SWDM: DIE LÖSUNG MIT DEN NIEDRIGSTEN GESAMTKOSTEN FÜR 40G/100G IM UNTERNEHMENSRECHENZENTRUM

Große und mittelständische Unternehmen setzen 10G-Ethernet bereits seit einigen Jahren in großem Umfang ein. Die Infrastruktur ihrer Rechenzentren wurde primär mit einer Infrastruktur auf Basis von OM3- und OM4-Duplex-Multimode-Glasfaser (MMF) ausgestattet, weil die meisten Switch-Schnittstellen vom Typ Multimode 10GBASE-SR mit SFP+-Transceiver-Formfaktor sind. Folglich sind die für die Installation und den Betrieb von Rechenzentren verantwortlichen IT-Mitarbeiter (interne und externe) mit der Verwendung von Duplex-Patchkabeln mit dem zugehörigen LC-Stecker im Rack bestens vertraut. Der LC-Stecker ist mit seinem charakteristischen Klicken, das eine ordnungsgemäße Verriegelung bestätigt, sowie seiner einfachen Konfektionierung und Reinigung der bisher erfolgreichste optische Stecker auf dem Markt.

 Die IT-Architekten müssen zu Beginn der Umstellung von Rechenzentren auf 40G und 100G Ethernet eine Entscheidung treffen:

1. Sie können optische Transceiver (40GBASE-SR4 und 100GBASE-SR4) verwenden, die mittlerweile sehr kostengünstig sind, aber den Einsatz einer parallelen optischen Infrastruktur voraussetzen. Dies bedeutet, dass ihre LC-Duplex-Patchkabel durch parallele MPO-Patchkabel ersetzt und zusätzliche Trunks/strukturierte Verkabelungen installiert werden müssen (weil jede Vollduplexverbindung jetzt acht statt nur zwei Fasern benötigen würde). Diese Herangehensweise ist nicht nur kapitalintensiv, sondern kann auch die Betriebskosten erheblich steigern, da das IT-Netzwerkpersonal nicht mit der Handhabung/Reinigung des MPO-Steckers vertraut ist. In Abhängigkeit von der Größe des Rechenzentrums können sich weitere Nachteile ergeben, z. B. die kürzere Reichweite der IEEE-Schnittstellen (100/150 m für 40G und 70/100 m für 100G in OM3/OM4 MMF) im Vergleich zu den aktuellen 10GBASE-SR-Schnittstellen (300/400 m in OM3/OM4 MMF).
   
2. Die andere Möglichkeit besteht darin, Single-Mode-Glasfaser zu installieren, um weiterhin die gewohnte Duplex-Glasfaser-/LC-Stecker-Struktur verwenden zu können. Dies macht den Einsatz optischer 40GBASE-LR4- und 100GBASE-LR4- (oder CWDM4)-Transceiver erforderlich, die deutlich teurer sind als Multimode-SR4-Transceiver. Dies ist ein sehr kapital- und betriebskostenintensiver Ansatz mit dem Vorteil, dass die Kosten für die Schulung des IT-Personals zur MPO-Verbindung entfallen. Zudem steigt die Verbindungsstrecke erheblich. Man könnte argumentieren, dass ein weiterer Vorteil dieser Single-Mode-Option die Zukunftssicherheit der Infrastruktur für Bereitstellungen über 100G Ethernet hinaus ist. Das IEEE standardisiert jedoch bereits Multimode-400G-Schnittstellen für Rechenzentren von Unternehmen, die voraussichtlich verfügbar sein werden, sobald der Großteil dieses Marktsegments für den Umstieg bereit ist.

Nutzung der vorhandenen Glasfaserinfrastruktur für Upgrades von Rechenzentren

Keine der oben beschriebenen Optionen ist besonders attraktiv. Unternehmen würden ihre Rechenzentren vorzugsweise von 40G/100G Ethernet upgraden, ohne die vorhandene, für 10G Ethernet verwendete Duplex-Multimode-Glasfaserinfrastruktur modifizieren zu müssen.

Viele möchten zudem die gleichen Verbindungsstrecken wie für 10G Ethernet nutzen können.

Steckbare optische Transceiver mit SWDM (Shortwave Wavelength Division Multiplexing) erfüllen diesen Bedarf. Die Lösung besteht aus mehreren VCSELs, die mit unterschiedlichen Wellenlängen im 850-nm-Bereich (für den die Multimode-Glasfaser optimiert ist) arbeiten. Die Vier-Wellenlängen-Implementierung von SWDM wird SWDM4 genannt. Für diese vier Wellenlängen erfolgt im QSFP-Transceiver das Multiplexing/Demultiplexing in ein Paar Multimode-Glasfasern (eine Faser in jede Richtung, also Duplex-Standardschnittstelle). Jede der vier Wellenlängen arbeitet entweder mit 10G oder 25G und ermöglicht die Übertragung von 40G (4 × 10G) oder 100G (4 × 25G) Ethernet über vorhandene Duplex-Multimode-Glasfaser unter Verwendung von LC-Standardanschlüssen. Beachten Sie, dass die Herangehensweise der für LR4 und CWDM4 ähnelt, jedoch für Multimode-Glasfaser optimiert wurde. Blockdiagramm für 100G SWDM4.