V minulosti jsme vyvíjeli technologii Power over Ethernet v našich přepínačích pouze směrem k zvyšování přenášeného výkonu. Během provozu řešení s PoE a PoE+ se však ukázalo, že to je nedostatečné. Naši zákazníci se setkávají nejen s nedostatkem energetického rozpočtu, ale také s běžným omezením Ethernetových sítí — délkou přenosu dat 100 m. V tomto článku vám ukážeme, jak jsme toto omezení překonali a otestujeme long range PoE v praxi.
K čemu je technologie PoE long range
Sto metrů je hodně. O to víc, že kabel se nikdy nevede v přímce: je potřeba obejít všechny zatáčky budovy, vystoupat nebo sestoupit z jednoho kabelového kanálu na druhý a tak dále. I v budovách střední velikosti může omezení délky Ethernetového segmentu představovat problém pro administrátora.
Rozhodli jsme se názorně demonstrovat na příkladu školní budovy, které zařízení budou schopna přijímat elektrickou energii pomocí PoE a připojit se k síti (zelené hvězdičky), a které ne (červené hvězdičky). Pokud nelze síťové zařízení nainstalovat mezi objekty, nebudou se na krajních bodech zařízení moci připojit:
Abychom překonali omezení délky, používá se technologie Long Range PoE: ta umožňuje rozšířit pokrytí drátové sítě a připojit uživatele vzdálené až 250 metrů. Při použití Long Range PoE probíhá přenos dat a elektrické energie dvěma způsoby:
- Pokud je rychlost rozhraní 10 Mbps (běžný Ethernet), je na segmentech dlouhých až 250 metrů možný současný přenos jak energie, tak dat.
- Pokud je rychlost rozhraní nastavena na 100 Mbps (pro modely TL-SL1218MP a TL-SG1218MPE) nebo 1 Gbps (pro model TL-SG1218MPE), nebude přenos dat probíhat — pouze přenos energie. V takovém případě bude zapotřebí nějaký jiný způsob, jak přenášet data, například paralelně vedená optická linka. Long Range PoE se v tomto případě bude používat pouze pro vzdálené napájení.
Tím pádem, při použití Long Range PoE na stejné školní ploše lze síťové zařízení, které podporuje rychlost 10 Mbps, umístit kdekoli.
Co umí přepínače s podporou Long Range PoE
Funkce Long Range PoE je dostupná u dvou přepínačů v řadě TP-Link: a .
TL-SL1218MP patří mezi neřízené přepínače. Má 16 portů, jeho celkový PoE rozpočet je 192 W, což umožňuje napájení s výkonem až 30 W na port. Pokud nedojde k překročení energetického rozpočtu, mohou napájení přijímat všechny 16 portů Fast Ethernet.
Nastavení se provádí pomocí přepínačů na předním panelu: jeden aktivuje režim Long Range PoE a druhý nastavuje prioritu portů při distribuci energetického rozpočtu přepínače.
TL-SG1218MPE patří mezi Easy Smart přepínače. Spravovat zařízení lze prostřednictvím webového rozhraní nebo specializovaných nástrojů.
V sekci rozhraní System mají administrátoři k dispozici standardní rutinní operace: změna přihlašovacího jména a hesla pro administrátorský účet, nastavení IP adresy správcovského modulu, aktualizace firmwaru a další.
Režimy práce portů se nastavují v sekci Switching → Port Setting. Pomocí ostatních záložek sekce lze zapínat/vypínat IGMP a sdružovat fyzické rozhraní do skupin.
V sekci Monitoring jsou uvedeny statistické údaje o práci portů přepínače. Dále zde lze zrcadlit provoz, zapínat nebo vypínat ochranu proti smyčkám a spouštět vestavěného kabelového testera.
Přepínač TL-SG1218MPE podporuje několik režimů práce s virtuálními sítěmi: označování 802.1q, VLAN na základě portu a také MTU VLAN. Při práci v režimu MTU VLAN přepínač povoluje pouze výměnu provozu mezi uživatelskými porty a uplink rozhraním, tedy výměna provozu mezi uživatelskými porty je přímo zakázána. Tato technologie se také nazývá Asymmetric VLAN nebo Private VLAN. Používá se pro zvýšení bezpečnosti sítě, aby při fyzickém připojení k přepínači neměl útočník možnost zachytit ovládání zařízení.
V sekci QoS lze nastavit prioritu rozhraní, nakonfigurovat omezení rychlosti uživatelského provozu a také se potýkat se bouřemi.
V sekci PoE Config může administrátor nuceně omezit maximální výkon dostupný určitému odběrateli, nastavit energetickou prioritu rozhraní, zapnout nebo vypnout odběratele.
Testujeme Long Range
V modelu TL-SL1218MP jsme zahrnuli podporu Long Range pro prvních osm portů. Náš testovací IP telefon úspěšně začal fungovat. Z nastavení telefonu jsme zjistili, že dohodnutá rychlost je 10 Mbps. Poté jsme přepnuli přepínač Long Range PoE do stavu Off a ověřili, co se stane s testovacím telefonem po tomto kroku. Zařízení se úspěšně spustilo a informovalo o používání režimu 100 Mbps na svém síťovém rozhraní, avšak data přes kanál nebyla přenášena a telefon se neregistroval na stanici. Takže napájení spotřebičů připojených prodlouženými Ethernet kanály je možné i bez aktivace režimu Long Range PoE, ovšem v tomto případě bude přes kanál přenášeno pouze napájení, nikoli data.
V standardním režimu napájení přes Ethernet (když délka segmentu nepřesahuje 100 metrů) probíhá přenos energie a dat při rychlostech až 1 Gbps včetně. Kontrola funkce telefonního přístroje napájeného pomocí PoE a připojeného kabelem maximální délky proběhla úspěšně.
Na přepínači TL-SG1218MPE jsme přepnuli port do režimu 10 Mbps Half Duplex — zařízení se úspěšně připojilo.
Přirozeně jsme chtěli zjistit, kolik energie telefon při takovém připojení spotřebovává, a ukázalo se, že pouze 1,6 W.
C:>ping -t 192.168.1.10
Pingování 192.168.1.10 s 32 bajty dat:
Odpověď od 192.168.1.10: bytes=32 time<1ms TTL=64
Odpověď od 192.168.1.10: bytes=32 time<1ms TTL=64
Odpověď od 192.168.1.10: bytes=32 time<1ms TTL=64
Odpověď od 192.168.1.10: bytes=32 time<1ms TTL=64
Odpověď od 192.168.1.10: bytes=32 time<1ms TTL=64
Odpověď od 192.168.1.10: bytes=32 time<1ms TTL=64
Odpověď od 192.168.1.10: bytes=32 time<1ms TTL=64
Odpověď od 192.168.1.10: bytes=32 time<1ms TTL=64
Odpověď od 192.168.1.10: bytes=32 time<1ms TTL=64
Žádost vyhověla časovému limitu.
Žádost vyhověla časovému limitu.
Žádost vyhověla časovému limitu.
Žádost vyhověla časovému limitu.
Žádost vyhověla časovému limitu.
Žádost vyhověla časovému limitu.
Žádost vyhověla časovému limitu.
Pingové statistiky pro 192.168.1.10:
Pakety: Odesláno = 16, Přijato = 9, Ztraceno = 7 (43% ztráta),
Přibližné doby round trip v milisekundách:
Minimální = 0ms, Maximální = 0ms, Průměrná = 0ms
Control-C
Ale pokud přepneme rozhraní přepínače do režimu 100 Mbps Half Duplex nebo 100 Mbps Full Duplex, spojení s telefonem se okamžitě ztrácí a neobnoví se.
Samotné rozhraní je ve stavu Link Down.
Téměř to samé se stane, pokud přepneme rozhraní do režimu automatického vyjednávání rychlosti a duplexu. Proto jediným způsobem, jak používat tak dlouhé Ethernet segmenty, je ruční nastavení rychlosti spojení na 10 Mbps.
Bohužel, tak dlouhé kabelové segmenty nejsou detekovány vestavěným kabelovým testerem.
Aktualizace dalších PoE switchů
Vzhledem k tomu, že počet zařízení napájených přes PoE neustále roste, aktualizovali jsme napájecí zdroje u starších modelů. Nyní místo napájecích zdrojů s výkonem 110 W a 192 W budou ve všech modelech napájecí zdroje s výkonem 150 W a 250 W. Všechny tyto změny si můžete prohlédnout v tabulce:
Jakmile technologie PoE začala pronikat na spotřebitelský trh, dalším změnou v modelovém řadě se stalo zavedení switchů určených pro malé kanceláře a domácí použití.
V řadě neřízených Fast Ethernet switchů byly v roce 2019 uvedeny modely a s 5 a 8 porty. Energetický rozpočet modelů činí 58 W a může být rozdělen mezi čtyři rozhraní (až 15,4 W na port). Tyto switche nemají ventilátory, mohou stát přímo v kancelářích a pracovních prostorách, bytech a mohou být použity k připojení jakýchkoli IP kamer a IP telefonů. Switche mohou prioritně rozdělovat energii: v případě přetížení se vypínají zařízení s nízkou prioritou.
Modely a , stejně jako modely SF, jsou určeny pro desktopovou instalaci, nicméně mají integrovaný gigabitový switch, což umožňuje připojit vysokorychlostní koncová zařízení s podporou 802.3af.
Switch může být umístěn jak na stole, tak v racku. Tento model má osm portů Gigabit Ethernet, ke každému z nichž může být připojeno zařízení s podporou IEEE 802.3af/at a výkonem až 30 W. Celkový energetický rozpočet zařízení tvoří 126 W. Vlastností switche je podpora úsporného režimu, při kterém switch periodicky pinguje své porty, a v případě absence připojeného zařízení vypíná napájení. To umožňuje snížit spotřebu energie o 75%.
Kromě TL-SG1218PE se v řadě řízených switchů TP-Link nacházejí modely a . Mají shodný celkový energetický rozpočet zařízení — 55 W. Tento rozpočet může být redistribuován mezi čtyři porty s výstupním výkonem až 15,4 W na port. Tyto switche mají stejný firmware jako TL-SG1218PE, a proto i stejné funkce: monitoring sítě, prioritizace provozu, QoS, MTU VLAN.
Úplný popis modelového řady PoE zařízení TP-Link je k dispozici na .
Zdroj: habr.com
