Преди това разработихме технологията Power over Ethernet в нашите комутатори само в посока на увеличаване на предаваната мощност. Но по време на работата на решения с PoE и PoE+ стана очевидно, че това не е достатъчно. Нашите клиенти се сблъскват не само с липса на енергиен бюджет, но и със стандартно ограничение на Ethernet мрежите - обхват на предаване на информация от 100 м. В тази статия ще ви кажем как да заобиколите това ограничение и да тествате PoE с голям обхват в практика.
Защо се нуждаем от PoE технология с голям обхват?
Разстояние от стотина метра е много. Освен това в действителност кабелът никога не се полага в права линия: трябва да обиколите всички завои на сградата, да се издигате или падате от един кабелен канал в друг и т.н. Дори в средно големи сгради ограничението на дължината на Ethernet сегмент може да се превърне в главоболие за администратора.
Решихме да използваме примера на училищна сграда, за да покажем ясно кои устройства ще могат да получават електричество чрез PoE и да се свързват към мрежата (зелени звезди) и кои не (червени звезди). Ако мрежовото оборудване не може да бъде инсталирано между кутиите, тогава в крайните точки устройствата няма да могат да се свържат:
За да се заобиколи ограничението на обхвата, се използва технологията Long Range PoE: тя ви позволява да разширите зоната на покритие на кабелната мрежа и да свържете абонати, разположени на разстояние до 250 метра. Когато използвате PoE с голям обхват, данните и електричеството се прехвърлят по два начина:
- Ако скоростта на интерфейса е 10 Mbps (обикновен Ethernet), тогава е възможно едновременно предаване на енергия и данни на сегменти с дължина до 250 метра.
- Ако скоростта на интерфейса е зададена на 100 Mbps (за модели TL-SL1218MP и TL-SG1218MPE) или 1 Gbps (за модел TL-SG1218MPE), тогава няма да има пренос на данни - само пренос на енергия. В този случай ще е необходим друг начин за предаване на данни, например паралелна оптична линия. Long Range PoE в този случай ще се използва само за дистанционно захранване.
По този начин, когато използвате Long Range PoE на територията на едно и също училище, мрежово оборудване, което поддържа скорост от 10 Mbps, може да бъде разположено във всяка точка.
Какво могат да правят превключвателите, които поддържат Long Range PoE
Функцията Long Range PoE е налична на два комутатора в линията TP-Link: и .
TL-SL1218MP е неуправляем суич. Има 16 порта, общият му PoE бюджет е 192 W, което му позволява да доставя мощност до 30 W на порт. Ако бюджетът за захранване не е надвишен, всичките 16 Fast Ethernet порта могат да получат захранване.
Конфигурирането се извършва с помощта на превключватели на предния панел: единият активира режима Long Range PoE, а вторият конфигурира приоритета на портовете при разпределяне на енергийния бюджет на превключвателя.
TL-SG1218MPE принадлежи към Easy Smart суичове. Можете да управлявате устройството чрез уеб интерфейса или специализирани помощни програми.
В секцията Системен интерфейс администраторите имат достъп до стандартни рутинни операции: промяна на потребителското име и паролата за администраторския акаунт, настройка на IP адреса на контролния модул, актуализиране на фърмуера и т.н.
Режимите на работа на портовете се задават в секцията Превключване → Настройка на порт. Използвайки останалите раздели на раздела, можете да активирате/деактивирате IGMP и да комбинирате физически интерфейси в групи.
Разделът за наблюдение предоставя статистическа информация за работата на портовете на комутатора. Можете също така да отразявате трафика, да активирате или деактивирате защитата на веригата и да стартирате вградения кабелен тестер.
Комутаторът TL-SG1218MPE поддържа няколко режима на виртуална мрежа: 802.1q маркиране, базирана на порт VLAN и MTU VLAN. Когато работи в режим MTU VLAN, превключвателят позволява обмен на трафик само между потребителски портове и интерфейс за връзка нагоре, т.е. обменът на трафик между потребителски портове е директно забранен. Тази технология се нарича още Asymmetric VLAN или Private VLAN. Използва се за подобряване на сигурността на мрежата, така че когато е физически свързан към комутатора, нападателят няма да може да завладее контрола върху оборудването.
В секцията QoS можете да зададете приоритет на интерфейса, да конфигурирате ограничения на скоростта на потребителския трафик и да се справите с бури.
В секцията PoE Config администраторът може принудително да ограничи максималната налична мощност за конкретен консуматор, да зададе енергийния приоритет на интерфейса, да свърже или изключи консуматора.
Тестване на дълги разстояния
На TL-SL1218MP сме активирали поддръжка за дълъг обхват за първите осем порта. Нашият тестов IP телефон работи успешно. От настройките на телефона разбрахме, че договорената скорост е 10 Mbps. След това превключихме превключвателя Long Range PoE на Off и проверихме какво се е случило с тестовия телефон след това. Устройството се зареди успешно и съобщи, че използва режим 100 Mbps на мрежовия си интерфейс, но данните не бяха предадени през канала и телефонът не беше регистриран в станцията. По този начин захранването на консуматори, свързани по дълги Ethernet канали, е възможно без активиране на режима Long Range PoE, но в този случай през канала ще се предава само мощност, а не данни.
В стандартен режим на захранване през Ethernet (когато дължината на сегмента не надвишава 100 метра) преносът на енергия и данни се извършва със скорост до 1 Gbps включително. Тестването на работата на телефон, захранван с PoE и свързан с кабел с максимална дължина, беше успешно.
На комутатора TL-SG1218MPE превключихме порта на 10 Mbps полудуплексен режим - устройството се свърза успешно.
Естествено, искахме да разберем колко енергия консумира телефона с тази връзка, оказа се, че е 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
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 превключите интерфейса на превключване на режим на работа 100 Mbps Half Duplex или 100 Mbps Full Duplex, връзката с телефона незабавно се губи и не се възстановява.
Самият интерфейс е в състояние Link Down.
Почти същото нещо се случва, ако интерфейсът е превключен на автоматична скорост и режим на двустранно договаряне. Следователно единственият начин да използвате толкова дълги Ethernet сегменти е ръчно да зададете скоростта на връзката на 10 Mbps.
За съжаление, такива дълги кабелни сегменти не се откриват от вградения кабелен тестер.
Актуализиране на други PoE комутатори
Тъй като броят на устройствата, захранвани с PoE, непрекъснато нараства, актуализирахме захранванията на по-старите модели. Сега, вместо 110 W и 192 W захранвания, всички модели ще имат 150 W и 250 W модули. Всички тези промени могат да се видят в таблицата:
Тъй като PoE технологията започна да навлиза в потребителското ниво, друга промяна в гамата беше въвеждането на комутатори, предназначени за малки офиси и домашна употреба.
През 2019 г. се появиха модели в линията на неуправляеми комутатори Fast Ethernet и за 5 и 8 порта. Енергийният бюджет на моделите е 58 W, като може да се разпредели между четири интерфейса (до 15,4 W на порт). Суичовете нямат вентилатори, могат да се поставят директно в офисни и работни помещения, апартаменти и да се използват за свързване на всякакви IP камери и IP телефони. Превключвателите могат да приоритизират разпределението на мощността: когато възникне претоварване, устройствата с нисък приоритет се изключват.
модел и , подобно на моделите SF, са предназначени за настолна инсталация, но имат вграден гигабитов комутатор, който ви позволява да свържете високоскоростно терминално оборудване, което поддържа 802.3af.
ключ Може да се постави както на маса, така и в стелаж. Този модел има осем Gigabit Ethernet порта, всеки от които може да бъде свързан към консуматор с поддръжка на IEEE 802.3af/at и мощност до 30 W. Общият енергиен бюджет на устройството е 126 W. Специална характеристика на суича е, че той поддържа режим на пестене на енергия, при който суичът периодично пингва своите портове и изключва захранването, ако няма свързано устройство. Това ви позволява да намалите консумацията на енергия със 75%.
В допълнение към TL-SG1218PE, линията управлявани комутатори на TP-Link включва модели и . Имат еднакъв общ енергиен бюджет на устройството - 55 W. Този бюджет може да бъде разпределен между четири порта с изходна мощност до 15,4 W на порт. Тези комутатори имат същия фърмуер като TL-SG1218PE, съответно, и функциите са същите: мониторинг на мрежата, приоритизиране на трафика, QoS, MTU VLAN.
Пълно описание на гамата PoE устройства на TP-Link е достъпно на .
Източник: www.habr.com