Réseaux locaux : optique passif ou LAN traditionnel

Pendant des décennies, les entreprises ont déployé avec succès des réseaux locaux (LAN) traditionnels pour transmettre leurs données critiques, et beaucoup continuent de dépendre de ces réseaux aujourd’hui. Construits sur une base de câbles en cuivre, tels que la catégorie 6A, les réseaux locaux connectent les ordinateurs et les périphériques afin qu’ils puissent partager des informations et des ressources sur le réseau.

Alors que les réseaux locaux optiques passifs (également appelés « LAN optiques passifs » ou « POLAN ») ont été une option alternative pour l’architecture LAN, le déploiement nécessite une connaissance approfondie de la fibre. Jusqu’à récemment, la plupart des entreprises n’avaient pas besoin de la fibre pour répondre à leurs exigences de vitesse et de connectivité, de sorte que les POLAN étaient négligés.

Mais les temps changent. Les entreprises étudient l’intelligence artificielle, la réalité virtuelle, la 5G et le Wi-Fi 6. Les bâtiments intelligents continuent d’automatiser et de connecter les systèmes des bâtiments pour gagner en efficacité. Les campus universitaires offrent un apprentissage hybride et à distance. Les hôtels innovent pour offrir connectivité et personnalisation à leurs clients.

Par conséquent, les réseaux dorsaux sont plus souvent construits sur la fibre pour répondre aux exigences d’une plus grande densité de connectivité, d’une plus grande largeur de bande et de vitesses de réseau plus rapides. Cela ouvre la porte à de nouvelles opportunités impliquant des réseaux locaux optiques passifs. Les POLAN deviennent une alternative viable aux réseaux locaux traditionnels dans les applications où la fibre est déjà nécessaire. Ils reposent principalement sur le câblage à fibre optique qui, dans certains cas, peut réduire la complexité et les coûts du réseau, éliminer les restrictions de distance, réduire les besoins en matériaux et plus encore.

Les POLAN sont-il la solution idéale pour votre prochain projet ? Comparons les réseaux locaux et les réseaux locaux (POLAN) pour voir comment ils offrent la même fonctionnalité de différentes manières.

Composants réseau

Un réseau local traditionnel (avec un réseau fédérateur de 10 Gbit/s) repose sur le cuivre et est composé de plusieurs couches ou niveaux de câbles Ethernet, de routeurs et de commutateurs actifs.

Pendant ce temps, un LAN optique passif se compose de :

• Fibre monomode pour le réseau dorsal
• Répartiteurs optiques passifs
• Terminaux de ligne optique (OLT) qui gèrent l’intelligence du réseau
• Terminaux de réseau optique (ONT) qui gèrent les périphériques à partir d’une console de gestion dans une architecture de réseau plat
• Câblage de catégorie depuis les ONT compatibles Power over Ethernet jusqu’aux terminaux

Fonctionnalité

Un réseau local traditionnel utilise des routeurs et des commutateurs pour connecter les périphériques et gérer la distribution du signal entre eux.

Un routeur situé dans la couche supérieure du réseau se connecte aux commutateurs du campus ou du bâtiment. Les commutateurs de distribution se connectent ensuite aux commutateurs dans les salles de télécommunications (TR). De là, les câbles en cuivre relient les TR aux appareils.

Un réseau local optique passif, cependant, fournit la même fonctionnalité d’une manière différente. Il s’agit d’un réseau point à multipoint qui repose sur une architecture et des protocoles FTTx au lieu d’Ethernet basés sur des commutateurs.

Pour établir un POLAN, un brin de fibre monomode relie la tête de réseau ou l’OLT à l’emplacement souhaité. Il se connecte à un répartiteur optique passif qui multiplie et relaie le signal à d’autres brins de fibre grâce à la technologie de guide d’ondes de distribution optique. Chaque brin peut se connecter à un ONT qui prend en charge de un à des centaines d’appareils.

Architecture et espace requis

Dans les environnements fibre où l’espace est un problème, un POLAN peut aider à optimiser l’immobilier.

Pour prendre en charge jusqu’à 2 000 utilisateurs (la taille d’une grande entreprise, par exemple), un réseau local traditionnel en cuivre a besoin de 90 unités de rack (18 racks d’équipement standard). Selon l’application, cela peut occuper un espace au sol précieux qui pourrait être utilisé à d’autres fins.

Les réseaux locaux exigent également que les terminaux se trouvent à moins de 100 m d’une salle de télécommunications pour être conformes aux normes TIA. Ces salles à usage spécial occupent également une superficie en pieds carrés.

Parce qu’il est basé sur la fibre, un réseau local optique passif dessert plus d’utilisateurs dans moins d’espace. Par exemple, pour prendre en charge jusqu’à 7 000 utilisateurs, seulement neuf unités de rack (logées dans un seul rack d’équipement standard) sont nécessaires.

Un POLAN nécessite également moins de TR (ou, dans certains cas, les élimine). En effet, le câblage monomode peut s’étendre jusqu’à 30 km par rapport à la limite de 100 m du câble en cuivre.

En éliminant les TR ou les commutateurs tous les 100 m, un réseau local optique passif réduit l’espace requis pour le câblage. Les répartiteurs passifs réduisent encore l’espace nécessaire en réduisant le nombre de fibres.

Consommation d’énergie

Le faible encombrement et l’architecture simplifiée d'un POLAN peuvent contribuer à réduire l’impact environnemental.

Pour plusieurs raisons, un POLAN peut être considéré comme un choix d’efficacité énergétique :

• Un POLAN a moins de besoins en matière de refroidissement. Les composants passifs utilisés entre les ONT et les OLT émettent moins de chaleur et fonctionnent dans une plage de température plus grande. Cela réduit la consommation d’énergie en éliminant le besoin d’alimentation et de refroidissement dans les TR.
  
  
• Dans un réseau optique passif, les composants eux-mêmes consomment également moins d’énergie que les composants actifs, ce qui contribue à réduire la consommation d’énergie.

Cycle

Si la fibre fait partie de votre avenir, un réseau local optique passif peut prolonger le cycle de vie du réseau jusqu’à deux décennies ou plus.

Alors que les câbles en cuivre peuvent, en théorie, prendre en charge des vitesses allant jusqu’à 10 Gbit/s, selon le système de câblage utilisé, aucune technologie actuelle n’est meilleure que la fibre en matière de largeur de bande. Ses performances ne sont pas limitées par le câble. Au lieu de cela, les performances sont limitées par les composants électroniques qui composent le système. À mesure que ces composants s’améliorent, le câble à fibre optique existant est en mesure de les prendre en charge.

La fibre a également une latence plus faible, ce qui signifie qu’elle peut transporter des données sur de plus longues distances sans retard ni interruption pour des téléchargements et des chargements rapides et un accès rapide aux ressources.

Lorsqu’il est temps de prendre en charge des vitesses plus élevées, un réseau local optique passif sera prêt à prendre en charge des vitesses de 100 Gbit/s ou plus.

Sécurité

Les câbles à fibre optique n’émettent pas de signaux ou d’interférences. Au lieu de cela, les signaux qui voyagent à travers les câbles de fibre sont contenus à l’intérieur de brins de fibre. Il est donc incroyablement difficile d’utiliser des dispositifs pour « écouter » un câble à fibre optique.

En utilisant une seule adresse IP d’administration/IP pour 8 000 ports Ethernet (au lieu des quelque 350 commutateurs requis avec un réseau local traditionnel, chacun avec sa propre adresse IP), un réseau local optique passif réduit les adresses IP et les interfaces de gestion. À son tour, cela diminue les cibles pour les violations.

Coûts

Presque tout ce que nous avons mentionné jusqu’à présent (besoins en espace, consommation d’énergie, besoins en installations et en matériaux, cycle de vie du réseau, etc.) représente une opportunité d’économies.

Le comité technologique « Association for Passive Optical LAN » (APOLAN) a publié une comparaison des coûts entre les réseaux locaux optiques passifs et les commutateurs Ethernet. Cette étude a vérifié des économies comprises entre 40 % et 56 %, validant le rapport coût-efficacité des POLAN. Il y a moins de composants à acheter et moins d’heures sont nécessaires pour l’installation.

Une réduction du nombre de composants du réseau réduit également les coûts d’exploitation permanents. Grâce à une intelligence et une gestion centralisées, les heures de travail consacrées à la maintenance et à la gestion sont réduites. Au lieu de cela, les équipes peuvent se concentrer sur des problèmes plus critiques, tels que les déplacements, les ajouts et les modifications quotidiens. Cela est d’autant plus important que le personnel informatique et réseau est confronté à des pénuries continues de compétences et de main-d’œuvre.

Plus à venir sur les POLAN

Un merci spécial à Tellabs pour avoir aidé Belden avec ce blog. Les deux organisations voient les avantages des POLAN dans les bonnes applications et sont des membres actifs d’APOLAN et de HTNG (Hospitality Technology Next Generation).

Tout au long de l’année, nous travaillerons ensemble sur une série de blogs sur le POLAN, couvrant des sujets tels que :

• Les contributions de POLAN au développement durable
• Options d’alimentation pour les POLAN, y compris la classe 4
• Pourquoi les POLAN peuvent soutenir les bâtiments intelligents
• Surmonter les idées fausses courantes sur les POLAN

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Ressources connexes :

• Comment un réseau local optique passif simplifie votre réseau et réduit les coûts
• Comparaison des réseaux optiques passifs et des réseaux locaux optiques passifs
• Créez votre propre manuel de gestion de la fibre pour concevoir, installer et gérer la fibre

Auteur invité

John Hoover

Directeur marketing, Tellabs ; membre du conseil d’administration, APOLAN

John Hoover est directeur marketing chez Tellabs et président du conseil d’administration de l’Association for Promoting Optical LAN (APOLAN). Au cours des 20 dernières années, il a contribué à poser les jalons du secteur tels que les premiers déploiements de réseaux optiques passifs, les implémentations vidéo, le sans fil et, plus récemment, l’adoption mondiale du LAN optique passif pour les entreprises. Connectez-vous avec John sur LinkedIn.