Home
Onderstaande bijdrage is van een externe partij. De redactie van Computable is niet verantwoordelijk voor de geboden informatie.

100 Gig over glas staat op doorbreken

Voor tal van applicaties (zoals streaming tv) en voor grootschalig gebruik van cloud computing zijn netwerken met hoge snelheden nodig. Honderd Gigabit per seconde (Gbps) over glasvezel maakt dit mogelijk. Volgens Erik Radius van het Nederlandse Tallgrass nadert de prijs van 1x 100 Gbps die van 10 x 10 Gbps. KPN heeft op lastige trajecten, zoals Engeland-Nederland, al het voortouw genomen.

We zijn op bezoek bij Erik Radius van Tallgrass, een coöperatie van optisch netwerk deskundigen die oplossingen aandragen en bouwen voor snelle glasvezelverbindingen. Tallgrass is gevestigd op het Science Park in Amsterdam. Heilige grond voor wie oog heeft voor intensief (inter)netwerkverkeer met AMS-IX, Nikhef, SARA, de Universiteit van Amsterdam, tal van andere kennisinstellingen, en een datacenter als Equinix gebundeld op een vierkante kilometer.

Radius is netwerk consultant van Tallgrass. Hij adviseert over de snelste verbindingen in relatie tot de bedrijfsbehoeften en ontwerpt optische transport netwerken voor datacenters en een breed scala aan bedrijven en instellingen die glasvezel willen gaan belichten maar daar zelf de expertise niet voor in huis hebben. Hij vertelt dat in de praktijk is gebleken dat vaak maatwerk nodig is en dat daarom Tallgrass het productiebedrijf BeetleFiberOptics in het leven heeft geroepen. De naam en het logo verwijzen naar de mestkever. “Dit insect heeft een schild waarop zonlicht met allerlei verschillende kleuren weerkaatst, waarbij zelfs de polarisatie van het licht wordt gemanipuleerd. De kever speelt als het ware met licht; en dat doen wij ook, vandaar onze keuze voor deze naam en logo”, legt Radius uit.

BeetleFiberOptics assembleert optische netwerk apparatuur om glasvezelnetwerken te belichten. “Het voordeel is dat wij maatwerk kunnen bieden, Nederlands fabricaat leveren en direct beschikbaar zijn voor advies of ondersteuning”, zegt Radius.

Tachtig kleuren

Hij vertelt dat alle lange-afstands datanetwerken gebouwd zijn met glasvezelverbindingen. Om de nog steeds stijgende behoefte aan transportcapaciteit het hoofd te bieden, wordt gebruik gemaakt van de eigenschap van glasvezel dat meerdere kleuren licht onafhankelijk van elkaar door dezelfde vezel kunnen lopen zonder elkaar te storen. Elke kleur vormt een aparte draaggolf voor datatransport. De meest efficiënte stapeltechniek van kleuren heet Dense Wavelength Division Multiplexing (DWDM). “De meeste partijen beginnen met acht kleuren in een glasvezel en schalen dan op naar 32. Maar het is ook mogelijk om 80 kleuren in te zetten. Waar nu de ontwikkelingen zich voordoen, is de snelheid per kleur te verhogen. Daarmee komen we op 100 Gigabit per seconde over één enkele kleur.”

Het gebruik van licht voor datatransport gaat ongeveer zoals morse: aan de zendzijde wordt licht snel aan- en uitgeschakeld; en vervolgens wordt na het doorlopen van vele kilometers glasvezelkabel, het signaal aan de ontvangstzijde gemeten en weer terugvertaald naar data. Maar met hoge snelheden zoals 100 Gigabit per seconde voldoet de morsetechniek niet meer. “Er is de laatste jaren heel veel onderzoek en ontwikkeling gedaan om het datatransport robuust te krijgen en de snelheid omhoog. Daarbij zijn transporttechnieken voor bijvoorbeeld mobiele telefoons een voorbeeld. We kunnen zowel amplitude als frequentie moduleren, zoals je ook AM- en FM-radio hebt. Met het signaal stuur je tevens extra informatie mee over de verzonden pakketjes. Bij ontvangst wordt dan gecontroleerd of alles klopt; eventuele fouten kunnen zo realtime worden gecorrigeerd. Slimmere lasers en slimme ontvangers maken foutloos, snel transport mogelijk. De hiervoor benodigde supersnelle technologie was tot voor kort erg duur, maar de chipfabrikanten hebben inmiddels chips gemaakt die snel genoeg zijn en betaalbaar”, aldus Radius.
Een innovatieve service provider als SURFnet heeft eerder dit jaar een 100 Gbps-netwerk aangelegd tussen Amsterdam en Genève (CERN). “Dan blijkt dat deze technologie robuust genoeg is om duizend kilometer te overbruggen”, zegt Radius.

Onder Het Kanaal

De hoge snelheden zijn volgens hem nodig voor grootschalige cloud computing, voor tijdkritische applicaties (zoals geluid en beeld) en binnen datacenters waar algoritmisch bankieren in millisecondes afgehandeld moet worden. “Deze nieuwste technieken worden als eerste in datacenters ingezet. Daarom geeft Tallgrass trainingen  over optische techniek aan medewerkers van Equinix en hebben wij een samenwerkingsverband”, stelt Radius.

Werner Zuzarte, Allround Designer bij KPN, zegt dat de 100 Gbps-apparatuur voorlopig alleen wordt ingezet op de ingewikkelde trajecten. “Wij hebben dit nu toegepast op Londen – Amsterdam. Een stuk van 550 kilometer, maar daarvan loopt 220 kilometer over de bodem van Het Kanaal. Dat stuk is onversterkt; het was spannend of dat zou lukken, maar het werkt goed. De apparatuur voor deze hoge snelheden is nog vrij duur, maar altijd een stuk goedkoper dan een nieuwe glasvezelkabel aan te leggen in de zeebodem. Dan is de business case snel rond.”

Hybride netwerken

Zuzarte vertelt dat één 100 Gbps multiplexer nu nog duurder is dan tien 10 Gbps multiplexers bij elkaar. Voor het ‘gewone’ werk zal dus niet snel een 100 Gbps-kaart in een multiplexer worden gestoken. Hij verwacht dat er hybride netwerken gaan ontstaan. Over dezelfde glasvezel kabels loopt dan verkeer met 10 Gbps en met 100 Gbps.

Dat is overigens moeilijker dan het lijkt. “100 Gbps is erg gevoelig voor interferentie, dus je kunt niet 10 of 40 Gbps strak langs 100 Gbps laten lopen. Er moet wat ruimte tussen zitten. Dus je moet een paar kleuren opofferen om een hybride oplossing toe te passen. Maar ja, in totaliteit kun je veel meer transporteren.”

Volgens de KPN’er zijn er al klanten die informeren naar 100 Gbps. “Zij maken zich dan wel zorgen over wat er gebeurt als de verbinding uitvalt. Volledig redundant uitvoeren, loopt behoorlijk in de papieren. Wij lossen dat op door een alternatieve route in 10 of 40 Gbps achter de hand te houden.”
Beiden zijn ervan overtuigd dat 100 Gig op het punt voor doorbreken staat. “Eerst in de high end toepassingen en dan voor het ‘normale’ gebruik. Net zoals de airbag begon bij Mercedes, maar nu in vrijwel elke auto is ingebouwd”, besluit Radius.

Video: Equinix Investor Analyst Day 2012
Twitter