Instalacje światłowodowe - czym jest topologia pierścienia?

Urządzenia sieciowe można łączyć na wiele sposobów, tworząc różne topologie sieci. Do najpopularniejszych należą m.in. topologia gwiazdy, drzewa oraz pierścienia. W tym artykule skupimy się na topologii pierścienia stosowanej w instalacjach światłowodowych, głównie w systemach CCTV.

Spis treści:

• Czym jest topologia pierścienia i dlaczego się ją stosuje?
• xFIBER-6-30-OF jako switch PoE z możliwością pracy w pierścieniu
• Przykładowe połączenia xFIBER-6-30-OF w pierścieniu do zasilania kamer IP PoE

Czym jest topologia pierścienia i dlaczego się ją stosuje?

Topologia pierścienia (RING) to sposób połączenia urządzeń sieciowych, w którym tworzą one zamkniętą pętlę. Dla zwykłych urządzeń sieciowych takie połączenie spowoduje powstanie pętli w sieci (ramki będą krążyć wielokrotnie, prowadząc do przeciążenia sieci), więc - aby tego uniknąć - należy dobrać specjalne urządzenia przeznaczone do pracy w pierścieniu. Istnieją różne metody "walki" z pętlami sieciowymi, takie jak protokoły, które zapobiegają pętlom lub zapewniają redundancję. Przykładami najpopularniejszych są:

• STP (Spanning Tree Protocol)

• RSTP (Rapid Spanning Tree Protocol)

• MSTP (Multiple Spanning Tree Protocol)

• MRP (Media Redundancy Protocol)

Topologia pierścienia na światłowodzie wymaga urządzeń, w których każdy ma przynajmniej 2 interfejsy światłowodowe (np. porty SFP). Urządzenia, np. switche PoE, łączy się w zamkniętą pętlę, gdzie każdy z nich jest połączony z dwoma innymi, sąsiadującymi przełącznikami.

Topologie pierścienia stosuje się głównie dla zwiększenia niezawodności instalacji. Jeżeli jedna ścieżka transmisyjna zawiedzie (ze względu na uszkodzenie światłowodu lub awarię urządzenia) to dane zostaną przesłane drugą ścieżką, o ile urządzenia obsługują odpowiednie protokoły redundancji. Dodatkowo niektóre urządzenia będą mogły "poinformować" użytkownika o tym, że RING został przerwany, dzięki czemu można szybko podjąć stosowne kroki w celu naprawy instalacji, nie martwiąc się o utratę transmisji pomiędzy urządzeniami sieciowymi.

Podstawowym połączeniem w topologii pierścienia jest zwykły, pojedynczy pierścień. Niekiedy można jednak spotkać inne warianty topologii pierścienia, jak przykładowo podwójny RING. 

Aby połączyć urządzenia w podwójnym pierścieniu za pomocą światłowodu muszą one dysponować czterema interfejsami światłowodowymi (np. czterema portami SFP) każdy, jednak w tym artykule skupimy się na pojedynczym pierścieniu.

Topologia RING zapewnia wysoką niezawodność transmisji, jednak nie eliminuje problemów związanych z zanikiem zasilania. W przypadku awarii napięcia sieciowego urządzenia przestaną działać, co spowoduje przerwanie komunikacji. Dodatkowym sposobem zabezpieczenia instalacji jest podtrzymanie zasilania. Można je zrealizować za pomocą UPSów, agregatów lub zasilaczy buforowych. Jeżeli urządzenia są zasilane z napięcia sieciowego najczęściej stosuje się agregaty lub UPS, natomiast dla urządzeń zasilanych napięciem stałym najlepiej dobrać zasilacze buforowe. Takie rozwiązanie zapewni ochronę instalacji przed awariami zasilania, zwiększając jej niezawodność.  

Topologia pierścienia znajduje zastosowanie wszędzie tam, gdzie wymagana jest ciągłość komunikacji między urządzeniami. Można ją spotkać np. w systemach CCTV, gdyż monitoring wizyjny, zwłaszcza w kluczowych obszarach, wymaga niezawodnego działania i stałej transmisji danych.

xFIBER-6-30-OF jako switch PoE z możliwością pracy w pierścieniu

Switch PoE xFIBER-6-30-OF to nowość w ofercie ATTE Power. Posiada on 2 porty SFP, 4 porty RJ45 i możliwość pracy w topologii RING.

W przypadku podłączenia kilku przełączników xFIBER-6-30-OF w pierścieniu należy zadbać o to, aby jeden ustawić w trybie "master". Pozostałe zostawiamy na domyślnych ustawieniach. Po więcej informacji na jego temat gorąco zachęcamy do odwiedzenia naszej strony internetowej www.atte.pl/xFIBER-6-30-OF, na której znajduje się cały, dokładny opis tego produktu.

xFIBER-6-30-OF cechuje się kompaktowym rozmiarem, dzięki czemu bez problemu można umieścić go w hermetycznych obudowach, zachowując przy tym estetyczny wygląd instalacji. Sprawdzi się on idealnie w instalacjach światłowodowych, jako switch PoE do zasilania kamer IP. Dwa porty SFP pozwalają na połączenie instalacji w pierścieniu, jednak xFIBER-6-30-OF może pracować również jako zwykły konwerter SFP-UTP. Dzięki temu możemy doprowadzić światłowód w dane miejsce (np. do punktów kamerowych IP) oraz jednocześnie wyjść światłowodem na dalsze części instalacji.

Jeżeli ilość portów RJ45 nie jest wystarczająca, gdyż posiadamy więcej niż 3 odbiorniki (xFIBER-6-30-OF posiada 3 wyjściowe porty PoE) można posłużyć się ekstenderami PoE, takimi jak APT-4-11, APT-3-11 czy też xPoE-3-11A.

Przykładowe połączenia xFIBER-6-30-OF w pierścieniu do zasilania kamer IP PoE

Przykład zastosowania czterech modułów xFIBER-6-30-OF połączonych w topologii RING do zasilenia 8 kamer IP PoE.

Przykład zastosowania trzech zestawów IP-3-30-L2 połączonych w topologii RING do zasilenia 9 kamer IP PoE.

Przykład zastosowania trzech zestawów IPUPS-3-30-ALUL połączonych w topologii RING do zasilenia 9 kamer IP PoE z podtrzymaniem buforowym.

Podsumowując, topologia pierścienia jest bardzo często spotykana w przemyśle, ze względu na wysoką niezawodność transmisji danych. W systemach CCTV dzięki zastosowaniu topologii RING można zabezpieczyć monitoring wizyjny, na wypadek przerwania jednej ścieżki transmisyjnej, co jest często wymagane w kluczowych obszarach instalacji. Dodatkowo, zapewnienie podtrzymania zasilania dla urządzeń jeszcze bardziej zwiększy niezawodność instalacji.

Powiązane artykuły:

• Jak prawidłowo obliczyć czas podtrzymania zestawu buforowego?
• Jak montować moduły ATTE w warunkach zewnętrznych?

Jeśli chcesz być na bieżąco zaobserwuj nas na naszych mediach społecznościowych