Dříve jsme vyvíjeli technologii Power over Ethernet v našich přepínačích pouze ve směru zvyšování přenášeného výkonu. Během provozu řešení s PoE a PoE+ se ale ukázalo, že to nestačí. Naši klienti se potýkají nejen s nedostatkem energetického rozpočtu, ale také se standardním omezením ethernetových sítí – dosahem přenosu informací 100 m. V tomto článku vám řekneme, jak toto omezení obejít a otestovat PoE s dlouhým dosahem v praxe.
Proč potřebujeme technologii dlouhého dosahu PoE?
Vzdálenost sto metrů je hodně. Navíc ve skutečnosti není kabel nikdy položen v přímé linii: musíte obejít všechny ohyby budovy, stoupat nebo klesat z jednoho kabelového kanálu do druhého a tak dále. I ve středně velkých budovách se omezení délky ethernetového segmentu může pro správce změnit v bolest hlavy.
Rozhodli jsme se na příkladu školní budovy názorně demonstrovat, která zařízení budou moci přijímat elektřinu pomocí PoE a připojit se k síti (zelené hvězdičky) a která nikoli (červené hvězdičky). Pokud mezi pouzdry nelze nainstalovat síťové zařízení, pak se v krajních bodech zařízení nebudou moci připojit:
K obejití omezení dosahu se používá technologie Long Range PoE: umožňuje rozšířit oblast pokrytí kabelové sítě a připojit účastníky nacházející se na vzdálenost až 250 metrů. Při použití Long Range PoE se data a elektřina přenášejí dvěma způsoby:
- Pokud je rychlost rozhraní 10 Mbps (běžný Ethernet), je možný současný přenos energie i dat na segmentech dlouhých až 250 metrů.
- Pokud je rychlost rozhraní nastavena na 100 Mbps (u modelů TL-SL1218MP a TL-SG1218MPE) nebo 1 Gbps (u modelu TL-SG1218MPE), nedojde k žádnému přenosu dat – pouze k přenosu energie. V tomto případě bude vyžadován jiný způsob přenosu dat, například paralelní optická linka. PoE s dlouhým dosahem bude v tomto případě použito pouze pro vzdálené napájení.
Při použití Long Range PoE na území stejné školy tak může být síťové zařízení, které podporuje rychlost 10 Mbps, umístěno v libovolném místě.
Co umí přepínače, které podporují Long Range PoE
Funkce Long Range PoE je k dispozici na dvou přepínačích řady TP-Link: и .
TL-SL1218MP je nespravovaný přepínač. Má 16 portů, jeho celkový rozpočet PoE je 192 W, což mu umožňuje dodávat výkon až 30 W na port. Pokud není překročena spotřeba energie, všech 16 portů Fast Ethernet může přijímat energii.
Konfigurace se provádí pomocí přepínačů na předním panelu: jeden aktivuje režim Long Range PoE a druhý nakonfiguruje prioritu portů při distribuci energetického rozpočtu přepínače.
TL-SG1218MPE patří k přepínačům Easy Smart. Zařízení můžete spravovat přes webové rozhraní nebo specializované utility.
V sekci Systémové rozhraní mají administrátoři přístup ke standardním rutinním operacím: změna přihlašovacího jména a hesla k účtu správce, nastavení IP adresy řídicího modulu, aktualizace firmwaru atd.
Provozní režimy portů se nastavují v sekci Přepínání → Nastavení portu. Pomocí zbývajících záložek sekce můžete povolit/zakázat IGMP a kombinovat fyzická rozhraní do skupin.
Sekce Monitoring poskytuje statistické informace o provozu portů přepínače. Můžete také zrcadlit provoz, povolit nebo zakázat ochranu smyčky a spustit vestavěný tester kabelů.
Přepínač TL-SG1218MPE podporuje několik režimů virtuální sítě: značkování 802.1q, port-based VLAN a MTU VLAN. Při provozu v režimu MTU VLAN přepínač umožňuje pouze výměnu provozu mezi uživatelskými porty a uplinkovým rozhraním, to znamená, že výměna provozu mezi uživatelskými porty je přímo zakázána. Tato technologie se také nazývá Asymetrická VLAN nebo Private VLAN. Používá se ke zlepšení zabezpečení sítě, takže při fyzickém připojení k přepínači nebude útočník schopen převzít kontrolu nad zařízením.
V sekci QoS můžete nastavit prioritu rozhraní, nakonfigurovat omezení rychlosti uživatelského provozu a vypořádat se s bouřkami.
V sekci PoE Config může administrátor násilně omezit maximální výkon dostupný pro konkrétního spotřebitele, nastavit energetickou prioritu rozhraní, připojit nebo odpojit spotřebitele.
Testování dlouhého dosahu
Na TL-SL1218MP jsme povolili podporu dlouhého dosahu pro prvních osm portů. Náš testovací IP telefon fungoval úspěšně. Přes nastavení telefonu jsme zjistili, že smluvená rychlost je 10 Mbps. Poté jsme přepnuli přepínač Long Range PoE do polohy Off a zkontrolovali, co se stalo s testovacím telefonem poté. Zařízení se úspěšně nabootovalo a na svém síťovém rozhraní hlásilo režim 100 Mb/s, ale kanálem nebyla přenášena data a telefon nebyl zaregistrován ke stanici. Napájení spotřebitelů připojených přes dlouhé ethernetové kanály je tedy možné bez aktivace režimu Long Range PoE, ale v tomto případě bude kanálem přenášeno pouze napájení, nikoli data.
Ve standardním režimu napájení přes Ethernet (kdy délka segmentu nepřesahuje 100 metrů) dochází k přenosu energie a dat rychlostí až 1 Gbps včetně. Testování provozu telefonu napájeného z PoE a připojeného kabelem maximální délky proběhlo úspěšně.
Na přepínači TL-SG1218MPE jsme přepnuli port do režimu 10 Mbps Half Duplex - zařízení se úspěšně připojilo.
Přirozeně jsme chtěli vědět, kolik energie telefon s tímto připojením spotřebuje, ukázalo se, že to bylo pouze 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
Pokud ale přepnete rozhraní přepínače do provozního režimu 100 Mbps Half Duplex nebo 100 Mbps Full Duplex, spojení s telefonem se okamžitě ztratí a nebude obnoveno.
Samotné rozhraní je ve stavu Link Down.
Téměř totéž se stane, pokud se rozhraní přepne do režimu automatické rychlosti a duplexního vyjednávání. Jediným způsobem, jak využít takto dlouhé ethernetové segmenty, je tedy ruční nastavení rychlosti připojení na 10 Mbps.
Bohužel, takto dlouhé kabelové segmenty nejsou detekovány vestavěným kabelovým testerem.
Aktualizace dalších přepínačů PoE
Vzhledem k tomu, že počet zařízení napájených pomocí PoE neustále roste, aktualizovali jsme napájecí zdroje starších modelů. Nyní místo 110W a 192W zdrojů budou mít všechny modely 150W a 250W jednotky. Všechny tyto změny můžete vidět v tabulce:
Když technologie PoE začala pronikat na spotřebitelskou úroveň, další změnou v sestavě bylo zavedení přepínačů určených pro malé kanceláře a domácí použití.
V roce 2019 se modely objevily v řadě neřízených přepínačů Fast Ethernet и pro 5 a 8 portů. Energetický rozpočet modelů je 58 W a lze jej rozdělit mezi čtyři rozhraní (až 15,4 W na port). Switche nemají ventilátory, lze je umístit přímo do kancelářských a pracovních prostor, bytů a využít k připojení libovolných IP kamer a IP telefonů. Spínače mohou upřednostňovat distribuci energie: když dojde k přetížení, zařízení s nízkou prioritou se vypnou.
Modely и , stejně jako modely SF, jsou určeny pro stolní instalaci, ale mají vestavěný gigabitový přepínač, který umožňuje připojení vysokorychlostního koncového zařízení s podporou 802.3af.
Přepnout Lze umístit jak na stůl, tak do stojanu. Tento model má osm portů Gigabit Ethernet, z nichž každý lze připojit ke spotřebiteli s podporou IEEE 802.3af/at a výkonem až 30 W. Celkový energetický rozpočet zařízení je 126 W. Zvláštností přepínače je, že podporuje režim úspory energie, ve kterém přepínač pravidelně pinguje na své porty a vypíná napájení, pokud není připojeno žádné zařízení. To vám umožní snížit spotřebu energie o 75 %.
Kromě TL-SG1218PE zahrnuje řada řízených přepínačů TP-Link modely и . Mají stejný celkový energetický rozpočet zařízení – 55 W. Tento rozpočet lze rozdělit mezi čtyři porty s výstupním výkonem až 15,4 W na port. Tyto přepínače mají stejný firmware jako TL-SG1218PE, respektive, a funkce jsou stejné: monitorování sítě, prioritizace provozu, QoS, MTU VLAN.
Kompletní popis řady PoE zařízení TP-Link je k dispozici na .
Zdroj: www.habr.com