Datenpaketverluste: dramatische Folgen für Rechenzentren

Wetzikon – In Rechenzentren steigt der Einfluss der physischen Netzqualität. Schon geringe Paketverluste können sich dramatisch auf die Performance von virtuellen Servern und Cloud-Anwendungen auswirken. Insbesondere die Qualität der Glasfaser-Infrastrukturen gewinnt entscheidende Bedeutung und muss daher mit akkuraten Testmethoden untersucht werden. Die entsprechenden Hintergründe und die zu erwartenden Entwicklungen sind Thema eines neuen Whitepapers. Es wurde gemeinsam herausgegeben von R&M (www.rdm.com), dem Schweizer Spezialisten für Netzwerk-Infrastrukturen, und Xena Networks (www.xenanetworks.com), dem führenden Anbieter von Ethernet-Testlösungen.

Die Autoren, Dr. Thomas Wellinger von R&M und Christopher Lind Arlaud von Xena Networks, beschreiben darin Benchmark-Tests, die im R&M-Labor in Wetzikon durchgeführt wurden. Aufgrund der Null-Fehler-Testergebnisse konnte die von R&M angebotene High Performance Network Connectivity (HPNC) Lösung für 40 Gigabit Ethernet auf OM3 Glasfaser bis 330 Meter und auf OM4 Glasfaser bis 600 Meter Link-Länge spezifiziert werden. Das Whitepaper kann von der Internetseite www.rdm.com heruntergeladen werden.

Hintergrund: höhere Anforderungen im Cloud-Zeitalter
Durch die stürmische Entwicklung des virtualisierten Computing und der Cloud-Anwendungen verlagert sich der Datenverkehr innerhalb der Rechenzentren. Die Server-Server-Kommunikation nimmt im Vergleich zum Client-Server-Verkehr dramatisch zu. „Die Transformation vom klassischen zum Cloud-orientierten Betrieb stellt erhöhte Anforderungen an das physische Netzwerk“, erläutert Dr. Thomas Wellinger, Market Manager Data Center bei R&M.

Wenn eine Verbindung zu einem physischen Server nicht die Performance-Vorgaben erfüllt, wirkt sich dies sofort auf alle virtuellen Maschinen und ihre Anwendungen aus, die auf dem Server laufen. Multimode-Fasern der Kategorie OM4 mit MTP®*-Anschlüssen gelten als in Zukunft vorherrschende Verbindungstechnik, weil sie Bitraten von 10G, 40G, 100G und höher ermöglichen soll. Ist dies wirklich der Fall? Und mit welcher Konfiguration funktioniert dies in Rechenzentrums Umgebungen am besten? Dieser Frage gingen Dr. Thomas Wellinger und Christopher Lind Arlaud nach.

„Die Leistungsfähigkeit von Netzwerken lässt sich durch Reduzierung von Paketverlusten erheblich steigern. Ziel sollte es sein, auch durch eine optimale Verkabelung zur gewünschten Reduzierung der Paketverluste beizutragen“, betont Dr. Thomas Wellinger. Wichtig zu wissen, so der R&M-Experte: Die Datenpakete bestehen aus Teilen fester Länge (Overhead) und den Nutzdaten (Payload) von variabler Länge. Um die Netzwerk-Performance zu optimieren, maximiert man das Verhältnis von Payload zu Overhead.

Bitfehler führen zum Verlust von Paketen. Sie müssen erneut gesendet werden. Das führt zu Verzögerungen bei der Datenübertragung. Sie wirken sich umso stärker aus, je länger die Pakete sind, und können sich kumulieren. „Paketverluste können dramatische Folgen für Rechenzentren und ihre Kunden haben. Man denke nur an wohlbekannte Phänomene wie langsam laufende Datenbankanwendungen oder „hängende“ Citrix-Sitzungen“, so Dr. Thomas Wellinger.

Strenger Benchmark-Test statt herkömmlicher Pegelmessung
Das Whitepaper erläutert den Einfluss von Datenpaketverlusten auf die Performance von Anwendungen. Die Experten beschreiben eingehend, warum die Verkabelung (abgesehen von Routern und Switches) den Durchsatz und die Latenzzeit wesentlich beeinflusst. Weil herkömmliche Verfahren wie die optische Leistungsmessung keinen genügenden Aufschluss über die Link-Performance geben, hat R&M in Zusammenarbeit mit Xena Networks strengere Benchmark-Tests aufgesetzt. „Konventionelle Tests erfassen keine auf Bit-Ebene stattfindenden optischen Phänomene wie Reflexions- oder Modenrauschen“, begründet Dr. Thomas Wellinger.

Die definierten Testverfahren wurden an der High Performance Network Connectivity (HPNC) Lösung aus dem Data Center-Sortiment von R&M erprobt. Insbesondere ging es um die Übertragungsqualität auf längeren Verkabelungsstrecken, die mit mehreren Steckverbindungen und 40 Gigabit Ethernet betrieben wurden. Dazu setzte man paralleloptische Verbindungstechnik von R&M und zufällig ausgewählte 40GBASE-SR4-Transceivermodule des Typs QSFP+ Gen2 von Finisar* ein.

Das Testergebnis zeigt, dass die Kombination des MTP®-Verkabelungssystems von R&M mit dem QSFP+ Transceiver Modul von Finisar eine „Null-Paketverlust“-Übertragung bei 40G Ethernet über eine erweiterte Strecke ermöglicht. R&M spezifizierte 330 Meter über OM3-Verkabelung und 600 Meter über OM4-Verkabelung mit jeweils vier MTP® Verbindungen auf der Strecke. Dies bedeutet, dass Rechenzentren Übertragungsstrecken aufbauen können, die über die derzeit in IEEE 802.3ba 40GBASE-SR4 spezifizierten 100 Meter für OM3 bzw. 150 Meter für OM4 hinausgehen.

Das aktuelle Whitepaper, das R&M Data Center Handbuch und weitere Informationen zur Rechenzentrumsverkabelung stehen auf www.rdm.com zur Verfügung.

* MTP ist eine eingetragene Marke von US Conec.
* Finisar ist eine eingetragene Marke von Finisar Corporation.

Quelle: offenes-presseportal.de