Выбор и использование медиаконвертеров

Медиаконверторы широко используются, как на уровне доступа в сетях провайдеров, так и в рамках городских сетей (MAN) в зависимости от стоящей задачи. Само по себе это устройство является гибким и экономичным решение для организации, как преобразования «оптическое волокно – медная витая пара», так и для создания узла регенерации в рамках протяжённой волоконно-оптической линии связи по принципу OEO (Optical-Electricel-Optical).

Какие бывают медиаконверторы?

За длительное время, которое конверторы как продукт находятся на телекоммуникационном рынке, они обрели множество модификаций, в связи с этим разбивать эту группу товаров на условные виды практически невозможно. Но можно выделить основные характеристики и на их основе рассмотреть возможные типы устройств.

Основными характеристиками медиаконверторов являются:

1. Тип исполнения;
2. Тип преобразования;
3. Скорость передачи данных;
4. Функционал управления и мониторинга;
5. Дополнительные функции.

По типу исполнения медиаконверторы можно разделить на следующие группы:

1. Отдельно стоящие (самостоятельные);
2. Предназначенные для использования в шасси.

Самостоятельные конверторы среды передачи — это наиболее популярный и часто встречающийся вид, представляющий собой отдельно стоящее активное сетевое оборудование осуществляющее преобразование среды передачи.

Они могут отличаться габаритами корпуса вследствие миниатюризации компонентной базы, но принципиально это всегда будет самостоятельное устройство с двумя портами (линейным и клиентским), световыми индикаторами статуса работы и разъёмом для подключения блока или шнура питания; в зависимости от модели, так же могут быть дополнительные разъёмы для управления или DIP-переключатель.

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.

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 ^оC, в то время как индустриальное имеет расширенный температурный диапазон – -40 ~ +85 ^оC.

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.

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».

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».

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).

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.

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.

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.

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.

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. 

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

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.

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.

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.

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.