Для чего нужен медиа конвектор
Перейти к содержимому

Для чего нужен медиа конвектор

  • автор:

Что такое и зачем нужен медиаконвертер

Какая бы не была СКС (структурированная кабельная система+р) в его составе всегда будут проводники, узлы связи и множество активного оборудования. Особенно же стоит обратить внимание на устройства преобразования информационных сигналов. В этой статье мы постараемся максимально раскрыть информацию о медиаконвертерах и их роли в современных сетях.

Медиаконвертеры

Для чего нужен медиаконвертер?

Давайте узнаем, что такое медиаконвертер, какие функции он выполняет и для чего предназначен. Данные элементы необходимы для расширения информационных сетей, а это весьма актуально для информационных пространств. Медиаконвертеры позволяют подключать оптические каналы связи к различному активному оборудованию, которое предусмотрено было для работы с медными проводниками. То есть, медиаконвертер позволяет снять ограничение длины медной линии со значением 100 метров. Кроме этого, остается возможность использовать старое сетевое оборудование, вместо того, чтобы устанавливать новое.

Точным определением рассматриваемых нами устройств будет следующее. Медиаконвертер – это специальное техническое приспособление, при помощи которого меняется тип среды распространения информационных сигналов. Средой в нашем случае являются медные и оптоволоконные кабельные системы.

Также нужно уточнить, что медиаконвертеры используются и в других технических отраслях. Например, в системе видеонаблюдения данное устройство позволяет передавать аналоговый сигнал с видеокамеры по оптике. Как видите, происходит смена типа среды, где существует и передается сигнал. Но дальше мы будем рассматривать только медиаконвертеры для сетей Fast/Gigabit Ethernet

Медиаконвертер для сетей Fast/Gigabit Ethernet

Если стоит задача по оптимизации технического оснащения офиса или целой компании и у Вас уже есть знания в использовании медиаконвертеров и зачем они нужны, тогда начинайте их внедрять. Ведь их внедрение весьма простое, а результатом станет рост пропускной способности сети в несколько раз.

Краткая история появления медиаконвертеров

Первой, кто начал производить такие устройства, стала компания из Тайваня с названием Cameo Communications, Inc.. В начале 2000-ых на техническом рынке начался большой спрос на сетевое оборудование такого типа. Как только медиаконвертеры появились на рынке, они стали очень востребованы, и получили известность под востребованной до сих пор маркой D-Link.

Сейчас же медиаконвертеры производит множество компаний. Сами устройства стали оптимизированы, на много дешевле и с большой эффективностью. Только вот теперь медиаконвертеры от разных производителей почти полностью идентичны по своей функциональности.

Типы медиаконвертеров

Устройство данного типа можно условно разделить на 2 группы. Первые – это простые Ethernet-медиаконвертеры 1-го уровня модели OSI, а вторые это коммутирующие 2-го уровня модели OSI. Отличие состоит в том, что при использовании коммутирующих медиаконвертеров нет ограничения по их количеству на заданном отрезке сети. Для правильного подбора обращайте внимание на сами технические характеристики. Посмотрим на медиаконвертеры 100 и 10 TX для Fast Ethernet и сравним с10/100/1000T для Gigabit Ethernet. Как видите параметры говорят о функциях преобразования не только в самой среде передачи данных, а и о скорости.

TP-Link MC220L

А теперь поподробнее. Медиаконвертеры 1000 Мбит/с преобразовывают медную среду Gigabit Ethernet 1000Base-TX в оптический интерфейс, чтобы производить передачу по оптоволоконному кабелю. Последний может иметь длину до 200 км.

Устройства еще различаются по типу соединения – LC, FC, ST и SC.

SC говорит о несъемных оптических приемопередатчиках.

LC – это классический разъем, что подходит для SFP модуля. В информационных сетях именно SFP медиаконвертеры используются для подключения оптики, так как являются универсальным решением.

Не забывайте, что отдельные модификации медиаконвертеров снабжены уникальными функциями, а значит, подбор устройства должен осуществляться под определенные потребности кабельной системы (+р). Современные и более дорогие могут менять скорость передачи данных в соответствии с видом канала. Также в их задачу входит слежение за целостностью потока данных и уведомлять о статусе линии в реальном времени. При разрыве они сразу же сигнализируют об этом.

Выбор и использование медиаконвертеров

Фотография медиаконвертора с двух сторон

Медиаконвертор рассчитанный для установки в шасси зачастую представляет собой печатную плату, реже самостоятельное устройство со специальным креплением для фиксации в шасси.

Функционально это тот же конвертор что и автономный, конструктивно же медиаконверторы для шасси оснащены специальными разъёмами для подключения к общей шине шасси и специальным крепежом для фиксирования в корпусе шасси. В случае автономных конверторов, рассчитанных для работы в едином шасси, у них строго регламентированы габариты и расположение разъема питания.

Само шасси выполняет роль органайзера и общего блока питания для медиаконверторов, хотя некоторые модели имеют функцию удаленного управления и мониторинга.

Фотография шасси для установки медиаконверторов

Так же к типу исполнения можно отнести для какого использования предназначен медиаконвертор: коммерческого или индустриального. В данном случае, речь идет по большей мере только об отдельностоящих медиаконверторах.

Напомним, что коммерческое исполнение оборудования предполагает использование оборудования в температурном диапазоне 0 ~ +60 о C, в то время как индустриальное имеет расширенный температурный диапазон – -40 ~ +85 о C.

По типу преобразования среды передачи медиаконверторы делятся на две группы:

  1. Преобразование «Оптика – Электрика (витая пара)», сокращено OE-преобразование (от англ. Optical – Electrical);
  2. Преобразование «Оптика – Электрика – Оптика», сокращено OEO-преобразование (от англ. Optical – Electrical – Optical).

Для медиаконверторов со скоростью передачи до 1,25 Гбит/с наиболее распространённым является OE-преобразование или «оптоволокно – витая пара». В таких конверторах в качестве линейного выступает оптический порт представленный или встроенным приемо-передатчиком типа 1*9 или SFP порт для установки оптических трансиверов форм фактора SFP. Клиентским портом же выступает «медный» разъем RJ-45.

OEO-преобразование характерно для высокоскоростных медиаконверторов со скоростью передачи от 10 Гбит/с. Визуально конвертор такого типа отличается от OE версии, тем что в качестве и линейного и клиентского портов выступают слоты для установки оптических трансиверов определённого форм фактора.

По скорости передачи медиаконверторы можно разделить на пять основных типов:

  1. Скорость передачи ≤100 Мбит/с;
  2. Скорость передачи 1,25 Гбит/с;
  3. Скорость передачи 100 Мбит/с – 2,5 Гбит/с;
  4. Скорость передачи 10 Гбит/с;
  5. Скорость передачи >10 Гбит/с.

Наиболее распространенным в наше время является первый тип, одной из самых популярных моделей данного типа являются одноволоконный WDM-медиаконверторы 10/100Base-T – 100Base-X с дальностью передачи до 25 км. Медиаконверторы со скоростью передачи 1,25 Гбит/с же более востребованы в модификации с SFP портом.

Внешний вид медиаконверторов одноволоконного и с SFP портом

Медиаконверторы рассчитанные на передачу данных со скоростью до 2,5 Гбит/с зачастую представляют собой OEO-конвертор, используемый для регенерации сигналов на протяженной трассе или для перехода из одной оптической среды в другую, например, из одномодового волокна в многомодовое; реже для классического перехода «оптика – витая пара».

Фото OEO-конвертора 100 Мбит/с – 2,5 Гбит/с

Медиаконверторы 10GE популяризации стандарта 10GBase-T, так же представлял собой OEO конвертор с функцией 2R-регенерации (re-shaping, re-amplifying), реже с функцией 3R (re-shaping, re-amplifying, re-timing). Но с внедрением стандарта IEEE 802.3aw линейка конверторов со скоростью передачи 10 Гбит/с пополнилась моделями позволяющими производить конвертацию сигнала «оптика – витая пара».

Внешний вид медиаконверторов 10 Гбит/с

Медиаконверторы со скоростью передачи выше 10 Гбит/с, в связи со своей высокой стоимостью и большей ценностью организуемых высокоскоростных каналов, мало распространены. Хотя встречаются OEO-конверторы для QSFP+ трансиверов (скорость передачи 40 Гбит/с) и даже для CFP или QSFP28 трансиверов (скорость передачи 100 Гбит/с).

Внешний вид медиаконвертора 40 Гбит/с

Функционал удалённого управления и мониторинга достаточно распространён и востребован в сетевом оборудовании, но до определённого времени обходил медиаконверторы стороной. Существующие на данный момент медиаконверторы, можно разделить на три типа:

  1. Неуправляемые;
  2. С локальным управлением;
  3. Управляемые.

Неуправляемые медиаконверторы наиболее дешевый и популярный тип, используемый в рамках локальных сетей. Принцип их работы «Plug-and-Play» (включил и забыл), в них нет механизмов управления, а мониторинг осуществляется по световым индикаторам состояния на лицевой панели устройства.

Описание световых индикаторов на лицевой панели медиаконвертора

Конверторы с локальным управлением не значительно отличаются от предыдущего типа, так как управление осуществляется при помощи DIP-переключателя. Стоит отметить, что функционал управления, реализованный через DIP-переключатель весьма скромный и затрагивает лишь самые базовые настройки по принципу «Вкл/Выкл». Подробнее о функционале DIP-переключателя можно ознакомиться по ссылке.

Управляемые медиаконверторы встречаются достаточно редко в связи со своей высокой ценой. Данная функция присуща устройствам со скоростью передачи 10 Гбит/с и выше, с ее помощью можно не только удаленно диагностировать текущие рабочие характеристики конвертора, но и производить минимальную настройку параметров портов. Зачастую функция управления реализована на основе web-GUI, реже на базе протокола SNMP.

Внешний вид медиа конвертора 10 Гбит/с с выделенным портом управления

Дополнительный функционал у медиаконверторов не такой и широкий и зачастую ограничивается функцией LFP, о которой подробнее можно прочитать по ссылке и поддержкой технологии Power-over-Ethernet (PoE), о которой необходимо рассказать подробнее.

Технология PoE пришла в конверторы среды передачи сравнительно недавно – пару лет назад и закрепилась в связи с большой востребованностью в определенном сегменте сетей. PoE технологией оснащаются OE-конверторы со скоростью передаче не более 1,25 Гбит/с. Такое узкое применение технологии легко объяснимо – медиаконверторы используются для подключения камер видеонаблюдения или Wi-Fi точек доступа, где большей скорости и не требуется.

Где применяются медиаконверторы?

Автономные медиаконверторы любой модификации являются гибким и простым в развёртывании решением вне зависимости от места установки на сети и стоящей задачи.

Шассийное исполнение востребовано значительно меньше в связи со спецификой – много медиаконверторов в одном месте. Зачастую шасси устанавливают на крупные узлы связи уровня агрегации или доступа в топологии «Звезда», для максимально компактного использования большого количества конверторов в рамках одной стойки или телекоммуникационного шкафа. Подробнее о топологиях построения сетей связи и уровнях сети провайдера можно прочитать в статье по ссылке.

Схематичное изображение топологии сети «звезда»

В случае если требуется широкий температурный диапазон рекомендуется использовать медиаконверторы индустриального исполнения. Основной сферой применения такого типа конверторов является:

  1. Уличное, на столбах в телекоммуникационных ящиках или уличных телекоммуникационных шкафах, для организации видеонаблюдения, подключения датчиков или подключения общественной точки доступа Wi-Fi;
  2. На производстве, для обеспечения подключения к сети или для подключения видеонаблюдения, датчиков, точки доступа. Установка может происходить как в телекоммуникационном шкафу, так и свободно;
  3. На подвижных составах, например, на поездах. Зачастую для установки используется специальный защитный кожух.

Схема примеров использования индустриальных медиаконверторов

Как уже говорилось ранее, самостоятельный медиаконвертор может быть применён в массе случаев, для удобства рассмотрения основных сфер применения классифицируем конверторы на две основные группы:

  1. Конвертор среды передачи «Оптика – Витая пара»;
  2. Конвертор среды передачи «Оптика – Электрика –Оптика» (OEO-конвертор).

OE-конвертор – это наиболее популярная модификация, так как этот тип устройств можно использовать как терминал подключения к сети провайдера, например, подключение небольшого офиса к сети.

Схема примера подключения офисной сети к провайдеру при помощи OE-конвертора

Или для организации магистральной линии связи в рамках здания или небольшой территории.

Схема использования OE-конвертора в локальной сети

Так же иногда данные медиаконверторы используют для «удлинения» кабельной инфраструктуры на основе витой пары, при помощи оптоволоконных «вставок» можно увеличит протяженность линии с нескольких сотен метров до нескольких километров.

OEO-конверторы зачастую используются в качестве бюджетного решения для организации точки регенерации одного или нескольких каналов связи в рамках протяженной трассы.

Пример использования OEO-конвертора в качестве регенератора

Реже OEO медиаконверторы используются в качестве оконечных транспондеров при построении систем уплотнения CWDM или DWDM, в том случае если активное сетевое оборудование не поддерживает CWDM/DWDM трансиверы или их использование ограничено лицензией.

Пример использования OEO-конвертора в системе уплотнения CWDM

Использование медиаконверторов с PoE достаточно узкоспециализировано и зачастую ограничивается системами видеонаблюдения, в которой PoE конвертор выступает не только в качестве линейного оборудования, но и как блок питания для камеры наблюдения.

Пример использования PoE конверторов в видеонаблюдении

Другой не менее популярный сферой применения PoE конверторов является организация инфраструктуры для развёртывания беспроводной Wi-Fi сети, в которой медиаконверторы так же используются и как линейное оборудование и как источники питания для точек доступа.

Как выбрать медиаконвертор?

Для того чтобы правильно выбрать конвертор среды передачи, во-первых, нужно определиться с его типом преобразования: OE-конвертор или OEO-конвертор. Далее определиться с требуемыми скоростями передачи для линейного и клиентского портов. Напомним, что линейная скорость у медиаконверторов в зависимости от модели может составлять:

  • 100 Мбит/с;
  • 100/1000 Мбит/с;
  • 1,25 Гбит/с;
  • 2,5 Гбит/с;
  • 10 Гбит/с.

Скорость передачи на клиентском порту может быть:

  • 10/100 Мбит/с;
  • 10/100/1000 Мбит/с;
  • 1000 Мбит/с;
  • 2,5 Гбит/с;
  • 10 Гбит/с.

После того как определён тип медиаконвертора и скорость передачи, необходимо определиться с типом исполнения: отдельно стоящее устройство или конвертор используемый в шасси.

Следует помнить, что у каждого производителя медиаконверторы для шасси уникальны по своим габаритам и расположению портов подключения, поэтому медиаконвертор производителя А с большой долей вероятности не подойдёт в шасси производителя Б.

В итоге нужно понять, что за модель конвертора получается и удостовериться, что у поставщиков в ассортименте присутствует такая модификация. На этом этапе можно столкнуться с проблемой того, что нужного медиаконвертора ни у кого нет или в принципе не существует.

В таком случае придётся собирать комплект из медиаконвертора с слотом для установки трансивера и оптическим модулем необходимой дальности. Более подробно о комплектах оборудования можно ознакомиться по ссылке.

Последним пунктом при выборе медиаконвертора является необходимость в дополнительном функционале, таком как: управление и мониторинг, LFP, поддержка технологии PoE.

В случае с функцией управления и мониторинга отметим, что при всех неоспоримых плюсах и удобстве, данная функция практически не встречается в низкоскоростных медиаконверторах, так как значительно повышает итоговую стоимость оборудования, что делает их использование не рентабельным.

Таким образом функция удалённого управления и мониторинга присуща 10GE медиаконверторам, а в низкоскоростных моделях в качестве управления используется DIP-переключатель. Использование которого позволяет произвести минимальную настройку конвертора перед подключением к сети или перенастроить в случае каких-либо изменений в сети передачи данных.

Наличие же функции PoE встречается только в определённом сегменте OE-конверторов.

Заключение

Медиаконверторы являются экономичным решением для широкого спектра сетевых задач, за счёт большого ассортимента моделей можно выбрать именно то устройство, которое наилучшим образом подойдёт для решения Вашей конкретной задачи.

Так же неоспоримым достоинством конверторов среды передачи является их простота, большинство из них подключаются по принципу «Plug-and-Play» и не требуют специальных навыков и знаний.

Перед выбором необходимого Вам медиаконвертора рекомендуем учесть не только текущие, но и будущие требования к участку сети, на котором планируется установить оборудование.

Если у Вас возникнут вопросы или сомнения в процессе выбора рекомендуем обратиться к Вашему поставщику для получения экспертной консультации.

Медиаконвертеры

Развитие волоконно-оптических сетей передачи данных позволило операторам связи значительно увеличить скорость доступа в интернет и расширить спектр услуг в целом. Сети связи, которые были построены в последние несколько лет, основаны на оптических волокнах и телекоммуникационном оборудовании с различными оптическими интерфейсами. При этом у операторов связи накопился огромный парк оборудования пригодного для использования в современных сетях, но не имеющего оптических портов. Для интеграции такого оборудования в оптические сети связи используются конвертеры физической среды передачи данных, обычно это медиаконвертер «оптика-медь». Рост спроса на услуги, требующие широкой полосы пропускания (например, широкополосный доступ в Интернет, видео по запросу, корпоративные приложения), обуславливает необходимость увеличения пропускной способности сети на каждом ее участке – от магистральных линий до участков «последней мили».

Медиаконвертеры нашли свое применение в сетях FTTB, мультисервисных сетях Triple play и в корпоративных сетях, в которых предъявляются повышенные требования к полосе пропускания и расстоянию передачи данных. Оборудование позволяет объединять оптические и медные сети и осуществлять передачу данных по протоколам Ethernet на скорости до 10 Гбит/c на расстояния, которые невозможно было преодолеть при использовании только медножильных линий.

С развитием пассивных систем спектрального уплотнения ВОЛС растет спрос на модели со сменными интерфейсами. Такие конвертеры обеспечивают возможность подключения к системам уплотнения (в частности CWDM и DWDM) оборудования, использующего для передачи данных стандартные длины волн.

«Медиаконвертеры будут использовать еще долгое время, – сказал Том Башон, представитель компании RAM Electronics Industries. – Компании не могут каждый год тратить деньги на переход на новые сетевые технологии. Всегда, когда будет возникать необходимость в какой-либо модернизации сети, не требующей полной замены старого оборудования на новое, специалисты будут комбинировать старую и новую технологии. Именно в таком разрезе необходимо смотреть на перспективы медиаконвертеров».

Это оборудование абонентского уровня, к нему предъявляют определенные требования — поддержка основных протоколов передачи данных и международных стандартов, большой показатель наработки на отказ, возможность горячей замены.

Рынок заполнен предложениями различных производителей, каждый из которых старается создать решения, которые удовлетворяли бы всем этим требованиям.

Устройства могут классифицироваться по различным параметрам:

  • Скорость передачи данных
  • Дальность передачи данных
  • Поддерживаемые физические среды
  • Возможность восстановления оптических сигналов
  • Управляемость
  • Конструкция

Современные медиаконвертеры поддерживают различные скорости передачи данных. Наибольшее распространение получили конвертеры 10/100, 10/100/1000 и 1000Мбит/с. Протоколонезависимые медиаконвертеры, как правило, обладают слотами для сменных трансиверов, которые определяют тип среды, протокол и скорость передачи данных. Наиболее эффективно использование трансиверов с форм-фактором SFP. Отдельно можно выделить медиаконвертер 2R, которые применяются для восстановления оптических сигналов в случае, если обе среды передачи данных представляют собой оптическое волокн

Дальность передачи данных может быть фиксированной или переменной. В первом случае имеются ввиду медиаконвертеры со встроенными оптическими портами. Для них дальность передачи данных определяется производителем и ее корректировка недоступна – порт встроен, а о подстройке мощности лазера передатчика или регулировке чувствительности приемника по финансовым соображениям и речи идти не может. В случае использования моделей со слотами под трансиверы, дальность передачи данных задается исходя из характеристик используемых трансиверов. Независимо от типа оптических портов, современные устройства позволяют соединять узлы, расстояние между которыми превышает 120 километров.

В зависимости от того, используется модель на узле связи или в помещении абонента, применяются устройства в различном исполнении:

  • В компактных корпусах standalone
  • В виде модулей для шасси 19″

У каждого исполнения есть свои стандартные преимущества – в шасси 19″ может быть организовано резервирование по питанию, а с компактными корпусами могут использоваться как внешние, так и внутренние источники питания. Как в любом телекоммуникационном оборудовании, для блока питания медиаконвертеров используется стандартные напряжения питания: 220 В переменного тока или от 36 до 72 В постоянного тока.

Медиаконвертер без поддержки функций удаленного или локального управления используется для соединения локальных и удаленных сегментов сетей и при организации «последней мили». На более важных узлах сетей используются управляемые модели, которые позволяют вести мониторинг и подстройку параметров оборудования в зависимости от текущего состояния сети и поставленных задач.

Для управляемых моделей в компактном корпусе standalone необходимо наличие отдельной линии для подключения к порту управления, что неудобно при использовании нескольких конвертеров на одном узле. Для конвертерного шасси 19″ существуют платы управления, которые позволяют вести мониторинг и производить настройку всех медиаконвертеров в шасси. Карты управления бывают двух типов: полнофункциональные (master) и дополнительные (slave). Использование карт двух типов позволяет организовывать каскады конвертерных шасси и использовать для управления ими одну линию. Контроля над всеми медиаконвертерами в сети может использоваться единая система мониторинга и управления.

Медиаконвертеры

Система мониторинга и контроля управляемых моделей позволяет:

  • Вести мониторинг параметров
  • Производить настройку параметров
  • Получать информацию о состоянии шасси в каскадах
  • Видеть общую картину по всем устройствам, используемым в сети
  • Сохранять информацию о событиях и авариях
  • Формировать отчеты

Медиаконвертеры всех производителей поддерживают одинаковые стандарты и протоколы, но использовать конвертеры разных производителей в паре не рекомендуется. В случае необходимости использования устройств разных производителей необходимо совпадение основных параметров, таких как рабочая длина волны, протокол и скорость передачи данных, соответствие мощности передатчика чувствительности приёмника. Еще одним недостатком использования оборудования разных производителей могут быть трудности с управлением всеми устройствами через единую систему управления.

Линейка моделей UpNet представлена устройствами для широкого применения с различными сочетаниями свойств и параметров, описанных выше.

Не забудьте ознакомиться с политикой конфиденциальности.

Виды медиаконвертеров

Медиаконвертер спереди и сзади

Медиаконвертер позволяет модернизировать сетевой интерфейс устройства из медного в оптический и перейти на работу по оптическим кабелям. В редкий случай осуществляется переход из оптического интерфейса в оптический интерфейс.

Виды медаиконверетеров

По линейным портам медиаконвертеры можно разделить:

  • Медиаконвертеры со встроенный приемопередатчиком. В данном типе медиаконвертеров используется встроенный, несменный приемопередатчик форм фактора 1*9;

Медиаконвертеры со встроенным и сменным передатчиком

  • Медиаконвертеры со съемным приемопередатчиком (SFP-портом). В качестве линейного, а в модификациях OEO – в качестве клиентского интерфейса, в данном случае выступает SFP-порт, который позволяет пользователю самому конфигурировать рабочие характеристики медиаконвертера.

Различают несколько видов медиаконвертеров со встроенным приемопередатчиком:

  • Двухволоконные (SC/UPC duplex) – предназначены для передачи данных по двум волокнам. В основном используются на сетях с небольшой ёмкостью, но достаточно распределённых географически;
  • Одноволоконные (SC/UPC simplex) – предназначены для работы по одному волокну. Это самый распространённый вид конвертеров, т.к. при малых финансовых вложениях позволяет эффективно использовать оптические линии связи.

Одноволоконный и двухволоконный медиаконвертер

Медиаконвертеры с SFP-портом так же бывают двух видов:

  • Медиаконвертеры с SFP портом (SFP slot) – предназначены для использования трансиверов форм-фактора SFP. Благодаря использованию SFP модулей обеспечивается большая гибкость в работе.
  • OEO – медиаконвертеры, оснащены SFP портами на линейном и клиентском интерфейсах, за счет чего имеет наибольшую гибкость в использовании, так как в зависимости от установленных SFP трансиверов может выступать как классический медиаконвертер «из оптики – в медь», так и OEO преобразователем (от англ. Optical to Electrical to Optical).

Медиаконвертеры c SFP портом и OEO

Кроме функциональных отличий медиаконвертеры могут различаться по условиям эксплуатации:

  • Медиаконвертеры коммерческого исполнения – наиболее распространенный вид медиаконвертеров, предназначенный для использования в рамках телекоммуникационных машинных залов при температуре в диапазоне 0…+70°C и влажностью воздуха до 85% без конденсата.
  • Индустриальные медиаконвертеры – специальная модификация медиаконвертeров, рассчитанная на экстремальные условия эксплуатации такие как: широкий диапазон рабочей температуры -40…+85°C, вибрации (IEC 60068-2-6), удары (IEC 60068-2-27), электромагнитные воздействия. В связи со специфичностью области применения индустриальных медиаконвертеров они также оснащаются крепежом на DIN рейку и встроенным блоком питания, рассчитанным на подключение к сети постоянного тока (18…75 В).

Индустриальный и обычного медиаконвертер

Принципы работы медиаконвертеров

Принцип работы медиаконвертера прост, он заключается в конвертировании информационного сигнала из одной среды распространения в другую, без внесения в информационный поток каких-либо изменений (что принял, то и передал далее).

В упрощённом виде любой медиаконвертер состоит из:

  1. Клиентского порта;
  2. Обрабатывающего передаваемый трафик процессора (CPU)
  3. Линейного порта.

В рамках этой статьи не будут рассматриваться используемые в медиаконвертерах процессоры, о возможном исполнении портов устройства, описано ниже.

Линейный порт медиаконвертера

Как уже указывалось выше, в качестве линейного порта в медиаконвертере могут использоваться:

  • Двухволоконный встроенный приемопередатчик;
  • Одноволоконный (WDM) встроенный приемопередатчик;
  • Встроенный SFP – порт.

В данном случае необходимо уточнить, что любой встроенный приемопередатчик, используемый в современных медиаконвертерах, представляет собой трансивер форм-фактора 1*9.

Встроенные трансиверы 1x9

Двухволоконные трансиверы 1*9 применяются как в 100Base-Fx, так и в 1000Base-Fx медиаконвертерах. Напомним, что для работы двухволоконной дуплексной (двунаправленной) системы передачи необходимо задействовать два независимых оптических волокна. В качестве среды передачи могут использоваться как многомодовые ОВ, так и одномодовые ОВ. Тип волокна передачи в данном случае определяется передатчиком используемого трансивера.

Принцип работы двухволоконной среды передачи прост: по первому ОВ сигнал распространяется от передатчика первого модуля к приемнику второго, а по второму ОВ сигнал передается от передатчика второго модуля к приемнику первого. Условно можно сказать, что два трансивера соединены с ОВ зеркально по отношению друг к другу.

Двухволоконная система связи

Ассортимент двухволоконных медиаконвертеров со встроенным приемопередатчиком напрямую зависит от широты продуктовой линейки двухволоконных трансиверов 1*9, в таблице ниже приведены все модификации двухволоконных приемопередатчиков 1*9.

Технических характеристик DF 1x9

Не смотря на широкий ассортимент трансиверов 1*9 наиболее распространёнными моделями двухволоконных медиаконвертеров являются всего несколько модификаций из таблицы ниже.

Популярные двухволоконные медиаконвертеры

Причиной является низкий уровень спроса на большинство моделей трансиверов работающим по двум волокнам. В настоящее время такие модификации конвертеров применяются в рамках государственных сетей передачи данных (в силу принятых в сфере стандартов), а также в локальных корпоративных сетях.

При необходимости более экзотичной модификации, используются комплекты – медиаконвертер с SFP – портом и подходящий двухволоконный SFP трансивер.

На данный момент наиболее популярной модификацией медиаконвертеров является – одноволоконный WDM медиаконвертер со встроенным приемопередатчиком. В этом типе медиаконвертеров, как и в двухволоконных моделях, в качестве приемопередатчика используется трансивер 1*9, но в данном случае одноволоконный, то есть WDM. Это позволяет организовывать при помощи WDM медиаконвертеров дуплексную связь по одному оптическому волокну.

Одноволоконная система передачи данных основывается на технологии WDM (от англ. Wavelength Division Multiplexing), также может называться BiDi (BiDirectional). Это простейший вариант спектрального уплотнения. Оптический приемопередатчик имеет один приемо-передающий порт, через который происходит и передача оптического сигнала, и прием.

Оптическая часть одноволоконных трансиверов состоит из специальной оптической сборки BOSA (BiDirectional Optical Sub-Assembly), включающей в себя:

  1. Оптический передатчик, работающий на заданной длине волны (Tх);
  2. Оптический приемник (Rх);
  3. Линзу, которая распределяет оптические сигналы в зависимости от их длины волны между передатчиком и приемником.

Конструктив BOSA

Свет излучаемый лазером (Tх1) проходит через линзу (отражатель) и передается в ОВ, а свет приходящий из ОВ отражается линзой и передается на приемник (RX1).

Принцип действия: Лазер Tх1 изучает свет на длине волны λ1 → свет беспрепятственно проходит через линзу, установленную в трансивере №1 и передается в ОВ → свет с длинной волны λ1, попадая в трансивер №2, отражается линзой и поступает на приемник Rх2. Свет из лазера Tх2, в свою очередь, имеет длину волны λ2 (отличающуюся от λ1) и также отражается линзой в трансивере №1.

Одноволоконная передача возможна только в одномодовых волокнах, принципы технологии WDM не работают в многомодовых ОВ.

Принцип действия одноволоконной передачи

Главной особенностью технологии WDM является то, что трансиверы, используемые для одноволоконной связи всегда парные. Это обусловлено тем, что для организации соединения необходимо использовать разные длины волн.

Ассортимент трансиверов WDM 1*9 весьма широкий, ниже приведена таблица с возможными моделями и их краткими техническими характеристиками.

Технических характеристик WDM 1x9

Но и здесь не обошлось без нюансов – наиболее распространёнными являются всего две модели одноволоконных медиаконвертеров:

  1. Медиаконвертер WDM, 20 км, 10/100Base-T – 100Base-FX с DIP-переключателем или без него;
  2. Медиаконвертер WDM, 20 км, 10/100/1000Base-T – 1000Base-FX с DIP-переключателем или без него.

Остальные же модели достаточно редки и с течением времени становятся все более «экзотичными», поэтому, как и в случае с двухволоконными медиаконвертерами для реализации той или иной редкой модели WDM медиаконвертера используется комплект: медиаконвертер с SFP – портом и соответствующий WDM SFP трансивер.

SFP – порт в качестве линейного порта медиаконвертера на данный момент является наиболее гибким решением, так как сфера его использования зависит только от установленного в порт SFP трансивера. При необходимости медиаконвертер с SFP – портом можно «обновлять» путем замены SFP модуля или переустановки его на другую оптическую трассу.

В зависимости от модификации медиаконвертеры с SFP – портом могут быть:

  • 100Base – Fx;
  • 1000Base – Fx;
  • 100/1000Base – Fx.

Медиаконвертер с SFP – портом 100/1000Base – Fx является наиболее универсальным решением, так как позволяют организовывать как 1,25 Гбит/с подключения, так и 100 Мбит/с, все зависит от стоящей задачи и установленного в медиаконветер SFP модуля.

Так же следует помнить, что в качестве приемопередатчика в медиаконвертерах с SFP – портом могут выступать не только двухволоконные или одноволоконные WDM SFP модули, но и CWDM и DWDM трансиверы, что значительно увеличивает спектр областей применения этого типа медиаконвертеров.

Если при использовании двухволоконных и WDM трансиверов вкупе с медиаконвертером с SFP – портом можно получить редкую модификацию, то при использовании CWDM или DWDM SFP модулей можно организовывать полноценные промежуточные узлы связи в системах спектрального уплотнения WDM, более подробно можно ознакомиться по ссылке.

Клиентский порт медиаконвертера

В зависимости от типа устройства в качестве клиентского порта медиаконвертера могут выступать:

  • SFP – порт – используется только в OEO – медиаконвертерах;
  • RJ45 – порт (8P8C) – используется во всех современных медиаконвертерах реализующих преобразование «медь – оптика».

Дальше будет дано описание клиентского порта, реализованного RJ45 интерфейсом («медным выходом»).

В зависимости от модели медиаконвертера клиентский порт может работать со скоростью передачи:

  • 10/100 Мбит/с (10Base-T, 100 Base-T) в моделях с 100Base-Fx линейным портом;
  • 10/100/1000 Мбит/с (10Base-T, 100 Base-T, 1000 Base-T) в моделях с 1000Base-Fx линейным портом.

Таким образом можно сказать, что RJ45 порт в медиаконвертерах является multirate (мультискоростным), где максимально возможная скорость передачи ограничена скоростью передачи линейного порта.

Однако встречаются модификации медиаконвертеров с портами 8P8C, которые поддерживают передачу информации только на одной скорости, то есть не поддерживают режим multirate.

Например, в медиаконвертере с линейной скоростью 100 Мбит/с, скорость клиентского порта ограничена стандартом 100 Base-T или при линейной скорости 1,25 Гбит/с (1000 Мбит/с), передача «в сторону клиента» будет ровна 1000 Мбит/с.

Световые индикаторы медиаконвертеров

На лицевой панели любого медиаконвертера есть 3 или 6 световых индикаторов состояния, они отображают текущее состояние устройства. Так как большинство медиаконвертеров представляют собой неуправляемые активные сетевые устройства, световые индикаторы являются единственным способом диагностики состояния и неисправностей.

Световые индикаторы медиаконвертeров 100 Мбит/с

Лицевая панель медиаконвертеров 100 Мбит/с

Световые индикаторы 100 Мбит медиаконвертeров

Световые индикаторы медиаконвертeров 1000 Мбит/с

Лицевая панель медиаконвертеров 1000 Мбит/с

Световые индикаторы медиаконвертеров 1000 Мбит/с

DIP-переключатели медиаконвертeров

Зачастую медлиаконверторы представляют собой неуправляемые (unmanagment) активные сетевые устройства, но в некоторых моделях есть необходимость настраивать рабочие параметры, такие как: скорость передачи, включение/выключение функции LFP, включение/выключение полнодуплексного режима и т.д. В этом случае для настройки используется DIP-переключатель.

DIP-переключатели медиаконкертера

DIP-переключатель – это механический переключатель, расположенный на корпусе медиаконвертера (сзади или сбоку), в зависимости от положения включается/выключается та или иная функция.

DIP-переключатели медиаконвертeров 100 Мбит/с

Использование DIP переключателя медиаконвертера 100 Мбит/c

Режимы работы DIP-переключателей медиаконвертeров 100 Мбит/с

Режимы работы DIP переключателей медиаконвертeров 100 Мбит/с

DIP-переключатели медиаконвертeров 1000 Мбит/с

Использование DIP переключателя медиаконвертера 1000 Мбит/c

Режимы работы DIP-переключателей медиаконвертeров 1000 Мбит/с

Режимы работы DIP переключателей медиаконвертeров 1000 Мбит/с

Сферы применения медиаконвертeров

Пик популярности медиаконвертеров пришёлся на времена, когда коммутаторы с оптическими портами были достаточно дороги. Простое и недорогое решение позволяло преобразовать «медный» порт в оптический, с небольшими финансовыми вложениями. В связи с этим, можно с уверенностью заявлять, что основной сферой применения медиаконвертeров являются сети FTTx.

Напомним, что сети FTTx (от англ. Fiber To The «X») – это технология строительства оптических сетей передачи данных, основной особенностью которой является возможность прокладки оптоволоконного кабеля до потребителя «X». Где в качестве потребителя «Х» может выступать:

  • «N» — FTTN (FibertotheNode) — волокно до сетевого узла;
  • «C» — FTTC (FibertotheCurb) — волокно до микрорайона, квартала или группы домов;
  • «B» — FTTB (Fiber to the Building) — волокно до здания;
  • «H» — FTTH (FibertotheHome) — волокно до жилища.

Схема устройства разных видов FTTx

В качестве оборудования FTTN часто используются OEO-медиаконвертeры, которые выполняют роль недорогих ретрансляторов и устанавливаются на узлы связи для регенерации приходящего канала связи.

Использование медиаконвертeров в сегменте FTTC маловероятно в связи с особенностью сегмента и техническими возможностями медиаконвертeров. На этом участке сети и в сегменте FTTB, в качестве головного устройства зачастую используются оптические коммутаторы доступа.

В коммутаторы устанавливаются SFP модули, работающие на скорости 100Мбит/с, 1,25Гбит/с с дальностью работы до 3 или 20 км. Приёмной стороной для каждого оптического SFP модуля может являться либо L2 коммутатор с “аплинком” SFP-портом, либо медиаконвертер или медиаконвертер связке с L2 коммутатор на 8-16 8P8C (RJ-45) портов, работающих на скорости 10/100Мбит/с.

В том случае, если на одной площадке используется большое количество медиаконвертeров возникают некоторые неудобства, а именно:

  • каждая единица требует отдельной розетки;
  • каждый медиаконвертер – это отдельно стоящее устройство, и со временем они превращаются в нагромождение «коробок» окутанное проводами.

Для решения этой проблемы было разработано специальное шасси высотой 2U. Оно решает проблему чрезмерного использования розеток, так как обладает встроенными блоками питания, от которых запитываются все установленные медиаконвертеры, и позволяет организовать коммутацию проводов.

В FTTH медиаконвертеры используются либо в коммерческих помещениях (офис, торговый зал и т.д.), либо в рамках коттеджей. Зачастую провайдеры устанавливают у абонента WDM медиаконвертер для оптимизации кабельной инфраструктуры, а на своей стороне WDM SFP модули, установленные в управляемый коммутатор. Подобная комбинация использует лучшие качества «обоих миров». Конвертеры обеспечивают простое и экономичное решение для абонентского доступа, а SFP и коммутатор позволяют оператору управлять услугами и отслеживать состояние сети.

Одно из преимуществ медиаконвертеров – это простота использования, достаточно подключить провода, включить в розетку и устройство работает. Это же качество работает и в обратную сторону. Медиаконвертеры это неуправляемые устройства, они не предоставляет возможности удалённо подключиться и проверить или изменить параметры работы, что в свою очередь накладывает определённые ограничения в использовании.

Выбор медиаконвертeров

Подбор требуемого медиаконвертeра начинается с определения скорости передачи в организуемом канале связи, причем как в линейной части, так и в клиентской. После определения скорости передачи необходимо определиться с типом линии:

  • тип оптического волокна;
  • количество выделенных под организацию канала связи волокон.

Современные медиаконвертeры поддерживают:

  1. Оптические волокна:
    • Многомодовое оптическое волокно (MMF);
    • Одномодовое оптическое волокно (SMF G.652, G.657).
  2. Схему передачи:
    • Двухволоконную;
    • Одноволоконную (Bi-Directional, WDM).
  3. Линейная скорость передачи:
    • 100 Мбит/с;
    • 1000 Мбит/с;
    • 100/1000 Мбит/с;
    • 1,25 Гбит/с;
    • 2,5 Гбит/с.
  4. Клиентская скорость передачи:
    • 100 Мбит/с;
    • 10/100 Мбит/с;
    • 100/1000 Мбит/с;
    • 1,25 Гбит/с;
    • 2,5 Гбит/с.

Приведем несколько примеров для иллюстрации. В пределах серверной или здания, чаще всего используется пара волокон. Для такого вида подключения подойдут двухволоконные медиаконвертеры, работающие по MMF или SMF (выбор зависит от проложенного волокна), с дальностью работы до 2 км.

Для соединения площадок внутри города, целесообразнее использовать одноволоконные WDM медиаконвертeры. Они помогут эффективнее использовать ёмкость существующей кабельной инфраструктуры. Особенностью данного вида медиаконвертeров, является работа по одному одномодовому волокну на разных длинах волн.

На одном конце линии устанавливается конвертер, который передаёт информацию на волне 1310 нм и принимает на волне 1550 нм. На другой стороне используется обратный медиаконвертер, с передачей на волне 1550 нм и приёмом сигнала на 1310 нм. Дальность передачи этого типа медиаконвертeров составляет до 80 км.

В городских Metro сетях, наиболее разумно использовать медиаконвертеры с SFP – портом, за счет этого их можно использовать как на протяженных трассах, так и в рамках систем уплотнения CWDM или DWDM, все напрямую зависит от установленного в медиаконвертер SFP трансивера.

Подробнее о подборе SFP трансиверов можно прочитать по ссылке.

Установка и настройка медиаконвертеров

Установка медиаконвертeра достаточно проста:

  1. Скоммутировать линейный порт с линией передачи оптическим патч-кордом, с соответствующей оконцовкой: SC/UPC – для встроенных приемопередатчиков и LC/UPC для моделей с SFP-портом;
  2. Скоммутировать клиентский порт;
  3. Подключить блок питания;
  4. Включить блок питания в сеть.

Подключения медиаконвертeра

В том случае, если на узле связи используется шасси для медиаконвертeров, то необходимо установить крепежные механизмы на корпус медиаконвертeра, после скоммутировать порты и установить медиаконвертeр в шасси.

В том случае, если используется медиаконвертeр без DIP-переключателей, но настройка не требуется. Необходимо лишь удостовериться по световым индикаторам, что медиаконвертeр корректно работает.

Если же используется медиаконвертeр с DIP-переключателями, то необходимо выставить переключатели в соответствии с требованиями сети (скорость передачи, включение/выключение функции LFP, включение/выключение полнодуплексного режима и т.д.). При установке медиаконвертeра в шасси конфигурация DIP-переключателей производиться до инсталляции.

После выставления корректного режима работы медиаконвертeра при помощи DIP-переключателей необходимо удостовериться по индикаторам на лицевой панели, что медиаконвертeр работает корректно.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *