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Por: Tatiane Figueiredo – Instrutora de Treinamentos Técnicos

Assegurar uma conectividade de alta qualidade para clientes é um desafio notável para os setores corporativo e de integração. Administradores de rede se deparam com perguntas fundamentais: "Como posso aumentar a velocidade para os usuários?", "Como garantir a entrega estável de serviços e integrar eficientemente as redes cabeadas e sem fio?", "Como posso reduzir OPEX e CAPEX?" e "Como diminuir os chamados de suporte técnico?". Para aqueles em busca de soluções que atendam a sustentabilidade, economia, operação eficiente, escalabilidade, e baixa manutenção, este artigo pode ser interessante. Convidamos você a explorar como a implementação de uma rede GPON passiva pode revolucionar sua conectividade, otimizando recursos e aumentando a eficiência da rede.

Fibra Óptica nas Empresas:

As tecnologias que possibilitam atuar com a entrega de conectividade via fibra óptica ganham um lugar de destaque nas opções de mercado. Se for possível alcançar a estação de trabalho, melhor ainda, correto?

A fibra óptica tem se consolidado como opção de acesso dentro do meio corporativo. Isso mesmo! As redes Ethernet tradicionais têm dado lugar às redes passivas ópticas, chamadas de POL – Passive Optical LAN.

Essa adoção depende de alguns fatores, desde a forma de instalação e operação, custo e da quebra de paradigmas, até porque redes ópticas são consolidadas no meio de transporte e na entrega de serviços residenciais realizados por Provedores de Internet e Operadoras de Telecomunicações, mas ainda são tabus em redes locais. Trazer este olhar externo para dentro de estruturas como empresas financeiras, ambiente escolar, órgãos governamentais, hospitais e clínicas, hotéis e empreendimentos de lazer, bem como indústrias ou ambientes de atendimento de companhias aéreas e automobilísticas, é um nicho a ser explorado.

Até que se prove o contrário, a fibra óptica é uma tecnologia a prova de futuro e que se adapta aos mais diversos cenários. As grandes alterações são deslocadas para os ativos, que necessitam de upgrades periodicamente, a infraestrutura tem vida longa, inclusive, em artigos especializados, falam-se em algo em torno de 30 anos.

A tecnologia continua avançando a passos largos, e cada vez mais aplicações novas e complexas surgem para uso à distância. Não precisamos mais apenas de acesso à internet, mas sim de um sistema de conectividade preciso e eficaz. Imagine um médico realizando uma operação a distância, através do uso de câmeras e com movimentos milimétricos e no quarto ao lado, um paciente se distrai utilizando o seu celular para assistir um filme. E a enfermeira, ligando para a sua casa informando que irá se atrasar um pouco através do seu App de voz no celular. Já o atendente da recepção realiza o upload de vários exames. Interessante, concorda?

Dentro do ambiente de uma rede LAN, temos serviços como dados, voz, vídeo, monitoramento de câmeras, sistemas de automação, rotinas de backup, acessos com e sem fio, além de toda uma parte de dispositivos e sensores que facilitam a gestão do negócio.

É por isso que a tecnologia PON – Passive Optical Network está ganhando visibilidade. Através de um único meio, a fibra óptica, é possível entregar diversos serviços e aplicações com qualidade igual ou superior à do meio tradicional, o Ethernet, que em muitos ambientes ainda depende de cabos metálicos e switches não gerenciáveis ou com recursos limitados.

A tecnologia por Trás do POL: GPON nos Services Provider

Mudando um pouco o ângulo da visão, temos as equipes de TI, os administradores de redes e os integradores, que além de analisar os serviços entregues, se preocupam com os dispositivos ativos, cabeamento, mão de obra, qualificação e possíveis fontes que possam gerar ruídos e degradar a comunicação. Sem falar na questão dos uplinks entre os ativos de rede, que em uma estrutura POL pode entregar para o usuário final, através de um único meio físico 1Gb, 2.5Gb ou até 10Gb, já para uplinks, há 25Gb, 40Gb e 100Gb.

A tecnologia PON é composta por uma rede óptica geralmente ponto-multiponto, construída com o uso de divisores passivos, que tem o objetivo de ramificar a rede, sendo:

• ONU ou ONT (Optical Network Unit/Terminal): Equipamento de acesso do usuário final;
• OLT (Optical Line Terminal): Equipamento ativo localizado no core ou na camada de distribuição/agregação da rede LAN, com o objetivo de concentrar e distribuir o tráfego proveniente das ONUs, além de permitir a configuração dos serviços e controle de banda para cada perfil de serviço;
• Splitter: Componente passivo que atua dividindo o sinal óptico, permitindo o compartilhamento do meio com mais usuários. O sinal pode ser dividido de forma balanceada nas razões de 2, 4, 8, 16, 32 e 64 portas que entregam a mesma potência de sinal ou de forma desbalanceada, onde a saída divide em proporções diferentes, de acordo com a razão, por exemplo, 45/55, 40/60, 30/70 e assim por diante.

A solução POL utiliza os benefícios das tecnologias GPON – Gigabit Passive Optical Network e XGS-PON – 10 Gigabit-Capable Symmetric Passive Optical Network para melhorar a disponibilidade e a confiabilidade de redes LAN, ao mesmo tempo que reduz o CAPEX (despesas de capital – investimento) e o OPEX (despesas de operação).

As redes PON trabalham com menos ativos de redes na estrutura e permitem que a fibra chegue até a mesa de trabalho do usuário, seja em um ambiente interno ou até mesmo 20Km de distância entre os ativos. Traz grandes benefícios no quesito segurança devido a criptografia nativa, sem contar que para a captura de pacotes necessita de equipamentos específicos. Outra vantagem sensacional é que a infraestrutura é passiva, ou seja, não há consumo de energia.

Abordando a tecnologia PON, as mais atuais são o GPON com 2,5G de downstream e 1,25G de upstream, normatizado pelo ITU-T G.984 e o XGS-PON, com 10G de downstream e upstream (simétrico), também pelo ITU-T G.9807.

As principais diferenças estão dispostas na tabela a seguir.

Vantagens da Implementação do POL

A vantagens da utilização do POL estão presentes em todas as fases, iniciando no planejamento da rede, implantação do cabeamento e equipamentos, operação e manutenção. Alguns exemplos podem ser observados a seguir.

• Espaço: Com menos dispositivos em sua construção, ocupam menos espaço nos data centers e eliminam a necessidade de armários e racks na concepção da infraestrutura, o que gera um impacto significativo no custo do projeto. Se pensarmos em um atendimento de 512 pontos, teremos uma redução equivalente a 10 equipamentos.

• Consumo de energia: Consomem menos energia, pois é uma topologia composta de elementos passivos que não necessitam de alimentação. A necessidade de nobreaks e baterias para manter a autonomia mínima é reduzida se comparada com uma grande quantidade de switches. O processo de refrigeração também é reduzido devido ao seu consumo energético ser menor e os itens passivos não precisarem estar em uma sala técnica ou rack.

• Temperatura: Uma das características dos equipamentos presentes na rede POL é a sua atuação em locais com a temperatura operacional mais alta, como em armários/racks outdoor ou em um shelter. Além disso, há módulos GPON e XGS-PON para temperaturas estendidas, facilitando e operacionalizando este tipo de topologia.
• Otimização da Infraestrutura: O cabeamento de cobre é muito mais pesado se comparado a fibra óptica, o que requer mecanismos de suspensão mais robustos. Os insumos para o cabeamento óptico são mais leves e menores.

• Imunidade a interferências externas: A fibra óptica é imune a interferências eletromagnéticas, ruídos e descargas elétricas atmosféricas devido a sua constituição ser de materiais dielétricos, o que são consideradas uma excelente opção para uso em ambientes industriais e parques fabris. Caso ocorra um rompimento, não há faíscas ou riscos de curto-circuito que possam prejudicar a integridade das pessoas e do ambiente.
• Ativos gerenciáveis: A figura abaixo expõe a hierarquia topológica de uma LAN tradicional e uma POL, comparando suas camadas. Percebe-se que o Núcleo (Core) se mantém em ambas as topologias, afinal tem a função receber todo o tráfego Ethernet dos usuários e fazer seu devido tratamento e encaminhamento de pacotes. As camadas hierárquicas de distribuição, agregação e acesso possuem uma composição diferente da tradicional. A gerência de rede e controle é centralizada na OLT, que recebe o tráfego do Núcleo (Core) e encaminha para rede POL, até chegar nos usuários, que são conectados nas ONUs.

• Alcance: Se comparada a uma rede de cabeamento metálico que não ultrapassa os 100 metros por ponto de acesso, a rede POL suporta distâncias muito maiores. Pode abranger até 20 km, sem o uso de equipamentos ativos, com imunidade a interferências.
• Velocidade e Qualidade de Serviço: A tecnologia GPON oferece 2,5G para downstream no sentido OLT para a ONU e 1,25G no sentido upstream em um único meio compartilhado, alocando a banda conforme o desejado pelo administrador de redes. No XGS-PON a entrega é simétrica de 10G. É possível realizar toda a segmentação do tráfego, além de priorizar os serviços mais essenciais ou mesmo os sensíveis a latência como voz.
• Segurança: Criptografia nativa, tornando a rede mais segura que redes que utilizam criptografia somente nas camadas de sessão.
• Atualização/Upgrade: O procedimento de atualização de firmware é algo que causa receio aos técnicos e administradores de rede. Com a operação de uma OLT a criticidade da atualização é reduzida, visto que a rede está segmentada e o tempo indisponibilidade por reboot é menor. Outro ponto é a redução da necessidade de atualização da infraestrutura de cabeamento e com a evolução da tecnologia, apenas os ativos serão substituídos, a fibra óptica continuará sendo a mesma.
• Segmentação da Rede: Construir e planejar uma topologia LAN com tecnologia PON, trazem para a equipe de TI uma maior confiabilidade dos serviços e da sua própria rede. O uso de recursos e protocolos camada 2 como o Rapid Spanning-Tree e EAPS – Ethernet Automatic Protection Switching garantem a redundância e a convergência rápida das aplicações disponibilizadas aos usuários. Sem contar, que é possível ter um design da rede com roteamento e até MPLS para a entrega de serviços entre redes maiores, tudo isso em um único equipamento.
• Gerenciamento: O uso de soluções PON permitem a realização de um gerenciamento centralizado através de plataformas gráficas e dependendo do fabricante, até gratuitas. Este sistema visa simplificar as atividades de gestão para que o operador atue de forma mais ágil ao possível problema, inclusive, evitando o encaminhamento de um técnico ao local. A alteração das configurações também é um benefício que as plataformas, além de toda a gestão de alarmes.

Conclusão:

A rede POL caracteriza-se por uma infraestrutura de alta disponibilidade, que atende soluções de baixa e alta densidade, construída sob um conceito de arquitetura de rede com fácil gerenciamento que permite a unificação de vários serviços e de baixa manutenção.

Sob o aspecto técnico, simplifica futuras expansões e estão limitadas apenas a tecnologia nos quesitos de distância e largura de banda, conforme as recomendações do ITU-T. Desta forma, assim que a rede cresce apenas as extremidades necessitarão de ampliação.

Para concluir o artigo sobre as vantagens da tecnologia PON LAN, destacamos o amplo portfólio de equipamentos GPON da Datacom, adequados para diversas aplicações. Oferecemos uma variedade de OLTs GPON e XGS-PON, que se adaptam a diferentes necessidades de número de portas, além de ONUs com múltiplas funcionalidades, como bridge, roteador WiFi, FXS e PoE. Entre os produtos destacados, a ONU DM986-400P é especialmente notável. Equipada com quatro portas Ethernet Gigabit que suportam PoE (802.3af) e PoE+ (802.3at), esta ONU pode fornecer até 120W de potência total, possibilitando a alimentação direta de dispositivos como Telefones IP, Câmeras CFTV e Access Points. Saiba mais sobre a ONU DM986-400P e suas capacidades no link.

Além dos equipamentos, a Datacom oferece o DmView, uma plataforma integrada de gestão de redes que facilita o controle e a administração de infraestruturas de comunicação de maneira eficiente e centralizada. Complementando nossa oferta, proporcionamos suporte técnico abrangente, incluindo um repositório de documentações, guias, firmwares, e a possibilidade de abrir chamados diretamente com nossa equipe técnica. Também oferecemos capacitações gratuitas, acessíveis através do portal Datacom EAD.

Com esses recursos, a Datacom se posiciona como um parceiro confiável e inovador no fornecimento de soluções de conectividade PON LAN, prontos para atender as necessidades de infraestrutura de comunicação moderna.