Ж у р н а л   о   к о м п ь ю т е р н ы х   с е т я х   и   т е л е к о м м у н и к а ц и о н н ы х   т е х н о л о г и я х
СЕТИ И СИСТЕМЫ СВЯЗИ on-line
  ПОИСК: ПОДПИСКА НА НОВОСТИ: НОМЕР:
    ДОМОЙ • Архив: Новостей | Конференций | НомеровПодписка
 
   
 
   
    
РЕДАКЦИЯ
 
Все о журнале
Подписка
Как проехать
Где купить
Отдел рекламы
График выхода журнала
Адреса в Интернет

РУБРИКАТОР
   
• Инфраструктура
• Информационные
   системы

• Сети связи
• Защита данных
• Кабельные системы
• Бизнес
• Колонка редактора
• Электронная
   коммерция

• Только на сервере
• Системы
   учрежденческой
   связи

• Новые продукты


Rambler's Top100

  

Медиаконвертеры помогают развертывать оптические горизонтальные подсистемы СКС

Джозеф Коффи

Говоря о кабельных системах, медиаконвертеры рассматривают иногда в качестве временного решения для пользователей, нуждающихся в оптоволоконных горизонтальных кабелях или соединениях такой длины, которую нельзя достичь, применяя UTP-кабель. Этот взгляд неверен. В СКС преобразование среды передачи выполняется очень часто, а реализующие эту функцию устройства соответствуют современным сетевым стандартам.

В данной статье говорится о стандартах, помогающих или, наоборот, мешающих распространению горизонтальных оптических подсистем СКС (решения типа fiber-to-the-desk), в ней также описываются разработки, которые делают медиаконвертеры менее заметными частями оптических систем.

Ограничения стандартов

Комитет 802.3 в составе IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers) принял базовые стандарты на 10- и 100-Мбит/с варианты технологии Ethernet. Речь идет о спецификациях для оптоволокна — 10Base-FL и 100Base-FX — и для медного кабеля — 10Base-T и 100Base-TX. В спецификациях 10Base-T и 100Base-TX определены одинаковые среда передачи, максимальная длина сетевого сегмента (дальность связи) и тип разъема для физического интерфейса. Для передачи трафика протоколов 10Base-T и 100Base-TX можно использовать UTP-кабель категории 5.

Большинство инсталляторов и пользователей лучше знакомы с UTP-кабелем, чем с оптоволокном. Кроме того, многие используемые в настоящее время Ethernet-порты (например, в компьютерных сетевых платах) поддерживают спецификации 10Base-T и 100Base-TX. Благодаря этим факторам UTP-кабель получил самое широкое применение. Что же касается стандартных спецификаций на передачу данных по оптоволокну, то они создают определенные препятствия на пути пользователей, желающих задействовать оптический кабель в качестве горизонтального. Дело в том, что в 10- и 100-Мбит/с оптических стандартах Ethernet предусмотрены разные типы разъемов и разные длины волн светодиодных источников излучения. Так, в стандарте 10Base-FL определены длина волны 850 нм и разъем типа ST, а в стандарте 100Base-FX — длина волны 1300 нм и дуплексный разъем SC. Это значит, что пользователям, переходящим с технологии 10Base-FL на технологию 100Base-FX, придется заменить все физические интерфейсы.

Почему же IEEE принял такие стандарты? Из-за очень небольшой (в то время) пропускной способности оптоволоконного кабеля. Когда вышеупомянутые оптические стандарты разрабатывались, коэффициент широкополосности 62,5/125-мкм многомодового оптоволоконного кабеля на длине волны 850 нм составлял 160 МГц ґ км, а требуемая максимальная дальность действия для интерфейса 10Base-FL — 2 км. При такой дальности ширина полосы пропускания оптоволоконной линии равна 80 МГц. Этого достаточно для 10-Мбит/с передачи, но недостаточно для 100-Мбит/с. При длине же волны 1300 нм коэффициент широкополосности многомодового оптоволокна составляет 400 МГц ґ км, а полоса пропускания 2-км оптоволоконной линии — 200 МГц. Этого достаточно и для 10- и для 100-Мбит/с приложений. Предусмотрев источники излучения с разными длинами волн в интерфейсах 10Base-FL и 100Base-FX, IEEE сделал процесс повышения пропускной способности оптических инфраструктур с 10 до 100 Мбит/с сложным и дорогим.

Может показаться, что использование 1300-нм оптических устройств в 10- и 100-Мбит/с оборудовании Ethernet сделает решение данной проблемы простым. Но этому мешает тот факт, что длинноволновые (1300-нм) оптические устройства стоят значительно дороже коротковолновых (850-нм). Хотя за последние два года стоимость 1300-нм устройств значительно снизилась, она все еще остается примерно в 2,5 раза выше стоимости 850-нм устройств.

Технология 100Base-SX идет на помощь

Принятый ассоциацией TIA стандарт 100Base-SX с официальным названием “TIA/EIA-785 100 Mbit/s Physical Layer Dependent Sub-layer and 10 Mbit/s and 100 Mbit/s Auto-Negotiation on 850-nm Short Wavelength” открывает пользователям новые возможности для применения оптоволоконного кабеля в качестве горизонтального. Стандарт 100Base-SX, определяющий передачу данных по многомодовому оптоволокну на длине волны 850 нм, существенно упрощает процесс повышения производительности оптоволоконных инфраструктур с 10 до 100 Мбит/с.

Данным стандартом предусмотрена максимальная дальность связи 300 м по 62,5-мкм оптоволокну с коэффициентом широкополосности 160 МГц ґ км. Это оптимальное значение дальности для горизонтальных приложений. Указанные параметры оптоволокна являются наихудшими. Сейчас выпускаются многомодовые волокна с более высоким коэффициентом широкополосности. По ним устройства 100Base-SX смогут передавать данные на расстояния до 500 м.

Где используются медиаконвертеры

Не исключено, что технология 100Base-SX найдет самое широкое применение именно в медиаконвертерах, которые могут стать ключевыми средствами повышения скорости передачи данных по многомодовому оптоволоконному кабелю. Прогресс в технологии медиаконвертеров и недавнее принятие стандарта TIA/EIA-785 (100Base-SX) делают такую модернизацию более реалистичной, чем когда бы то ни было.

Боўльшая часть медиаконвертеров разработаны таким образом, что поддерживают одно или максимум два похожих приложения для СКС. Например, медиаконвертер может быть совместимым с 10-Мбит/с технологией Ethernet (стыкуя каналы 10Base-T и 10Base-FL) или с технологией Fast Ethernet (преобразуя протокол 100Base-TX в протокол 100Base-FX). На рынке представлены и двухскоростные устройства (10/100 Мбит/с) с поддержкой технологии 100Base-SX.

Основными причинами ориентации медиаконвертеров на отдельные приложения являются сложность последних и, как следствие этого, высокая стоимость реализации поддержки нескольких приложений в одном устройстве. Учитывая существенные различия между “медными” и оптическими технологиями Ethernet, поддержка нескольких технологий может существенно повысить стоимость медиаконвертера.

В качестве примера рассмотрим следующую ситуацию: нужно организовать 10-Мбит/с Ethernet-соединение с микроконтроллером, находящимся в производственном помещении. Расстояние до ближайшей телекоммуникационной комнаты равно 450 м. Микроконтроллер оснащен встроенным Ethernet-портом для медного кабеля; аналогичные свободные порты имеются и в коммутаторе, установленном в телекоммуникационной комнате. Для решения данной задачи используйте многомодовую оптоволоконную линию с двумя медиаконвертерами на концах. Выбор медиаконвертера зависит от того, какую сумму вы готовы потратить: два 10-Мбит/с устройства стоят 140 долл., а один универсальный продукт, поддерживающий скорости передачи данных 10, 100 и 1000 Мбит/с по одномодовому или многомодовому оптоволокну, обойдется вам в 1800 долл.

Реализация в медиаконвертере только одной технологии дает возможность максимально упростить его конструкцию и процедуру инсталляции, снизить затраты на разработку и сократить время выведения на рынок. В результате медиаконвертер получается относительно недорогим.

Практическое применение

Медиаконвертеры могут быть задействованы в самых разных частях сети: на рабочей станции пользователя, в телекоммуникационной комнате или где-то между ними. Для достижения максимальной эффективности применения медиаконвертера место его установки следует выбирать весьма тщательно. Ниже дается информация о том, где и как обычно используются эти устройства.

Организация соединений типа точка—точка. Вообще говоря, медиаконвертеры для этого и предназначены. Как правило, в ЛВС такое соединение организуется между инфраструктурным устройством (концентратором или коммутатором) и рабочей станцией и/или между двумя инфраструктурными устройствами.

В первом случае речь идет о рабочей станции и коммутаторе (или концентраторе), оснащенных стандартными 8-контактными UTP-интерфейсами. Медиаконвертеры используются для подключения этих устройств к оптоволоконному кабелю. Оптические соединения между инфраструктурными устройствами и рабочими станциями предусмотрены в решениях типа fiber-to-the-desk, в которых инфраструктурное оборудование расположено в удаленной или централизованной телекоммуникационной комнате.

Во втором случае медиаконвертеры нужны для соединения двух инфраструктурных устройств с UTP-портами по оптоволокну. Это типичное решение для корпоративной сети, где концентраторы или коммутаторы могут находиться в разных телекоммуникационных комнатах или даже в разных зданиях.

Подключение рабочей станции к концентратору или коммутатору. Медиаконвертеры можно использовать и для связи рабочих станций, оснащенных 8-контактными UTP-портами, с оптическими концентраторами или коммутаторами Ethernet. Выбирая медиаконвертер, следует учитывать тип порта концентратора или коммутатора. Большинство оптических концентраторов оснащены 10-Мбит/с портами с длиной волны 850 нм, а большинство оптических коммутаторов работают на длине волны 1300 нм и поддерживают одну максимальную скорость передачи 100 Мбит/с.

Преобразование среды передачи в телекоммуникационной комнате. Подключаемые к оптическим каналам (с помощью медиаконвертеров) концентраторы и коммутаторы обычно размещают в телекоммуникационной комнате. Устанавливаемая рядом с ними конвертирующая система должна быть реализована на базе шасси, которое монтируется в аппаратную стойку, поддерживает большое число портов, работает от постоянного или переменного напряжения и имеет заменяемые в “горячем” режиме резервные компоненты. Кроме того, она должна быть масштабируемой, чтобы можно было наращивать ее по мере необходимости.

Преобразование среды передачи рабочей станции. Для подключения рабочей станции с интерфейсом RJ-45 к оптической сети используются медиаконвертер с внешним блоком питания, оптический и медный соединительные шнуры, а также настенная панель с оптической соединительной розеткой. Медиаконвертер устанавливают на полу или помещают в держатель, прикрепленный к розеточной панели. Связь с розеткой осуществляется посредством оптического соединительного шнура.

В общем и целом данное решение нельзя назвать надежным, поскольку медиаконвертер и оптический шнур не защищены от механических повреждений. Из-за необходимости заменять вышедшие из строя шнуры и медиаконвертеры оно может быть очень дорогим в эксплуатации. Несколько специалистов сообщили нам, что их предприятия ежегодно тратят десятки тысяч долларов на замену поврежденных (в офисах) оптических шнуров.

Прогресс в технологии интегральных схем и в деле конструирования электронных устройств сделал медиаконвертеры рабочих станций менее уязвимыми и более экономически эффективными. Сейчас на рынке представлены 10/100-Мбит/с медиаконвертеры Ethernet, которые монтируются за настенной розеточной панелью. Электропитание на эти устройства подается от компьютеров через порты мыши типа PS/2 или через USB-порты. Очень важно, что при использовании такого конвертера оптический соединительный шнур становится ненужным; применяется только стандартный соединительный UTP-кабель, связывающий розеточную панель с ПК. Отсутствие оптического шнура и внешнего блока питания снижает стоимость медиаконвертерного решения и повышает надежность его работы. Необходимо отметить, что, согласно требованиям стандарта TIA/EIA-785, монтируемые за настенной розеточной панелью медиаконвертеры обеспечивают автосогласование скорости передачи данных по медному и оптическому кабелям.

Преобразование среды передачи на уровне MUTOA. Речь пойдет о многопользовательских телекоммуникационных розеточных конструкциях (Multi-User Telecommunications Outlet Assembly — MUTOA), применение которых стандартизовано спецификацией TIA TSB-75. Горизонтальные кабели заделываются в модульные разъемы MUTOA, предназначенные для подключения оборудования рабочих мест пользователей (телефонов, ПК, сетевых принтеров). Суть концепции MUTOA состоит в том, что горизонтальные кабели, проложенные между телекоммуникационной комнатой и MUTOA, остаются неподвижными при любых изменениях в сети, а все эти изменения осуществляются посредством соединительных шнуров, связывающих модульные порты MUTOA с пользовательскими устройствами.

В случае применения “медных” MUTOA (в составе “медных” СКС) суммарная длина горизонтального кабеля и шнуров (коммутационного и соединительного) не должна превышать 100 м. В рамках данного ограничения у пользователей есть определенные возможности в выборе оптимальной длины соединительного шнура.

Основываясь на принятых ассоциацией TIA спецификациях TSB-72, TSB-75 и TIA/EIA-785, можно реализовать оптическую MUTOA на базе медиаконвертеров. При этом максимальная длина горизонтального сетевого соединения возрастет примерно в три раза (до 300 м). Эта оптическая MUTOA вполне реальна, поскольку, как уже говорилось, медиаконвертеры могут получать электропитание от ПК. Стоит также отметить, что максимальная длина соединительного UTP-кабеля (между MUTOA с медиаконвертерами и пользовательским устройством) составляет 25 м. Использование оптических MUTOA позволит уменьшить число аппаратных комнат.

Меняйте взгляды

У многих инсталляторов и пользователей кабельных систем сложилось неправильное представление о медиаконвертерах. Инсталляция рядом с рабочей станцией, состоящая из незащищенного оптического шнура, прикрепленного к стене медиаконвертера и его громоздкого внешнего блока питания, действительно, может создать впечатление, что использование медиаконвертеров — это некое временное сетевое решение. Аналогичное впечатление возникает и при виде оснащения телекоммуникационных комнат, в которых медиаконвертеры часто устанавливают в стороне от основных сетевых элементов.

На самом же деле медиаконвертеры не являются технологическими “костылями”. Они не уступают другим телекоммуникационным устройствам по качеству и соответствуют требованиям современных стандартов.

Медиаконвертеры помогают реализовывать решения типа fiber-to-the-desk, поскольку имеют компактную конструкцию, потребляют мало электроэнергии и обеспечивают гибкость конфигурирования сети. Прогресс в деле конструирования этих устройств улучшает гибкость и снижает стоимость сетевых решений на их основе. Эта тенденция очевидна в инсталляциях на рабочих местах, где отсутствует внешний блок питания медиаконвертера, а сам он скрыт за настенной розеточной панелью. Таким образом, медиаконвертер стал практичным средством реализации решений типа fiber-to-the-desk.


Право, юриспруденция - высшее образование в Москве.




  
11 '2002
СОДЕРЖАНИЕ

бизнес

• ИТ-консалтниг: ищите специалистов

• Азбука окупаемости инвестиций

локальные сети

• 10 Gigabit Ethernet: есть стандарт!

• Медиаконвертеры помогают развертывать оптические горизонтальные подсистемы СКС

• Системы управления СКС в реальном масштабе времени

корпоративные сети

• Коммутаторы Fibre Channel

• MoM: доктор для всей... сети

• Тестируем системы MoM

услуги сетей связи

• Устройства отображения информации для call-центров

• Планирование управления телекоммуникациями

защита данных

• ИБП средней мощности

новые продукты

• Cистема радиодоступа PacketWave; Планерки через "МиниКом"


• Калейдоскоп



 Copyright © 1997-2007 ООО "Сети и Системы Связи". Тел. (495) 234-53-21. Факс (495) 974-7110. вверх