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Le POL, une révolution vertueuse de nos LAN

Le POL, une révolution vertueuse de nos LAN

Introduction

Chaque année le réseau mondial gagne en superficie et en complexité : ce sont 30 % de connexions et d’appareils supplémentaires qui y sont ajoutés et c’est autant de ramifications qui apparaissent. En plus du coût environnemental d’une telle massification, ce sont aussi des conséquences fonctionnelles pour les entreprises (complexification de la gestion, augmentation des coûts, etc.).

Face à cela, le Réseau Local Optique Passif, ou Passive Optical LAN (POL), apparaît comme une alternative prometteuse aux LAN Ethernet qui sont moins fiables, moins performants et plus énergivores. Sans oublier que c’est une technologie qui s’inscrit parfaitement dans l’objectif du décommissionnement du réseau français cuivré à l’horizon 2030 organisé par l’ARCEP.

Et c’est une solution qui commence déjà à faire ses preuves comme nous le montre la mise en place d’un réseau POL au sein du Campus Network de Huawei Xi’an R&D Center.

Qu’est-ce que le Passive Optical LAN ?

Le Passive Optical LAN (POL) est l’adaptation à l’échelle d’un LAN d’un Passive Optical Network (PON) qui est utilisé pour fournir des services de télécommunications grâce à une infrastructure optique sur de grandes distances, contrairement aux réseaux Ethernet. Tout comme le PON, le POL fonctionne grâce aux matériels suivant :

  • Optical Line Terminal (OLT) – connecté à un commutateur central, il transforme les signaux reçus depuis un câble Ethernet en fréquences, utilisées par le Passive Optical Network (PON) (fibre optique). Il a aussi pour rôle de coordonner le multiplexage des données entre les différents terminaux du POL (ONT) ;
  • Passive Optical Splitter (POS) – connecté au port PON, il divise le signal obtenu en amont vers les ONT de l’utilisateur final. Dans le sens inverse, il combine le trafic des utilisateurs obtenu en aval ;
  • Optical Network Terminal (ONT) – aussi appelé modem – point de connexion des appareils, il transforme le message lumineux en signal lisible par les ordinateurs finaux (aussi appelé Optical Network Unit (ONU)).

Figure 1 : schéma fonctionnel d’un réseau POL

Contrairement aux réseaux traditionnels, la fibre optique et les splitters optiques (POS), ont la particularité de ne pas être alimentés électriquement : nous parlons ici de passivité du réseau (réseau passif). Ainsi, l’alimentation électrique n’est nécessaire qu’aux points d’envoi (OLT) et de réception (ONT) du signal optique.

Les éléments passifs du réseau ont le grand avantage d’être totalement autonomes : ils ne nécessitent aucune action de maintenance, aucun refroidissement et fonctionnent sans problème pendant de longues années.

De la même manière, l’utilisation de la fibre permet la transmission de messages ascendants et descendants simultanément.

Tout comme les réseaux optiques WAN, le réseau POL se divise en deux sous-catégories : le EPON, plus adapté pour des réseaux petits et moyens basés sur Ethernet et le GPON, qui, avec ses débits   supérieurs, est davantage orienté vers les grandes infrastructures.

Pourquoi migrer son LAN vers du POL ?

Une technologie prometteuse face aux problématiques environnementales

Le POL est une solution pleine de promesse face aux défis environnementaux que soulève notre monde numérique. En effet, c’est une technologie qui consomme beaucoup moins d’énergie que son homologue cuivré : jusqu’à moins 50 % selon certaines Nomios (4). Cela est dû principalement aux faibles pertes thermiques (passivité des équipements, peu de perte par effet joule) et ainsi aux faibles besoins en refroidissement.

On peut ajouter, que la légèreté de l’infrastructure (quantité de matériel) impacte bien évidemment la quantité de matières premières qu’elle nécessite.

Pour finir, les composants passifs d’un réseau POL sont plus pérennes.

Mais aussi une solution face aux enjeux opérationnels des entreprises

Mais, au-delà de ses atouts environnementaux, les avantages du POL sont aussi opérationnels. Le principal étant liés à l’utilisation de la fibre optique. En effet, cette dernière offre une très grande bande passante mais aussi, par sa nature, une sécurité renforcée (aucune émission électromagnétique) et fiabilité accrue (le signal se dégrade peu sur une longue distance). Ainsi, la fibre permet au réseau LAN d’allonger sa portée maximale en offrant une distance de réseau de 20 à 40 km (contre 10 km pour un réseau classique) (2) : une petite révolution pour les réseaux LAN étendus, utile pour les grands campus d’entreprise par exemple.

Mais, au-delà des avantages liés à l’utilisation de la fibre, le POL demande moins d’équipements réseaux (câbles, routeurs, …) synonyme de moins d’espace occupé (jusqu’ à 75 %) : cela permet la création d’un réseau plus léger et facilite la gestion des locaux techniques.

Du même ordre, on peut aussi noter d’évidentes conséquences économiques (réduction de la consommation énergétique, du coût du matériel, …). De plus les POS sont complétement indépendants, comme expliqué plus tôt, et ne nécessitent aucune maintenance comme la gestion des câbles physiques ou encore la mise à jour des commutateurs. Au total, c’est une réduction des coûts opérationnels de près de 75 % selon Wixalia (7).

Une solution sans défaut ?

Une alimentation encore limitante

L’une des principales limites du POL aujourd’hui, tout comme le réseau cuivré, est le besoin en alimentation électrique des points d’envoi et de réception (OLT et ONT pour le POL) du signal. De telles alimentations peuvent coûter cher, être encombrantes et peu fiables (risques de déconnexions accidentelles). Pour les éléments du réseau qui peuvent être nombreux, cela peut devenir un véritable défi d’organisation.

Face à cela, une solution propre d’alimentation redondante a été mise en place qui permet l’alimentation des ONT sans interruption même en cas de panne électrique de courte durée. Avec ce système, l’arrivée électrique alimente en continu et en parallèle des batteries situées à une dizaine de mètres en amont des ONT qui sont capables de prendre le relai instantanément en cas de coupure de courant pour une durée plus ou moins longue en fonction de la capacité des batteries.

Cette méthode permet de réduire les impacts carbone des alimentations de secours classiques (généralement des groupes électrogène) mais aussi d’assurer une haute disponibilité. Cependant, elle éloigne de nous l’idéal d’un réseau totalement propre et uniquement optique.

Une interopérabilité limitée

Dans le cas où une entreprise aurait déjà un réseau complet Ethernet, l’intégration directe du POL à ce système peut s’avérer très compliquée, voire impossible. En effet, dû à des technologies différentes, la mise en place du POL signifie souvent le remplacement complet des infrastructures Ethernet précédentes.

Certaines « passerelles » existent bien pour convertir les échanges d’un réseau Ethernet à un réseau optique mais elles restent complexes et coûteuses à mettre en place et à gérer.

Une solution adaptée à des exigences fortes

Comme nous avons pu le voir précédemment, le POL possède de nombreux atouts, mais malgré cela, il n’est pas forcément la bonne solution pour tous.

En effet son implémentation dans de petites entreprises peut être complexe à cause d’une interopérabilité limitée pour une utilisation finale qui n’exploiterai pas l’ensemble des capacités d’un tel réseau. De plus, on pourrait craindre aussi un certain effet de rebond dans le cas de ces entreprises (une plus grande bande passante encourage à consommer plus au quotidien).

Ainsi, le POL est parfait pour des entreprises ayant des locaux étendus et exigeant une bande passante élevée et fiable. Il est donc totalement adapté pour de grandes entreprises dont les systèmes se basent sur des solutions Cloud (le Cloud demandant une bande passante extrêmement élevée).

Conclusion

Le POL n’est pas une solution miracle, même si elle s’en rapproche beaucoup : face à une myriade de qualités, il possède tout de même quelques défauts qui ne le rendent pas adapté à tous. C’est une technologie qui s’adresse principalement aux entreprises ayant de fortes contraintes en termes de bande passante et de disponibilités comme avec l’utilisation du CLOUD.

Mais bien implémenté, le POL pourrait être une issue performante, économique et écologique face à nos LAN traditionnels cuivrés énergivores et peu efficace. De plus, c’est une solution qui s’inscrit parfaitement dans la dynamique nationale de décommissionnement du cuivre.

Aujourd’hui de plus en plus de leader du marché international se tourne vers la France pour proposer leurs solutions de POL. En tête de ces entreprises, on retrouve ADTRAN qui propose du matériel adapté pour POL avec leur solution 50G PON par exemple.

À côté de cela, l’entreprise française Alcatel-Lucent propose des solutions de POL hybride (HPOL) combinant LAN optique et LAN Ethernet.

Il existe donc maintenant de nombreuses opportunités afin de construire pour nos entreprises des réseaux plus durables mais aussi plus efficaces et moins coûteux.

Bibliographie

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