مبدل فیبر نوری چیست ؟

مبدل فیبر نوری چیست ؟

مبدل رسانه یا مبدل فیبر نوری وسیله ای است که سیگنال ها را از یک نوع رسانه به نوع دیگر تبدیل می کند تا امکان ارتباط بین شبکه ها را فراهم کند. مبدل های رسانه ای نقش حیاتی در اتصال کابل های فیبر نوری به شبکه های مبتنی بر مس موجود و امکان انتقال داده ها در انواع مختلف کابل کشی دارند.

مبدل فیبر نوری، که به عنوان مبدل رسانه نیز شناخته می‌شود، یک واحد شبکه است که دو نوع رسانه مختلف را به یکدیگر متصل می‌کند.

این مبدل‌ها امکانات زیر را فراهم می‌کنند:
1. ترجمه سیگنال‌های الکتریکی از سیم کشی مسی، نظیر اترنت یا داده‌های سریال، به امواج نوری.
2. ایجاد ارتباط بین دو نوع رسانه مختلف، همچون کابل فیبر نوری و جفت پیچ خورده.
3. امکان اتصال به شبکه‌های فیبر نوری جدیدتر و همچنین سیستم‌های کابلی و کابل کشی مسی با سیستم‌های قدیمی‌تر.
4. استفاده در خدمات دسترسی به شبکه شهری (MAN) و خدمات انتقال داده‌ها به مشتریان سازمانی.

معرفی مبدل‌های فیبر نوری در دهه 1990 رخ داد.

مروری بر مبدل های رسانه ای

مبدل رسانه یک دستگاه شبکه ساده است که اتصال دو نوع رسانه مختلف مانند مس و فیبر را امکان پذیر می کند. مبدل های رسانه ای را می توان به شرح زیر توصیف کرد:

• مبدل های رسانه ای مستقل از پروتکل هستند و هر نوع ترافیکی را بین رسانه های متصل منتقل می کنند.
• یک مبدل رسانه دو رابط مختلف دارد – یکی برای هر نوع رسانه پیوند. ترکیبات رابط رایج عبارتند از TX به FX، FX به FX، T1/E1 به FX و 10/100/1000Base-T به FX.
• هدف اصلی یک مبدل رسانه تبدیل بین انواع کابل کشی در هنگام ارتقاء اتصالات به کابل فیبر نوری است.

رایج ترین مبدل های رسانه ای برای موارد زیر استفاده می شود:

• اتصال کابل فیبر نوری به شبکه های مسی موجود. این به سازمان‌ها اجازه می‌دهد تا فیبر را برای گسترش برد شبکه در حالی که هنوز از زیرساخت مسی موجود استفاده می‌کنند، اجرا کنند.
• اتصال انواع کابل های مسی. به عنوان مثال، تبدیل بین رده 5 و کابل کشی کواکسیال.
• پیوند انواع فیبر. مبدل های فیبر چند حالته به تک حالته می توانند پیوندهای فیبر را با استفاده از دو اندازه فیبر مختلف متصل کنند.

در اصل، مبدل های رسانه ای به عنوان یک دستگاه پل بین دو نوع کابل کشی مختلف عمل می کنند تا امکان ارتباط بین دستگاه ها را با استفاده از کابل های مسی و فیبر نوری فراهم کنند.

مبدل های رسانه ای یا مبدل های فیبر نوری چگونه کار می کنند؟

مبدل های رسانه ای با پذیرش فریم های داده در یک رابط و تبدیل سیگنال الکتریکی یا نوری به خروجی داده ها در رابط دیگر کار می کنند. مبدل رسانه بارهای داده یا بسته ها را دستکاری نمی کند.

فرآیند اصلی تبدیل رسانه شامل:

• سیگنال در یک رابط از مبدل رسانه دریافت می شود و مدار لایه فیزیکی سیگنال آنالوگ را به داده دیجیتال تبدیل می کند.
• آدرس مقصد تعیین می کند که داده ها برای خروج از مبدل رسانه ای به کدام پورت نیاز دارند. سرصفحه ها ممکن است مورد بررسی قرار گیرند اما محموله اصلاح نشده است.
• داده های دیجیتالی دوباره به سیگنال های آنالوگ تبدیل می شوند تا رابط مقصد ارسال شود. این تبدیل با لیزر یا LED برای خروجی فیبر نوری و فرستنده و گیرنده برای خروجی مس انجام می شود.

تبدیل رسانه به تبدیل سیگنال ها بستگی دارد و در عین حال قدرت سیگنال کافی را تضمین می کند. ملاحظات عبارتند از:

• اطمینان از تطابق قدرت خروجی و حساسیت با مشخصات دستگاه گیرنده. بودجه های نوری برای تلفات برق محاسبه می شوند.
• تصحیح خطا به جلو با گنجاندن داده های اضافی برای بازیابی از تخریب سیگنال، انعطاف پذیری را اضافه می کند.
• مدارهای زمانبندی مجدد تاخیر انتشار و جیتر را برای بازسازی سیگنال دیجیتال محاسبه می کنند.

همانطور که داده‌ها از مبدل رسانه عبور می کنند، محموله دست نخورده باقی می ماند در حالی که فقط ویژگی های انتقال فیزیکی بین انواع کابل کشی تغییر می کند.

مزایای کلیدی استفاده از مبدل های رسانه ای یا مبدل فیبر نوری

چندین مزیت مهم برای استفاده از مبدل های رسانه ای وجود دارد:

افزایش فواصل – فیبر نوری می تواند به فواصل بسیار طولانی تری نسبت به کابل های مسی دست یابد و شبکه را فراتر از محدودیت فاصله مسی 100 متری گسترش دهد.

سرعت های بالاتر – کابل کشی فیبر نوری از سرعت های بسیار بالا تا 100 گیگابیت در ثانیه برای پهنای باند بسیار بیشتر پشتیبانی می کند.

عایق الکتریکی – مدارهای فیبر نوری حلقه های زمین را حذف کرده و دستگاه های متصل را از مشکلات الکتریکی جدا می کند. این همچنین محافظت در برابر نویزهای الکتریکی محیطی را فراهم می کند.

امنیت – ضربه زدن به کابل های فیبر نوری بدون تشخیص غیرممکن است که امنیت را افزایش می دهد. انتقال داده در داخل کابل قرار دارد و فیبر آزاد شده سیگنال های RF منتشر نمی کند.

پروتکل شفاف – مبدل های رسانه ای همه پروتکل ها را بدون دستکاری روی هر یک از رسانه ها ارسال می کنند و آنها را به طور جهانی سازگار می کند.

صرفه جویی در هزینه – مبدل های رسانه ای امکان استفاده از زیرساخت مسی موجود را در عین ارتقاء لینک های کلیدی به فیبر، و صرفه جویی در هزینه های قابل توجه کارخانه کابل فراهم می کنند.

جای پای کوچک – مبدل های رسانه ای دستگاه های فشرده ای هستند که می توانند در هر کجا که لازم باشد قرار گیرند. ماژول هایی نیز برای افزودن پورت های تبدیل رسانه به سوئیچ ها و روترها در دسترس هستند.

به طور کلی، مبدل های رسانه ای راه حلی ارزان و در عین حال بسیار کاربردی برای اتصال فیبر نوری و بخش های شبکه مسی ارائه می دهند.

انواع مبدل رسانه ای یا مبدل فیبر نوری

بسته به کاربرد خاص، چندین پیکربندی و انواع مختلف مبدل رسانه وجود دارد.

مبدل های مدیریت شده در مقابل مبدل های مدیریت نشده

• مبدل های رسانه ای مدیریت نشده – یک مبدل رسانه ای مدیریت نشده به سادگی سیگنال را بدون پیکربندی یا نظارت تبدیل می کند. مبدل های مدیریت نشده پلاگین و بازی هستند.
• مبدل های رسانه ای مدیریت شده – مبدل های مدیریت شده شامل گزینه هایی برای نظارت بر وضعیت پیوند، پیکربندی تنظیمات، و حتی ارائه عملکردهای شبکه اضافی مانند سوئیچ چند پورت است. مدیریت ممکن است از طریق نرم افزار یا رابط SNMP باشد.

مبدل های مبتنی بر شاسی در مقابل مبدل های مستقل

• مبدل های رسانه ای مبتنی بر شاسی – یک مبدل مبتنی بر شاسی شامل چندین ماژول مبدل کشویی در یک شاسی است که می توانند برای ارائه پیکربندی پورت مورد نیاز ترکیب شوند. سیستم های مبتنی بر شاسی اسلات های مدولار را برای تطبیق در صورت نیاز ارائه می دهند.
• مبدل های رسانه ای مستقل – مبدل های مستقل دستگاه های ثابت با پورت های تعریف شده هستند که در یک واحد تعبیه شده اند. اینها معمولاً گزینه های کم هزینه برای پیوندهای ساده نقطه به نقطه هستند.

جهت سیگنال

• یک جهته – یک مبدل رسانه ای یک جهته فقط ترافیک را در یک جهت مانند فیبر به مس تبدیل می کند. آنها شامل یک ورودی و یک پورت خروجی هستند.
• دو جهته – مبدل های رسانه ای دو جهته دارای دو پورت هستند که هم ارسال و هم دریافت می کنند. آنها امکان ارتباط دو طرفه بین انواع رسانه را فراهم می کنند.

منبع انرژی

• تغذیه خارجی – آداپتورهای برق خارجی معمولاً برای تامین برق مبدل های رسانه ای مستقل استفاده می شوند.
• PoE powered – Power over Ethernet (PoE) منبع تغذیه را روی کابل مسی اترنت یکپارچه می کند. این امر از نیاز به آداپتورهای برق جداگانه جلوگیری می کند.
• Hardwired – سیستم های تبدیل رسانه مبتنی بر شاسی معمولاً به یک منبع تغذیه یکپارچه متصل می شوند.

دیگر انواع مبدل رسانه

• چند حالته به تک حالت – این مبدل ها فیبر چند حالته را به فیبر تک حالته با انواعی برای تک حالت کوتاه یا بلند مدت پیوند می دهند.
• مبدل های WDM – یک مبدل WDM (تقسیم طول موج چندگانه) چندین سیگنال را روی یک جفت فیبر واحد چندگانه می کند.
• سریال به اترنت – مبدل های سریال به اترنت امکان اتصال پورت های سریال به شبکه اترنت را فراهم می کند.
• سوئیچ های مبدل رسانه – برخی از مبدل های رسانه ای شامل سوئیچ های اترنت چند پورت با اتصال مس و فیبر هستند.

همچنین دستگاه های انتقال نوری مربوط به مبدل های رسانه ای وجود دارد:

• فرستنده گیرنده – فرستنده و گیرنده های نوری دستگاه های فرستنده/گیرنده یکپارچه هستند که در تجهیزات شبکه برای افزودن پورت های فیبر نوری نصب شده اند.
• سوکت‌های SFP – سوکت‌های کوچک قابل اتصال با ضریب فرم (SFP) فرستنده‌های SFP با قابلیت اتصال داغ را می‌پذیرند تا به‌طور انعطاف‌پذیر پورت‌های فیبر یا انواع رسانه را اضافه کنند.
• ماژول‌های GBIC – ماژول‌های مبدل رابط گیگابیتی (GBIC) قدیمی‌تر، ماژول‌های پلاگین بزرگ‌تری هستند که تجهیزات اولیه فیبر نوری را پر می‌کردند.

ملاحظات کلیدی هنگام انتخاب یک مبدل رسانه

چندین فاکتور مهم برای انتخاب یک مبدل رسانه وجود دارد:

• پورت های رسانه مورد نیاز و جهت سیگنال
• پشتیبانی از سرعت های اترنت مرتبط (10/100/1000/10000 مگابیت بر ثانیه)
• نیازهای مدل مدیریت شده در مقابل مدیریت نشده
• گزینه های تغذیه مانند PoE یا منبع تغذیه خارجی
• محدوده دمای عملیاتی برای برآوردن نیازهای محیطی
• نیازهای استقرار مبتنی بر شاسی در مقابل نیازهای مستقل
• گزینه های نصب موجود مانند ریل DIN یا نصب روی دیوار
• بودجه توان نوری و فواصل انتقال مورد نیاز
• پشتیبانی از تشخیص دیجیتال و نظارت در هنگام استفاده از مبدل های مدیریت شده
• کانکتورهای نوری مورد استفاده برای کابل کشی فیبر (LC، SC، ST، و غیره)
• گواهینامه برای مطابقت با استانداردهای کیفیت برای برنامه و منطقه جغرافیایی
• بودجه
• گزینه های گارانتی و پشتیبانی سازنده

همچنین استفاده از فرستنده‌ها و کابل‌های سازگار با پورت‌های مبدل رسانه نیز مهم است. با توصیه های سازنده برای اجزای سازگار تأیید شده مشورت کنید.

استقرار مبدل های رسانه ای در یک شبکه

مبدل های رسانه ای را می توان در هر نقطه ای که نیاز به تبدیل بین کابل های مسی و فیبر است، مستقر کرد. مکان‌های استقرار مبدل رسانه‌ای معمولی عبارتند از:

• در کمدهای سیم‌کشی میانی و اتاق‌های مخابراتی به انتقال کابل‌های مسی افقی به کابل‌کشی فیبر ستون فقرات
• در دوربین های امنیتی و نقاط دسترسی بی سیم برای تبدیل ترمینال مسی به فیبر
• بین ساختمان ها برای گسترش کابل کشی در سراسر دانشگاه اجرا می شود
• گسترش شبکه LAN به یک ساختمان از راه دور
• اتصال شبکه ها بین طبقات یا مناطق مختلف در یک ساختمان
• گره زدن شبکه ها بین ساختمان های مختلف در یک پردیس
• برای اجرای نقاط مرزبندی فیبر به صورت خارجی، تبدیل فیبر بیرونی به مس داخلی انجام می شود
• اتصال دستگاه های ترمینال قدیمی با رابط های مسی به فیبرهای جدید

مبدل های رسانه ای مستقل برای اتصال یک برنامه نقطه به نقطه ساده هستند. پورت های فیبر نوری باید از کابل های پچ برای اتصال به تجهیزات شبکه اضافی استفاده کنند.

راه حل های تبدیل رسانه مبتنی بر شاسی می توانند ترکیبات پورت با چگالی بالاتر را در اتاق های مخابراتی و کمدهای سیم کشی ارائه دهند. شکاف های مدولار اجازه می دهد تا پوسته پوسته شدن از بسیاری از پورت های فیبر و مس پشتیبانی کند که توسط فضای واحد رک دیکته می شود. گزینه های منبع تغذیه اضافی به بهبود زمان کار برای برنامه های مهم کمک می کند.

هنگام اضافه کردن مبدل های رسانه ای به یک زیرساخت سوئیچ شده موجود، مهم است که دامنه های پخش را در نظر بگیرید. مبدل های رسانه ای نباید حلقه های سوئیچینگ ایجاد کنند. تقسیم استراتژیک یک طراحی شبکه به VLAN ها می تواند حلقه ها را ایزوله کرده و از مشکلات جلوگیری کند.

پیکربندی مبدل های رسانه ای مدیریت شده

برای مبدل های رسانه مدیریت شده، برخی تنظیمات کلیدی برای پیکربندی وجود دارد:

تنظیمات پورت – پورت ها را فعال/غیرفعال کنید، تنظیمات سرعت و دورو را پیکربندی کنید و نظارت پورت را برقرار کنید.

ارسال از دست دادن پیوند – از دست دادن سیگنال های پورت را شناسایی کنید و نحوه پاسخگویی را پیکربندی کنید، مانند اطلاع رسانی به سیستم مدیریت یا خاموش کردن پورت.

پشتیبانی از قاب جامبو – فریم های جامبو بزرگتر از استاندارد اترنت 1500 بایت را فعال کنید.

کیفیت خدمات – سیاست های QoS یا برچسب گذاری اولویت را از طریق تگ های VLAN پیکربندی کنید.

تنظیمات SNMP – انجمن ها و تله های SNMP را برای نظارت و اعلان ها تعریف کنید.

VLAN – تنظیمات VLAN را برای ترانکینگ یا پورت های دسترسی برای پیاده سازی VLAN های مبتنی بر پورت پیکربندی کنید.

امنیت – حساب های کاربری، احراز هویت و کنترل های دسترسی مدیریت را تنظیم کنید. برای محدود کردن آدرس‌های MAC، امنیت پورت را فعال کنید.

سخت افزار – سطوح سیستم عامل را برای پشتیبانی از آخرین ویژگی ها و اصلاحات حفظ کنید.

تشخیص – از ابزارهای یکپارچه مانند تست کابل، پینگ و traceroute برای تایید عملکرد استفاده کنید.

پیکربندی مناسب به بهینه سازی عملکرد و قابلیت اطمینان برای برنامه تبدیل رسانه کمک می کند.

عیب یابی مبدل های رسانه ای

برخی از مراحل رایج عیب یابی برای مشکلات مبدل رسانه عبارتند از:

• بررسی کنید منبع تغذیه عملکردی داشته باشد و کانکتورها کاملاً به برق وصل شده باشند
• یکپارچگی کابل و کانکتورها را با استفاده از تسترهای کابل تأیید کنید
• LED های وضعیت را برای شرایط خطا بررسی کنید
• دستگاه را به تنظیمات کارخانه بازنشانی کنید تا مشکلات پیکربندی برطرف شود
• کابل های خوب شناخته شده را جایگزین کنید تا عیب های کابل کشی را جدا کنید
• بررسی فعالیت LED پورت TX/RX برای جداسازی مسائل جهت انتقال
• پورت های تست Loopback برای تعیین اینکه آیا مشکل ورود یا خروج است
• تنظیمات پورت از جمله مذاکره خودکار، سرعت، تنظیمات دوطرفه را بررسی کنید
• به روز رسانی سیستم عامل به آخرین نسخه
• از ابزارهای تشخیصی مدیریت برای تجزیه و تحلیل توان نوری، نرخ خطای بیت، گزارش رویدادها استفاده کنید
• بررسی سازگاری برنامه به خصوص مربوط به اندازه MTU
• دستگاه های جایگزین را برای شناسایی قطعات سخت افزاری معیوب آزمایش کنید
• برای راهنمایی عیب یابی با منابع پشتیبانی فروشنده مشورت کنید

مبدل فیبر نوری

فروشندگان مبدل رسانه کلیدی

برخی از فروشندگان اصلی مبدل رسانه عبارتند از:

• سیسکو
• تی پی لینک
• شبکه های انتقالی
• StarTech
• Advantech
• اترنت مستقیم
• ادیمکس
• سیمون
• متفقین Telesis
• فناوری سیاره
  -تکنولوژی برعکس
• GarrettCom
• سیستم های پرل
• RS Pro

سیسکو فروشنده غالب شبکه های سازمانی است و طیف وسیعی از شاسی های مدولار و مبدل های رسانه ای ثابت را ارائه می دهد. سایر رقبا عمدتاً بر روی مدل های مبدل مستقل تمرکز می کنند.

فروشندگان با پشتیبانی از آخرین سرعت‌های اترنت، درجه‌بندی دمای صنعتی، مدیریت پیشرفته و پشتیبانی از فریم‌های جامبو متمایز می‌شوند. آنها به افزایش سهولت استفاده و قابلیت های یکپارچه سازی با کابل های مسی و فیبر ادامه می دهند.

آینده مبدل های رسانه ای

مبدل های رسانه ای تبدیل به یک جزء شبکه فراگیر برای اتصال زیرساخت های مسی قدیمی با کابل های فیبر نوری پرسرعت جدید شده اند.

تحولات جاری عبارتند از:

• پشتیبانی از سرعت های 25، 40 و 100 گیگابیتی اترنت سریعتر
• تراکم پورت بالاتر برای سیستم های مبتنی بر شاسی
• ادغام تبدیل رسانه به طور مستقیم به سوئیچ ها و روترها با استفاده از ماژول های فرستنده گیرنده قابل تعویض
• فن آوری ماژول نوری پیشرفته برای انتقال فیبر طولانی تر
• رتبه بندی دما برای محیط های صنعتی افزایش یافته است
• سطوح بالاتر اتوماسیون شبکه و قابلیت برنامه ریزی
• تغییر مداوم به سمت استقرار فیبر در سطح سازمانی

از آنجایی که فیبر به طور فزاینده ای به انتخاب کابل کشی ترجیحی تبدیل می شود، نیاز اساسی به پل ارتباطی با شبکه های مسی تضمین می کند که مبدل های رسانه ای نقش کلیدی شبکه را در آینده ایفا خواهند کرد. فروشندگان به افزایش قابلیت های مبدل ادامه می دهند در حالی که صرفه جویی در مقیاس هزینه ها را کاهش می دهد و پذیرش را گسترش می دهد.

نتیجه

مبدل های رسانه ای یک روش ساده و مقرون به صرفه برای اتصال کابل شبکه فیبر نوری و مسی ارائه می دهند. آن‌ها می‌توانند بین سیگنال‌های الکتریکی و نوری، انواع رسانه‌های مختلف تبدیل کنند و فواصل طولانی‌تری را طی کنند.

عملکردهای کلیدی مبدل رسانه شامل گسترش بخش های فیبر، جداسازی تداخل الکتریکی، ایمن سازی اتصالات، مدیریت پروتکل شفاف و اجتناب از کابل کشی مجدد شبکه عمده فروشی است.

پیکربندی‌ها شامل عملیات مدیریت‌شده در مقابل مدیریت‌نشده، بسته‌بندی مبتنی بر شاسی یا مستقل، جهت‌گیری سیگنال و گزینه‌های قدرت است. مبدل ها را بر اساس قابلیت های مورد نیاز و سناریوهای استقرار به دقت ارزیابی کنید.

مبدل های رسانه ای با سادگی اتصال و بازی، پشتیبانی مداوم از سرعت های پیشرفته و نقش حیاتی در اتصال شبکه ها، راه حلی همه کاره برای ادغام فیبر نوری در هر محیط محاسباتی ارائه می دهند.

سوالات متداول

1. مبدل رسانه چیست؟

مبدل رسانه یک دستگاه شبکه ای است که تبدیل سیگنال های داده را بین انواع مختلف رسانه مانند کابل های مسی و فیبر نوری تسهیل می کند.

2. مبدل های فیبر نوری چه تفاوتی با مبدل های رسانه ای دارند؟

مبدل های فیبر نوری به طور خاص تبدیل سیگنال های الکتریکی به سیگنال های نوری و بالعکس را انجام می دهند و بر سیستم های ارتباطی فیبر نوری تمرکز دارند.

3. مبدل های رسانه ای چه نقشی در گسترش شبکه دارند؟

مبدل های رسانه ای با ایجاد پل ارتباطی بین انواع رسانه های مختلف، نقش مهمی در گسترش شبکه ایفا می کنند که امکان ادغام فناوری های جدید را بدون تعمیرات اساسی زیرساخت فراهم می کند.

4. چرا مبدل های فیبر نوری برای مراکز داده ضروری هستند؟

مبدل های فیبر نوری به دلیل قابلیت های سرعت و پهنای باند بالا برای مراکز داده ضروری هستند و از انتقال کارآمد حجم زیادی از داده ها در محیط مرکز داده پشتیبانی می کنند.

5. مبدل های رسانه ای چگونه به امنیت داده ها کمک می کنند؟

مبدل های رسانه ای با گسترش مزایای فیبر نوری، که ذاتاً در برابر تداخل الکترومغناطیسی و استراق سمع مصون است، به امنیت داده ها کمک می کنند و امنیت کلی شبکه را افزایش می دهند.