медиаконвертер для чего применяется
Виды медиаконвертеров
Медиаконвертер (конвертер среды передачи) — это компактное, активное, сетевое, отдельно стоящее устройство, преобразующее среду распространения сигнала из одного типа в другой. Под средой распространения сигнала может пониматься любая среда передачи данных: витая пара, коаксиальный кабель, оптическое волокно.
Наиболее распространённым в современном мире является тип медиаконвертера, который конвертирует сигналы из витой пары в оптическое волокно. При этом встречаются модификации OEO – медиаконвертеров, то есть преобразующих сигнал «оптика-электрика-оптика».
Внешний вид медиаконвертера
Медиаконвертер включает в себя следующие элементы:
Виды медиаконвертeров
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.
По линейным портам медиаконвертеры можно разделить:
Различают несколько видов медиаконвертеров со встроенным приемопередатчиком:
Медиаконвертеры с SFP-портом так же бывают двух видов:
Кроме функциональных отличий медиаконвертеры могут различаться по условиям эксплуатации:
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:
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:
В данном случае необходимо уточнить, что любой встроенный приемопередатчик, используемый в современных медиаконвертерах, представляет собой трансивер форм-фактора 1*9.
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.
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.
Не смотря на широкий ассортимент трансиверов 1*9 наиболее распространёнными моделями двухволоконных медиаконвертеров являются всего несколько модификаций из таблицы ниже.
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:
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.
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.
Но и здесь не обошлось без нюансов – наиболее распространёнными являются всего две модели одноволоконных медиаконвертеров:
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:
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:
Дальше будет дано описание клиентского порта, реализованного RJ45 интерфейсом («медным выходом»).
В зависимости от модели медиаконвертера клиентский порт может работать со скоростью передачи:
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
Световые индикаторы медиаконвертeров 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-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
Режимы работы DIP-переключателей медиаконвертeров 100 Мбит/с
DIP-переключатели 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:
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:
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:
Современные медиаконвертeры поддерживают:
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:
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.
Медиаконвертеры. Зачем нужны и как работают
20 августа 2020 15:00
Рассказываем о том, что собой представляет медиаконвертер и для каких целей его используют. О том, чем отличаются устройства, а также об их ключевых характеристиках вы тоже можете прочесть в статье.
Что такое медиаконвертер и для чего он нужен
Если коротко, то это преобразователь информационных сигналов. Устройство дает возможность подключать оптоволоконные каналы связи к разному активному оборудованию, предназначенному для работы с медными проводниками. Таким образом, преобразователь снимает ограничение стометровой длины медной линии связи. Кроме того, он пригодится, если нужно расширить сеть и не докупать оборудование.
Интересно: преобразователи используются не только для превращения «медного» сигнала в оптический. Они применяются в системах видеонаблюдения: аналоговый сигнал превращается в оптоволоконный.
Теперь пару слов о том, как устроена модель и как она работает. Если говорить просто, то оптический конвертер состоит из двух частей: для электрической и оптической линий связи. Связь между ними обеспечивается чип-свитчем. Этот компонент обеспечивает преобразование сигнала без искажений.
Уровни конвертеров
Управляемые и неуправляемые модели
Неуправляемый медиаконвертер обеспечивает соединение. Но мониторинг сети и нахождение неисправностей, как и настройка сетевых конфигураций, не входят в список выполняемых им функций. Работает такой конвертер по принципу «plug and play»: подключил — и все работает.
Управляемые конвертеры дополнительно контролируют сеть, выявляют неисправности, позволяют настраивать конфигурации удаленно. К тому же они обычно оснащаются поддержкой SNMP — простого протокола сетевого управления.
Совет: если конвертер будет использоваться в месте, не оснащенном удобно расположенными сетевыми розетками, стоит приобрести вариант с PoE портом. Эта технология позволяет одновременно передавать информацию и обеспечивать питание через один кабель типа витая пара.
Технические параметры моделей
Оптические медиаконвертеры отличаются:
Примечание: есть модели, поддерживающие технологию WDM. Прием и передача сигнала в таких устройствах может осуществляться на обеих длинах волн по одному оптическому волокну.
Также стоит отметить, что модели делятся на классические и промышленные. Первые — используются в стандартных сетях, характеризуются стандартным напряжением питания в 5 В. Вторые — более продвинутые. Они часто оснащены антивандальными корпусами, что позволяет использовать их на улице. Такие медиаконвертеры не боятся высокой влажности, ультрафиолета, жары, а также мороза и механических нагрузок. Напряжение питания у них обычно больше — 12-36 В.
Если нужно соединить оптическую и электрическую сети, купить медиаконвертер — отличное решение. Выбрать такое устройство нетрудно, если знать особенности сети.
Как использовать медиаконвертер в вашей сети?
Irving
Медиаконвертеры с годами набирают обороты благодаря своей рентабельности и гибкости при интеграции медной инфраструктуры в волоконно-оптическую систему. Они представляют собой довольно простой способ увеличить расстояние, которое не выдерживает устаревшая медная кабельная система UTP. Преобразователь медиаданных, прежде всего, в области приложений для локальных сетей, стал повсеместным инструментом в различных сетевых средах. Тогда как использовать медиаконвертер и правильно подключить его к таким устройствам, как сетевые коммутаторы, оптические трансиверы, оптоволоконные и медные кабели? Процедуры каблирования будут проиллюстрированы прямо в этой статье.
Руководство по использованию медиаконвертера
Медиаконвертеры сегодня широко используются во всех отраслях промышленности и секторах для обеспечения связи между медью и оптоволокном, включая наблюдение за безопасностью, государственную оборону, предприятия, локальные сети кампуса. Классический компактный размер делает медиаконвертер идеальным для установки на настольные ПК, кабельные шкафы и центры обработки данных. Несмотря на то, что среда применения медиаконвертера может отличаться, метод кабельного соединения по сути идентичен. Следующая часть иллюстрирует два часто используемых случая подключения медиаконвертера.
Применение одного медиаконвертера
Поскольку развертывание пары оптических медиаконвертеров в сети более распространено, иногда для подключения медных кабелей к оптоволоконному устройству иногда требуется один медиаконвертер. На рисунке ниже применен оптоволоконный медиаконвертер с 1×SFP-слотом и 1×RJ45, соединяющий коммутатор Ethernet (коммутатор B) всех интерфейсов RJ45 с коммутатором SFP (коммутатор A). Шаги подключения оптоволоконного кабеля и медного кабеля к медиаконвертеру следующие:
1. Подключите медный порт коммутатора B к порту RJ45 оптического медиаконвертера с использованием кабеля UTP (кат. 5 и выше).
2. Подключите модуль SFP в слот SFP на медиаконвертере и подключите другой модуль SFP к коммутатору А.
3. Вставьте оптоволоконный кабель в модули SFP на медиаконвертере и коммутаторе A.
Применение парных медиаконвертеров
Пара оптических медиаконвертеров часто применяется для соединения двух медных кабельных систем для увеличения дальности передачи. Это также самый распространенный сценарий использования медиаконвертера в сети. Следующие шаги показывают, как использовать пару медиаконвертеров с сетевыми коммутаторами, трансиверами, оптоволоконными и медными кабелями.
1. Соедините медный порт коммутатора A и порт RJ45 оптического медиаконвертера #1 с использванием кабеля UTP (Cat5 и выше).
2. Подключите модуль SFP к слоту SFP оптического медиаконвертера #1 и подключите другой модуль SFP к слоту SFP оптического медиаконвертера #2.
3. Используйте оптоволоконный кабель для подключения оптического медиаконвертера #1 и оптического медиаконвертера #2.
4. Подключите порт RJ45 оптического медиаконвертера #2 к коммутатору B с использванием кабеля UTP.
Рекомендации по использованию медиаконвертеров в сети
Длина волн трансиверов на обоих медиаконвертерах должна быть одинаковой. То есть, если один приемопередатчик имеет длину волны 1310 нм/850 нм, то же самое относится и к другому приемопередатчику. Кроме того, скорость передачи данных трансиверов и медиаконвертеров должна быть одинаковой: трансиверы 1000BASE SFP предназначены для гигабитных медиаконвертеров. Также тип трансивера на паре медиаконвертеров должен быть одинаковым. Используйте одномодовые или многомодовые оптические трансиверы с обеих сторон.
Торцевая поверхность оптоволоконного кабеля должна соответствовать порту медиаконвертера. Как правило, оптоволоконные кабели SC используются для подключения медиаконвертеров к портам SC, а оптоволоконные кабели LC подключаются к портам SFP / SFP + на оптоволоконных медиаконвертерах.
Уточните, поддерживает ли медиаконвертер полнодуплексную или полудуплексную передачу. Использование полнодуплексных медиаконвертеров с коммутатором или концентратором полудуплексного режима вызовет серьезную потерю пакетов в сети.
Рабочая температура должна поддерживаться в надлежащем диапазоне, иначе медиаконвертер не будет работать. Параметры могут различаться для медиаконвертеров разных производителей.
Устранение неполадок медиаконвертера в сети
Медиаконвертеры предназначены для удобного использования при передаче по оптоволокну. Если после настройки в сети соединение не работает должным образом, нам необходимо устранить неполадки. Проверка включает, но не ограничивается следующими шестью аспектами:
1. POWER LED на медиаконвертере выключен, и устройство не получает мощность.
Решения:
Убедитесь, что шнур питания надежно подключен к источнику питания и к разъему постоянного тока на задней панели медиаконвертера.
Убедитесь, что в розетке есть питание, подключив к ней другое устройство.
Попробуйте использовать другой адаптер питания того же типа, что и ваш медиаконвертер.
Убедитесь, что напряжение от источника питания находится в пределах, необходимых для вашего региона.
2. SYS LED на медиаконвертере выключен.
Решения:
Внутренний компонент устройства поврежден или работает неправильно. Попробуйте включить и отключить питание. Если отключение питания не работает, обратитесь к поставщику за помощью.
3. SYS LED на медиаконвертере медленно мигает.
Решения:
Ошибка представлена в этом устройстве. Попробуйте включить и отключить питание. Если это не работает, удалите и переустановите модуль SFP или попробуйте другой модуль SFP. Убедитесь, что модуль SFP является правильным типом для приложения.
4. Производительность сети между портом для витой пары на медиаконвертере и конечным узлом низкая.
Решения:
Может быть несоответствие дуплексного режима между портом и конечным узлом. Это происходит, когда порт для витой пары, использующий автосогласование, подключен к устройству с фиксированным дуплексным режимом дуплексного режима. Если это является причиной проблемы, просто настройте дуплексный режим порта на конечном узле или на медиаконвертере так, чтобы оба порта использовали один и тот же дуплексный режим.
5. Нет никакой связи с устройствами, подключенными к медиаконвертеру.
Решения:
Оптоволоконные кабели, подключенные к концам TX и RX, перевернуты.
Порт RJ45 неправильно подключен к устройствам (обратите внимание на способ подключения прямых и перекрестных кабелей).
6. Когда медиаконвертер применяется для сети, весь канал сети не может связываться постоянно.
Решения:
Затухание в оптоволоконной линии может быть слишком большим. В этот момент просто используйте измеритель оптической мощности для проверки оптической мощности на приемном конце. Если оптическая мощность превышает нормальный диапазон чувствительности, неисправная связь может быть вызвана отказом оптоволоконной линии связи.
Соединение между медиаконвертером и сетевым коммутатором работает плохо. Вместо этого подключите оптоволоконный медиаконвертер к ПК. Если медиаконвертер хорошо работает с ПК, тогда что-то происходится со сетевым коммутатором.
Или медиаконвертер неисправен. Подключите два конца медиаконвертера к ПК напрямую. Если с PING нет ничего плохого в обоих концах, просто перенесите большой файл (например, 100M) с одного конца на другой и сфокусируйтесь на скорости. Если скорость очень низкая (более 15 минут ниже 200 м), медиаконвертер можно оценить как неисправный.
Резюме
Медиаконвертеры предлагают дополнительные функции для удовлетворения разнообразных сетевых приложений, предоставляя сетевым администраторам возможность выбирать тот вариант, который наилучшим образом подходит для уникальной среды. Вышеуказанные способы подключения просто предлагают ссылку на то, как использовать оптоволоконные одного конца на другой и сфокусируйтесь на скорости. Если скорость очень низкая (более 15 минут ниже медиаконвертеры в сети. Всегда помните, чтобы связаться с вашим поставщиком и попросить экспертизы и поддержки.