Что такое медиаконвертер и как он работает?

Медиаконвертер vs Коммутатор: в чем различия?

Медиаконвертер является очень экономичным и гибким устройством, в основном используемым для преобразования электрических сигналов в медных сетевых кабельных системах с Неэкранированной Витой Парой (UTP) в оптические сигналы для оптоволоконных кабельных систем. Это позволяет объединять различные форматы сигналов в одну хорошо работающую локальную сеть. В то время как сетевой коммутатор играет центральную роль для проводных сетевых устройств (компьютеров, принтеров и ПК) в сети для телекоммуникации друг с другом. Сетевой коммутатор обычно подключен к маршрутизатору, что позволяет вам получить доступ к Интернету через модем.

Медиаконвертер vs Коммутатор: скорости передачи

Для оптических медиаконвертеров, в настоящее время на рынке доступны медиаконвертеры 100M/1000M/10G. Среди которых медиаконвертеры 100M/1000M чаще применяются и становится экономическим решением для домашних сетей и сетей малого и среднего бизнеса. Сетевые коммутаторы можно разделить на 1G, 10G, 25G, 100G и даже 400G коммутаторы, чтобы удовлетворить различные требования к скорости передачи данных. Возьмем для примера большие сети ЦОД, Коммутаторы 1G/10G/25G в основном применяются для уровня доступа или рассматриваются как коммутаторы ToR. Коммутаторы 40G/100G/400G используются в качестве коммутаторов ядра или spine.

Установка медиаконвертера vs коммутатора

Медиаконвертеры — это простые сетевые устройства аппаратных средств, которые оснащены меньшим количеством интерфейсов, чем сетевые коммутаторы, поэтому прокладка кабелей и подключение менее сложны. Они могут быть установлены на рабочем столе или шасси. В связи с тем, что медиаконвертеры являются устройствами подключи и играй, метод установки очень прост: просто вставьте соответствующие кабели в медные и оптические порты на нем, затем подключите кабели к сетевым устройствам на каждом конце. В следующем видео показаны процессы установки с использованием медиаконвертеров в сети.

Сетевые коммутаторы могут использоваться в качестве автономного устройства в доме или небольшом офисе или монтироваться в стойку для больших сетей. Обычно патч-корды подключаются к порту на сетевом коммутаторе для подключения компьютера или других сетевых устройств. В некоторых средах с высокоплотной кабельной системой, такие компоненты как патч-панели, оптические кассеты и кабельные органайзеры также используются для организации кабелей. Для управляемых сетевых коммутаторов, какая-то конфигурация также необходима для запуска таких функций, как SNMP, VLAN, IGMP и т. д.

Функция медиаконвертера vs коммутатора

Медиаконвертеры медь-в-волокно и волокно-в-волокно — это два типичных медиаконвертера. Первый может позволяет соединение Ethernet оборудование на основе меди по оптической линии связи для расширения каналов на большие расстояния, в то время как последний может предлагать соединение между многомодовым и одномодовым волокном, между двухволоконным и одиночным волокном, а также преобразование из стандартных длин волн (1310 нм, 1550 нм) в длины волн WDM.

По сравнению с медиаконвертерами, функции сетевых коммутаторов намного сложнее и определяются сетевыми операционными системами (NOS). В соответствии со сетевым уровнем, их можно разделить на коммутаторы уровня 2, уровня 3 и уровня 4. Обычно коммутаторы уровня 2 являются основными коммутаторами для передачи данных и выполняются проверки ошибок на каждом переданном и полученном кадре. Коммутаторы уровня 3 и уровня 4 поставляются с функциями маршрутизации, чтобы активно рассчитать лучший способ отправки пакета к месту назначения и другим дополнительным функциям, таким как MLAG, STP, VXLAN и так далее.

Что такое медиаконвертер?

Медиаконвертер – сетевое устройство, предназначенное для организации системы передачи пакетных данных из одной среды в другую. Благодаря таким устройствам возможно создавать системы громадной напряженности. Медиаконвертеры способны преобразовывать среду прохождения сигнала. Самой распространенной средой является медь и все, что из нее создано – световое волокно, медные провода и оптические кабели, в которых используется принцип передачи сигнала по витой паре и волоконно-оптической линии связи.

Медиаконвертер может установить практически в любое место в сети.Тип коннектора зависит от среды, которая должна быть преобразована устройством. Наиболее распространенным является использование кабеля UTP (неэкранированная витая пара) для многомодового или одномодового волокна. На медной стороне, у большинства медиаконвертеров разъем RJ45 для взаимодействия с 10BASE-T, 100BASE-T, 1000BASE-T и 10GBASE-T. С оптической стороны обычно находятся разъемы SC/ST или порт SFP. Медиаконвертеры могут поддерживать скорость сети от 10 Мбит/с до 10 Гбит/с. Таким образом, есть Fast Ethernet медиаконвертеры, гигабитные Ethernet конвертеры, и 10-гигабитные Ethernet медиаконвертеры.

Layer 1 vs Layer 2 медиаконвертер

Традиционные медиаконвертеры — это исключительно одноуровневые устройства, которые преобразуют только электрические сигналы и физическую среду, и не делают ничего с данными, поступающими по соединению. Поэтому они абсолютно незаметны для данных. Есть более продвинутые двухуровневые Ethernet-конвертеры. Как и традиционные, они обеспечивают преобразование 1 уровня: электрическое и физическое. Но в отличие от традиционных медиаконвертеров, они имеют сервисные функции второго уровня. Этот вид конвертера обычно имеет больше чем 2 порта, позволяющие пользователю реализовать два или более медных соединения через одно оптоволоконное. Эти медиаконвертеры обычно характеризуются наличием авто-чувствительного порта на медной стороне, делая его полезным для соединения сегментов сети, работающих на разных скоростях.

Принцип работы и подключения

Принципиальная схема работы медиаконвертора заключается в том, что оптический сигнал попадает в приемник устройства, проходит через обширную сеть микросхем и преобразователей, где трансформируется в цифровой сигнал и поступает к передатчику для дальнейшей трансляции. Устройство может работать и в обратном направлении. Тогда в приемник поступает электрический сигнал, а передатчик передает оптический поток данных.

1. Одно устройство устанавливается на конце оптической линии, например, а другое – в начале электрического кабеля.
2. На преобразователях настраивается частота принимаемого и выходного сигнала так, чтобы их длины волн совпадали.

Такое использование конверторов позволяет сократить расходы на полное преобразование имеющейся сети без потери в качестве и скорости передаваемого потока информации.

Принципы работы медиаконвертеров

Оптический медиаконвертер меняет формат сигнала Ethernet, основанный на CAT5, на формат, совместимый с оптоволоконными кабелями. На другом конце оптоволоконного кабеля находится второй конвертер, который нужен для преобразования данных к исходному формату

Следует отметить одно важно различие между Cat5 и волокном: кабели Cat5 и разъёмы RJ45 двунаправленные, в то время, как волокно нет. Таким образом, каждое волокно в системе должно включить 2 оптических кабеля, передающих данные в соответствующем направлении

Они, как правило, обозначены transmit (или Tx) и receive (или Rx).

Неуправляемый vs управляемый медиаконвертер

Неуправляемый медиаконвертер обеспечивает простую связь друг с другом, но не обеспечивает мониторинг, обнаружение неисправностей и настройку сетевых конфигураций. Неуправляемый вариант — хороший выбор для новичков, и если Вы хотите произвести установку оптоволокна по принципу «plug and play». Управляемые медиаконвертеры дороже, так как они предлагают дополнительный контроль сети, обнаружение неисправностей, удалённую настройку конфигураций и даже больше. Кроме того, обычно управляемый медиаконвертер имеет функцию SNMP (Simple Network Management Protocol — простой протокол сетевого управления), которой нет у неуправляемых конвертеров.

Виды устройств

Преобразователи сигналов различают по нескольким основным параметрам. Во-первых, это наличие определенного типа разъемов для подключения кабелей. Встречаются устройства с SC LC входом, либо с портом под модуль SFP. Второе отличие заключается в скорости преобразования сигнала. Здесь можно перечислить самые разнообразные модели, у которых данных параметр буде разниться от 100 Мбит до 1 Гбит.

От всех перечисленных параметров, а также от фирмы производителя будет зависеть стоимость, по которой можно будет купить медиаконвертер оптический. Цена за такое приспособление варьируется в пределах от 1 до 50 тыс. рублей и более. В конечную сумму за продукт входит количество разъемов для подключения кабелей, наличие или отсутствие интерфейса, разнообразные приспособления для улучшения производительности преобразователя.

Как выбрать медиаконвертер?

Правильный медиаконвертер может обеспечить экономически эффективное решение удлинения дистанции передачи локальных сетей, уменьшая стоимость кабеля и труда. При выборе медиаконвертеров для своей сети, следует учитывать следующие пункты:

Чип конвертера должен работать как в дуплексной, так и в полудуплексной системе. Причина в том, что некоторые N-канальные коммутаторы и концентраторы могут использовать полудуплексные режимы работы, что может вызвать серьезные столкновения и потерю данных, если медиаконвертер поддерживает только дуплексную работу. Необходимо провести проверку соединения между медаиконвертером и различными сращивателями оптоволокна. В противном случае, может произойти потеря данных и неустойчивая передача из-за несовместимости между различными конвертерами. Также для того, чтобы обеспечить корректную работу медиаконвертера необходимо измерение температуры. Это связано с тем, что конвертер может не работать при высоких температурах окружающей среды

Таким образом, важно точно знать его рабочую температуру. В медиаконвертере должно быть оборудовано предохранительное устройство, защищающее от потери данных

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.

Примечание: Оптические трансиверы — это устройства с горячей заменой, поэтому нет необходимости отключать медиаконвертер при установке трансиверов в соответствующие порты. Не забудьте удалить оптоволоконный кабель перед снятием трансивера и установить трансивер на медиаконвертер перед тем, как вставить кабель в торцевую часть трансивера.

Модификации конвертера интерфейсов Ethernet

Поставляются модели, рассчитанные на различную скорость работы, топологию и дальность связи.Оптический медиаконвертер 10/100 Мбит/с

Одноволоконные:Модификация NF-W02 содержит модели NF-W02L, NF-W02R и  NF-W02P, для работы по одному волокну одномодового кабеля на расстояние до 20 км.

Модификации  NF-W04, NF-W06, NF-W08, NF-W12 предназначены для работы по одному волокну одномодового кабеля на расстояния 40км, 60 км, 80 км и 120 км соответственно.

Двухволоконные:Модификация NF-Sxx содержит модели NF-S0M, NF-S03, NF-S05, NF-S02, NF-S12, NF-S20 , предназначенные для преобразования медных интерфейсов Ethernet 10/100Base-TX в оптические 100Base-FX и их передачи на расстояния от 20 км до 120 км двум волокнам оптического кабеля.

————————————————————————————————-Медиаконвертер 1000 Мбит/с

Одноволоконные:Модификация NFG-W содержит модели NFG-W02, NFG-W04, NFG-W06, NFG-W08, NFG-W12, NFG-W16 для работы по одному волокну одномодового оптического кабеля на расстояние от  20 до 160 км. Двухволоконные:Модели NFG-L02, NFG-X08, NFG-X12, NFG-X16, NFG-X18Q, NFG-X20Q предназначены для работы по 2-м волокнам одномодового оптического кабеля на расстояние от  20 до 200 км. Модели NFG-SFP  и NFG-SFP/R: Выполнены в корпусе с возможностью установки одноволоконного или двухволоконного SFP-модуля. Передают медные интерфейсы Ethernet 10/100/1000Base-T по оптоволокну со скоростью 1,25 Гбит/с.  Также, NFG-SFP может быть использован как конвертер интерфейсов из медных в оптические с длиной волны CWDM 850…1610 нм.

————————————————————————————————-Медиаконвертер SFP 1.5 Гбит/с

Медиаконвертер NFG-SFP для передачи медных Ethernet 10/100/1000Base-T по оптическим сетям 1000Base-SX/LX/ZX или оптическим сетям CWDM с длинами волн от 850 до 1610 нм. Выполнен в металлическом корпусе. 

Медиаконвертер NFG-SFP/R для передачи медных гигабитных 10/100/1000Base-T по оптическим сетям 1000Base-SX/LX/ZX. Оснащён функцией обнаружения потери связи LFP. Выполнен в пластмассовом корпусе.
————————————————————————————————-
Любой конвертор интерфейсов можно использовать как индивидуально, с питанием от сетевого адаптера, либо установить в шасси R-208 (на 8 слотов) или R-214 (на 14 слотов) с питанием ~220В или 48В. 
Купить конвертор ethernet Вы можете в нашем офисе в Москве.Гарантийный срок на изделия: 24 месяца.

Производство: Россия

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.

Основное назначение устройств

Главное предназначение подобного устройства заключается в преобразовании цифрового сигнала в оптический поток данных, или наоборот. Подобное решение очень удобно использовать для объединения современных и устаревших сетей. Кроме того, при помощи такого аппарата даже самый старый компьютер сможет использовать скорость потока ВОЛС.

Второе назначение устройств заключается в создании обширных линий связи. Подобная возможность широко используется корпоративными, муниципальными и государственными организациями для объединения в единую сеть устройств, которые располагаются в разных частях города или даже за пределами городской черты.

Оптический медиаконвертер способен выполнять еще одну функцию – преобразовывать разные типы оптического сигнала. Так, одномодовый поток данных может трансформироваться в многомодовый, что позволяет экономить денежные средства на приобретении более дорогих преобразователей.