There is no slider selected or the slider was deleted.

IBM : Retele inteligente cu Passive Optical LAN

Este absolut evident ca firmele producatoare de echipamente de reteaua LAN traditionala de cupru – switch-uri orizontale traditionale sau agregare – au de ce sa se teama de solutia noua Passive Optical LAN sau retea de fibra optica LAN.

Pentru obiectivitate putem analiza ce spune IBM intr-un articol publicat in 2014, despre cablarea structurata orizontala cu ajutorul Gigabit Passive Optical Network – Passive Optical LAN (POL) in comparatie cu solutiile traditionale clasice bazate pe cabluri din cupru.

Nota> Consideram analiza si pozitia IBM ca fiind una echidistanta, in special pentru ca IBM nu este un producator de echipamente active pe fibra optica de tip POL, dar nici cele traditionale pe cupru (switch-uri orizontale).

Articolul complet in limba engleza aici: https://www.ibm.com/downloads/cas/JXMON5AE

Articolul incepe asa:

  • Reduce TCO (total cost of ownership) si accelereaza inovatia pentru infrastructura de retea.

Chiar din introducere cei sapte cercetatori (autorii studiului elaborat) atrag atentia asupra oportunitatii fantastice ce o ofera cablarea de fibra optica la acest moment, în interiorul cladirilor. Asta dupa ce tot backbone-ul mondial este bazat pe fibra optica.

In anii 1980 si 1990, comunicatiile optice au revolutionat transmisia pe distante lungi. Astazi, comunicatiile pe distante lungi si cele subacvatice reprezinta coloana vertebrala a oricarui furnizor important de comunicatii. Tehnologia pe fibra optica s-a dovedit a fi mult superioara cuprului, in ceea ce priveste latimea de banda, distanta, puterea consumata, longevitatea si fiabilitatea.

Progresele recente din 2009 in fabricarea si comercializarea componentelor optice pasive extind acum aceste capabilitati catre retelele de interior (LAN – Local Area Network) si campus. Cladirile care erau in mod traditional cablate pe cupru CAT 5/6/6a sau CAT7, au acum o oportunitate fantastica prin aparitia tehnologiei de retea LAN optica pasiva, contribuind la:  reducerea costurilor de investitie si a amprentei infrastructurii, reducerea consumurilor si cerintelor de energie, o latime de banda mare si extinderea acesteia fara inlocuirea retelei in viitor, o infrastructura mai ecologica, o siguranta mai buna, o operare a solutiei mai rapid si mai usor, dar si cu o fiabilitate mai buna.

Mai departe autorii explica in detaliu fiecare avantaj al noii solutii: De ce Passive Optical LAN?

O solutie pe fibra optica la interior este ideala pentru o retea noua sau o modernizare a retelei existente, din mai multe motive:

Latimea de banda:Traficul de date dintr-o companie, datorita tendintei de  consolidare a serverelor si a centrelor de date, infrastructurii virtuale  (VDI), dispozitivelor personale mobile (BYOD) si cloud computing sunt mult mai bine deservite prin switch-uri centralizate, decat traditional, pe grupuri de switch-uri active ierarhizate.

Gata pentru viitor: LAN-urile optice pasive isi pot crestecapacitatea in viitor fara a fi necesar schimbarea infrastructurii, pentru a deveni mai rapida, mai ecologica, cu o securitate mai mare.

Retelele de cupru sunt limitate la o anumita viteza prin caracteristicile constructive ale cablurilor si a conditiilor de instalare si sunt expuse la diverse perturbatii electromagnetice (EMI). Mai mult, se stie ca intr-o retea traditionala LAN exista riscuri de securitate,  aspect rezolvat implicit in retelele pe fibra optica de tip GPON – Passive Optical LAN.

Economie la CAPEX si OPEX: LAN-urile optice pasive înlocuiesc echipamentele active (switch-uri) cu componente pasive, contribuind la reducerea cerintelor privind cu spatiul ocupat, energia si racirea, precum si costurile de instalare initiale mai mici. LAN-urile optice pasive de tip Passive Optical LAN înlocuiesc cablurile traditionale de cupru masive cu cabluri de fibra optica, unde cablul de fibra optica este mai usor si mult mai subtire. Retele Passive Optical LAN pe fibra optica necesita un management mai simplu si ofera capabilitati avansate ce pot fi integrate cu diverse aplicatii la nivelulul retelei sau a campusurilor.

 

Studiul comparativ facut de IBM continua cu o analiza detaliata a modelelor de trafic dintr-o companie si necesitatile tehnice pentru transportul acestuia.

Întelegerea modelelor de trafic ale retelei unei companii

Atunci cand va planificati un design al retelei LAN, o implementare noua sau modernizarea infrastructurii vechi, este esential sa întelegeti caracteristicile traficului de retea în mediile de afaceri. Putine studii de cercetare de actualitate au explorat traficul în interiorul companiilor, deoarece majoritatea studiilor au fost efectuate la masurarea traficului pe internet, pe scara larga. Cele mai multe studii ale traficului de companii au vechime de peste zece ani si se concentreaza mai degraba pe LAN-uri individuale mici, si nu pe studiul transferului de date pe retele intregi de interior.

Noi am analizat tiparele de trafic din retea, colectand datele de trafic din retea capturate într-un singur site satelit ale unei companii mari. Site-ul satelit are aproximativ 1500 de angajati, fiecare angajat avand un birou si dispune de aproximativ 30 sali de conferinte. Fiecare angajat are un protocol pe internet (IP), iar majoritatea au cate un computer desktop sau laptop. Tipul de retea a acestui site este ceea ce se poate gasi în mod traditional în companiile mari. Switch-ul central, de agregare, asigura traficul extern catre furnizorul de servicii internet, din extern, si transmite traficul intern pe serverul corespunzator, care nu este în cladire si ar putea fi la distanta de site-ul respectiv (centru de colocare sau data center distant).

Observam ca majoritatea traficului trece prin switch-ul central, ceea ce implica foarte putin trafic de la computer la computer (peer-to-peer). Acest lucru este tipic într-un mediu de retea a unei companii, deoarece majoritatea aplicatiilor companiilor sunt bazate pe client-server iar serverele sunt gazduite în centre de date distante.

Avand în vedere consumul de latime de banda a diferitelor aplicatii, traficul de e-mail si web consuma mai mult de 74% din latimea de banda. Acest lucru este urmat de transferul de fisiere, deoarece organizatia foloseste un sistem de fisiere distribuit si un sistem de conferinta online, care este frecvent folosita pentru partajarea video, pe monitorul computerelor. O mica parte din transferul de fisiere este alocata de serviciile Cloud, care apar mai ales în traficul HTTP, deoarece interfata utilizator a serviciului Cloud este bazata pe aplicatie de tip web.

retea de fibra optica

Figura 1 arata distributia pe aplicatii si utilizarea latimii de band in reteaua companiei analizate.

 

 

 

 

 

 

In concluzie, vedem ca o mare parte din trafic il reprezinta traficul la exterior, si mai putin transferul de fisiere, acolo unde am nevoie de latime de banda mare. O mare parte din companii au acelasi tipar, dar sunt si situatii in care transferul de fisiere sau aplicatii ce necesita o latime de banda mare sunt necesare. In orice situatie o retea de fibra optica tip Passive Optical LAN le poate gestiona simplu si cu viteza si o latime de banda superioara, canalizata pe necesarul de moment.

În timp ce consumul de latime de banda de catre un utilizator individual nu variaza foarte mult, cu exceptia catorva utilizatori mari, utilizarea maxima a latimii de banda de catre un utilizator individual este destul de diferita de una fata de cealalta. Am clasificat utilizarile de latime de banda mare în cinci categorii.

GPON interior

Figura 2. ilustreaza procentul utilizatorilor pentru fiecare categorie de utilizare a latimii maxime de banda (peak). Rezultatele arata ca majoritatea utilizatorilor au o utilizare a latimii maxime de banda (peak), mai mica de 50 Mbps, iar aproape toti utilizatorii au luat mai putin de 80 Mbps. Cercetarea ulterioara a aratat ca cei care au atins o latime de banda mai mare de 50 Mbps, pareau sa efectueze transferuri de fisiere de la sistemul de fisiere distribuite în companie si descarcari de date de la reteaua companiei. Deasemenea am observat ca aplicatia de e-mail foloseste un algoritm prioritar pentru descarcarea atasamentului, care a capturat latimea maxima de banda disponibila.

 

PON cablare fibra opticaDeasemenea, am analizat utilizarea medie a latimii de banda pentru cele mai frecvente aplicatii. Aplicatiile tip web au fost putin probabil sa fie diferentiate pe baza datelor din jurnalul de retea, deoarece toate acestea utilizeaza protocolul HTTP si aceleasi porturi de comunicatii. De exemplu, multe accese în cloud sunt realizate prin intermediul interfetelor web. Pentru aceste aplicatii, am masurat utilizarea latimii de banda executand aplicatia reala si încarcarea de date reala. Urmatorul tabel prezinta aplicatiile tipice pentru companii si consumul de latime de banda a retelei, remarcand:

Tabel aplicatii tipice

  1. Volumul mare de trafic al companei este bazat pe conectarea la un hub (server) bazat pe interogare (hub-and-spoke-based) cu marea majoritate a aplicatilor accesate centralizat, si accesate remote bazate pe protocoale non-locale.
  2. ?O crestere permanenta a traficului HTTP spre exteriorul retelei companiei

Aceasta tendinta a fost însotita de accelerarea consolidarii IT în ultimii trei pana la cinci ani, unde – centrele de date locale fost reduse, serverele centrale ale companiei au migrat in centrele de date principale (distante), iar serverele sunt consolidate prin utilizarea virtualizarii. Gartner Research estimeaza ca scaderea tendinta de trafic local va continua, si ca mai putin de 10% din traficul companiilor va fi local. Intelegand migratia, este de aniticipat ca retele LAN se îndreapta spre un model centralizat, iar aceasta migratie necesita o noua arhitectura, avand si o justificare economica logica.

Regandirea arhitecturii active traditionale bazate pe switch-uri LAN
Infrastructurile LAN traditionale se bazeaza pe switch-uri active ierarhizate, denumite în mod obisnuit modele cu doua sau trei niveluri. Într-o configuratie tipica LAN a unei companii, un grup de computere individuale se conecteaza la un hub sau la un switch de acces (sau mai multe) la nivelul fiecarui etaj. Switch-ul de acces redirectioneaza pachetele de retea initiate de la computere individuale prin switch-ul de distributie catre cel principal (pe backbone). În cele din urma pachetul de date se transmite la switch-ul principal si se redirectioneaza catre destinatie. Daca destinatia este conectata la acelasi switch, traficul de retea va fi directionat catre destinatie fara a trece prin switch-urile de nivel superior. Figura 3 ilustreaza aceasta arhitectura stratificata si organizarea tipica a dispozitivelor intr-o retea.

distributie pe fibra optica interior

Fig. 3 Arhitectura traditionala LAN

 

Implementarea unei structuri centralizate in viitor este complicata in cazul unui LAN traditional, in special datorita structurii constructiei tipice ale unui LAN pe cupru:

Pentru a asigura acces intr-o retea LAN traditionala, dintr-o cladire (pe etaje) sau intr-un campus, exista conceptul de Zona (consolidata in rackuri) principala de distributie (MDF – Main Distribution Frame) si Zona (rackuri de etaj) intermediara de distributie (IDF – Intermediate Distribution Frame). Zona principala de distributie (MDF) se refera, in general la camera pentru servere si switch-urile principale (Core Switch). Zona de distributie intermediara (IDF) este o camera distanta sau rack-uri ce contin switch-urile de acces la reteaua traditionala LAN. Amplasarea acesteia este limitata de anumiti factori, incluzand: lungimea limitata a cablurilor de date, puterea consumata de echipamente (switch-uri, UPS-uri, etc) , racirea acestora si densitatea porturilor pentru a prelua fiecare utilizator din zona desemnata a acoperii porturile de acces la retea.

Limitarile fundamentale ale arhitecturii de retea structurata pe etaje sunt determinate de caracteristicile cablurilor de cupru, cele ce conecteaza in mod usual computerele de switch-urile de acces pe etaj. Aceste limitari sunt:

  •  Lungimea cablului de cupru – Semnalul de frecventa ridicata trimis pe firele de cupru se degradeaza odata cu lungimea pe care o parcurge, unde limita maxima o unui link pe un cablu de cupru este de 100 metri. La o aplicatie tipica pe cupru, distanta maxima a unui cablu orizonatal este de 90 de metri (intre portul din patch-panel si priza), plus cate 5 metri in cele doua capete:  catre computer si catre switch-ul de distributie. Depasirea lungimii maxime poate cauza pierderea semnalului.
  • Latimea de banda a cablului de cupru – Viteza de transfer de date pe cablu de cupru intr-o retea traditionala LAN a crescut in ultimii zece ani, de la 10Mbps la 10Gbps. Odata cu acesta, ca sa fie posibile aceste cresteri de viteza, sistemele si frecventa radio a evoluat de la 10MHz pe cablu de CAT3, la 500MHz pe CAT6A. Fiecare evolutie a insemnat un upgrade fizic al unui cablu de generatie noua. Aditional, cand frecventa radio de transfer creste este necesara o constructie mai sofisticata a cablului utilizat. Unele dintre cabluri au nevoie de proceduri de productie speciale, ca necesitatea anularii zgomotului (noise) si a capacitati de filtrare a interferentelor (cross-talk), atunci cand semnalul de intrare-iesire nu este balansat.
  •  Structura fizica a unui cablu de cupru – Azi, pentru instalarea unui LAN pe cupru, muncitorii aloca un timp semnificativ de mare instalarii si aranjarii la nivel orizontal a unui cablu de Ethernet traditional. Cablurile masive de Ethernet sunt voluminoase si se incurca repede. Privind la un rack tipic sau intr-o camera cu echipamente active remarci imediat multitudinea de cabluri de Ethernet adunate. Deasemenea, greutatea cablurilor de cupru este semnificativ mare. O rola de 305 de metri de cablu CAT6, in medie, cantareste 11kg, iar un cablu de CAT6a are 22kg la 305metri. Pe cand 305 metri de cablu cu fibra optica are mai putin de 6kg. Pentru aceeasi lungime de cablu, cablul de fibra optica foloseste cu 50% mai putin plastic decat un cablu traditional. Figura 4 arata un exemplu a unui rack, in complexitatea incarcarii voluminoase si de preluarea a greutatii cablului masiv din cupru si plastic.
  • Reguli stricte de instalare a unui cablu de cupru –  Instalarea unui cablu de cupru tipic implica anumite reguli stricte ce trebuie respectate de catre un instalator sau un designer. Acestia trebuie sa tina cont ca trebuie sa evitare apropierea de cablurile de alimentarea cu energie electrica, sau ca la intersectarea cu un cablu de energie electrica trebuie sa se faca la un anumit unghi. Acest fapt face ca instalarea unui cablu de cupru sa fie scumpa si greoaie, implicand desenarea unui traseu mai lung, dar si a atentiei sporite la instalare.

cablare structurata

Fig.4 Exemplu de cabinet a unei companii mici. In partea stanga este rack-ul cu switch principal, cu o mare aglomerare de cabluri intersectate intre ele. Poza din dreapta arata pachetul masiv de cabluri care merge dinspre canalele de trecere patul de cabluri metalic, pat ce sustine cablurile la intrare in rack.

Complexitatea managementului unei retele traditionale pune anumite limitari intr-o arhitectura LAN. De exemplu, setarea unei retele virtuale (VLAN), intr-o infrastructura pe etaje necesita schimbari multiple ale swith-urilor si se impune creearea unei harti (mapping) complexe intre porturi (computere) si swith-uri.  Acest proces este foarte laborios si implica riscuri de executie (human errors). In acelasi timp, trebuie montorizat traficul de retea intre toate switch-urile de acces, daca ambele tipuri de transfer sunt executate – transfer in retea si transfer in afara retelei.

 

Passive Optical LAN, este o arhitectura LAN emergenta

Urmatoarele proprietati permit POL sa depaseasca limitarile actuale ale retelei traditionale Ethernet bazata pe cablurile de cupru:

  • Cablul de fibra optica poate fi folosit la distante mari, 20km – 30 de km
  • Structura unui cablu de fibra optica este mult mai usoara decat cea de cupru.
  • Folosirea fibre optice insensibile la indoire (bend-insensitive) cu protectie a razei de curbura, diminueaza rutele de cablare si paturile de sustinere a cablurilor. Folosirea splitterelor pasive intermediare (in locul rackurilor si a echipamentelor de pe etaje) elimina necesitatea alimentarii, spatiului de instalare si a racirii echipamentelor.
  • O singura platforma de management ofera acces consolidat virtual catre toate echipamentele instalate, precum si a porturilor de reteaua de date.

retea pol

Figura 5 – Arhitectura traditionala LAN (stanga imaginii) vs Arhitectura Passive Optical LAN

 

Principalele echipamente intr-o arhitectura de tip Passive Optical LAN sunt: Optical Network Terminal (ONT), splitterele pasive si Optical Line Terminal (OLT). ONT-ul conecteaza computerele in reteaua Passive Optical LAN, prin porturile de Ethernet din unitatea ONT. Semnalul electric de la computer este convertit in semnal optic si propagat in reteaua POL, pe fibra optica. Splitterele impart pasiv semnalul de lumina catre ONT-uri si transmit semnalul multiplexat catre OLT. OLT-ul agrega toate semnalele optice de la ONT-uri si le converteste in semnale electrice, catre routerul principal (core router). OLT-ul are si alte functii suplimentare din constructie, ca: interfata integrata Ethernet, capacitati VLAN, autentificare client si filtrare de securitate. Figura 5 arata corespondenta pe etaje intr-o retea traditionala LAN, dar si in arhitectura Passive Optical LAN. Switch-urile de acces pe etaje precum si cele de agregare sunt inlocuite de splittere pasive, aceste echipamente nu mai exista intr-o arhitectura de tip Passive Optical LAN.

Un echipament de tip OLT suporta intre 8 si 72 de porturi GPON de fibra optica, cu fiecare port conectat pe fibra intr-un splitter pasiv. Splitterele pasive suporta diferite rate de impartire a semnalului optic, cu o rata de impartire recomandata maxima de 1:32. In acest fel pe fiecare splitter se pot conecta pana la 32 de ONT-uri. Pe piata sunt disponibile diferite tipuri de ONT-uri, cu 1 port la 24 de porturi de Ethernet, sau cu porturi multiple de voce analogica, porturi de video pe coaxial (BNC), chiar si cu suport wireless integrat direct in ONT sau PoE. Spre exemplu, daca doar patru echipamentele sunt conectate in fiecare ONT (pe o fibra optica), iar OLT-ul este echipat cu 72 de porturi disponibile GPON, sistemul suporta pana la 9.216 echipamente in reteaua LAN intr-un singur echipament.

Intr-o instalare tipica POL splitterele de distributie pe etaje (IDF) se pot instala in orice mediu: intr-o cutie, in perete, in plafonul fals sau langa panourile de echipamente electrice, atata timp cat splitterele pasive nu se alimenteaza si nici nu au nevoie de racire. Depinzand de aplicatii sau de medii de utilizare, diferiti vendori de POL produc si comercializeaza diferite tipuri de ONT-uri pentru a satisface diferite nevoi sau aplicatii.

 

Studiu de Caz: O instalare recenta a unei retele Passive Optical LAN

In ultimii ani, IBM Site si Facilities Service Team a instalat cu sucess diferite proiecte de retea Passive Optical LAN, aducand economii de milioane de dolari la costurile totale ale investitiei (TCO – Total Cost of Ownership). Principalele beneficii ale clientilor care au ales POL sunt:

  •  Reducerea cheltuielilor de capital
  •  Reducerea cheltuielilor operationale
  •  Administrarea mai usoara a retelei
  •  Spatiu din cladire mai eficient utilizat
  •  Mai putin timp de proiectare si instalare a cladirii
  •  Reducerea consumului de energie
  •  Cost redus de racire

Modelul nostru standard a unei solutii de tip Passive Optical LAN pentru o companie medie (ca marime) are patru etaje in cladire. Fiecare etaj din cladire are doua zone intermediare de distributie (IDF), fiecare dintre acestea cu splittere integrate in cutii de fibra optica. Un IDF suporta 100 de porturi GPON si cate opt sali de conferinta. Fiecare GPON are doua porturi, iar fiecare birou cate patru porturi Ethernet. Deasemenea, pe fiecare etaj sunt prevazute cate 15 puncte de acces wireless. Numarul total de porturi este de 1.920 si agrega un link principal de transfer cu o capacitate totala de 20Gb.

Costul total al investiei (TCO – Total cost of ownership)

Avand cerintele de mai sus, am folosit comparatia unei retele Passive Optical LAN – dezvoltata de IBM Research, bazata pe specificatiile POL de la mai multi vanzatori de solutii Passive Optical LAN, calculand si comparand costul total al investiei pentru o retea de cablu pe cupru, cu switch-uri  de distributie pe etaj, si o retea de tip Passive Optical LAN. Costul fiecarei retele este afisat in Figura 6.

Costul total al unei investitii cu o solutie Passive Optical LAN este estimat la 580.500 $USD, iar al unei investitii intr-o retea pe cupru este de 1.085.700 $USD, rezultand o economie de 46 de procente. Reteaua Passive Optical LAN mai inregistreaza o economie anula de 58 de procente la cheltuielile de operare, unde costul de operare anual la POL este de aproximativ 33.300 de USD, iar cel pe reteaua de cupru este de 80.400 USD.

Estimarea costului total de investitii (TCO) pentru tehnologia Passive Optical LAN pentru un an este de 613.800 USD, iar in 5 ani va fi de 746.300USD. In medie, costul total al investitiei, folosind tehnologia POL, in aprox. 5 ani aduce economii de 47% fata de o retea traditionala de LAN pe cupru.

costuri retea de fibra vs cupru

Figura 6. Comparatie de TCO intre o retea traditionala de cupru vs Passive Optical LAN

Cheltuieli de capital

Achizitionarea si instalarea echipamentelor reprezinta cea mai mare parte din capitalul investit intr-o retea. Le-am calculat in costuri pe patru categorii distincte: cablare, acces si echipamente (switch-uri) de distributie orizontala intermediara (IDF), echipament principal (switch de agregare) si soft de management. Costurile de cablare includ materiale si manopera de instalare a cablurilor de CAT6, de la zona de distributie orizontala intermediara (IDF) si pana la prizele de perete, folosind o topologie de retea traditionala LAN. Acelasi costuri au fost calculate si pentru POL, de la IDF la fiecare ONT in parte.

Principala economie de capital, la reteaua Passive Optical LAN vine de la valoarea cablurilor de cupru (material plus manopera) precum si a echipamentelor din zona de distributie orizontala (IDF), switch-uri. Instalarea splitterelor optice POL inlocuiesc multiplele switchuri de pe fiecare etaj, iar odata cu ele si rackurile necesara sustinerii acestora. In acesta implementare am putut sa eliminam enorm de mult munca si infrastructura necesara la instalarea de cabluri clasice de cupru, cum ar fi: canalul metalic de cablu, dar am avut acces mult mai simplu pentru distributia cablurilor in plafonul fals. Prin urmare, costuri colaterale, comparativ cu o cablare pe CAT6 sunt mult mai mici.

retea fibra vs cupru

Figura 7. In stanga cablarea inlocuita de CAT5 iar in dreapta cablurile de fibra optica pentru Passive Optical LAN

Reducerea cantitatilor de cablu si dimensiunea pachetelor de cabluri este impresionanta, in cazul cablarilor cu tehnologia Passive Optical LAN. Figura 7. arata o poza cu cablurile de CAT5 inainte ca acestea sa fie scoase. Cablul galben reprezinta pachetul principal de cabluri cu fibra optica ce deservesc POL la implementare. Deasemenea, numarul de utilizatori si echipamenele de comunicatie suportate de cablarea pe fibra optica Passive Optical LAN este de 6x (sase ori) mai mare decat in cazul retelei vechi de CAT5, pe cablu de cupru. Mai exista si alti cativa factori în cheltuielile de capital care trebuiesc subliniati odata cu aceasta analiza economica:

Costul materialelor

Reducerea necesarului de cablu de fibra optica, in comparatie cu cel de cupru rezulta in economia generala a unei lucrari de instalare a retelei Passive Optical LAN. Folosing cablurile de fibra optica avem nevoie numai de jumatate sau chiar o treime din necesarul de cabluri pentru cablarea aceluiasi numar de porturi Ethernet, iar cablul de fibra optica este mult mai subtire si mai usor decat orice cablu de CAT5e sau CAT6/6A. Concret, pentru acest studiu de caz am folosit mai putin cu 1.400kg (1,4T) de plastic pentru cablarea pe cablu de  fibra optica, decat pentru cablul de CAT6, si cu 4.700kg (4,7T) mai putin decat cablu de CAT6A. Fibra optica (fara cablu de protectie), cantareste numai 7kg pentru tot proiectul.

Costul de constructie

Infrastructura de instalare a cablului de fibra optica costa substantial mai putin decat in cazul unei solutii LAN pe cupru. Spre exemplu, daca folosesti un ONT de 4 porturi, toate echipamentele conectate au nevoie de o singura fibra optica, pe cand o solutie traditionala necesita patru cabluri de cupru pentru cele patru porturi. Noua tehnologie de cablu cu fibra optica single mode, cu protectia razei de curbura (G657) este mult mai rezistenta la intindere ca si un cablu de CAT5/6 traditional. Sculele de terminarea fibrei optice si folosirea cablurilor preconectate reduc considerabil costurile de instalare. Cablurile de fibra optica sunt mult mai usoare si mai putine, astel incat structura de sustinere a acestora necesita numai sisteme de fixare de tip J, in comparatie cu paturile de cabluri metalice de sustinere necesare pentru cablurile de cupru traditionale.

Deasemenea, important de avut in vedere sunt costurile de manopera la instalare, costuri ce varieaza in functie de diferite zone ale Americi. In USA costul variaza extrem de mult intre diferite state, iar costul per instalarea unui cablu este de o suta de dolari in anumite zone, iar in alte state poate sa ajunga la cateva sute de dolari. In modelul nostru de cost al proprietatii (TCO) am folosit un cost standard de manopera. Diferenta de cost este de obicei mult mai mare decat am folosit noi in acesta analiza. Oricum ar fi, economia facuta la costul de instalare se adauga la analiza pozitiva, determinata de reducerea costului la materiale.

Impactul asupra costului de investii general (TCO) poate creste, in cazul modernizarii unei retele traditionale LAN existente, cost generat de demontarea cablurilor existente inainte de a instala unele noi. Cablurile de Ethernet pe cupru au depasit deja cateva generatii de evolutie. Acestea au impact in orice companie, dar sunt extrem de importante acolo unde modernizarea este neaparat necesara, spre exemplu in industria medicala.

 

Cheltuieli operationale
Costul operational pentru infrastructura retelei LAN este una dintre cele mai mari surse de cheltuieli pentru toate companiile. Analiza o facem la costul celor doua solutii, în ceea ce priveste: suportul de retea, cerintele de spatiu pentru echipamente, costurile de alimentare cu energie precum si de racirea acestora.

  • Suportul de retea LAN – Sarcinile tipice de mentenanta intr-o retea LAN sunt:

– Managementul capacitate de transfer (latimea de banda), cum ar fi includerea unei noi statii de lucru sau port in retea, eliminarea unei statii de lucru, adaugarea sau modificarea unor adresa IP si setarea unor LAN-uri virtuale, configurarea serviciilor de nivel-2 (L2), calitatea servicilor (QoS), etc

– Upgrade-uri pentru a pastra toate actualizarile software-ului hardware, firmware si de management, precum si înlocuirea dispozitivelor defecte.

– Întretinere periodica, cum ar fi monitorizarea si remedierea oricaror alerte sau defecte, verificarea si remedierea oricaror probleme din cadrul sistemelor.

– Testari si certificari a tuturor echipamentelor din LAN, cabluri si conexiuni.

– Managementul echipamentelor si software.

Exceptand testarea si instruirea personalului, solutia Passive Optical LAN are costuri mai mici de operare la toate categoriile de mai sus. Testarea costa cu 20% mai mult decat cea pe cupru, iar instruirea personalului este cu 30 procente mai mare. Ne asteptam ca aceste costuri sa scada, atunci cand tehnicienii se vor familiariza cu arhitectura Passive Optical LAN. Costurile cu managementul de retea, upgrade-uri, managmentul echipamentelor si alocarea in retea sunt semnificativ mai mici cu o solutie Passive Optical LAN decat o retea traditionala. Asta deoarece POL elimina o mare parte din echipamentele active de distributie si acces la reteaua LAN. Singurul echipament activ care necesita mentenanta si management este echipamentul central OLT (Optical Line Terminal). Folosind functii de integrare incorporate in OLT, echipamentul principal ofera o singura interfata pentru controlul si monitorizarea calitatii serviciilor oferite utilizatorilor individuali ai infrastructurii LAN partajate, incluzand restrictii dedicate latimii de banda.

Economie de spatiu

In cablarea unei retele traditionale LAN trebuie alocat un spatiu tehnic dedicat distributiei orizonatale (IDF,) pe fiecare etaj in parte. Cu o solutie pasiva de Passive Optical LAN este eliminata acesta necesitate. Splitterele necesare distributiei orizontale nu sunt active, n-au nevoie de racire sau alimentare, si sunt extrem de mici ca dimensiune. Acestea pot fi instalate oriunde exista un spatiu de acces, o cutie mica in plafon, in spatele unui perete, intr-o podea falsa sau in interiorul unei nise din perete. Singurul echipamentul principal, OLT-ul necesita un rack si alimentare, racire, baterii de backup, etc.

Estimativ, intr-o proiect de instalare a unei solutii traditionale pe o suprafata de 2000mp sunt necesari 100 – 200mp pentru a instala rackurile necesare distributiei orizontale (IDF). Acest spatiu neutilizat, in cazul unei retele POL se poate transforma in spatiu inchiriat sau poate fi folosit in alte scopuri.

Pe masura ce proiectele sunt mai mari sau pe intindere mai mare, pe atat sunt necesare mai multe puncte de distributie orizontala in cazul unei retele pe cupru. Este de inteles ca spatiul economisit este mai mare in cazul utilizatii unei solutii de tip Passive Optical LAN. Daca transmisia pe cablu de fibra optica poate ajunge la 20 de km de la rackul principal cu OLT si pana la priza terminala, atunci toate porturi se pot conecta la OLT, indiferent de distanta la care sunt acestea fara a fi necesare zone de distributie intermediara suplimentara. Spre exemplu, intr-un alt proiect de-al nostru cu 25 de etaje si aceeasi suprafata orizontala pe etaj, am economisit 90% din spatiu necesar initial pentru o retea bazata pe cablu de cupru.

Reducerea consumului de energie si de racire

Sunt multe aspecte ce tine de reducerea consumului de energie electrica in folosirea unei solutii de tip Passive Optical LAN.  Economiile de energie rezultate din reducerea dispozitivelor de racire si echipamentele electronice din rackurile de distributie de pe etaj sunt destul de simplu de inteles. Acestea rezulta din eliminarea circuitelor de alimentare, dar si din necesitatea de racire a echipamentelor din camerele tehnice alocate pentru echipamentele de distributie pe etaje. Se observa astfel o economie de costuri cu aproximativ 81 de procente mai putin, economii ce provin in mare parte de la eliminarea racirii spatiilor de echipamente.

Lasand la o parte economia de curent pentru racire, echipamentele de tip Passive Optical LAN au o eficienta energetica mult mai buna. Deoarece punctele de acces Ethernet sunt administrate numai de un singur OLT (Optical Line Terminal), variind de la cateva sute, la cateva mii (în functie de numarul de porturi OLT), consumul de energie al OLT poate fi mult mai mic decat ale unui switch de distributie traditional, prin comparatie. Similar, ONT-urile (Optical Network Terminal) consuma mai putina energie per port Ethernet decat switch-urile traditionale intermediare.

In acest studiu de caz am observat o economie de aproape 58 de procente a energiei consumate in cazul unei retele de tip Passive Optical LAN.

Alt aspect ce tine de economia de energie tine de suportul PoE (Power over Ethernet). Pentru echipamentele cu PoE alimentate cu energie electrica, acesta se face pe acelasi cablu de cupru ce transmite si semnalul de Ethernet. Astazi, o mare parte din telefoanele VoIp sau Access Point-urile wireless se alimenteaza in acest mod. Datorita rezistentei mari pe cupru, o parte din puterea de alimentare PoE se pierde, in special pe traseele cu lungimi mari. Cu solutia Passive Optical LAN, PoE este direct propagata de ONT-ul terminal, echipament ce se poate pozitiona cat mai aproape de echipamentul alimentat PoE. Automat ca propagarea curentului se face pe distanta mai mica, si implicit costul cu alimentarea PoE scade. Comparabil cu alte economii considerabile acesta nu poate fi semnificativa, dar poate atinge pana la 1000 kilowati pe ora intr-o instalare descrisa mai sus.

Catre o infrastructura mai ieftina si cu cladiri cat mai prietenoase cu mediul inconjurator

Multe din caracteristicile unei retelei de tip Passive Optica LAN sunt esentiale pentru initiativele de constructie ecologica dezvoltate de multe tari. În Statele Unite spre exemplu, consiliul pentru cladiri verzi (USGBC) are un program pe baza de puncte denumit Leadership in Energy and Environment Design (LEED), program care acopera atat cladirile noi, cat si cladirile existente, in special pentru a maximiza eficienta operationala a cladirilor, reducand în acelasi timp impactul asupra mediului inconjurator. Adesea, cladirile certificate LEED se califica pentru reduceri de impozite, pozitionare si alte stimulente. Deoarece reteaua de tip POL contribuie direct si evident la economisirea energiei, si indirect la infrastructura de racire, poate contribui la reducerea emisiilor nocive de gaze cu efect de sera, la cresterea valorii activelor, la scaderea materialelor utilizate pentru cablare structurata si la reducerea productiei de deseurile trimise catre depozitele de deseuri, ceea ce le permite companiilor sa indeplineasca cerintele pentru certificarea LEED.

Alegeti Passive Optical LAN pentru a beneficii imediate
Odata cu comercializarea tehnologiei Passive Optical LAN s-au demonstrat imediat avantajele alegerii solutiei ca fiind una dintre cele mai recente tehnologii de revolutie din era retelelor de interior. Acesta poate asigura în mod adecvat cerintele oricaror aplicatii moderne ale unei companii, dar si pentru a beneficia de un cost mai mic al investitiei decat o implementare traditionala LAN pe cupru. Caracterul energetic al solutiei POL se califica în mod inerent drept o tehnologie ecologica.

IBM va poate ajuta sa începeti cu proiectarea si implementarea unui sistem pasiv de optica LAN (POL), care va poate oferi beneficii aproape imediat. În experienta noastra, solutia testata de ultima generatie Passive Optical LAN, ofera fundatia necesara pentru optimizarea investitiei dvs. din prima zi, si permite economii care sa continue ani de-a randul, ceea ce ar putea sa creasca valoarea investitiei si a afacerii, fara sa va dati seama.

IBM a testat diverse capabilitati ale retelei Passive Optical LAN, în diferite aspecte de functionare, inclusiv proiectarea, implementarea si suportul, fapt care ne permite acum sa ajutam clientii nostri sa obtina  rezultatele dorite si sa ofere valoare considerabila a retelei de comunicatie la interior. Puteti profita de experienta unui furnizor de servicii care investeste în dezvoltarea a mii de solutii inovatoare de servicii din întreaga lume pentru a va ajuta sa obtineti valoare comerciala a companiei, dar si sa beneficiati mai rapid de pe urma retelei Passive Optical LAN.

 

Autori

Nikos Anerousis, IBM TJ Watson Research Center. Nikos is a Senior Manager in Service Delivery Automation Department, leading an organization responsible for advanced automation technology for IT delivery.

R. Todd Christner, IBM Global Site and Facilities Services. Todd is a Senior Sales Specialist in Infrastructure Technology Services organization responsible for smart infrastructure solutions.

Luis Farrolas, IBM Global Site and Facilities Services. Luis is a Global Cabling Specialist in Infrastructure Technology Services organization providing solution architect for customer engagement.

Yaoping Ruan, IBM TJ Watson Research Center. Yaoping is a Research Staff Member in Service Delivery Automation Department, focusing on next generation IT delivery technologies.

John Short, IBM Global Site and Facilities Services. John is a Global Cabling Offering Manager in Infrastructure Technology Services organization responsible for cabling and connectivity services.

Mudhakar Srivatsa, IBM TJ Watson Research Center. Mudhakar is a Research Staff Member in Network Management Department focusing on research in network analytics and network security.

Jin Xiao, IBM TJ Watson Research Center. Jin is a research staff member in compute-as-a-service department, focusing on next-generation enterprise network infrastructure and services.

Nota> articolul este tradus de catre Kronect Comunicatii si este preluat de pe adresa: https://www.ibm.com/downloads/cas/JXMON5AE

IBM este marca înregistrata a IBM Corporation. Alte nume de produse si companii mentionate in acest articol pot fi marci comerciale sau nume comerciale ale proprietarilor respectivi. Drepturile apartin IBM Corporations.