Titel: Honger naar bandbreedte? Haal meer uit uw bestaande infrastructuur! Auteur: Albert Molenaar

Transcriptie

1 Titel: Honger naar bandbreedte? Haal meer uit uw bestaande infrastructuur! Auteur: Albert Molenaar Inleiding Een communicatie infrastructuur kent vele componenten, die echter op hoofdlijnen ingedeeld kunnen worden in 2 categorieën: 1. actieve - en 2. passieve componenten. In de categorie passief worden alle soorten bekabeling en connectoren, contacten e.d. ingedeeld. In de actieve omgeving, die infrastructuur componenten die voeding vereisen, laagspanning, of hoger. Passief of actief In grote lijnen is voor de passieve infrastructuur een opsplitsing te maken in koper- en in glas(-vezel)bekabeling. In sommige gevallen wordt wel eens plastic vezel gebruikt, maar dan voor korte afstanden. In de meeste installaties wordt gebruik gemaakt van koperbekabeling van een technische ruimte naar de eindaansluiting, of dit nu naar werkplekken binnen een gebouw of naar individuele huisaansluitingen is. Draadloze verbindingen worden hier (nog even) buiten beschouwing gelaten. De afstandsoverbrugging in de kabel omgeving is afhankelijk van de transmissie apparatuur, maar ook het gebruikte protocol. In de meeste gevallen in de kantooromgeving is dat ethernet. De afstandsoverbrugging bij dit medium is gebaseerd op de hoeveelheid demping. In de praktijk van de UTP koperkabels komt dat neer op ongeveer 100 meter (UTP) kabel. Over het algemeen gesproken zijn de werkplek- en local loop aansluitingen, dus de afstand tussen technische ruimte en werkplek, duur en vertegenwoordigen, zo geven onze praktijkcijfers aan, ongeveer 80 á 90 % van de kosten van de totale bekabeling. Dat is dan gebaseerd op direct leggen, in een niet operationele omgeving. In een operationele omgeving bekabeling aanbrengen maakt het in de praktijk 2 tot 4 keer duurder, dan in een vrije omgeving. Juist die verstoringen maken het zo dat men later niet alleen wil bijleggen. Men renoveert liever ook de bekabeling in combinatie met andere (bouwkundige) activiteiten. Dus wordt veelal gewacht tot de rest van de werkomgeving ook op de schop gaat. In dat licht zijn er actieve componenten, die levensduur verlengend kunnen zijn voor de passieve bekabelinginfrastructuur nuttig voor een `mid-life evaluatie. De eigenaar van een bekabelingsinfrastructuur zal er dus alles aan doen om de gedane investeringen in de bekabeling zo rendabel mogelijk te maken, hij wordt daarbij geholpen door de fabrikant van de actieve componenten. Wereldwijd gaat het om enorme bedragen, wat er in bekabeling geïnvesteerd is. Hierdoor zijn ook de genoemde fabrikanten bereid zijn om veel te investeren in ontwikkeling van innovatieve oplossingen die levensduur verlengend werkend op het gebruik van bekabeling, kortom op die wijze kunnen domme kabels slimmer gemaakt worden. De huidige snelheden zijn voor de bekende UTP bekabeling tot 1 Gbit/s. Sneller wordt wel voorzien, maar naar verwachting zal de drive naar hogere snelheden op de werkplek afnemen afnemen boven de 1 Gbit/s. Dat heeft enerzijds te maken met het vervullen van de realtime behoefte aan data en spraak ) VoIP en

2 anderzijds aan de functionele interactie en backgroundprocessing van PC systemen, waardoor niet realtime taken ook echt in de achtergrond gebruiken zonder de voorgrond op te kunnen houden. De huidige stations kunnen een hogere snelheid ook nauwelijks aan. Verder anderzijds aan de knelpunten die gaan ontstaan in de backbone en de aansluitingen van servers. Juist daar is extra capaciteit, of spreiding over meerdere machines, nodig om de werkstations toegang te verlenen. In de backbone omgeving van datacommunicatie-infrastructuren wordt meestal van glas gebruikt gemaakt, dit in tegenstelling tot de klassieke spraakinfrastructuren, dat is veelal nog koper en heet dan ook stamnet. De behoefte aan glas komt door de behoefte in de datacommunicatie omgeving hogere snelheden en grotere afstanden mee overbrugd kunnen worden dan met koper. Daarnaast en minstens zo belangrijk is de galvanische scheiding, die glas intrinsiek in zich heeft en koper niet. Op die wijze kunnen de verschillende netwerk delen van een onverwachtse kromme volt onderling gevrijwaard blijven. Ook investeringen in glasvezelbekabeling worden inmiddels zo goed mogelijk her-benut door de inzet van andere actieve componenten dan vroeger. In veel infrastructuren, die de omvang van enkele verdiepingen ontstijgen wordt gebruik gemaakt van glasvezels om verdeelinrichtingen en centrale delen van informatieverwerkende systemen te koppelen. Dit moet wel, omdat binnen de ethernet standaard met koper ongeveer 100 meter overbrugd kan worden. Deze afstanden zijn te gering binnen een gebouw van enige omvang, laat staan voor aansluiting in liften etc.. Zeker binnen gebouwen en op bedrijfsterreinen met beperkte omvang werd en wordt veelvuldig multimode glasvezelkabel geïnstalleerd. Tot zo n 20 jaar geleden was er strijd tussen 50- en 62,5/125 µm kabel. Deze strijd is beslecht in het voordeel van de laatstgenoemde. Hiervan zijn vele kilometers binnen de enterprise omgeving geïnstalleerd. In de grote, hoofdzakelijk openbare netwerken, wordt uitsluitend gebruik gemaakt van singlemode kabels ook wel monomode genoemd. Met multimode kabels kon een behoorlijke afstand (> 1km) overbrugd worden omdat de transmissiesnelheden (<= 100Mbps) relatief laag waren. Omdat de transmissiesnelheden continue hoger worden zal de afstand waarover getransporteerd wordt steeds verder afnemen. Daarom wordt er tegenwoordig bij nieuwbouw ook al veel singlemode aangelegd. Het is echter niet zo dat bij installaties die alleen uit multimode kabels bestaat er geen overstap naar 1 Gbps gemaakt kan worden. Met recht-toe-recht-aan componenten kunnen afstanden tot 550 meter overbrugd worden met deze genoemde snelheid, mits er gebruik kan worden gemaakt van 50/125 µm vezels. In de meeste gevallen is, zoals hierboven genoemd, echter 62,5/125 µm geïnstalleerd en daarmee komt men niet verder dan ongeveer 250 meter. Dus met de verkeerde keuze uit het verleden kan (inmiddels) de grootste afstand overbrugd worden. Bij noodzakelijk gebruik van 1 Gbps en afstanden die groter zijn dan 250 meter lijkt installatie van singlemode, met alle financiële consequenties daarvan, een must. Gelukkig zijn de hier van toepassing zijnde levensloop verlengende componenten reeds op de markt. Door actieve componenten van het type single mode te koppelen op multimode kabel kan de afstand opgeschroefd worden tot 550 meter. De meerkosten voor singlemode actieve componenten, t.o.v. multimode, zijn ruim een factor 2. Door eventueel een aantal Gigabit kanalen te bundelen kan men weer enkele jaren vooruit.

3 Bedenk echter wel dat het uitstel van investeringen betreft en geen afstel. Over enige jaren zal de overstap naar singlemode toch gemaakt moeten worden. In een aantal omgevingen heeft men, omwille van de toekomstbestendigheid, lege HDPE buizen neergelegd, zodat men op basis van voortschrijdend inzicht relatief eenvoudig nieuwe glas kabels door lege buizen heen kan blazen, zonder dat de grond opnieuw open moet, of eerst bestaande infrastructuur verwijderd moet worden uit de buizen en dan pas de nieuwe kabels er door heen geblazen kunnen worden, met alle risico s van dien of verwijderen lukt zonder beschadiging van de buismantel. Indien er reeds singlemode geïnstalleerd is dan zijn ook weer mogelijkheden om afstanden te overbruggen die groter zijn dan de standaarden aangeven. De standaard (IEEE 802.3z) geeft voor 1000baseLX aan dat de toepassing bedoeld is tussen 2 en 5000 meter, rekening houdend met een marge van veroudering, temperatuursinvloeden enz. De parameter, die de point-to-point afstand werkelijk bepaalt, uitgaande van een kwalitatief goede vezel, is het optische budget. Dit wordt bepaald door het vermogen van de zender en de gevoeligheid van de ontvanger. Het verschil, minus de marge, gaat op aan demping in de vezel, lassen en connectoren. Als de som gemaakt wordt, blijkt dat de afstand met meer dan een factor 2 vergroot kan worden. Er zijn ook fabrikanten die een grotere afstand, 10 km i.p.v. 5 km, garanderen. Ook nog grotere waarden worden, mits regels en marge in acht worden genomen, zoals door de fabrikant gegarandeerd. In verband met eenvoud van onderhoud is het wel raadzaam om hierover met de leverancier van te voren afspraken te maken. Het is maar al te vervelend en onnodig vertragend als in geval van storing eerst gediscussieerd moet worden over de validiteit van de geïmplementeerde oplossing. Deze vorm van implementeren scheelt al gauw duizenden euro s per verbinding van 1 Gbps. In beide hierboven beschreven situaties is het wel goed om stil te staan bij de kwaliteit van de glasvezelverbinding. Er wordt niet oneigenlijk méér van een verbinding gevraagd maar wel een optimaal resultaat. Dit laatste kan alleen bereikt worden met de afstemming van goede componenten in combinatie met een juiste manier van behandeling, verwerking en afmontage van de vezels. In de praktijk blijkt toch nog wel eens dat de afmontage te wensen overlaat. We kunnen nu wel spreken van een passieve infrastructuur echter fysiek is dat lang niet altijd zo. Apparatuur en patch panels worden toch wel eens verplaatst bij een herrangering van en in kasten. Daarnaast zit er in een kast minimale beweging. Kabel pakketten hebben een aardig gewicht en de zwaartekracht trekt er ook nog 24 uur per dag aan. Wat eens een korte bocht was kan op de lange duur een te korte bocht of zelfs knik worden. Dit heeft gevolgen voor de elektrische signalen, zeker met de hoge snelheden. Het lijkt goed bij afmontage, echter het moet gebeuren op een wijze dat het bijvoorbeeld over 10 of 15 jaar ook nog steeds goed functioneert. Niets is zo frustrerend als na veel zoekwerk blijkt dat na vele jaren de bekabelinginfrastructuur niet meer voldoet aan de oorspronkelijk specificaties, of nog erger, uit de specificaties is gewandeld voor de gebruikte actieve apparatuur. Ook de positieve effecten een gedisciplineerde omgang met patchmaterialen wordt nogal eens onderschat. Ogenschijnlijk geven cat 3 t/m 6 patchsnoeren weinig problemen, maar het tegendeel is waar. In de praktijk zijn er veel installaties die in de loop van tijd zijn uitgebreid incl. een overstap naar een andere (hogere) categorie. Het vergt regelgeving en discipline om patchsnoeren, zowel in de kast als aan de werkplekzijde van dezelfde categorie, en liefst van hetzelfde fabrikaat, te laten zijn als de vaste gebouwbekabeling. Afhankelijk van

4 de van veel factoren kunnen, bij niet juist gebruik, allerlei negatieve effecten ontstaan. De meest eenvoudige problemen zijn die verbindingen die vanwege verkeerde combinatie materialen compleet niet werken. Er zijn er echter ook die veel complexere foutpatronen hebben. Wat te denken relatief weinig geïntroduceerde fouten, b.v. slechts 10/sec., met als resultaat foute CRC checks o.i.d. op de link layer. Protocol stacks zullen al dan niet geholpen door time-outs hertransmissie aanvragen. Deze extra, en in principe onnodige pakketpost, heeft een dramatisch effect op de throughput van het systeem. Vage klachten en langdurige zoektochten zijn het gevolg, veelal zonder bevredigende oplossing omdat 1 ste lijns probleemoplossers niet over de kennis en apparatuur beschikken om e.e.a. (snel) op te lossen. Bij glasvezelbekabeling spelen soortgelijke problemen. Indien de installatie een mix is van verschillende typen single- en multimodevezels geldt ook hier de regel, maar nog stringenter dan bij koperkabels, dat gebouw/terreinbekabeling en patchsnoeren van hetzelfde type moeten zijn. Dit is veelal lastiger dan bij koperkabels omdat er vaak meerdere verbindingen onderweg gemaakt moeten worden. De implementatie waarbij een multimode 62,5/125 µm kabel aangestuurd wordt door singlemode actieve apparatuur, met de bedoeling om grotere afstanden te overbruggen, vergt enig inzicht en consequente uitvoering om tot het gewenste resultaat te komen. Naast het gebruik van juiste materialen speelt hier, veel meer dan bij koper, een cleane omgang een rol van veel betekenis. Het is niet voor niets dat patchsnoeren en connectoren in glasladen altijd afgedopt moeten zijn. Immers bij alle typen glasvezels is de diameter van het transmissiekanaal klein in relatie tot de omgeving(sinvloeden). Minimale hoeveelheden vuil laten de connectordemping oplopen tot waarden waarbij de verbinding niet meer werkt. Een niet afgedopt patchsnoer verzamelt vuil als een magneet en is daarmee een PIV (Pannekoek Infectie Virus) voor de rest van de installatie. Het virus werkt als volgt. De connectoren van het patchsnoer verzamelen allerlei vuil en vettigheid. Bij contact met connectoren van het vaste gedeelte van de installatie wordt een gedeelte van de vuiligheid, het virus, overgenomen. Als het patchsnoer deel uit maakt van de meetset van de beheerder kan het virus zich snel verspreiden. Het is om reden aan te raden om beheerders op te leiden en bewust te maken van de problematiek die in het veld speelt. Zij moeten, zeker in kritische installaties, altijd een reinigingsset op zak hebben en voor iedere patch de daarvoor in aanmerking komende onderdelen reinigen. Al met al is het zo dat ogenschijnlijk eenvoudige onderdelen van de infrastructuur toch de nodige aandacht vragen. Deze aandacht concentreert zich bij aanleg van de installatie. In die fase moet duidelijk gespecificeerd worden aan de installateur, waaraan componenten en verbindingen aan moeten voldoen. Na installatie tijdens het opleveren moeten niet alleen de meetrapporten nauwkeurig bestudeerd worden, maar ook is het raadzaam om een fysieke schouw te doen, ook op niet voor de hand liggende plaatsen. Er worden tenslotte wel eens verrassende ontdekkingen gedaan. In de operationele fase kan, afhankelijk van de mate van mutaties van patches, volstaan worden met minder aandacht. Toch loont het om af en toe te zaak te schouwen. Er gebeuren altijd onverwachte dingen die bijdragen tot b.v. vuilvorming in de omgeving. Met het opruimen en reinigen hiervan kan een hoop ellende voorkomen worden. Conclusie Door de inzet van andere actieve componenten is in de loop van de tijd de combinatie van afstandsoverbrugging en te transporteren capaciteit te vergroten.

5 Dit is gunstig voor de levensduur van de bekabeling en praktisch voor de eigenaar, want vrijwel niets is zo erg als nieuwe bekabeling in een bestaand pand aanbrengen dat ook nog volledig in gebruik is voor de bedrijfsvoering. Dat geldt niet alleen bijvoorbeeld in de zorg omgeving, maar ook in kantoor omgevingen, industriële omgevingen en juist die omgevingen die 24 uur per dag operationeel moeten zijn. Die omgevingen vergen allen een nauwkeurige planning van dat soort werkzaamheden en verzorgen tijdens de uitvoering altijd veel overlast en irritatie. Als de installatie na een, van te voren gespecificeerde, oplevertest geaccepteerd en overgedragen wordt vergt het van de onderhoudende instantie orde en discipline om er jarenlang ongestoord gebruik van te kunnen maken, als is het alleen maar om de administratie van de infrastructuur correct bij te houden. Juist deze acceptatietest is voor beide partijen van belang, omdat een dergelijke inspectie zicht geeft of de aflevering overeenstemt met het afgesproken werk en of het voldoet aan de gestelde kwaliteit eisen, en daarmee een ongestoorde werking verwacht mag worden.