Les convertisseurs de média apportent la connectivité fibre aux réseaux cuivre

Pourquoi et quand avons-nous besoin de convertisseurs de médias

Grâce aux avantages considérables de la fibre optique en termes de coût et de performances, chaque réseau devrait théoriquement disposer d'une structure horizontale entièrement en fibre optique, reliant un port fibre optique d'un commutateur de centre de données à un port fibre optique d'un PC. Mais en pratique, le cuivre est souvent installé simplement parce qu'il est plus courant. De plus, de nombreux équipements réseau sont équipés de ports cuivre, et les entreprises ne peuvent pas se permettre de remplacer les composants les plus coûteux (l'électronique) de leurs réseaux pour installer la fibre.

Les convertisseurs de média offrent une solution simple et économique . Ils connectent le port Ethernet via un port RJ-45 à un port de fibre optique (tel que SC, ST et LC). Cette connexion conserve le domaine de collision entre les deux participants Ethernet et garantit la transparence des échanges d'état entre les deux interfaces Ethernet. Les fibres de verre multimodes à état de port permettent de couvrir des distances allant jusqu'à 5 000 m sans répéteur intermédiaire. Les fibres monomodes peuvent être utilisées sur des distances allant jusqu'à 40 km. Les réseaux fédérateurs et les applications longue distance utilisent depuis longtemps la fibre optique. Cependant, le câblage horizontal en fibre optique était largement considéré comme peu pratique et trop coûteux pour une application ne nécessitant pas de couvrir de longues distances ou de transférer de grandes quantités de données. La fibre est considérée comme coûteuse et difficile à installer, tandis que le cuivre reste le type de câble dominant dans les réseaux locaux. Mais les temps ont changé et la fibre prend le pas sur le cuivre, notamment pour les nouvelles installations, et constitue désormais souvent le premier choix, même pour le câblage horizontal, traditionnellement en cuivre.

Les convertisseurs de média sont essentiels à l'intégration de la fibre optique dans une infrastructure cuivre. Ils permettent de migrer un réseau local vers la fibre optique tout en prolongeant la durée de vie de l'infrastructure existante. Fondamentalement, les convertisseurs de média sont de simples périphériques réseau permettant de connecter deux types de supports différents. Bien que le type le plus courant de convertisseur de média connecte un câble UTP à la fibre optique, ils peuvent également connecter d'autres types de câbles, comme le câble coaxial. Les convertisseurs de média sont souvent utilisés pour connecter des équipements Ethernet existants dotés de ports cuivre à un nouveau câblage fibre optique. Ils peuvent également être utilisés par paires pour insérer un segment de fibre dans un réseau cuivre afin d'augmenter la distance de câblage.

Caractéristiques et options des convertisseurs de médias

Les convertisseurs de média sont peut-être des appareils simples, mais ils existent dans une gamme impressionnante de types. Les convertisseurs de média plus récents sont souvent en réalité des commutateurs, ce qui complique encore davantage la situation. Les convertisseurs de média Ethernet sont disponibles dans de nombreuses configurations, les plus courantes étant UTP vers fibre multimode ou monomode, mais aussi UTP vers coaxial fin (thinnet), UTP vers coaxial épais (Ethernet standard), coaxial fin vers fibre et UTP vers SFP. Côté cuivre, la plupart des convertisseurs de média sont équipés d'un connecteur RJ-45 pour les connectivités 10BASE-T, 100BASE-T et 1000BASE-T. Côté fibre optique, on trouve généralement une paire de connecteurs SC ou ST, bien que les connecteurs compacts plus récents tels que LC et MT-RJ soient de plus en plus courants. L'image ci-dessous illustre un convertisseur de média 10/100/1000Base-TX vers 1000Base-FX .

Les convertisseurs de média peuvent prendre en charge des débits réseau compris entre 10 Mbit/s et 10 Gbit/s. Il existe ainsi des convertisseurs Fast Ethernet, Gigabit Ethernet et 10 Gigabit Ethernet. Les convertisseurs de média traditionnels sont des périphériques de couche 1 qui convertissent uniquement les signaux électriques et les supports physiques, sans aucune intervention sur les données transitant par la liaison. Ils sont donc totalement transparents. Ces convertisseurs ne disposent que de deux ports (un port pour chaque type de support) et ne prennent en charge qu'une seule vitesse. Certains convertisseurs de média sont des périphériques Ethernet de couche 2 plus avancés qui, comme les convertisseurs de média traditionnels, assurent la conversion électrique et physique de couche 1. Mais contrairement aux convertisseurs de média traditionnels, ces convertisseurs fournissent également des services de couche 2 ; autrement dit, ce sont de véritables commutateurs. Ce type de convertisseur de média possède souvent plus de deux ports, permettant à l'utilisateur d'étendre deux ou plusieurs liaisons cuivre sur une seule liaison fibre optique. Ces convertisseurs de média sont généralement dotés de ports à détection automatique côté cuivre, ce qui les rend utiles pour relier des segments fonctionnant à des débits différents. L'introduction des convertisseurs de couche 2 a brouillé la frontière entre convertisseurs de média et commutateurs. Le même appareil peut être appelé convertisseur de média ou commutateur par différents fournisseurs.

Options de facteur de forme

Les convertisseurs de média sont disponibles dans des modèles autonomes qui convertissent entre deux types de média différents, dans des modèles basés sur châssis qui connectent de nombreux types de média différents dans un seul boîtier et dans des systèmes hybrides dotés de modules autonomes qui fonctionnent également dans un châssis.

Options d'alimentation

Les convertisseurs de média standard sont équipés d'une alimentation secteur qui se branche sur une prise murale standard. Il peut s'agir d'une alimentation 120 V CA pour le réseau domestique américain uniquement, ou d'une alimentation 120-240 V CA à détection automatique, utilisable en réseau domestique ou facilement convertie en réseau européen avec un simple adaptateur. Utilisés dans des zones dépourvues de prises de courant, les convertisseurs de média peuvent être alimentés par Power over Ethernet (PoE), qui alimente les périphériques réseau via le même câble UTP de catégorie 5 ou supérieure que celui utilisé pour les données. Les convertisseurs de média PoE peuvent également alimenter via PoE un appareil alimenté par PoE, comme une caméra de sécurité ou un point d'accès sans fil. (Un convertisseur de média PoE Fast Ethernet est présenté sur l'image ci-dessous.)

Les petits convertisseurs de média autonomes, principalement destinés aux applications FTTD (Fiber-To-The-Desk), peuvent être alimentés par USB, ce qui leur permet de s'alimenter via le port USB d'un PC. Dans les systèmes de conversion de média sur châssis, les convertisseurs ou modules de conversion de média sont alimentés par le châssis, ce qui évite l'encombrement de convertisseurs de média individuels devant être alimentés individuellement. Les convertisseurs de média industriels ont des besoins énergétiques élevés. L'alimentation électrique des sites industriels étant très variable, ils sont vendus séparément de leur alimentation ou proposés avec un choix d'alimentations. Contrairement aux périphériques réseau standard, les convertisseurs de média industriels nécessitent souvent de sélectionner l'alimentation adaptée à l'appareil et à l'application.

Options industrielles

Les convertisseurs de média industriels, ou renforcés, sont destinés à une utilisation en extérieur ou dans des zones susceptibles d'être exposées aux fluctuations de température, à l'humidité, à la saleté et aux interférences électromagnétiques. Ils sont conçus pour une plage de températures spécifique. Des tolérances de température comprises entre –25 °C et 60 °C (–13 °F et 140 °F) sont courantes, et certains sont conçus pour des températures extrêmes comprises entre –40 °C et 75 °C (–40 °F et 167 °F). Ces convertisseurs de média sont généralement logés dans des boîtiers métalliques renforcés, étanches aux contaminants, notamment aux particules telles que la poussière en suspension dans l'air, l'humidité et parfois les produits chimiques. Le revêtement de protection est un film ou un revêtement spécial appliqué sur les circuits électroniques pour offrir une protection supplémentaire contre les contaminants. Les convertisseurs de média industriels sont souvent conçus pour être montés sur rail DIN ou disposent de supports séparés pour ce montage. Les convertisseurs de média destinés aux applications industrielles sont généralement conçus pour résister à des interférences électromagnétiques plus élevées que ceux destinés aux bureaux ou aux centres de données.

Transmission de perte de lien

Lorsqu'un périphérique réseau, tel qu'un commutateur, détecte une rupture de liaison, le voyant de liaison situé sur sa face avant s'éteint, alertant l'administrateur réseau de la perte de connexion. La situation se complique toutefois lorsque le commutateur est relié à sa liaison principale par un convertisseur de média. Dans ce cas, le commutateur peut détecter une rupture de liaison vers le convertisseur de média, mais pas de liaison de l'autre côté. Si la liaison fibre optique est interrompue, le commutateur ne le remarque pas, car il « voit » toujours le convertisseur de média.

Pour remédier à ce problème, les convertisseurs de média disposent généralement d'une fonctionnalité appelée « transmission de perte de liaison » , qui permet au convertisseur de média de transmettre l'information concernant une liaison interrompue. Autrement dit, lorsqu'une liaison à paire torsadée ou à fibre optique est interrompue, l'information relative à cette perte de liaison est transmise à l'autre liaison média.

Avantages des applications de conversion de médias

La fibre optique est déjà bien établie pour les applications de backbone LAN, et elle fait désormais son entrée dans le câblage horizontal. La fibre transporte davantage de données que le cuivre, ce qui la rend plus adaptée aux applications à haut débit comme le streaming multimédia et la VoIP. De plus, avec la hausse du prix du cuivre, le coût d'installation de la fibre continue de baisser, ce qui en fait également une option économique. Les convertisseurs de média cuivre-fibre contribuent à atténuer le choc financier lié à la migration des équipements réseau vers la fibre. Ces convertisseurs de média constituent une solution simple et économique pour adapter les ports cuivre à l'infrastructure fibre. Du centre de données à l'ordinateur de bureau, du bureau central au domicile, les convertisseurs de média apportent la connectivité fibre dans des zones où le cuivre a longtemps été le support privilégié.

Résumé

Dans les centres de données, les convertisseurs de média prolongent la durée de vie des commutateurs cuivre existants, permettant une migration progressive du cuivre vers la fibre. Les convertisseurs de média sur châssis s'installent dans des racks à côté des commutateurs réseau, permettant ainsi la conversion des ports cuivre des commutateurs existants vers la fibre. Les convertisseurs de média peuvent également être utilisés avec les nouveaux commutateurs cuivre dotés de ports RJ-45 fixes, nettement moins coûteux que les commutateurs fibre équivalents. Les gestionnaires de réseau peuvent ainsi convertir uniquement certains ports cuivre en fibre multimode ou monomode, selon leurs besoins, ce qui apporte de la polyvalence au centre de données tout en réduisant les coûts globaux.

Cependant, plusieurs facteurs freinent la migration des infrastructures cuivre vers la fibre optique. Tout d'abord, la familiarité : si une équipe informatique est familiarisée avec le cuivre, elle continuera probablement à installer du cuivre, même si ce dernier n'est pas la meilleure option. Un autre obstacle majeur à la migration vers la fibre optique est le coût du remplacement des périphériques réseau par des versions fibre optique. Un commutateur d'entreprise représente un investissement important, auquel s'ajoute le coût de l'ajout de cartes réseau fibre optique aux ordinateurs de bureau et aux autres périphériques réseau tels que les imprimantes et les points d'accès sans fil.

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