Преди развивахме технологията Power over Ethernet в нашите суичове само в посока на увеличаване на предаваната мощност. Но в процеса на експлоатация на решенията с PoE и PoE+ стана очевидно, че това не е достатъчно. Нашите клиенти се сблъскват не само с недостиг на енергиен бюджет, но и със стандартното ограничение на Ethernet мрежите — разстоянието за предаване на информация до 100 м. В тази статия ще ви разкажем как заобиколихме това ограничение и ще проверим long range PoE на практика.
Защо е нужна технологията PoE long range
Разстоянието от сто метра е много. И то не само защото реално кабелът никога не се прокарва в права линия: трябва да заобиколите всички завои на сградата, да се изкачите или слезете от един кабелен канал до друг и така нататък. И в средно големи сгради ограничението на дължината на Ethernet сегмента може да превърне в главоболие за администратора.
Решихме на примера на сграда на училище визуално да продемонстрираме, кои устройства ще могат да получават електрическа енергия с помощта на PoE и да се свържат с мрежата (зелени звезди), а кои — не (червени звезди). Ако мрежовото оборудване не може да бъде инсталирано между корпусите, то в крайни точки устройствата няма да могат да се свържат:
За да заобиколим ограничението по разстояние, се използва технологията Long Range PoE: тя позволява да се разшири зоната на покритие на проводната мрежа и да се свържат абонати, разположени на разстояние до 250 метра. При използване на Long Range PoE предаването на данни и електрическа енергия се извършва по два начина:
- Ако скоростта на интерфейса е 10 Mbps (обикновен Ethernet), то на сегменти с дължина до 250 метра е възможна едновременна предаване както на енергия, така и на данни.
- Ако скоростта на интерфейса бъде зададена на 100 Mbps (за модели TL-SL1218MP и TL-SG1218MPE) или 1 Gbps (за модела TL-SG1218MPE), то предаването на данни няма да се осъществи — само предаването на енергия. В този случай ще е необходим друг начин за предаване на данни, например паралелно прокарана оптична линия. Long Range PoE в този случай ще се използва само за дистанционно захранване.
Така че при използване на Long Range PoE на територията на същото училище мрежовото оборудване, което поддържа скорост от 10 Mbps, може да бъде разположено на всяка точка.
Какво могат суичовете с поддръжка на Long Range PoE
Функцията Long Range PoE е налична при два комутатора от серията TP-Link: и .
TL-SL1218MP принадлежи към неуправляемите комутатори. Има 16 порта и общият PoE бюджет е 192 W, което позволява подаването на захранване с мощност до 30 W на порт. Ако няма превишаване на енергийния бюджет, всички 16 порта Fast Ethernet могат да получават захранване.
Настройката се извършва чрез превключватели на лицевия панел: един активира режима Long Range PoE, а другият настройва приоритета на портовете при разпределение на енергийния бюджет на комутатора.
TL-SG1218MPE принадлежи към Easy Smart комутаторите. Управлението на устройството може да се извърши чрез уеб интерфейс или специализирани утилити.
В раздела на интерфейса System администраторите имат достъп до стандартни рутинни операции: промяна на логин и парола за административния акаунт, настройка на IP адреса на управляващия модул, обновяване на фърмуера и т.н.
Режимите на работа на портовете се задават в раздела Switching → Port Setting. С помощта на останалите раздели може да се включва/изключва IGMP и да се обединяват физически интерфейси в групи.
В раздела Monitoring се представят статистически данни за работата на портовете на комутатора. Также тук може да се зеркализа трафика, да се включва или изключва защита от цикли и да се стартира вградения тестер на кабел.
Комутаторът TL-SG1218MPE поддържа няколко режима на работа с виртуални мрежи: етикетиране 802.1q, VLAN на база порт, както и MTU VLAN. При работа в режим MTU VLAN комутаторът позволява само обмен на трафик между потребителските портове и интерфейса uplink, т.е. обменът на трафик между потребителските портове директно е забранен. Технологията е известна също и като Asymmetric VLAN или Private VLAN. Използва се за увеличаване на сигурността на мрежата, за да се предотврати възможността на злоумышленика да контролира оборудването при физическо свързване към комутатора.
В раздела QoS може да се зададе приоритет на интерфейса, да се настрои ограничение на скоростта на потребителския трафик и да се борите с бури.
В раздела PoE Config администраторът може впринудително да ограничи максималната мощност, достъпна за определен потребител, да зададе енергийния приоритет на интерфейса, да свърже или отключи потребителя.
Тестиране на Long Range
В модела TL-SL1218MP включихме поддръжка на Long Range за първите осем порта. Нашият тестов IP телефон успешно заработи. Чрез настройките на телефона установихме, че договорената скорост е 10 Mbps. След това изключихме превключвателя Long Range PoE и проверихме какво се случва с тестовия телефон след това. Устройството успешно се зареди и съобщи, че е в режим 100 Mbps на своя мрежови интерфейс, но данните не се предаваха и телефонът не се регистрираше на станцията. Следователно, захранването на потребителите, свързани с удължени Ethernet канали, е възможно и без активиране на режима Long Range PoE, но в този случай ще се предава само захранване, а не данни.
В стандартен режим на захранване чрез Ethernet (когато дължината на сегмента не надвишава 100 метра) предаването на енергия и данни става при скорости до 1 Gbps включително. Проверка на работата на телефонния апарат, захранван чрез PoE и свързан с кабел с максимална дължина, премина успешно.
На комутатора TL-SG1218MPE преведохме порта в режим 10 Mbps Half Duplex — устройството успешно се свърза.
Естествено, искахме да разберем колко енергия консумира телефонът при такова свързване, оказа се, че само 1,6 W.
C:>ping -t 192.168.1.10
Pinging 192.168.1.10 with 32 bytes of data:
Reply from 192.168.1.10: bytes=32 time<1ms TTL=64
Reply from 192.168.1.10: bytes=32 time<1ms TTL=64
Reply from 192.168.1.10: bytes=32 time<1ms TTL=64
Reply from 192.168.1.10: bytes=32 time<1ms TTL=64
Reply from 192.168.1.10: bytes=32 time<1ms TTL=64
Reply from 192.168.1.10: bytes=32 time<1ms TTL=64
Reply from 192.168.1.10: bytes=32 time<1ms TTL=64
Reply from 192.168.1.10: bytes=32 time<1ms TTL=64
Request timed out.
Request timed out.
Request timed out.
Request timed out.
Request timed out.
Request timed out.
Request timed out.
Ping statistics for 192.168.1.10:
Packets: Sent = 16, Received = 9, Lost = 7 (43% loss),
Approximate round trip times in milli-seconds:
Minimum = 0ms, Maximum = 0ms, Average = 0ms
Control-C
Но ако преведем интерфейса на комутатора в режим 100 Mbps Half Duplex или 100 Mbps Full Duplex, връзката с телефона веднага се губи и не се възстановява.
Самият интерфейс е в състояние Link Down.
Почти същото се случва, ако интерфейсът бъде преведен в режим автоматично договаряне на скоростта и дуплекса. Следователно единственият начин да се използват такива дълги Ethernet сегменти е ръчно задаване на скорост на връзката 10 Mbps.
За съжаление, толкова дългите кабелни сегменти не се откриват от вградения кабелен тестер.
Актуализация на другите PoE суичове
Тъй като броят на устройствата, захранвани чрез PoE, непрекъснато нараства, обновихме захранващите блокове на старите модели. Сега вместо захранвания от 110 Вт и 192 Вт, във всички модели ще има на 150 Вт и 250 Вт. Всички тези промени могат да бъдат видяни в таблицата:
Тъй като PoE технологията започна да прониква на потребителско ниво, още една промяна в моделната гама е появата на комутатори, предназначени за малки офиси и домашна употреба.
В серията неуправляеми Fast Ethernet комутатори през 2019 година се появиха модели и , с 5 и 8 портa. Енергийният бюджет на моделите е 58 Вт и може да бъде разпределен между четири интерфейса (до 15.4 Вт на порт). Комутаторите нямат вентилатори и могат да стоят директно в офисни и работни помещения, апартаменти и да се използват за свързване на всякакви IP камери и IP телефони. Комутаторите могат приоритетно да разпределят електрическата енергия: при възникване на претоварване, устройства с нисък приоритет се изключват.
Моделите и , както и SF моделите, са предназначени за настолна инсталация, но те имат вградени гигабитни комутатори, което позволява свързването на високоскоростно крайно оборудване, поддържащо 802.3af.
Комутаторът може да бъде поставен както на маса, така и в стойка. Тази модел има осем порта Gigabit Ethernet, всеки от които може да бъде свързан с устройство, поддържащо IEEE 802.3af/at и мощност до 30 Вт. Общият енергиен бюджет на устройството е 126 Вт. Характеристика на комутатора е поддръжката на енергоспестяващ режим, при който комутаторът периодично пингва своите портове, а при липса на свързано устройство изключва захранването. Това позволява намаляване на енергопотреблението с 75%.
Освен TL-SG1218PE, в серията управляеми комутатори TP-Link присъстват модели и . Те имат еднакъв общ енергиен бюджет на устройството - 55 Вт. Този бюджет може да бъде преразпределен между четири порта с изходна мощност до 15,4 Вт на порт. Тези комутатори имат същия фърмуер, както TL-SG1218PE, следователно и функциите са същите: мониторинг на мрежата, приоритизиране на трафика, QoS, MTU VLAN.
Пълно описание на моделната гама PoE устройства TP-Link е достъпно на .
Източник: habr.com
