Netwerkontwerp voor Greenfield Data Centers

In de afgelopen jaren heeft de economische volatiliteit nauwelijks vertragende invloed invloed gehad op de toenemende vraag naar ondersteuning van de digitale infrastructuur. Waar tijdens de pandemie nog een vertraging in de bouw van nieuwe datacenters zichtbaar was, gaven 2021 en het begin van 2022 een beeld van een stevig toenemende behoefte aan uitbreidingen.

Vanaf het moment dat datacenter operators beginnen met het definiëren van de ontwerpen van deze nieuwe netwerken, zijn er enkele belangrijke praktische ontwerpvragen die zullen moeten worden beantwoord. De vooraanstaande overwegingen zijn algemene architectuur, afstandsbehoeften, vereisten voor gegevens overdrachts snelheden, glasvezel vezeltypen en kosten.

Bij een “greenfield” datacenter kunnen netwerkontwerpers met een schoon canvas beginnen met slechts een lege fysieke ruimte of zelfs alleen een betonnen fundering. Een greenfield-project verschilt van brownfield-datacenter upgrades, die te maken hebben met extra beperkingen van de bestaande netwerkinfrastructuur, zoals het bestaande kabel-type en/of ontwerp. Brownfield-upgrades worden daarnaast ook vaak beperkt door de factor tijd, omdat updates binnen operationele datacenters netwerkonderbrekingen en downtime met zich mee kunnen brengen. Een compleet nieuw data center project zal een aanzienlijk hogere aanvangs-investering vragen in vergelijking met het updaten van een bestaande netwerk infrastructuur. Het brengt echter de ontwerp vrijheid om vanaf de start de juiste netwerkarchitectuur te creëren, als gevolg van het feit dat er minder bestaande belemmeringen zijn bij het maken van technologie- en ontwerpkeuzes. De belangrijkste beperkingen in deze nieuwe projecten zijn omvang, stroombehoefte en geld.

Ontwerp overwegingen

Het eerste besluit voor een nieuw datacenter netwerk is het kiezen van de juiste architectuur. Dit komt neer op het stellen van vragen zoals “Wat zijn de zakelijke behoeften van het datacenter?”, “Wat wordt de belasting van, en worden de processen die in het datacenter worden uitgevoerd?” Al overstijgen deze de fysieke laag alleen, ze leiden tot omvang- en netwerk snelheidsoverdracht beslissingen die input geven aan het ontwerp van de verschillende bekabelingssystemen binnen het data center. Het type datacenter architectuur is van invloed op de data overdrachtssnelheid vereisten van het netwerk en de transceivertypen die het meest van toepassing zijn op het ontwerp. In de afgelopen 10 jaar is er een splitsing ontstaan tussen datacenters van “Enterprise” en “Cloud” diensten leveranciers als het gaat om netwerkmigratiepatronen. Als voorbeeld, in voorgaande jaren werkten cloudprovider netwerken bijvoorbeeld met 40 Gb/s uplinks naar de switch en 10 Gb/s van switch naar server. Deze netwerken gaan nu naar 100 Gb/s uplinks en 25 Gb/s downlinks naar de server, waarbij sommigen zich zelfs voorbereiden op een migratie naar 200 en 400 Gb/s uplinks en 50 en 100 Gb/s op de server. Vervolgens moeten data center beheerders bepalen welk vezeltype geschikt is voor elke hiërarchische netwerk laag. Binnen de datacenterarchitectuur zijn verschillende ontwerpen denkbaar op de fysieke netwerk laag, met elk zijn of haar eigen vereisten. Bijvoorbeeld de transceiver en glasvezel bekabeling keuzes voor een Top-of-Rack (ToR) ontwerp - dat meestal 2- tot 3-meter aansluit lengten kent - kan totaal verschillen van de verbindingen voor een End-of-Rowof Spine-ontwerp. Een groter bereik (extended reach) is mogelijk, bij het overwegen van toepassingen met een extended reach is het echter verstandig om vooraf inzicht te verkrijgen de huidige- en toekomstige datatoepassingen, specificaties voor transceivers en een zorgvuldige analyse van de te verwachten performantie mogelijkheden van de passieve bekabelingsinfrastructuur. De duplex connector is gemakkelijk te beheren vanuit een polariteits perspectief en de grote populariteit met daaraan gekoppeld het veelvuldige gebruik zorgt voor een goede beschikbaarheid in de markt.

Een veel gestelde vraag die we horen is “Zullen LC duplex verbindingen nog toereikend zijn bij het upgraden naar datatransmissie snelheden van meer dan 25 Gb/s?” Ondanks dat LC-oplossingen voor het verbinden van netwerken met 40 Gb/s en 100 Gb/s beschikbaar zijn zullen de duplex oplossingen die LC-verbindingen gebruiken, vereisen meestal multiplexing technologieën vereisen zoals CWDM, deze technologieën kunnen de prijs van transceivers echter wel verhogen. Bij toepassing van overdrachtssnelheden van meer dan 10 Gb/s bieden “parallel optics” op basis van MPO connectiviteit break-out opties om eenvoudig verbindingen te creëren tussen poorten met een hogere snelheid en meerdere poorten met een lagere snelheid. Selecteren van de juiste trunk bekabeling is de volgende belangrijke beslissing bij de bouw van een nieuw datacenter. Vandaag de dag zijn LC- en MPO connectoren de meest toegepaste in het datacenter. LC duplex connectoren zijn momenteel hetmeest populaire glasvezel koppelvlak.

Duurzaam ontwerpen

Verduurzaming van data centers is een belangrijk onderwerp in tijden van energie schaarste en kosten beheersing. Leviton levert een duurzame bijdrage bij datacenter ontwerpen. Zo worden alle koper en glasvezel kabel assemblies vervaardigd in onze, volgens PAS2060 geaccrediteerde,CO2 neutrale productie faciliteit in Schotland waar onze Europese Make-to-Order faciliteit onderdeel van uitmaakt. Deze faciliteit was als eerste in onze industrie in 2011 al carbon neutral. Daarnaast maakt Leviton een ultradunne Cat6A shielded kabel oplossing wat de omvang van de koper trunks reduceert wat bijdraagt aan betere lucht distributie in het data center en of de kasten terwijl het de gootvulling met meer dan 25% reduceert. Ons duurzaamheids commitment is hoog. Wij geloven in een koolstofvrije toekomst en ons doel is volledig Carbon Neutral te zijn in onze bedrijfsactiviteiten in 2030. Onze ambitie is een Net-zero status te realiseren in 2050. Lees meer over ons duurzame commitment op: https://www.leviton.com/sustainability