Von Roland Ducote
Cloud-Computing, eine Form von On-Demand-Computing-Diensten, ist ein Grundpfeiler des modernen Computings. Diese Technologie lebt von einer robusten Netzwerkinfrastruktur – einem komplexen Netz aus Hardware und Software, das riesige Datenmengen weltweit überträgt. Die nahezu sofortige Bereitstellung von Cloud-Diensten und -Anwendungen auf der ganzen Welt hängt vollständig von einem verbundenen Netzwerk ab.
Dieser Artikel befasst sich mit dem oft übersehenen technischen Wunderwerk, das dies möglich macht.
Vernetzen von Rechenzentren im Cloud-Computing
Der Begriff „Cloud“ steht für ein Netzwerk von Remote-Servern, die Dienste über das Internet bereitstellen. Server – Hochleistungscomputer, die für die Speicherung, Verarbeitung und Verteilung von Daten konzipiert sind – bilden das Herzstück des Cloud-Computings. Robuste und vielfältige Hardwarekomponenten und Kabel für die Konnektivität (die metaphorischen Venen und Kapillaren) ermöglichen jedoch die Funktionalität und Skalierbarkeit der Cloud über die Server selbst hinaus.
Cloud-Computing über Glasfaserkabel
Glasfaserkabel sind die Venen und Arterien der Cloud-Infrastruktur, da sie Daten im gesamten Netzwerk übertragen, sei es von einem Server zum anderen oder über den Ozean hinweg. Der Aufbau von Glasfaserkabeln kann sehr unterschiedlich sein. Manche Kabel besitzen nur wenige Zentimeter lange Fasern, während andere Tausende von Fasern zählen können, die sich über Tausende von Kilometern erstrecken.
Diese interaktive Karte zeigt die weltweite Verteilung von Unterwasser-Glasfaserkabeln.
Das Glasfaserkabel 760054239 von TE Connectivity verfügt über 96 Einzelfasern, ist 12,2 mm dick und in verschiedenen Längen erhältlich. Allerdings sind Glasfaserkabel im Vergleich zu robusten Kupferkabeln sehr empfindlich. Dieser Kompromiss lohnt sich jedoch, denn Glasfaserkabel übertragen Daten als Licht anstatt als Strom und bieten eine höhere Bandbreite und niedrigere Latenzzeiten. Außerdem ermöglichen sie eine schnelle und zuverlässige Datenübertragung über große Entfernungen.
Kupferkabel erreichen maximale Datenübertragungsgeschwindigkeiten von etwa 40 Gbit/s und sind auf 100 Meter Länge begrenzt, während die jüngsten Glasfasergeschwindigkeiten 1,7 Pbit/s (1.700.000 Gbit/s) auf einer einzigen Ader erreicht haben, wobei ein 67 km langes Kabel mit insgesamt 19 Adern verwendet wurde. Glasfaserkabel sind darüber hinaus unempfindlich gegenüber elektromagnetischen Störungen und erzeugen auch keine EMI. Ihre Effizienz ist von entscheidender Bedeutung für Cloud-Dienste und die Kommunikation in Lichtgeschwindigkeit zwischen Cloud-Computing-Rechenzentren weltweit.
Glasfaser-Steckverbinder für die Cloud
Während Glasfaserkabel für sich genommen schon beeindruckend sind, liegt das wahrhaft Außergewöhnliche der Glasfasertechnologie in den Verbindungen zwischen den Servern. Es gibt immer zwei Steckverbinder für ein Kabel. Glasfaser-Steckverbinder zeichnen sich durch ihre hochpräzise Konstruktion aus. Das bedeutet, dass die optische Detektorhardware das durch die Kabel übertragene Licht korrekt empfängt. Glasfaser-Steckverbinder besitzen in den meisten Rechenzentrumsanwendungen Standard-Formfaktoren, um die gängigen SFP-, SFP+-, SFP28-, SFP56-, QSFP+-, QSFP28- und QSFP56-Transceiver-Formfaktoren zu unterstützen. Die Spezifikationen für optische Verbindungen können jedoch je nach Umgebung, in der sie eingesetzt werden, stark variieren.
So ist beispielsweise 1063971664 von Molex ein metallischer optischer Steckverbinder, der sich durch ein hochtemperaturbeständiges oder versiegeltes Gehäuse mit einem verbesserten Verriegelungsmechanismus auszeichnet. Dadurch ist er optimal für optische Verbindungen in Umgebungen geeignet, die starken Stößen und Vibrationen ausgesetzt sind. Aufgrund seiner extremen Langlebigkeit wird dieser optische Steckverbinder wahrscheinlich in Telekommunikationsantennen, industriellen Verkabelungen, im Militär, in der Luft- und Raumfahrt sowie in der Medizintechnik eingesetzt.
Ethernet-Router und -Switches
Router und Switches fungieren als Verkehrsmanager innerhalb des Netzwerks der Cloud. Netzwerk-Router wie der 2701877 von Phoenix Contact leiten Datenpakete zwischen Netzwerken weiter und optimieren die Datenübertragung. Inzwischen erleichtern Netzwerk-Switches wie der KSZ9897RTXI-TR von Microchip Technology die Kommunikation innerhalb lokaler Netzwerke, um eine effiziente Datenübertragung zwischen Geräten innerhalb von Netzwerken zu gewährleisten.
Switches und Router arbeiten zusammen, um die Netzwerkkonnektivität aufrechtzuerhalten und den Datenfluss über Cloud-Infrastrukturen hinweg zu ermöglichen. Beide Technologien beruhen auf Verbindungen, die meist über Glasfaserkabel und -verbindungen hergestellt werden. Produkte wie der LC-Adapter von Molex für Interkonnektivität mit Massenverdrahtung sind hier sehr nützlich.
Ethernet-Adapter
Ethernet-Adapter spielen eine entscheidende Rolle bei Cloud-Anwendungen, da sie die Konnektivität zwischen physischen Geräten wie unabhängigen Servern oder Netzwerk-Switches und der Cloud-Infrastruktur ermöglichen. Diese Adapter, auch als Netzwerkschnittstellenkarten (NICs) bezeichnet, erleichtern die Datenübertragung zwischen einem lokalen Netzwerk und der Cloud-Umgebung. NICs handhaben die Datenübertragung und Kommunikation in der Cloud, enthalten Sicherheitsfunktionen für eine sichere Übertragung und verwalten die Bandbreite und Geschwindigkeit zwischen dem lokalen Netzwerk und der Cloud.
Beispielsweise ist die ConnectX-6 Dx SmartNIC eine Netzwerkschnittstellenkarte von NVIDIA, die eine sichere und fortschrittliche Cloud-Netzwerkschnittstelle zur Beschleunigung von Rechenzentrumsanwendungen wie Virtualisierung, Cybersicherheit, Big Data, maschinellem Lernen und Datenspeicherung bietet. Interessanterweise verfügt die ConnectX-6 über Hardwarebeschleunigung für virtuelle Switches und Router, um Cloud-Netzwerk-Workloads zu entlasten und eine extrem hohe Netzwerkleistung zu erzielen. Die ConnectX-6 von NVIDIA bietet mehrere Anschlussmöglichkeiten (SFP28, SFP56, QSFP28, QSFP56), sodass Kabelbaugruppen wie MCP2M00-AO2AE30L verwendet werden können.
Hardware bildet das Rückgrat des Cloud-Computings
Die Hardware, die die Cloud ermöglicht, wird ständig weiterentwickelt und durch Innovationen verbessert und jedes Jahr werden in fast allen Bereichen neue Geschwindigkeitsrekorde aufgestellt. Robuste Netzwerkinfrastrukturtechnologien gewährleisten die Zuverlässigkeit des Cloud-Computings. Komponenten wie Glasfaserkabel, optische Verbindungen, Router, Switches und Ethernet-Adapter ermöglichen zusammen Hochgeschwindigkeits-Datenübertragungen und stellen die Konnektivität zwischen lokalen Netzwerken und der Cloud sicher.
Da die Nachfrage nach Cloud-Diensten im privaten und öffentlichen Sektor steigt, werden Hardware-Innovationen – auch außerhalb von Rechenzentren – für die notwendigen Verbesserungen der Cloud-Infrastruktur sorgen. Arrow Intelligent Solutions kann Sie bei der Entwicklung, dem Aufbau und der Einführung von Cloud-Computing-Infrastrukturen der nächsten Generation unterstützen. Mehr erfahren Sie unter Arrow.com/AIS.
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