Преобразователи из медного Ethernet в оптический (медиаконвертеры) – достаточно простые устройства, не имеющие никаких сложных дополнительных настроек, однако они имеют свои особенности в применении, которые нужно учитывать при построении сети.
В данной статье даны рекомендации по использованию и подбору медиаконвертеров, описана работа функций «Link Fault Pass-through» и «Far End Fault», и особенности поведения преобразователей в резервированных сетях.
LFP и FEF
Вы можете подумать, что единственная цель медиаконвертера – преобразовывать сигнал из одной среды передачи (медный провод) в другую (оптическое волокно). Это действительно так, но ещё современные медиаконвертеры поддерживают функции, которые повышают надежность сети при правильном использовании.
Разумеется, основная роль медиаконвертера заключается в передаче данных между двумя устройствами, которые невозможно соединить напрямую, при этом преобразователь должен оставаться невидимым для сетевых устройств. По сути, медиаконвертер должен «имитировать кабель». Звучит достаточно просто, но, когда они используются в паре, «кабель» фактически состоит из двух медных кабелей и двух волоконных кабелей (см. рис. 1 ниже). Именно по этой причине появились такие функции как «Link Fault Pass-through» и «Far End Fault».
Рис. 1 Использование медиаконвертеров в паре
Link Fault Pass-through (LFP) – функция «Link Fault Pass-through» служит для оповещения соседнего медиаконвертера об обрыве медного кабеля. Рассмотрим, что произойдет, если медный кабель, соединяющий коммутатор слева с медиаконвертером, неожиданно оборвется (см. рис 2). В этом случае коммутатор справа не будет знать об обрыве, и, хотя соединение было разорвано, сеть будет продолжать пересылать данные “вникуда”, предполагая, что соединение по-прежнему активно. В таком случае на помощь приходит функция Link Fault Pass-through (LFP). Детальная работа LFP проиллюстрирована на рисунке 2 ниже.
- Изображение 1: Нормальная работа двух медиаконвертеров.
- Изображение 2: Медный кабель до конвертера A в обрыве. Конвертер A посылает специальное сообщение LFP преобразователю B.
- Изображение 3: Конвертер A отключает соединение с преобразователем B.
- Изображение 4: Конвертор B отключает медное соединение.
- Изображение 5: Конвертер B отключает соединение с преобразователем A.
Рис. 2 Link Fault Pass-through в действии
Far End Fault (FEF 802.3u) – функция «Far End Fault» служит для оповещения об обрыве одной из жил (!) оптоволоконного кабеля.
Рассмотрим, что произойдет, если одна из жил оптоволоконного кабеля, соединяющего медиаконвертер слева с медиаконвертером справа, неожиданно оборвется.
В этом случае коммутатор слева не сможет передавать данные на коммутатор справа. Однако, если другая жила оптоволоконного кабеля по-прежнему цела, коммутатор справа продолжит передачу на коммутатор слева, что может привести к ошибкам передачи по всей сети. В этом случае на помощь приходит функция Far End Fault. Детальная работа FEF проиллюстрирована на рисунке 3 ниже.
- Изображение 1: Нормальная работа двух медиаконвертеров.
- Изображение 2: Одна из жил оптоволоконного кабеля от конвертера A до конвертера B обрывается.
- Изображение 3: Конвертер B отключает медное соединение.
- Изображение 4: Конвертер B отключает вторую жилу оптоволоконного кабеля до конвертера А.
- Изображение 5: Конвертер A отключает соединение по медному кабелю.
Рис. 3 Far End Fault в действии
Важное напоминание: используйте медиаконвертеры в парах
На приведенных выше иллюстрациях мы показали, что медиаконвертеры используются парами. Многие инженеры-проектировщики игнорируют этот момент и используют только один преобразователь Ethernet в оптику. Проблема с использованием только одного преобразователя заключается в том, что, если включены функции «Far End Fault» или «Link Fault Pass Through», то они не будут работать должным образом. Мало того, что медиаконвертеры должны использоваться парами, но, кроме того, они должны быть от одного производителя и, желательно, одной модели. Это связано с тем, что разные производители могут использовать проприетарные протоколы для функций «Far End Fault» и «Link Fault Pass Through». Кроме того, один и тот же производитель может использовать разные микросхемы в разных моделях, что приведет к несовместимости различных моделей.
Давайте подробнее рассмотрим, что произойдет, если мы используем только один преобразователь с функцией LFP (см. рис. 4 ниже). На самом деле, легко понять, почему использование LFP в этой ситуации вызовет проблемы. Прежде всего, имейте в виду, что LFP - это функция, которая реализована в медиаконвертере. Если соединение по медному кабелю между коммутатором слева и медиаконвертером обрывается, медиаконвертер отправит сообщение на коммутатор справа, о том, что передача не удалась. Проблема заключается в том, что коммутатор не поймет сообщение LFP, и, следовательно, сообщение будет отброшено. Из-за этого коммутатор справа продолжит передачу данных в медиаконвертер с ожиданием передачи данных на коммутатор слева. Тот факт, что этого не происходит, может привести к сбою сети.
Рис 4. Работа Link Fault Pass-through только с одним медиаконвертером
Работа медиаконвертеров в резервированных сетях
Влияние режима работы медиаконвертера на работу резервированной сети
Резервирование является важным аспектом любой сети, но особенно важно в промышленных сетях. Многие коммутаторы Ethernet поддерживают как протоколы STP/RSTP, так проприетарные протоколы, например, Moxa Turbo Ring.
Как известно, для работы протоколов резервирования коммутаторы обмениваются друг с другом специальными служебными сообщениями – BPDU.
Некоторые модели медиаконвертеров, работающие в режиме передачи «Store-and-Forward», не могут передавать BPDU-пакеты протоколов резервирования. Решение этой проблемы состоит в том, чтобы переключить преобразователи в режим «Pass-through», поскольку в этом случае оптоволоконная линия обеспечивает прозрачную линию связи.
Влияние медиаконвертера на время восстановления сети
При использовании медиаконвертеров в сети Ethernet, использующей протоколы резервирования STP/RSTP или Turbo Ring, вы должны учитывать влияние, которое преобразователи оказывают на скорость восстановления.
Рассмотрим каждый случай отдельно:
- Скорость восстановления для STP/RSTP довольно низкая, и, хотя включение медиаконвертеров немного замедлит работу, они не окажут заметного влияния на скорость восстановления.
- Проприетарные протоколы гораздо быстрее, чем STP/RSTP. Например, Turbo Ring от Moxa имеет время восстановления менее 20 мс. Поэтому, если вы используете медиаконвертеры в такой сети, вы должны ожидать заметное снижения времени восстановления.
Источник: https://moxa.pro/articles/articles/opticheskie-mediakonvertery-v-ethernet-setyakh-instruktsiya-po-primeneniyu/
admin
