Kupferkabel rein – Glasfaser-Kabel raus: fertig ist der Medienkonverter. Doch ganz so einfach ist es nicht. Um zu verstehen, wie ein Medienkonverter funktioniert, müssen wir uns die Technologie etwas genauer anschauen.
Ursprünglich wurden Medienkonverter immer dort eingesetzt, wo WAN- und LAN-Netzwerke aufeinandertreffen. Die Weitverkehrsnetzwerke (WAN) werden seit jeher mit Lichtwellenleiter (LWL) betrieben, die lokalen Netze (LAN) hingegen ganz konventionell mit Ethernet-Kabeln aus Kupfer. Doch inzwischen gehören LWL-Verkabelungen auch in vielen LANs zum Alltag.
Die wesentlichen Unterscheidungsmerkmale von Medienkonvertern sind Geschwindigkeit und Type des LWL-Ports. Gerade beim LWL-Port kommt es oftmals zu Missverständnissen, denn verschiedene Steckverbinder, unterschiedliche Fasertypen sowie verschiedene Geschwindigkeiten und Reichweiten machen die korrekte Auswahl schwierig. Hierbei spielen auch die sogenannten SFPs eine wichtige Rolle, die Small Form-factor Pluggables. SFPs sind kleine standardisierte Module für Netzwerkverbindungen. (Mehr zum den Themen SFP und Glasfaser finden Sie im Dr. Lan Beitrag vom Februar 2019).
Die Reichweite eines Konverters hängt von der verwendeten Faser und der gewünschten Geschwindigkeit ab. Grundsätzlich unterscheidet man zwei Arten von Medienkonvertern:
Transparente Konverter (OSI-Layer 1)
Hierbei wird das Signal 1:1 umgewandelt, dies geschieht völlig protokollneutral und transparent, ohne jegliche Kontrolle oder Veränderung der übermittelten Daten.
Switching oder Bridging Konverter (OSI-Layer 2)
Hierbei kommen spezielle Chipsätze zum Einsatz, die ähnlich funktionieren wie bei einem Switch, jedoch arbeiten Konverter-Chipsätze erheblich schneller und bieten spezielle Funktionen, die nur für Medienkonverter relevant sind. Neben den bekannten Switch Modi „Store-and-Forward“ und „Cut-Through“ bieten Konverter-Chipsätze meistens auch den schnelleren Smart-Forward Modus. Dieser ermöglicht es, die Daten noch schneller weiterzuleiten, als dies ein Switch leisten könnte. Der Vorteil dieser Konvertertyps besteht in der hohen Flexibilität. So können die Ports mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten betrieben werden, beispielsweise der Kupferport mit 100 Mbps und der LWL-Port mit 1000 Mbps. Zusätzlich beherrscht der Kupferport Autonegotiation und sorgt für richtige Geschwindigkeit und Duplexmodus.
Einige Hersteller produzieren scheinbar „günstige“ Medienkonverter mit einem oder mehreren Kupfer- und Glasfaserports. Als Chipsatz wird ein Switch-Controller eingesetzt, wie er auch in gewöhnlichen Consumer-Switches verwendet wird. Das traurige Ergebnis ist ein als Medienkonverter untauglicher Mehrportswitch, der hinter der Leistung und den Möglichkeiten eines echten Konverters weit zurückbleibt. Gerade bei mehrfacher Konvertierung führt das zu massiven Problemen. Vom Einsatz solcher „Billig-Konverter“ ist dringend abzuraten.
Wichtige Funktionen, die Sie bei „echten“ Medienkonvertern finden, sind Link-Fault-Pass-Through, Far-End-Fault-Detection, Loop-Back-Test und Remote TP Link Monitoring.
- Link-Fault-Pass-Through bedeutet auf Deutsch „Verbindungsfehler weitergeben“. Dank Link-Fault-Pass-Through erkennt ein Medienkonverter, wenn an einem mit ihm über Glasfaser verbundenen anderen Medienkonverter ein Link-Fehler auftritt, weil z.B. dessen Kupferverbindung unterbrochen wurde. Das ist deshalb sinnvoll, weil die Glasfaserstrecke zwischen zwei Medienkonvertern viele Hundert Kilometer lang sein kann. Link-Fault-Pass-Through ist daher unerlässlich zur Fehlererkennung/-behebung auf langen Glasfaserstrecken.
- Far-End-Fault-Detection: Der Zweck der Funktion „Fehler am fernen Ende“ besteht darin, die Stationen an beiden Enden der Glasfaser zu informieren, wenn ein Verbindungsproblem auf der Glasfaserstrecke vorliegt. Ohne Far-End-Fault kann eine Glasfaserschnittstelle kein Problem erkennen, das nur die Übertragungsfaser betrifft.
- Remote TP Link Monitoring: Unterstützt ein Medienkonverter Remote TP Link Monitoring, dann zeigt er auf zusätzlichen LEDs (über den eigenen Link-Status hinaus) auch den Link-Status des auf der Gegenseite angeschlossenen Gerätes an.
- Loop-back-Test: Der Medienkonverter sendet ein Testsignal und empfängt es zurück. So lässt sich herausfinden, ob angeschlossene Geräte oder Verbindungen ausgefallen sind oder funktionieren.
Sicherlich fragen Sie sich jetzt, wie man einen guten von einem weniger guten Medienkonverter unterscheidet? Ein wesentliches Kriterium ist die Produktqualität. Diese hängt sowohl von der Qualität der eingekauften Bauteile als auch von der Produktionsmethode und der Erfahrung des Herstellers ab. Seriöse Hersteller streben Ausfallsraten an, die im Bereich von 0,1% liegen, andere Hersteller akzeptieren auch Ausfallsraten von 1% oder mehr. Daher sollte man Konverter nur von renommierten und erfahrenen Herstellern kaufen und keinesfalls am falschen Ende sparen.
Im Rahmen der Produktqualität spielt bei Typen mit festem Transceiver der sogenannte Fiberhead eine entscheidende Rolle. Der Fiberhead ist das elektronische Bauteil, an dem das LWL-Kabel angeschlossen wird. Neben Markenherstellern gibt es leider auch eine große Bandbreite anderer Produzenten, die die eigentlich hochpräzisen Fiberköpfe von Hand fertigen. Ob ein solcher Fiberkopf die angegebene Reichweite realisieren kann, ist reine Glückssache. Die in aller Regel kürzere Lebensdauer manuell gefertigter Fiberheads ist ein weiterer Schwachpunkt.
Zu guter Letzt ist der Strombedarf ein wichtiges Kriterium – dieser sollte in Zeiten ständig steigender Energiekosten und aus Gründen des Klimaschutzes natürlich so gering wie möglich sein. Sehr gute Konverter liegen hier bei 2 Watt, durchschnittliche Konverter bei ca. 6 Watt und der Rest meist sogar oberhalb von 10 Watt.
