzer Zeit
• Zuverlässigkeit• Optimale Raumnutzung• Reduzierung von Umwelteinflüssen• Installations-/laufende Kosten
• Trends bei Verkabelungs-lösungen• Einfache Terminatierung• Einfache Installation• Zuverlässig/zukunftssicher• Ruduzierte Dämpfungs-
verluste• Weniger Systemausfälle• Bandbreitengewinn• Umweltbewusster
Campus BackboneBuilding BackboneCampus Backbone
Horizontal BackboneBuilding BackboneCampus Backbone
Rechenzentrum / Data Center
Horizontal Backbone Building BackboneCampus Backbone
LAN TopologieLAN Topologie
Corning Cable Systems veröffentlicht den ersten LWL-Netzwerk Verkabelungs-Design Guide
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Vorteile des Medienwandels von Kupfer auf
Glasfasersysteme
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Glasfaser versus Kupfer
Medium Distanz ohne Verstärker
Bandbreite Sprachkanäle(per Kupferpaar oder LWL
Faserpaar)
Std. Kabel-gewicht
Std- Kabel Durchmesser
Kupfer 2.5km 1.544Mbps(T-1)
24 5200kg/km(400 Paar)
60mm(400 Paar)
Glas 100+ km 2.5 Gbps +(OC-48)
32.000 + 130kg/km (24 Fasern)
11.6mm(24 Fasern)
• LWL Kabel übertragen mehr Informationen über eine deutlich längere Distanz- LWL ermöglicht 1000x mehr Bandbreite,
auf bis zu 100x längeren Links• LWL Kabel sind kleiner und leichter
- LWL Kabel, die die selbe Informations-Übertragungrate übertragen (Bandbreite) haben nur ca. 1% der Größe und des Gewichts von vergleichbaren Kupferkabeln
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Überlastung durch Verkabelungsdichte – Erforderlicher Platzbedarf bei 10Gbps SystemenCat6A UTP ≈ 0.55cm² => 144 Links ≈ 100cm² ANEXT / EMI issues …Cat7 STP ≈ 0.46cm² => 144 Links ≈ 83cm² ANEXT / EMI FO 288f ≈ 2.43cm² => 144 Links < 3,1cm² Loose Tube Cable
Vorteile der LWL Verkabelung• Verbesserung der Auslastung von Kabelkanälen• Weniger Lüftungsstaus in Doppelböden• Reduzierte Brandlast / feed through Ø in firewalls• Keine Probleme mit Cross-Talk• Verkürzte Installation bei neuen und ausgetauschten
Links• Reduzierter Stromverbrauch in 10G LWL Systemen
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Überlastung durch Kabel Verpackungsdichte – Anforderungen Rechenzentrum bei 10 GbpsHöheneinheiten Vergleich bei 144 Port Lösungen Kupfer Verteilerfeld: 144 ports = 6U LWL Verteilerfeld: 144 ports = 4U LWL HD Verteilerfeld: 144 ports = 0.5U
1 copper port = 1 plug (RJ-45)
1 fibre port = 2 single-fibre connectors
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Vorteile einer Migration auf LWLLeistungsaufnahme bei 10 Gbit über Glasfaser
• 10Gbps Transceiver Stromaufnahme:mit Kupfer: ≈ 10 W / port
- 60W Chassi Leistung + 300W Kühlung
mit LWL: ≈ 1 W / Port - 75W Chassi Leistung + 100W Kühlung
• Reduzierung der Leistungsaufnahme von ca. 18W per Link
• Die Einsparungen bei 24 Links entsprechen dem Jahresverbrauch eines 1-Familien Haushalts2)
• 24 converted link saves ~3,7 ton CO2 / year3)
1) Incl. savings in cooling (100% => 24W)2) Assumption: 4500 kWh / year (4 persons)3) 1 MWh equal to 0,830 T CO
=> Einsparung 9 W / Port
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Die weltweit größte Kupfer-Mine:
Chile Chuquicamata
Tiefe: 1kmAusdehnung: 4,3km x 3km
Geplante Tiefe1,8 km (Untertage)
ca. 20.000 Arbeiter
• Abbau: Kupferabbau beeinflusst die Umweltzerstörung 100x als bei Glas1)
• Herstellung: 1km Twisted-Pair Kabel verursacht ca. 13.5 Tonnen an aushüben
Bei 1km LWL Kabel sind es ~68.52) kg
• Kabel Mantel:Kupfer Kabel benötigen ~7,5x mehr petrochemische Kunststoffe als LWL Kabel
1) Schmidt-Bleek „ Der ökologische Rucksack“ – 1984, q.v. Institute f. Climate, Environment and Energy, GmbH, Wuppertal
http://www.wupperinst.org/en/publications/wuppertal_spezial/index.html
2) Due to technical gasses and dopants; 48 fibre cable
Rohstoffeinsparungen mit LWL Verbindungen
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Rohstoffeinsparungen mit LWL Verbindungen
Beispiel: 264 Links in einem LAN Gebäude Backbone
Kupfer Kabel Gewicht: 60kg/km davon35,6 kg Kupfer25,3 kg/Km Kunststoffe (Mantel)benötigt: (264 Kabel mit je 1 Link),
264 x 45m = Gesamtlänge 11.880m 11.880m = Gesamtgewicht 712,80kg
160.38t an abgebauten Rohstoffenversus
LWL Kabel: 117 kg/km Gesamtgewicht36,0 kg Glas81,0 kg/Km Kunststoffe (Mantel)benötigt: (11 Kabel1 mit je 24 Links), 11 x 45m = Gesamt Kabellänge 495m 495m = Gesamtgewicht 57,92kg
0.034t an abgebauten Rohstoffen 1) 48 Faser Kabel
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Vorteile einer Migration auf LWLSimulation der Effekte der Kabelkühlung
LightingRoom exhaust max: 92.7m3/hr
DoppelbödenKaltgänge
Beleuchtung
0.4m
Corning hat die Kühlung in Mittelgroßen Rechenzentren simuliert:
Im Vergleich waren 10G Kupfer- vs. 10G LWL-basierte Server/Switches Verbindungen
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Vorteile einer LWL MigrationPlatz- und Konstruktionseinsparungen
• Reduziert Kabelüberlastungen um ~ 94%
• Reduziert das Kabelgewicht (z.B. 264
Links)
- 264 Kupfer Kabel 15,84 kg/m
- 11 LWL Kabel (48F) 1,29 kg/m
• Reduziert die Brandlast um ~ 96%
Kupferkabel RZ Installation
Ein LWL Kabel kann 24 Kupfer Kabel ersetzen
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Vorteile einer LWL MigrationWärmeverteilung
All sources: Corning 2008Air temperature °C
- Kupfer und LWL Kabel Unterboden-verkabelung- Kupfer 10 GBaseT NIC
- 2 CRACs
Ergebnis: hot spots, höherer Luftdruck erforderlich um für ausreichende Kühlung in den Kupfermodellen zu sorgen
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Vorteile einer LWL Migration:Zusammenfassung der Luftstrom Simulation
Simulation 110 Gbit over Copper
Simulation 2 10Gbit over Fibre
Difference Unit
Rechnerleistung Verbrauch(inkl. Netwerkleistung)
2,268,840 2,084,880 183,960 [kWhr(elec)/Jahrr]
Kühlleistung 567,210 521,220 45,990 [kWhr(elec)/Jahr]
Ventilatorenleistung 43,607 37,221 6,386 [kWhr(elec)/Jahr]
Gesamtverbrauch 2,879,657 2,643,321 236,336 [kWhr(elec)/Jahr]
Gesamtkosten (6p/kWhr) 172,779 158,599 14,180 € / Jahr
Kosteneinsparungen in Höhe von 8%
1) 1 MWh equal to 0,830 T CO2
196 Tonnen1)
weniger CO2 Emissionen/Jahr
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Rechenzentrum
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Rechenzentrums (DC) - Topologie
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Area
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Core Router / Switches
Storage Equipment
Server
SAN Direktoren
• Zwei überlappende Netzwerke– LAN unterstützt Server zu Server Verbindungen: Ethernet– SAN unterstützt Server zu Storage Verbindungen: Fiber
Channel
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Switch Schränke
Server Schränke
Storage
• Punkt zu Punkt Verkabelung• Die Verkabelung beginnt mit einigen wenigen
Verbindungen…und so endet es dann meistens...- Keine definierten Kabelwege- Änderungen werden an den aktiven Komponenten
vorgenommen- Identifizierung von Konflikten ist schwierig- Dadurch wird das Wachstum eingeschränkt- Undurchsichtige Verkabelung im Unterboden
Die Notwendigkeit für die strukturierte Verkabelung
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Packungsdichte und Kabelüberlastung:Klassische Patch Cord Verkabelung
• Cisco 9513, 96f/1U card x 11cards = 1056 fibres (512 ports)
Traditionelle Lösung
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Packungsdichte und Kabelüberlastung:Maßgefertigte EDGE Harness mit UniBoot LC Duplex• Reduziert die Kabelstrecke und
damit verbundene Staus um 50%• Kürzere Peitschenlängen
vermeiden zusätzlich Kabelstaus• Konfektionierte LWL-Peitschen
ermöglichen ein perfekt installiertes Erscheinungsbild
• Installationsvorteile ggü. Standardverkabelung
1ST Harness
1ST Harness
2nd Harness
2nd Harness
3rd Harness
3rd Harness
Cisco Nexus 7000
64f / card x 8 cards = 512 fibres
… Optimale Lösung!
Neue Lernerfahrungen
Network IQ
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Theorie und Prinzip von Glasfaseroptik
• Sicherheitshinweise
• Anatomie einer Glasfaser
• Glasfasertypen
• Prinzig der Übertragung
• System Performance Parameter
- Wellenlänge, Dämpfung und Dispersion
• Trainingsumgebung
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Sicherheitshinweise in der Ausbildung
• Chemische Sicherheit- Isopropyl Alkohol ist feuergefährlich, Flammpunkt = 22 °C, Kann bei
Augenkontakt zu Entzündungen führen, Bei Augenkontakt ca. 15 Minuten mit klaren Wasser spülen!
• Laser Bedienungshinweise:- Laserstrahlen sind unsichtbar, ein direktes Hineinsehen verursacht keinen
Schmerz, Das heißt, dass sich die Iris nicht freiwillig schließen kann, Infolgedessen ist eine ernsthafte Beschädigung der Retina möglich,
- Falls eine versehentliche Augenverletzung durch Laserlicht vermutet wird, lassen Sie unverzüglich Ihr Auge bei einem Augenarzt untersuchen!
- Schauen Sie niemals in das Ende der Faser eines LWL-Steckers oder einer Kupplung ohne sich vorher vergewissert zu haben, das keine Leistung/Power auf dem System vorhanden ist!
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Glasfaser Verarbeitungshinweise
• Gebrochene Fasern sind scharf und können in die Haut eindringen,• Räumen Sie Faserreste auf, damit sie keine Probleme verursachen,• Benutzen Sie eine Pinzette, um Faserreste auf ein Klebeband zu kleben
oder in einen Plastikbehälter zu bringen,• Bewahren Sie die Reste richtig auf,• Benutzen Sie Handschuhe wenn Sie Kabel absetzen
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Faseranatomie
Kern (Core): Überträgt das Licht
Cladding: verhindert den Lichtaustritt
Coating: Schützt den Kern &
Cladding
Coating und Cladding können nicht voneinader getrennt werden
125μ
m
125μ
m
50μm
or 62.
5μm
8μm
Single-mode
Multimode
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Fasertypen
Single-mode:Erlaubt nur eine Lichtmode (ray) durch den Kern zu führen
Multimode:Erlaubt mehreren Lichtmoden (rays) durch den Kern zu führen
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System Performance Parameters
Wellenlänge
Ist die Eigenschaft des Lichtes, das von einer
Lichtquelle ausgestrahlt wird. Die Wellenlänge wird
in Nanomtern (nm) gemessen
Typische übertragungstechnische
Wellenlängen• 850 nm (MM)• 1300 nm(MM)• 1310 nm(SM)• 1550 nm(SM)
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Dämpfungsarten
Dämpfung - ein Maß optischen Leistungsabfalls
Zwei Arten der Dämpfung:
1, tatsächliche 2, beeinflußbare
- Absorption - Macrobending
- Scattering (Zerstreuung) - Microbending
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PinchedFiber
eingeklemmte Kabel
zu enge Schleifen
Kabelbiegung über Kanten
Zu starkeKabel-
Dehnung
Quellen erhöhter Dämpfung
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Tight bendsUnder load
Biegeunempfindliche ClearCurve Faser
• Praktisch kein Verlust durch Biegung• Ermöglich sehr geringe Biegeradien
- SMF: 5mm (G.652-D, G.657–A,B,”C”)
- MMF: 7.5mm (keine Standards verfügbar)
• Für Biegungsanfällige Umgebungen- Robuste Kabel- ermöglicht Kabe zu tackern- Sorglose handhabung - Verlegung wie bei Kupfer
Hohe Packungsdichte optimal handhaben
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System Leistungsparameter: Dispersion
Dispersion ist die Verbreiterung (Verschiebung) eines Lichtim-pulses, der durch die Faser geschickt wird.
Bandbreite wird als die Menge von Informationen definiert, die ein System tragen kann, daß jeder Impuls des Lichtes durch den Empfänger unterscheidbar ist
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Dispersion - Modal Dispersion
• In der multimode Faser durchläuft der Lichtimpuls in verschiedenen Schichten (Moden)
• Jeder Ball zeigt eine Mode
• Alle Bälle starten vom gleichen Impuls
• Modale Dispersion tritt nur in der multimode Faser auf
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Dispersion – Effekte beim Signalbeeinflußt die Qualität der Übertragungsbandbreite
1 0 1
1 1 1
BIT ERROR
Logische Informationen
elektrisches Eingangssignal
Übertragenes optisches Signal
Empfangenes optisches Signal
(mit Dispersion)
Elektrisches Ausgangssignal
logische information 1 1 1
BIT Fehler
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Inhalte aus dem Corning Glasfaser- und Kupfertraining
• Faser Grundlagen und Sicherheit
• Glasfaserkabel
• Kabeltypen
• Kabel abisolieren und reinigen*
• Installationsmethoden im Überblick
• UniCam Faserterminierung*,
• Glasfaser Hardwarekomponenten und
Installationsvoraussetzungen
• Fasersysteme und Standards
• Systemaufbau*
• Kupfer Grundlagen
• Kupferkabelaufbau
- Vorteile geschirrmeter Kabel
• Kupfer auflegen*
- Module und Verteilerfelder
• Kupfersysteme und Standards
- Klassen /Kategorien/Erdung
• Testen und Fehlerbehebung*
- Parameter, Fluke Messung
*praktische Übung
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Programmbestandteile
Train-the-Trainer Weiterbildungen
Webinare
Werksbesichtigungen
Eigene Programmwebseite mit zahlreichen Dokumenten
(Videos, Event Informationen, Trainingsanmeldung,
Präsentationsmaterial, Bilder, etc.)
Newsletter
Vor-Ort Unterstützung beim Tag der offenen Tür, Lehrerfortbildung,
etc. inkl. Demonstrationen, Glasfaserhandling, UniCam
und vieles mehr
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Unterricht unterstützen durch Poster und Boards
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Registrierung für das Network IQ Programm
Wie ist die Registrierung möglich?
1. Registrierung direkt am Corning Stand möglich
2. per Email an [email protected]
3. Online auf www.corning.com/cablesystems/emea/networkiq
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Ihre Ansprechpartner
Network IQ Programm Manager
Igor Canjko
Leipziger Strasse 121
10117 Berlin
Phone: +49 160 90856246
Email: [email protected]
CDCDP
Jörgen Janson
Leipziger Straße 121
10117 Berlin
Email: [email protected]
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