Von Glasfaserkabeln

Ich nehme erfreut zur Kenntnis.

Ich weiß noch, wie ich damals die Uni verlassen habe und zum Internet-Provider Xlink (später KPNQwest) gegangen bin, eigentlich nur 500 Meter von der Uni weg, mit den alten Uni-Kollegen wieder zusammen, und dort den Technologiesprung gemacht habe.

An der Uni war alles noch in Uralt-Technik gemacht. Wir hatten zwar eigentlich ein „nagelneues“ Informatikgebäude, vermeintlich auf dem neuesten technischen Stand, das erst während meines Studiums fertig und bezogen werden konnte, der Stolz der Informatik, aber von Computersteinzeitlern und Informatikprofessoren entworfen: Man hatte „vergessen“, die Räume mit Netzwerkkabeln zu versehen. Weil man sich damals – Informatik! – noch nicht vorstellen konnte, dass Computer zu vernetzen wären. Es ist unfassbar, aber sie hatten zwar eine Gebäudeverkabelung, aber nur: RS232C, serielle Verbindungen. Weil der Stand der Informatikprofessoren und Universitätsarchitekten Ende der 80er Jahre noch war, dass es Mainframe-Rechner gibt und man sich an die mit VT100 und VT220-Terminals per serieller Leitung oder – von außen – per Modem anschließt. So, wie man das in den 70er und bis in die frühen 80er Jahre auch noch gemacht hat, und wie man das aus alten Filmen (z. B. War Games) noch kennt. Als man noch allgemein das Problem hatte, das man dann mit dem Internet gelöst hat, und die ganze Computerei noch darauf beruhte, dass man ein 80×25-Terminal mit serieller RS232-Schnittstelle mit 75, 300 oder 2400 Bit/s (viele sagen gerne Baud, die damals gebräuchliche Einheit, aber das stimmt so auch nicht, denn Baud ist Zeichen pro Sekunde und nicht Bit pro Sekunde. Nur bei einem binären Zeichensatz ist das gleich, aber es gibt je nach Modulation auch größere Zeichenvorräte, und dann muss man noch brutto und netto unterscheiden, aber das führt jetzt zu weit) anschloss. Das war zwar Ende der 80er Jahre schon überholt, das wussten die an der Uni aber nicht und haben das Gebäude noch steinzeitmäßig mit RS232-Kabel gebaut – ohne sonstiges Netzwerk.

Irgendwer hat dann gegen Ende oder kurz nach der Bauphase gemerkt, dass es Schwachsinn ist, ein Informatikgebäude ohne internettaugliche Vernetzung zu bauen. Also kam man zu dem Beschluss, nachträglich noch schnell eine 10Base5-Verkabelung unterzubringen. Das weiß heute kaum noch jemand, was das ist, das waren diese dicken, gelben Koaxial-Kabel mit Endterminierung, an die alle Rechner an einen Strang angeschlossen wurden, indem man mit einem Bohrer an bestimmten, mit einem Ring gekennzeichneten Stellen (Abstand = Wellenlängen für stehende Wellen) ein Loch in das Kabel bohrte, dann eine Kralle mit einem Kontakt in der Mitte anschraubte, eine Vampirkralle, und von da dann mit einem sogenannten „AUI“-Kabel (Attachment Unit Interface) von dort eine Stichleitung zu seinem Rechner legte. Computer wie SUN Unix-Rechner hatten dann eine AUI-Buchse, an die man das anschloss. Alle Rechner teilten sich dann eine 10 Mbit-Leitung per CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access/Collision Detection): Jeder musste mithören, ob gerade jemand funkt, und warten, bis die Leitung frei ist. Deshalb hieß das auch 10Base5: 10 MBit auf Basisband, 500 Meter Maximallänge. So lief das damals mit der Vernetzung. Kennt heute kaum noch jemand, kannte damals schon kaum jemand, denn Internet war Magie für die absolute Elite (und für die meisten Informatik-Professoren Hexenwerk und ein Buch mit sieben Siegeln, das sie nicht verstanden).

Aber, ach.

Als man das Gebäude endlich nachverkabelt hatte, und die Arbeiten schon für beendet erklärt hatte, stellte man betrübt fest: Es funktioniert nicht.

Mit der Zeit kam die Frage auf, warum es nicht funktioniert. Es stellte sich heraus, dass das Problem darin bestand, dass man damals in Deutschland eben noch keine Fachkräfte für Netzwerkverkabelung hatte. Irgendwelche Gebäudeelektriker, die nur Stromkabel kannten, hatten die Kabel verlegt, und weil nachträglich, im Aufzugsschacht, aber halt wie Starkstromkabel, und dabei jegliche Regeln missachtet, weil sie ja nicht wussten, dass diese Kabel anders zu behandeln sind:

• Die zulässigen Biegeradien weit unterschritten, die Kabel auch geknickt.
• Zum Einziehen der Kabel dran gezogen wie ein Elch, weil nicht bekannt, dass diese Kabel nur mit gewissen, knappen Höchstkräften belastet werden dürfen, sonst verziehen die sich intern und dann geht das mit den Wellenlängen und stehenden Wellen nicht.
• Die Kabel einfach irgendwo abgeschnitten statt an den markierten Stellen.
• Die Höchstabstände für Wandbefestigungen bei vertikaler Montage missachtet – das Kabel darf schon durch sein Eigengewicht nicht zu sehr belastet werden.

Und dann kam halt oben ein schönes gelbes dickes Kabel aus der Wand und bei der Buchhaltung eine dicke Rechnung an, aber funktioniert hat es nicht. Die musste man dann nochmal austauschen.

Damit hatte man dann Internet im Serverraum, aber noch nicht in den Zimmern. Glücklicherweise hatte man aber für die RS232-Kabel (8 Leitungen), die ja eignetlich für schnöde serielle Terminals gedacht waren, verdrillte Kabel genommen, weshalb wir damals von irgendeinem Netzwerkhersteller sogenannte „TPAU“s – Twistet Pair Access Units – beschafften, die die Attachment Units für 10Base5 mit AUI-Schnittstelle zum Anschluss für den Rechner emulierten, aber statt an ein 10Base5-Kabel (gemacht für amerikanische Bürogebäude) zwei verdrillte Telefonkabel (deshalb Twisted Pair Attachment Unit) verwendete. Und die haben wir immer paarweise an RS232-Stecker gelötet, womit wir an jede RS232-Terminal-Buchse mittels dieser Dinger zwei Suns mit TPAUs und AUI-Kabeln hängen konnte. Wer das nicht nachvollziehen kann: Macht nichts, ich erzähle gerade aus der deutschen Netzwerksteinzeit, auch bekannt als Gebäude der damals angeblich besten Informatikfakultät Deutschlands, unter Professoren, die als modernste Mittel der Telekommunikation das Faxgerät, eine telefonierende Sekretärin und den Postversand ansahen.

Innerhalb der Räume hatten wir damals schon die topmoderne 10Base2-Verkabelung. Das waren dann die schwarzen Kabel mit den BNC-Steckern, bei denen man auf jedes Gerät mit BND-Buchse ein T-Stück steckte um zwei Kabel oder ein Kabel und einen Terminator anzuschließen.

Aber, so wird mancher fragen, warum der Aufwand? Warum nicht einfach die normalen Ethernetkabel, die man heute kennt und früher „10BaseT“ nannte (10 MBit über Twisted Pair) verwendet, wenn es doch Twisted Pair-Kabel in den Wänden gab?

Ganz einfach: 10BaseT und die Ethernet-Kabel mit den RJ45-Stecker, die wir heute kennen, gab es damals noch gar nicht. Die waren nämlich auch nur eine Folge dieser „TPAU“s, die wir verwendeten. Denn die waren Hersteller-proprietär und kein Standard. Das Grundproblem, Gebäude zu vernetzen, die reichlich Telefonkabel und sonst nichts hatten, hatte man aber allgemein und in den ganzen USA, also erfand man ein Ethernet, das über vier Telefonadernpaare und damit über die bestehende Gebäudeverkabelung funktionierte. So entstand das heutige Ethernet-Kabel, weiß heute auch fast keiner mehr, warum das so aussieht wie es aussieht. Und deshalb hat es auch diese RJ45-Stecker, weil die nämlich von den damals in den USA in der analogen Telefonie üblichen RJ11 (4polig) und RJ12 (6polig) Steckern abgeleitet war, die dann auch bei uns in Mode kamen, als man die TAE-Buchsen der Telekom als länderproprietär überwunden hatte. Im Prinzip war 10BaseT-Ethernet nichts anderes als ein Telefonanschluss mit doppelt so vielen Leitungspaaren, nämlich 4 statt 2 Paaren, und deshalb doppelt so breitem Stecker. So entstand das Ethernet, das wir heute kennen. Mit Stern-Verkabelung statt Bus an einem einzelnen Kabel, und zentralem „Switch“ statt „Repeater“.

Bald kam man darauf, dass man damit auch 100MBit übertragen konnte, wenn man gute, abgeschirmte, nicht zu lange Kabel verwendete und nicht die popeligen Telefonleitungen in den Wänden alter Gebäude.

Man hat dann im Informatikbau irgendwann die Decken aufgerissen um alles neu zu verkabeln, weil es doch gar zu peinlich war, aber das ging dann zeitlich schon auf den Zeitraum zu, in dem ich die Uni verlassen habe.

Science Fiction

Mit dem Gang zu Xlink bin ich dann von der Steinzeit der Universität direkt in die Moderne gesprungen. Am Arbeitsplatz modernes Ethernet, und von zuhause habe ich mich auch nicht mehr per Modem oder dann ISDN eingewählt, sondern da kamen dann damals die ersten DSL-Anschlüsse. Wow. Ich hatte zuhause 600kBit, und das völlig neue und finanziell erst gewöhnungsbedürftige Gefühl, dass man sich nicht mehr einwählt, sein Zeugs macht und wieder auflegt, sondern tatsächlich permanent mit dem Internet verbunden bleibt.

Und: Glasfaser. Ich hatte so um das Jahr 2000 oder 2001 am Rande schon mit Glasfasernetzwerken zu tun, weil KPNQwest damals die „Euroringe“ gebaut hat, Langstreckenglasfasernetze über ganz Europa als Backbone – was ich mir natürlich auch aus der Nähe angeschaut habe. Werbeslogan damals „Internet – @ the speed of light“ mit tollen Werbeplakaten von Bauarbeitern an berühmten Plätzen in europäischen Hauptstädten, die mit dem Presslufthammer die Erde aufbohren und ein leuchtendes Glasfaserkabel zu Tage fördern. Die waren freilich geschummelt, wenn man genau hinguckte, sah man, dass die nur irgendwo Erde und Plastersteine angehäuft und einen Bauarbeiter davor gestellt hatten, der so tat als ob, und das nachts um drei aufgenommen hatten, der Boden aber unbeschädigt war – man wollte eben irgendwelche Wahrzeichen wie den Big Ben oder den Eifelturm im Bild haben. In der klimatisierten Realität des Rechenzentrums sah die Sache weit schnöder aus: Da steckte halt ein graues oder schwarzes Kabel im Switch. Fertig. Kein Leuchten. So banal, dass man dazusagen musste, dass es das jetzt ist. Und dass da kein Kupfer, sondern Glasfaser drin ist.

War eine tolle Zeit.

Ich kann mich noch erinnern, dass ich damals in einer anderen Stadt einen Vortrag über Internet-Anschlüsse, Firewalls und Sicherheit hielt, und natürlich, wie die Firma einen mit ihren Angeboten dabei unterstützt, und nach dem Vortrag von einem angesprochen wurde, der sich zunächst als Landeskriminalamt ausgab, sich aber wie Geheimdienst benahm. Also, es gäbe da schon ein staatliches Interesse, Kriminalitätsbekämpfung und so, ihre Abhörgeräte anzuschließen. Ob ich da der richtige Ansprechpartner sei. Ganz vertraulich natürlich, ganz wichtig, die würden sie anliefern und die würden dann den Verkehr aufzeichnen, damit sie dann selektiv nur das abrufen, was sie brauchen.

Das war so die Zeit, als ich gerade so im Streit mit der Uni meine Dissertation mit Kapitel zum Schutz gegen staatliche Kommunikationsüberwachung abgegeben hatte, und ich dachte mir, der kommt mir gerade geschliffen, auf den habe ich gerade gewartet.

Ja, sagte ich, so im raunenden Ton, das sei überhaupt kein Problem, das machten wir doch gerne, dafür hätten wir größtes Verständnis. Sie sollen ihre Geräte einfach in Karlsruhe vorbei bringen, wir schließen die dann sofort und diskret an. Ein Strahlen auf seinem Gesicht. So leicht hatte er sich das nicht vorgestellt. Ach, setzte ich dann nach, er solle bitte darauf achten, dass ihr Abhörgerät 77 TBit/s aufzeichnen kann. Da wurde der blass, als der die Zahl hörte. Wieso denn 77 TBit? Na, hier, schauen Sie auf unsere Werbebroschüre. Unsere Euroringe haben eine Übertragungskapazität von 77 TBit/s. (Stand 2001, wohlgemerkt, das war damals absurd viel). Der, völlig fertig. Ich weiß heute nicht mehr, wieviel genau die konnten, aber die Antwort war so etwas in der Art, dass ihr Gerät so um die 6 ISDN-Leitungen zu je 64 kBit abhören konnte. Ich habe dem damals meine Visitenkarte gegeben und gesagt, er soll einfach anrufen, wenn sie ein passendes Gerät haben, das schließen wir dann an.

Ich habe nie wieder was von dem gehört.

Das Gelächter der Kollegen war riesig, als ich das erzählt habe.

Natürlich war das mit den 77 TBit auch geschummelt. Denn das war die Gesamtkapazität aller Fasern zusammen (nach damaligem Stand der Technik), von denen wir aber nur wenige Fasern als Internet-Backbone verwendeten, und das noch redundant, die Kapazität des Backbones also deutlich niedriger war. Die meisten Fasern wurden für Firmennetze oder als „Dark Fiber“ (= „unbeleuchtet“, ohne Endgeräte, nur die Glasfaser, der Kunde kann selbst anschließen, was er will) vermietet. Aber er hatte ja nicht gesagt, was genau er abhören wollte, und ich wollte unbedingt das Gesicht sehen, wenn ich „77 TBit/s“ sage.

Das war so das Erlebnis, aus der Netzwerksteinzeit der Universität direkt in die Science-Fiction-Ära zu springen.

Danach

Komischerweise habe ich dann viele Jahre fast nichts mehr direkt mit Glasfasern zu tun gehabt. Ab und zu hat man mal beim Kunden einen „Media-Konverter“ an die Firewall angeschlossen, der Ethernet auf Glasfaser umsetzte, um ein entfernteres Gebäude anzuschließen, aber weil ich dann weniger mit Backbones und mehr mit Firmennetzwerken zu tun hatte und DSL und Kabelnetz große Fortschritte gemacht hatten, war das Thema irgendwie weg. Und es gab ja auch bei den WAN-Verbindungen einen regelrechten Krieg, die Kabelprovider, die Internet über die Kabelfernsehkabel per DOCSIS übertrugen, machten ja massiv Werbung gegen die Glasfaser, weil die ihre Investition schützen wollten, und so ein daumendickes oder dickeres massives Koaxialkabel mit Kupferkern viel mehr Eindruck macht, wenn man das einem Politiker auf den Tisch legt, als so eine Glasfasersträhne, die man nicht mehr findet, wenn der Wind sie vom Tisch weht.

Außerdem hatte es nach der Wende irgendwo in einem Stadtbereich der ehemaligen DDR als politisches Modernisierungsprogramm ein Glasfaserprojekt gegeben, ich weiß aber nicht mehr, wie das hieß – war das nicht irgendwas mit „Opal“? – bei dem man die DDR mit modernen Telefonleitungen versehen wollte und viel Geld versenkt hatte. Ich hatte damals in Dresden Kunden, die so einen Anschluss bekommen hatten und sagten, da hätte nie etwas funktioniert, Totgeburt. Währenddessen legten DSL und Kabelnetze so richtig zu, weshalb Glasfaser erst einmal ab- und totgesagt war, zumindest für alles, was nicht Backbone über weite Strecken war. Brauch man nicht, bringt es nicht, keine beherrschte Technik, und Telefon- und Fernsehkabel liegen doch schon.

Light Peak

2010 brach bei mir – verfrühter – Jubel aus. Ich hatte in München eine Maisonette-Wohnung und das Problem, wie ich die vernetze. WLAN war damals noch nicht so dicke und funktionierte auch nicht so gut, weil der Access Point bei mir oben auf der Empore stehen musste, und der nicht gut nach unten abstrahlt. Oben hatte ich das Büro und das Internet, aber die untere Etage war nicht so gut zu versorgen, und Kabel runterhängen lassen zu hässlich.

Damals kamen Intel und Apple mit einer Technik namens Light Peak und einem sehr stark verbreiteten Werbefoto um die Ecke:

Ein hauchdünner Glasfaseranschluss sollte im Kurzstreckenbereich einfach alles übertragen können, Ethernet, USB, Video, egal was, mit hoher Übertragungsrate. Boah, dachte ich, das ist ja genau das, was ich brauche. Hurra! So eine dünne, kaum sichtbare, transparente Faser vom Büro in jedes Zimmer und alle Probleme gelöst. Netzwerk, USB, Drucker, Video, alles drin. Ich war so begeistert.

Die wollten das als Alternative zu USB 3 anbieten, es kam aber nie auf den Markt. Zu teuer, zum umständlich, und Apple wollte nicht.

Daraus hat Apple dann Thunderbolt gemacht. Die Grundidee gleich, ein Port für alles, flexibel konfigurierbar, aber nur elektrisch, nichts mehr optisch, und Apple-halbproprietär. Hatte ich am Firmenrechner, wurde aber nicht glücklich damit. USB 3 machte das Rennen.

Dann irgendwann setzte sich das bei USB 3.x oder USB 4 so durch die Hintertür dann doch durch, aber keiner hat es gemerkt, weil man die USB-Norm irgendwann so änderte, dass nicht mehr notwendigerweise das ganze Kabel genormt ist, sondern nur noch die beiden Stecker genormt sind und es dem Hersteller überlassen wird, wie er das dazwischen überträgt. Im Prinzip also kann man ein Glasfaserkabel als USB-3 oder 4-Kabel (nagelt mich jetzt nicht auf die genau Version fest, ab der das geht) verwenden, wenn man an die beiden Enden Glasfaseradapter mit USB-Stecker macht. Dazu kommt, dass USB-Stecker inzwischen nicht mehr nur USB-Signale übertragen, sondern im Lauf der Zeit mehr gelernt haben und auch Ethernet, Displayport, HDMI usw. aushandeln und übertragen können, also letztlich das können, was Intel/Apple 2010 schon versprochen hatten und Thunderbolt im Prinzip schon elektrisch umgesetzt hatten.

Im Prinzip gibt es mit neueren Versionen von USB das Produkt, was Intel mit Apple 2010 versprochen und beworben hatten. Technik und Standard sind da.

Nur: Ich habe nur sehr, sehr selten und nur in Spezialversionen Glasfaser-USB-Kabel gesehen, und noch nie einen Switch, den man damit anschließen könnte.

Studentenwohnheim HaDiKo

In dem Studentenwohnheim, in dem ich damals gewohnt habe, gab es kein Internet. Ich hatte als einziger im Haus einen eigenen Telefonanschluss (anfangs zur Kostendeckung mit 5 Zimmernachbarn geteilt, das aber beendet, weil das Abrechnen und Geldeintreiben nicht gut funktionierte und ein Zimmernachbar nächtelang mit seiner Ex in Guatemala stritt, und dann die Telefonrechnung nicht zahlte, und dann den Anschluss alleine benutzt), aber nur mal mit einem Modem herumexperimentiert. Das war zu langsam, zu teuer und noch zu nutzlos.

Just als ich damals auszog, kam der Wunsch auf und ein Gremium zusammen, das Wohnheim ans Internet anzuschließen. Die Idee, die Häuser mit Wasserrohrleitungen aus Kunststoff (schwarz, ich glaube, das war damals PVC) zu verbinden, weil billig und unkaputtbar, durch die man dann Kabel leicht ziehen und austauschen kann, kam damals von mir. Wir haben die gekauft, und andere Leute haben bei Vorabtests herausgefunden, dass man mittels eines Staubsaugers eine Schnur an einem Weinkorken ruckzuck durchsaugen kann, an der man dann ein Kabel einziehen und leicht wieder austauschen kann. Ich weiß es nicht, aber ich vermute, die Wasserleitungen werden heute, 26 Jahre später, immer noch benutzt. Ich war noch dabei, diese Wasserleitung vom K1 zum K2 zu verlegen, aber die Inbetriebnahme habe ich nicht mehr miterlebt. Inzwischen nämlich haben die wiederholt aufgerüstet, Kabel getauscht, und laut Webseite seit einiger Zeit alle Zimmer (oder zumindest die Flure, so genau steht das nicht da) per Glasfaser an je einem zentralen Switch pro Haus angeschlossen. Schöne Sache.

Dass man solche Rohrleitungen nicht offen lassen darf sondern Brandschutzschaum oder Brandschutzkissen verstopfen muss, damit Brandgase nicht von einem Ende zum anderen kommen, habe ich erst später gelernt.

Ob Brandgase aber durch eine horizontal liegende Leitung kämen, die so 3 cm Durchmesser hat und 30 oder 40 Meter lang ist, wäre eine interessante Frage.

Ob die heute, nach 30 Jahren, noch diese Wasserleitungen benutzen, und, wie ich mir das damals, 1994, vorgestellt hatte, immer Kabel nach aktueller Technik durchgezogen haben, tät mich schon interessieren.

SFP

Mir fällt in letzter Zeit etwas anderes auf.

Schon seit ungefähr 2000, seit ich bei Xlink/KPNQwest war, kenne ich diese kleinen SFP-Steckadapter (Small Form-factor Pluggable), mit denen man Glasfasern nach unterschiedlichen Standards an Switche und Router anschließen kann. Damals 1GBit/s, höllenteuer, für den Privatgebrauch ungeeignet. Und sehr proprietär, man konnte immer nur die vom selben Hersteller des Switches verwenden. Ich hatte zwar vor 12 Jahren schon einen Switch mit SFP-Steckplätzen, aber nie benutzt.

Mittlerweise sind die Dinger über 2.5 bei 10GBit und mehr angekommen, und mir fällt seit einiger Zeit auf, dass die Dinger nicht nur spottbillig geworden sind, sondern immer mehr kleine „SOHO“-Switch und Miniswitche mit SFP-Port(s) angeboten werden.

Hintergrund ist, dass Ethernet mit 1GBit zu langsam geworden ist, um damit mehrere Geräte über ein Kabel zu versorgen, und Wi-Fi 6 eine maximum speed von 9.6 Gbps, Wi-Fi 7 sogar um die 46 Gbps spezifiziert hat. Doch wie soll das gehen, wenn der Access Point über Ethernet angeschlossen und damit auf 1Gbps beschränkt ist? (Gbps = GBit/s) Und viele Server heute Schnittstellen mit 2.5 Gbps haben, das aber über lange Distanzen nicht funktioniert?

Die elektrische Übertragung per Metallkabel ist am Limit angekommen. Schneller bekommt man das für gebäudetypische distanzen nicht ordentlich hin.

Und auf einmal setzt sich Glasfaser auch zur Intra-Verkabelung auf Raum-zu-Raum-Ebene durch. Man stöpselt die Switche per 10GBit-Glasfaser/SFP-Modulen zusammen und betreibt dann per lokalem Switch die Geräte mit 1 und 2.5 GBit per kurzem Ethernet-Kabel, legt also zwischen den Zimmern Glasfaserkabel. Bisher nur in Bürogebäuden, aber jetzt eben auch billig zuhause.

Inzwischen also gibt es das, was ich 2010 in meiner damaligen Wohnung gebraucht hätte.

Abgesehen davon, dass ich die Wohnung ja nicht mehr habe: Man bekommt fertig konfektionierte Glasfaserkabel aus irgendwelchen Gründen nur in Signal-Orange oder Zahnarzt-Mintgrün. Aus irgendwelchen Gründen, die ich nicht verstehe, gibt es die nicht in Wandfarbe-Weiß. Keine Ahnung, was die sich dabei denken, die Kabel orange und grün zu machen.

Aber ich nehme positiv und erfreut zur Kenntnis, dass die Glasfasertechnik endlich „angekommen“ ist – 25 Jahre, nachdem ich erstmals damit zu tun hatte, und 15 Jahre, nachdem ich sie dringend gebraucht hätte.

Was war daran eigentlich so schwer?