Beheerders van een datacentrum kunnen de bij hen opgestelde apparatuur op verschillende manieren met elkaar verbinden. Er kan gekozen worden voor de aloude koperkabels, maar ook kan gebruik worden gemaakt van glasvezelkabels. De vraag is welke kabel wanneer moet worden gebruikt?
Carsten Fehr, productmanager van de firma Draka uit Keulen, kan geen eenvoudig antwoord geven: “Het is afhankelijk van een groot aantal factoren. Wil je bijvoorbeeld de apparatuur aan het eind van de kabel voorzien van energie (via Power over Ethernet ofwel PoE), dan is koperkabel een absolute vereiste. Gaat het erom grote hoeveelheden data over grote afstanden te verplaatsen, dan is glasvezel een prima keuze. Maar daartussenin zit nog een heel gebied, waar de keus lang niet zo duidelijk is.”
Constructeurs maken vaak gebruik van een vuistregel, waarbij de horizontale verbindingen in een pand worden gerealiseerd met koper, terwijl de verticale leidingen uit glas bestaan. Verticaal wil in dit geval zeggen: een verbinding tussen een of meer verdiepingen. Fehr: “Die verticale verbindingen hebben doorgaans de grootste bandbreedte binnen een infrastructuur. De meeste datacentra zijn aangelegd op een enkele verdieping, dus daar gaat het vuistregeltje misschien wat moeilijker op.”
Glasvezelkabels kunnen worden gebruikt voor het versturen van verschillende datastromen, gewoon door elke stroom met een eigen kleur licht door de kabel te sturen. Dit trucje kan bij koperkabel echter ook, op voorwaarde dat de bandbreedte van de verbinding groot genoeg is. “Dat heet ‘cable sharing’ en het stelt je in staat om een enkele kabel te gebruiken voor meerdere doeleinden. Die bandbreedte wordt overigens ook maar groter en groter. De eerste ethernetkabels hadden een bandbreedte van 1 Mbit/sec. Inmiddels zijn kabels van 10 Gbit/sec de gewoonste zaak van de wereld en is de IEEE al bezig met een standaard voor 40/100 Gbit/sec”, zegt Fehr.
Een nadeel van koperkabels is hun dikte, die aanzienlijk meer is dan die van een glasvezelkabeltje. Grote bossen kabels zijn in het rekencentrum vaak ongewenst, omdat ze een belemmering vormen voor de vrije doorgang van koellucht. Om toch aan voldoende koeling te komen, dient meer lucht door het centrum te worden gepompt, met alle kosten van dien.
Fehr: “De schaal van dat probleem wordt echter wel anders. Nog maar een paar jaar geleden hadden servers het formaat van een forse koelkast, tegenwoordig is een server niet meer dan een stukje van een rack. Dat betekent dat ze dichter bij elkaar komen te staan en dat de dikke kabels van vroeger eigenlijk niet meer passen. Maar omdat de te overbruggen afstanden ook korter zijn geworden, is het mogelijk om dunnere kabels te gebruiken. De weerstand (en daaraan gekoppeld de verzwakking van het signaal in een kabel) is evenredig met de lengte en omgekeerd evenredig met de diameter. Bij gelijkblijvende verzwakking kun je een kabel die een stuk korter mag zijn, ook dunner maken.”
Dunnere kabels laten zich ook makkelijker verwerken; de bedrading van het datacentrum wordt er eenvoudiger door. “Maar ook hier lopen we weer tegen beperkingen aan. Je kunt koperkabels niet eindeloos dunner blijven maken. Er is een ondergrens, al was het alleen al dat je de kabel nog op een connector moet kunnen aansluiten. En je hebt rekening te houden met de stevigheid. Een te dunne kabel kan breken en dat is iets dat je in een dichtbedraad datacentrum natuurlijk niet wil hebben”, zegt Fehr.
Een massale overstap naar glasvezelkabels kan dan aantrekkelijk lijken, het heeft nog wel andere consequenties. Fehr: “Bij de aanleg bijvoorbeeld. Een expert heeft er geen enkele moeite mee, maar een doorsneemonteur kan er zeer grote problemen mee hebben. Eén foute handeling SEnD je raakt bijvoorbeeld de top van de glasvezel met je vinger aan SEnD en de verbinding heeft een veel mindere kwaliteit. Soms zelfs zo slecht, dat de hele kabel vervangen moet worden. Je zult daarom meestal zien dat glasvezels worden gebruikt in de backbone van het datacentrum. Dat is een ‘tech area’, waar alleen de experts toegang hebben. Zij weten wat je wel en wat je niet met glasvezels kunt doen. Om de originele vraag te beantwoorden wanneer het zin heeft om koperkabels te vervangen door glas, zou ik zeggen doe het gedeeltelijk, alleen op die plekken waar glas duidelijk voordelen biedt. Koper en glas zijn een heel goede aanvulling op elkaar.”
Kabels kunnen een zwaarwegend probleem zijn “Bij het ontwerpen van een nieuw datacentrum worden bepaalde zaken soms verwaarloosd. De aandacht gaat bijvoorbeeld wel uit naar het gewicht van de servers die men denkt te gaan gebruiken, maar er wordt niet gelet op het gewicht van de kabels. Bij een groot datacentrum, met een navenante hoeveelheid servers, kan dat gewicht wel oplopen tot 100 kilo. Per bundel van een strekkende meter, welteverstaan”, zegt Jeroen Loonstra, country manager Benelux van kabelproducent Brand-Rex. Wanneer dat extra gewicht pas in een laat stadium op de proppen komt, kan het aanleiding geven tot problemen. Een betonnen constructie die te licht is berekend en die na de bouw nog eens versterkt moet worden, levert een aardige kostenpost op. Loonstra: “Dat is dan ook een reden waarom wij als leverancier van de kabelinfrastructuur graag vroegtijdig bij een project betrokken willen worden. Dan kunnen we al aan het begin uitleggen waar de eventuele problemen zitten.”Het komt wel voor dat mensen denken dat de kabels in een rekencentrum los boven op de serverkasten gelegd kunnen worden. Op die manier wordt zogenaamd een dure kabelgoot uitgespaard. De bouw wordt er inderdaad iets goedkoper door, maar later kunnen problemen optreden wanneer een of meer serverracks vervangen moeten worden. “Dat betekent dat de kabels even vrij komen te hangen, met als onvermijdelijk gevolg dat ze doorbuigen en beschadigd raken”, zegt Loonstra.Een woud van kabels in een datacentrum kan ervoor zorgen dat de luchtstromen – nodig voor de koeling van de apparatuur – worden belemmerd. Er wordt dan inefficiënt gekoeld, waardoor extra kosten ontstaan. Het is zaak om de barricades die kabels voor de koellucht opwerpen, zo klein mogelijk te maken. Proeven met meeraderige kabels hebben wat dat betreft weinig opgeleverd. “Het is niet goed mogelijk om kabels met een grote bandbreedte uit te voeren als multi-pair kabel. Dat leidt tot interferentie. Wat wel kan, is het dunner maken van de kabels, zodat ze minder ruimte innemen. Zo hebben wij een Cat 6a-kabel gemaakt die niet dikker is dan 5,4 millimeter; die noemen we de zonekabel. Doordat de kabel dunner is, wordt ook bespaard op gewicht. Vergeleken met onze standaard-Cat 6A UTP-kabel levert dat een winst van ruim 40 procent op”, zegt Loonstra. De zonekabel heeft ook dunnere aders, waardoor de maximale lengte van de kabelsegmenten iets minder groot mag zijn. Voor een gewone Cat 6A-kabel wordt een maximale lengte van 90 meter aangehouden. Loonstra: “Bij de dunnere kabel zitten we daaronder. Voer je alle benodigde berekeningen uit, dan geeft dat een maximale lengte van 76 komma nog wat. Om aan de veilige kant te blijven, adviseren we een maximum van 70 meter. In de meeste datacentra komt een lengte van meer dan 70 meter eigenlijk niet voor.”De dunne kabels zijn voorzien van een zeer gladde omhulling, die bovendien geheel vrij is van pvc. Met het oog op duurzaamheid wordt pvc niet meer gebruikt. De gladde buitenkant is vooral bedacht om het trekken van de kabels te vereenvoudigen. “Nee,” zegt Loonstra, “het heeft niets te maken met het vasthouden van stof. Zo gauw je in de bekabeling van een datacentrum stofnesten tegenkomt, is er beslist sprake van een designfout.” |
Kabelboom moet beheerd worden “Beheerders van een datacentrum hebben soms merkwaardige gewoontes ontwikkeld”, zegt Michael Dreithlein, senior product line manager bij Cisco. “Zo komt het voor dat kabels die niet meer worden gebruikt simpelweg aan beide zijden worden afgeknipt. Er hangen dus geen losse connectoren meer rond en het probleem is opgelost. Dat is misschien optisch zo, de kabels blijven wel in de goten liggen, met alle gevolgen van dien.” Kabelgoten hebben geen onbegrensde afmetingen en er is maar ruimte voor een bepaald aantal kabels. Is de goot vol, dan is het einde oefening; er kunnen dan geen nieuwe kabels meer worden bijgetrokken. Ook vertegenwoordigen de aanwezige kabels een aardig gewicht, iets waar mensen vaak geen rekening mee houden. Dreithlein: “De groeiende kabelbomen, want er gaat niets af maar komt wel bij, zijn zwaar. We zijn wel geconfronteerd met kabelbomen die nog maar net aan het plafond konden blijven hangen. Doe je daar één kabeltje bij, dan stort de boel in.” Dikke kabelbomen vormen ook een belemmering voor de vrije doorstroming van koellucht. Bij metingen van Cisco is gebleken dat er door de aanwezigheid van veel kabels wel 10 tot 15 procent meer koellucht nodig is dan in een vrije omgeving. “Beheerders van datacentra zijn wat dit betreft conservatief. Ze nemen niet graag afscheid van iets dat er al jaren ligt en dat altijd – denken ze – goed heeft gefunctioneerd. Het kost soms wat overredingskracht om ze naar een nieuwe denkwijze te krijgen. Het mooiste zou zijn als bij de herinrichting van een datacenter de gehele oude bekabeling wordt gestript.” Cisco levert sinds enige tijd ook servers, waar de switches meteen zijn ingebouwd. Bij de inrichting van een datacenter kan daar gebruik van worden gemaakt om eenvoudig een hybride bekabeling aan te leggen. Dreithlein: “Dan wordt de bekabeling binnen een rack uitgevoerd in koper en realiseren we de verbindingen tussen de racks onderling en met remote systemen in de vorm van glaszevelkabel. Dergelijke kabels zijn een stuk dunner dan hun koperen tegenhangers en ze vormen dus een veel kleiner obstakel voor de koellucht. Ook het gewicht is een stuk minder. Wel liggen de kosten hoger, zeker omdat je aan begin en eind een omzetter van elektrisch naar optisch en vice versa nodig hebt.” |