Zukunftstrends in Rechenzentren

Zukunftstrends in Rechenzentren

Auf die Betreiber von Rechenzentren kommen mit Technologien wie 5G, IoT und KI neue Anforderungen zu. Dazu gehören stark wachsende Datenmengen aus unterschiedlichsten Quellen und Echtzeitanalysen rund um KI-Algorithmen oder Predictive Maintenance. Glasfaserverkabelung und intelligente Edge-Konzepte helfen dabei, diese Herausforderungen zu bewältigen.

Schon seit einiger Zeit befindet sich die Datacenter-Landschaft im Wandel. Der Trend zum Cloud Computing hat dafür gesorgt, dass zunehmend mehr Enterprise Datacenter aufgegeben werden. Stattdessen verlagern immer mehr Unternehmen Workloads in die Cloud oder setzen auf Co-Location bzw. auf Cloud-First-Strategien.

Die Ansprüche an Enterprise-Rechenzentren sowie an die großen Datacenter der Cloud-Anbieter steigen unterdessen ständig. Studien zeigen, dass mehr als 90 % der CIOs Response- und Download-Zeiten verkürzen wollen. Solche Anforderungen lassen sich nicht mehr ohne performante, strukturierte und echtzeitfähige Glasfasernetze abbilden. So ist die Standardisierung der neuen Ethernet-Norm 400GBASE für Übertragungsraten von 400 Gbit/s ausschließlich für Glasfaserkabel erfolgt.

Mit dem höheren Anspruch an die Geschwindigkeit rücken Parallelisierungstechnologien in den Vordergrund: Der serielle „lane speed“ bei Multimode-Transceivern liegt aktuell bei maximal 50 Gbit/s. Bis zu 400 Gbit/s sind also ohne Parallelisierung nicht möglich. Zudem muss auch die restliche passive Datenverkabelungsinfrastruktur mithalten.

Singlemode-Fasern gehört die Zukunft

Ein weiterer limitierender Faktor sind die Längenbegrenzungen der gängigen Protokolle bei Multimode-Fasern auf maximal 100 Meter. Getrieben durch die Meg-Datacenter der großen Cloud-Provider geht die Entwicklung derzeit hin zu Singlemode-Fasern, die auch zukünftige Datenraten und Reichweiten unterstützen.

Die noch deutlich teureren Singlemode-Transceiver werden sich in den nächsten Jahren preislich angleichen. Ihre Silizium-Photonik-Technologie ermöglicht eine kostengünstige Herstellung.

Datenvolumina nehmen zu

Sensoren, Edge-Devices und Weareables im IoT erzeugen zunehmend große Datenströme. Das massive Datenaufkommen bringt in traditionellen Rechenzentrumsumgebungen häufig verzögerte Reaktionszeiten mit sich. Oft wird auf Informationen aus unterschiedlichen, auch mobilen Quellen zugegriffen, die von den zentralen Knoten geografisch zu weit entfernt sind, um ausreichende Latenzzeiten zu gewährleisten.

Im Industrieumfeld wird deshalb immer häufiger Datenerfassung und -analyse direkt im Edge-Computing erledigt: Die anfallenden Daten aus Maschinen und Sensoren bleiben dabei in der Fabrik, Server-Container und Micro-Datacenter vor Ort gehören mittlerweile zum Alltag. Aus den erheblichen Datenvolumina werden nur die Informationen in die Cloud weitergegeben, die für Geschäftsprozesse wirklich notwendig sind.

Trend geht zum Edge

Die Entwicklung hin zum Edge wird sich beim automatisierten und autonomen Fahren fortsetzen: Der Weg über das Cloud-Rechenzentrum ist vielfach zu zeitintensiv. Stattdessen werden das Fahrzeug als Edge-Device und Rechenkapazität in der Verkehrsinfrastruktur an Bedeutung gewinnen.

Viel Computer-Power wandert raus aus dem Rechenzentrum und etabliert sich am Entstehungsort der Daten. Hochgeschwindigkeits-Ethernet-Verbindungen ermöglichen eine Minimierung der Latenzzeiten und die Datenverarbeitung in Echtzeit in der intelligenten Fabrik.

In herausfordernden Umgebungen sind zudem besonders robust ausgelegte Steckverbindungen gefragt. Teil von ganzheitlichen LWL-Verkabelungslösungen können deshalb auch Linsenstecker sein, die die Glasfasernutzung auch unter rauen, schmutzbelasteten, industriellen Bedingungen mit unterschiedlichen Temperaturen oder Erschütterungen ermöglichen.

5G-Geschwindigkeit muss Bestand haben

In beiden Bereichen – sowohl Industrie 4.0 als auch autonomes Fahren – könnte die Verbreitung des neuen Mobilfunkstandards 5G in den nächsten Jahren einen Schub nach vorn bringen. Die niedrigen Latenzzeiten von wenigen Millisekunden bei 5G eignen sich selbst für harte Echtzeitanwendungen.

Die spezifizierte Latenzzeit von 5G hat auch im Datacenter Auswirkungen, denn die Latenz muss auch nach Eintritt ins Rechenzentrum gehalten werden – das geht nur mit moderner Hardware und entsprechend ausgelegten Glasfaserkabeln. Während außerhalb des Datacenter Small-Cell-Mobilfunkantennen die Daten übermitteln, müssen diese via Glasfaser ins Rechenzentrum führen, welche ein schnelles LWL-Verkabelungssystem nutzen.

KI erhöht Datenvolumen

Auch der zunehmende Fokus auf Data Analytics für Big Data und KI-Algorithmen wirken sich auf die Infrastruktur von Rechenzentren aus. Speziell bei KI-Anwendungen rund um Bilderkennung aus Foto und Video-Streams ist der Speicher- und Rechenbedarf erheblich. Der Trend geht hin zur geclusterten Rechen-Performance und immer rechenstärkerer Hardware, Supercomputer sind auf dem Vormarsch.

Bei der schnellen Kommunikation zwischen den Servern in Rechenverbünden kommt es entscheidend auf leistungsstarke Datenverkabelung an. Je besser und verbreiteter KI-Algorithmen werden, umso mehr steigt der Bedarf an Rechenleistung.

Security bleibt wichtig

Auch das Thema Security bleibt eine wichtige Herausforderung für Datacenter-Betreiber. Insbesondere biegeunempfindliche Glasfaser erweist sich als widerstandsfähiger gegenüber auf Biegekopplung basierender Abhörtechnik. Um jedoch Cyber-Angriffe oder -Spionage auszuschließen, ist neben umfassender Verschlüsselung ein kontinuierliches Leistungs-Monitoring der Netze nötig.

Eine Entlastung bietet Managed Security, bei der aufwendige Monitoring- und Präventionsaufgaben ausgelagert und auf das Sicherheitswissen im Security Operations Center eines spezialisierten Anbieters zugegriffen.

Quelle: Vogel Communications Group, Würzburg

Link: https://www.ip-insider.de/so-werden-rechenzentren-fit-fuer-die-zukunft-a-995596/   

03.02.2021

Photo by Ian Battaglia on Unsplash

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