В рубрику "Техническое обозрение" | К списку рубрик  |  К списку авторов  |  К списку публикаций

Медиаконвертеры

В.П. Загибалов
Начальник отдела технической поддержки проектов QTECH

Г.С. Щербаков
Технический директор QTECH

Область применения

В связи с развитием сетей пакетной коммутации и использованием волоконно-оптических линий связи как основной среды передачи данных все более широкое применение в качестве оборудования преобразования физической среды передачи пакетов Ethernet находят медиаконвертеры.

В настоящее время медиаконвертеры широко используются при строительстве мультисервисных сетей, предназначенных для передачи интегрированного трафика (голос, данные, видео) на основе единой технологии пакетной коммутации IP/MPLS.

Применение медиаконвертеров при построении сетей операторов связи, ведомственных и корпоративных сетей, а также организации абонентского доступа для частных лиц позволяет обеспечить передачу данных со скоростью до 1000 Мбит/с на значительные расстояния.

Следуя тенденциям развития рынка услуг связи, большинство серьезных операторов стремится обеспечить предоставление таких комплексных услуг широкополосного доступа, как:

• высокоскоростной доступ в Интернет;
• цифровая телефонная связь;
• организация каналов VPN;
• передача видеоконтента по запросу.

Развитие услуг широкополосного доступа требует наличия высокоскоростного канала на участке "последней мили". Такой канал может быть организован на основе ВОЛ С с использованием медиаконвертеров в качестве узлового и абонентского оборудования.

Конвертерные шасси, объединяющие несколько отдельных модулей, позволяют подключать множество сходящихся в центральном узле волоконно-оптических сегментов к коммутатору, оснащенному портами Еthernet (10Ba-se-T, 100Base-TX, 1000Base-T), что позволяет строить протяженные волоконно-оптические сегменты сетей Еthernet с дуплексным каналом связи.

Операторы связи, корпоративные пользователи услуг связи и системные интеграторы уделяют особое внимание вопросам сетевого управления при выборе оборудования и разработке проектов построения сетей. В данной статье подробно рассмотрена эта часть функциональных характеристик медиаконвертеров.

Основные технические требования, предъявляемые к оборудованию

Медиаконвертеры, применяемые в российских сетях связи, должны соответствовать стандартам IEEE 802.3, 802.3u и т.д., а также нормативным документам РД 45.176-2001 "Аппаратура связи, реализующая функции коммутации кадров в локальной сети на уровне звена данных. Технические требования".

К оборудованию операторского класса предъявляются следующие требования:

• необходимо наличие единой системы сетевого менеджмента для всех устройств (медиаконвертеры и устройства другого типа, устанавливаемые в узловое универсальное шасси и находящиеся на удаленной стороне: мультиплексоры, конвертеры, модемы и т.д.);
• система сетевого менеджмента должна обеспечивать SNMP-управление узловым и удаленным абонентским оборудованием при помощи модуля, устанавливаемого в шасси. Возможно также локальное управление оборудованием в настольном варианте исполнения при помощи DI P-переклю чате лей;
• система сетевого менеджмента должна обеспечивать работу по интерфейсам RS-232 (консоль для установки параметров SNMP-агента) и Ethernet, а также поддерживать протоколы: Terminal через RS-232; Telnet, SNMP через Ethernet;
• необходимо наличие возможности просмотра состояния интерфейсов (наличие сигналов, аварии, наличие ошибок, установленных шлейфов и т.д.) на оборудовании в шасси и на удаленном оборудовании;
• конфигурирование оборудования и активизация всех режимов тестирования должны осуществляться при помощи системы сетевого менеджмента (без применения переключателей, джамперов и т.д.);
• все настройки параметров узлового оборудования должны сохраняться в энергонезависимой памяти линейного модуля независимо от наличия модуля управления в шасси;
• конструктивное исполнение оборудования должно обеспечивать возможность горячей замены модулей при использовании в шасси.

Классификация медиаконвертеров

По критерию управляемости

В настоящее время доступно значительное количество различных типов медиаконвертеров как от известных вендоров, так и от производителей, недавно появившихся на российском телекоммуникационном рынке. Можно выделить два основных класса медиаконвертеров, различающихся по критерию управляемости:

• неуправляемые медиаконвертеры эконом-класса;
• удаленно управляемые медиаконвертеры операторского класса.

Неуправляемые медиаконвертеры Неуправляемые медиаконвертеры чаще всего используются для объединения локальных и удаленных сетей, однако могут использоваться операторами для решения некоторых задач, например "последней мили".

Удаленно управляемые медиаконвертеры

Удаленно управляемые медиаконвертеры находят широкое применение при строительстве крупномасштабных районных или городских сетей, так как позволяют вести мониторинг и управлять скоростью передачи данных, что немаловажно в сетях с десятками тысяч пользователей.

Конструктивное исполнение

Медиаконвертеры могут различаться также по конструктивному исполнению: настольное (standalone) или модульное для установки в шасси; вариантами исполнения с поддержкой возможности работы по одномодовому или многомодовому волокну, по одноволо-конной оптической линии, а также наличием слотов под SFP-модули.

Оборудование преобразования физической среды операторского класса условно делится на две группы: узловое и абонентское. Узловое оборудование
Узловое оборудование (размещаемое на узле доступа) выполнено в виде модулей, вставляемых в универсальное шасси. Шасси шириной 19" и высотой до 3U предназначено для установки линейных модулей и модуля управления. Питание шасси осуществляется от источника постоянного тока напряжением в диапазоне от -36 до -72 В или от источника переменного тока напряжением 220 В. Универсальное шасси может иметь два блока питания с возможностью их "горячей" замены.

Абонентское оборудование Абонентское оборудование - это устройство, конструктивно выполненное в виде блока в отдельном корпусе. Размещение - настольное или настенное. Питание: ~220 В или -48 В (в диапазоне от -36 до -72 В).

Вариант исполнения с SFP-модулем Применение сменных SFP-модулей позволяет эффективно решать задачи организации сетевого доступа и расширения локальной сети на базе гибкой платформы, наращиваемой по мере необходимости.

Основные параметры медиаконвертеров

В зависимости от решаемой задачи и варианта исполнения (скорость передачи данных, работа по одному или двум волокнам, дальность передачи сигнала и т.д.) параметры медиаконвертеров могут существенно отличаться.

В качестве наиболее распространенного примера данного оборудования приведем основные параметры одно-волоконного медиаконвертера Fast Ethernet:

• тип соединителя: SC;
• рабочая длина волны: 1310/1550 нм;
• мощность передатчика: от -12 до -3 дБм;
• чувствительность приемника: -32 дБм;
• дальность передачи: 0–25 км;
• затухание: 0,5 дБ/км (относится к характеристикам линии, исходя из которой определяется дальность передачи);
• скорость электрического порта: 10/100 Мбит/с.

Скорость электрического порта

Выбор скорости электрического порта определяется требованиями проекта, в том числе параметрами оборудования (сетевой концентратор, маршрутизатор и т.д.), подключаемого к медиаконвертеру. Наличие в линейке у производителя всех возможных вариантов существенно расширяет область применения, например при стыковке с уже существующим оборудованием.

Наличие функции ограничения скорости передачи данных

Наличие функции ограничения скорости передачи данных позволяет оператору при необходимости гибко изменять параметры обслуживания клиентов из центрального узла управления сетью, например при переходе абонента на другой тариф и т.д.

Дальность передачи сигнала

Как правило, медиаконвертеры с дальностью передачи 20–25 км способны решить задачи построения участка "последней мили". При этом наличие варианта исполнения с повышенной дальностью передачи дает возможность построения протяженных трактов при объединении сегментов локальных сетей, например подключение удаленного офиса к центральному без организации дополнительных пунктов регенерации сигнала.

Наличие удаленного SNMP-управления

Наличие удаленного SNMP-управления является одним из основных требований, предъявляемых к оборудованию операторского класса. Данная функция более подробно описана в следующей главе.

Система управления

Настройка и контроль работоспособности оборудования осуществляется при помощи системы локального и сетевого управления. Светодиодная индикация (функциональная и аварийная) обеспечивает визуальный контроль работоспособности устройства. На лицевой панели, как правило, расположены светодиодные индикаторы напряжения питания, индикаторы состояния оптической линии, индикаторы состояния линии Ethernet, индикатор режима управления удаленной стороной.

Локальное управление

Локальное управление осуществляется при помощи переключателей и позволяет настроить такие основные параметры, как:

• режим установки параметров электрического порта: автоопределение или ручной;
• режим ручной установки скорости электрического порта;
• режим ручной установки параметров электрического порта: Full Duplex или Half Duplex;
• установка максимального размера фрейма;
• режим удаленного сетевого управления: включено или отключено;
• установка режима трансляции аварий. Режим трансляции аварий применяется в случае, если к схеме организации связи предъявляются особые требования. В этом режиме при разрыве соединения по оптической линии происходит отключение электрического порта. Таким образом, сетевой коммутатор, подключенный к электрическому порту медиаконвертера, воспринимает потерю сигнала как аварийное событие. При восстановлении сигнала на входе оптического приемника порт Ethernet возвращается в активное состояние.

Сетевое управление

Сетевое управление локальным и удаленным устройством осуществляется при помощи программы централизованного сетевого менеджмента.

Основные функциональные особенности системы:

• централизованное управление сетевыми элементами;
• поддержка протокола SNMP;
• интуитивно понятный пользовательский графический интерфейс Graphical User Interface (GUI);
• возможность работы в режиме командной строки (CLI);
• поддержка многопользовательского режима;
• мониторинг аварийных состояний в реальном режиме времени с записью информации в файл журнала;
• гибкая система авторизации и доступа к ресурсам системы;
• возможность интеграции с HP OpenView NNM.

Система сетевого менеджмента включает в себя три составных части: базу данных, сервер и клиент. База данных предназначена для хранения и обработки информации.

Сервер обеспечивает системные сервисы (получение аварийных сообщений, обработка параметров конфигурации и т.д.), а также является интерфейсом взаимодействия с другими системами. Клиент представляет собой пользовательский графический интерфейс Graphical User Interface (GUI) для отображения и ввода информации.

Менеджер лицензий служит для авторизации программного обеспечения и контроля доступа к управлению сетевыми элементами. Как правило, система сетевого менеджмента может функционировать в распределенном и обособленном режимах.

Распределенный режим

В распределенном режиме база данных, сервер и менеджер лицензий установлены на одной рабочей станции, в то время как клиент установлен отдельно. Число клиентских соединений определяется менеджером лицензий. При превышении допустимого числа клиентских соединений доступ к ресурсам системы для лишних пользователей будет запрещен.

Обособленный режим

В обособленном режиме база данных, клиент, сервер и менеджер лицензий установлены на одной рабочей станции. Такой режим является наиболее предпочтительным для небольших сетей с ограниченным числом управляемых сетевых элементов и оптимален с точки зрения стоимости; при этом конфигурация рабочей станции должна обеспечить работу всех необходимых приложений.

При помощи программы сетевого управления возможно конфигурирование параметров и просмотр состояния устройств:

• установка удаленной петли;
• удаленное сетевое управление: Enable или Disable;
• установка режима трансляции аварий;
• управление скоростью приема и передачи данных;
• установка максимального размера фрейма;
• контроль напряжение питания: норма или выше/ниже нормы;
• контроль температуры устройства;
• управление электрическим портом;
• установка режима автоопределения электрического порта: авто или ручной;
• установка параметров электрического порта: Full Duplex или Half Duplex;
• контроль статуса электрического порта: Up или Down;
• скорость электрического порта: автоопределение или ручная установка;
• контроль состояния оптического порта: Up или Down.

Совместимость оборудования разных производителей

При соединении по оптике медиа-конвертеров разных производителей должны соблюдаться, как минимум, следующие обязательные условия:

• одинаковая рабочая длина волны;
• одинаковая скорость передачи данных;
• соответствующая мощность оптического сигнала;
• поддержка соответствующего протокола (Fast Ethernet, Gigabit Ethernet). Очевидно, что управление оборудованием разных производителей при помощи единой системы сетевого менеджмента в полном объеме не гарантируется.

Литература

1. Технические условия на медиаконвертер QFC-M производства компании QTECH. - М., 2006.
2. Медиаконвертер QFC-M. Руководство пользователя. - М., 2006.
3. Система мониторинга и управления QTECH NMS. Программа сетевого менеджмента. Руководство пользователя. - М., 2006.
4. Concept Technologies. Каталог. - М., 2006.

От редакции

Сводная таблица характеристик медиаконвертеров на стр. 72-75 составлена редакцией по данным, полученным непосредственно от компаний-производителей и поставщиков. В число обязательных вошли параметры, принципиально важные, по мнению авторов статьи, для сравнения разных решений медиаконвертеров для телекоммуникаций.

Опубликовано: Журнал "Технологии и средства связи" #4, 2006
Посещений: 16603

Автор Загибалов В.П. Начальник отдела технической поддержки проектов QTECH Всего статей:  1

Автор Щербаков Г.С. Технический директор QTECH Всего статей:  1

В рубрику "Техническое обозрение" | К списку рубрик  |  К списку авторов  |  К списку публикаций