Leitfaden für Betreiber zur langstreckigen Data-Center-Interkonnektivität (DCI) im Rechenzentrum

Leitfaden für Betreiber zur langstreckigen Data-Center-Interkonnektivität (DCI) im Rechenzentrum

Rechenzentren , indem sie aus den Metropolregionen in größere Regionen oder Länder expandieren, benötigen sie eine Konnektivität über längere Entfernungen als je zuvor – über Hunderte und sogar Tausende von Meilen. In diesem Zusammenhang ist der Einsatz von Langstrecken-Data-Center-Interconnect (DCI) für Unternehmen mit verteilten Infrastrukturen, Notfallwiederherstellungsorten oder weltweit verteilten Content-Delivery-Netzwerken unverzichtbar geworden. Während Metro-DCI auf Kompaktheit, schnelle Bereitstellung und überschaubare Entfernungen ausgelegt ist, steht bei Langstrecken-DCI vor allem hohe Leistungsfähigkeit, fortschrittliche Verstärkung sowie komplexe Schutzmechanismen im Vordergrund.

Was ist Langstrecken-DCI für Netzbetreiber?

Langstrecken-DCI ist ein optischer Interconnect zwischen zwei Rechenzentren (D/Cs), der Entfernungen von mehr als 120 km überbrückt (er kann bis zu mehrere Tausend Kilometer übertragen). Für Netzbetreiber fernstrecken-DCI kann für drei Hauptziele eingesetzt werden, die kurze DCI-Strecken (DCI mit geringer Reichweite) nicht erreichen können: Replikation von Rechenzentren zwischen zentralen Standorten und entfernten Standorten (oft eine gesetzliche Vorgabe zur Einhaltung von Compliance-Vorschriften), Content-Verteilung und -Caching über geografisch weit voneinander entfernte Standorte sowie Lastverteilung und Migration über Rechenzentren hinweg innerhalb eines Landes oder zwischen Kontinenten. In diesem Zusammenhang erfordert DCI über weite Strecken – im Gegensatz zu Metro-Systemen, bei denen eine gewisse Signaldämpfung toleriert wird – deutlich höhere Leistungsfähigkeit in der anspruchsvollen Faseroptik-Infrastruktur, die aus mehreren Streckenabschnitten, wechselnden Umgebungsbedingungen und veralteter Hardware besteht.

Wie sich der Einsatz von DCI über weite Strecken vereinfachen lässt

Es besteht keine Notwendigkeit, sich durch die Komplexität von Langstrecken-DCI einschüchtern zu lassen. Eine Reihe von Methoden hilft dabei, die Bereitstellung zu vereinfachen – beispielsweise der Einsatz kohärenter Optik mit integrierter digitaler Signalverarbeitung, die chromatische und polarisationsbedingte Verzerrungen elektronisch kompensiert und den Einsatz optischer Dispersion-Kompensationsmodule überflüssig macht. Darüber hinaus wird die Planungszeit vor Ort minimiert, indem optische Leitungssysteme mit automatisch gesteuerter Verstärkung und ausgewogener Leistungsabgabe eingesetzt werden. Eine weitere Lösung stellt Software für ein einheitliches Netzwerkmanagement dar, die Topologie-Sichtbarkeit bietet, die optimale Sendeleistung berechnet und das Link-Budget validiert. Die Standardisierung auf nur wenige Transponder-Typen mit kohärenter 400G- oder 800G-Leistung erleichtert zudem das Management von Ersatzteilen. Bei der Langstrecken-Dark-Fiber-Miete müssen Qualitätmerkmale wie PMD und die Steckverbinder überprüft – und zwar unbedingt – werden, um zukünftige Ausfälle zu vermeiden. All diese Maßnahmen verkürzen die Implementierungszeit von Monaten auf Wochen.

Zuverlässigkeits-Tipps für Langstrecken-DCI

Erfolgreiche Langstrecken-DCI- und erfolglose Langstrecken-DCI-Verbindungen unterscheiden sich dadurch, dass ersteres eine konsistente Dienstleistung gewährleistet. Beispielsweise ermöglicht der 1+1-Wellenlängenschutz einen sofortigen Wechsel auf eine redundante optische Verbindung, falls die Signalstärke abnimmt. Die kontinuierliche Überwachung der Leistungsparameter einer Verbindung mittels optischer Zeitbereichsreflektometrie ist unverzichtbar, um potenzielle Verschlechterungen bereits vor dem eigentlichen Ausfall zu erkennen. Fehlerkorrekturverfahren mit ausreichendem Codierungsgewinn werden empfohlen, um Rauschen über eine bestimmte Distanz und bei gegebener Faserqualität auszugleichen, ohne den Netto-Datendurchsatz übermäßig zu beeinträchtigen. Kontrollierte Temperaturen oder robuste Komponenten sind an jedem Verstärkungspunkt erforderlich. Klare und definierte Verfahren müssen festgelegt werden, um die Verbindung an den Carrier zu übergeben; als Mindestanforderung sind dabei Wiederherstellungszeiten für jedes Szenario anzugeben. Während der Inbetriebnahme der Leitung wird dringend empfohlen, eine 24- bis 48-stündige Einlaufphase bei unterschiedlichen Betriebstemperaturen durchzuführen, um die Zuverlässigkeit von 400G über 1500 km bzw. von 800G über kürzere Entfernungen zu verifizieren. Durch solche umfassenden Tests kann selbst bei Langstreckennetzen mit problematischen physikalischen Verbindungen eine Verfügbarkeit von fünf Neunen (99,999 %) erreicht werden.

Kostengünstige DCI-Optionen für Langstrecken

Langstrecken-DCI war für die Anwender früher mit hohen Kosten verbunden; heutzutage ist es dank neuer Technologien und Geschäftsmodelle deutlich günstiger. Ein offenes Linienystem mit entkoppelten Transpondern und Verstärkern reduziert die Abhängigkeit vom Hersteller erheblich und bietet eine wettbewerbsfähigere Beschaffungsoption. Steckbare kohärente Transponder, die direkt in DCI-Geräte eingebaut werden können, eliminieren die Kosten und den Platzbedarf separater Transponder-Racks. Der Einstieg mit einer geringeren Kapazität – z. B. 400 G pro Kanal – und die spätere Aufrüstung auf 800 G ohne ein vollständig neues optisches Linienystem sparen langfristig Geld. Für die Faserübertragung zwischen zwei Punkten sollten Betreiber, falls möglich, gemeinsam einen einheitlichen Pfad nutzen, um langfristig Kosten für die Leasing von Glasfaser oder für IRU (Indefeasible Right of Use) einzusparen. Elektrische Regenerator-Standorte sollten nur dann eingeplant werden, wenn dies unbedingt erforderlich ist. Moderne kohärente Systeme ermöglichen eine 400-G-Übertragung über 1.500 km oder mehr ohne Regeneration. Diese alternativen kostensparenden Optionen stehen mittlerweile auch für Betreiber zur Verfügung, die bislang ausschließlich Wellenlängen (Lambda) von einem traditionellen etablierten Anbieter bezogen haben.

Langstrecken-DCI für globale Betreiber

Um geografisch verteilte Rechenzentren zu verbinden, benötigen globale Betreiber ein langstreckenfähiges DCI, das weltweit zuverlässig funktioniert. Während europäische Netze von einer hohen Faserdichte profitieren und so problemlos Bandbreite gegen Reichweite austauschen können – je nach Bedarf mit ihren anpassungsfähigen Modulationstechniken – benötigen amerikanische Betreiber die hohe Leistungsfähigkeit fortschrittlicher kohärenter Optik und der Vorwärtsfehlerkorrektur über lange Strecken, um eine höhere Durchsatzrate zu erreichen. Globale Netzbetreiber benötigen robuste kohärente Systeme mit adaptiver Entzerrung sowie Technologien zur Kompensation nichtlinearer Effekte, um mit verschlechterten Netzwerken in aufstrebenden Märkten zurechtzukommen – beispielsweise in Teilen Asiens, wo die Netzinfrastruktur möglicherweise nicht ordnungsgemäß gewartet wird. Ein einheitliches globales Netzwerk-Managementsystem ist entscheidend, da die meisten globalen Betreiber ihr gesamtes Langstreckennetz – unabhängig davon, ob es sich in Asien, Europa oder den Amerikas befindet – über eine einheitliche Benutzeroberfläche steuern möchten, um so die Einarbeitungszeit für die Betreiber zu verkürzen.

Vertrauenswürdige Langstrecken-DCI-Lösungen

Sino-Telecom verfügt über ein umfassendes Portfolio an langstrecken-DCI-Lösungen , das die anspruchsvollsten Anforderungen globaler Netzbetreiber erfüllt. Seine leistungsstarken 400G- oder 800G-kohärenten optischen Übertragungsplattformen ermöglichen Reichweiten von über 1500 km ohne elektrische Regeneration und verfügen über integrierte Verstärkung sowie Kanalüberwachung. Steckbare kohärente Transceiver passen direkt in Standard-Switches und senken die Gesamtkosten für Hardware sowie den Stromverbrauch. Die Netzwerklösungen basieren auf einer branchenführenden Vorwärtsfehlerkorrektur (FEC), einstellbaren Modulationen und einer vereinfachten Management-Software. Mit über 241 erteilten Patenten (darunter 185 Erfindungspatente) und 156 erteilten Softwareurheberrechten verfügt Sino-Telecom über umfangreiche F&E-Kompetenz im Design und der Bereitstellung optischer Netzwerke und liefert Lösungen in mehr als 30 Länder weltweit, darunter unter anderem Kanada, Frankreich, Australien, Indonesien und Brasilien. Die Lösungen von Sino-Telecom reichen von Metro- bis hin zu Langstrecken-DCI-Anwendungen; zudem sind eine breite Palette optischer Transceiver von 1GE bis 800G verfügbar.

Fazit

Langstrecken-DCI bildet die Grundlage aller Technologien, um zuverlässige Konnektivität über große Entfernungen bereitzustellen. Um den steigenden Anforderungen von Anwendungen gerecht zu werden, ermöglicht Langstrecken-DCI Netzbetreibern den Aufbau eines Interconnect-Netzwerks für Standorte zur Katastrophenwiederherstellung (Disaster Recovery), Content Delivery Networks (CDN) sowie beliebige Workloads mit Multi-Site-Fähigkeit – und das auf skalierbare und flexible Weise.

Ob es sich um eine hohe Kapazität von 400G über 1500 km handelt oder um ein 800G-Ring-Backbonenetz, das mehrere Regionen miteinander verbindet – unsere Ingenieure arbeiten eng mit Ihnen zusammen, um eine Langstrecken-DCI-Lösung für Sie zu planen und bereitzustellen. Besuchen Sie auch gerne unsere Website oder senden Sie uns eine E-Mail, um das Gespräch mit uns aufzunehmen.