Bisher haben wir die Power-over-Ethernet-Technologie in unseren Switches nur in Richtung einer Erhöhung der übertragenen Leistung weiterentwickelt. Doch im Laufe des Betriebs von Lösungen mit PoE und PoE+ zeigte sich, dass dies nicht ausreichte. Unsere Kunden sind nicht nur mit einem knappen Energiebudget konfrontiert, sondern auch mit einer Standardbeschränkung von Ethernet-Netzwerken – der Übertragungsreichweite von 100 m. In diesem Artikel erklären wir Ihnen, wie Sie diese Einschränkung umgehen und PoE mit großer Reichweite in der Praxis testen können.
Warum brauchen wir PoE-Technologie mit großer Reichweite?
Hundert Meter Entfernung sind schon viel. Darüber hinaus wird das Kabel in der Realität nie in einer geraden Linie verlegt: Es ist notwendig, alle Biegungen des Gebäudes zu umgehen, von einem Kabelkanal zum anderen auf- oder abzusteigen und so weiter. Selbst in mittelgroßen Gebäuden kann die Längenbeschränkung des Ethernet-Segments für den Administrator zu einem Problem werden.
Wir haben uns entschieden, ein Schulgebäude als Beispiel zu verwenden, um deutlich zu zeigen, welche Geräte über PoE mit Strom versorgt und mit dem Netzwerk verbunden werden können (grüne Sterne) und welche nicht (rote Sterne). Wenn zwischen den Gehäusen keine Netzwerkgeräte installiert werden können, können die Geräte an den äußersten Punkten keine Verbindung herstellen:
Um die Reichweitenbeschränkung zu umgehen, kommt die Long Range PoE-Technologie zum Einsatz: Sie ermöglicht es, den Abdeckungsbereich des kabelgebundenen Netzwerks zu erweitern und Teilnehmer in einer Entfernung von bis zu 250 Metern zu verbinden. Bei der Verwendung von Long Range PoE werden Daten und Strom auf zwei Arten übertragen:
- Wenn die Schnittstellengeschwindigkeit 10 Mbit/s beträgt (normales Ethernet), können auf bis zu 250 Meter langen Segmenten gleichzeitig Energie und Daten übertragen werden.
- Wenn die Schnittstellengeschwindigkeit auf 100 Mbit/s (für die Modelle TL-SL1218MP und TL-SG1218MPE) oder 1 Gbit/s (für das Modell TL-SG1218MPE) eingestellt ist, werden keine Daten übertragen – nur Energie. In diesem Fall ist eine andere Möglichkeit zur Datenübertragung erforderlich, beispielsweise eine parallele optische Leitung. Long Range PoE wird in diesem Fall nur zur Fernstromversorgung verwendet.
Wenn also Long Range PoE auf demselben Schulgelände verwendet wird, können Netzwerkgeräte, die eine Geschwindigkeit von 10 Mbit/s unterstützen, überall aufgestellt werden.
Was können Switches mit Long Range PoE-Unterstützung?
Die Long Range PoE-Funktion ist in zwei Switches der TP-Link-Reihe verfügbar: и .
TL-SL1218MP ist ein nicht verwalteter Switch. Es verfügt über 16 Ports und ein PoE-Gesamtbudget von 192 W, wodurch es eine Leistung von bis zu 30 W pro Port liefern kann. Wenn das Strombudget nicht überschritten wird, können alle 16 Fast Ethernet-Ports mit Strom versorgt werden.
Die Konfiguration erfolgt über Schalter auf der Vorderseite: Einer aktiviert den Long Range PoE-Modus und der zweite konfiguriert die Priorität der Ports bei der Verteilung des Energiebudgets des Switches.
TL-SG1218MPE ist ein Easy Smart Switch. Das Gerät kann über eine Weboberfläche oder spezielle Dienstprogramme gesteuert werden.
Im Abschnitt „System“ der Benutzeroberfläche haben Administratoren Zugriff auf standardmäßige Routinevorgänge: Ändern des Benutzernamens und Kennworts für das Administratorkonto, Festlegen der IP-Adresse des Steuermoduls, Aktualisieren der Firmware usw.
Die Port-Betriebsarten werden im Abschnitt Switching → Port Setting eingestellt. Mithilfe der anderen Registerkarten in diesem Abschnitt können Sie IGMP aktivieren/deaktivieren und physische Schnittstellen zu Gruppen zusammenfassen.
Der Abschnitt „Überwachung“ bietet statistische Informationen zum Betrieb der Switch-Ports. Sie können auch den Datenverkehr spiegeln, den Schleifenschutz aktivieren oder deaktivieren und den integrierten Kabeltester ausführen.
Der Switch TL-SG1218MPE unterstützt mehrere VLAN-Modi: 802.1q-Tagging, portbasiertes VLAN und MTU-VLAN. Beim Betrieb im MTU-VLAN-Modus erlaubt der Switch nur den Verkehrsaustausch zwischen Benutzerports und der Uplink-Schnittstelle, d. h. der Verkehrsaustausch zwischen Benutzerports ist direkt verboten. Diese Technologie wird auch als asymmetrisches VLAN oder privates VLAN bezeichnet. Es wird verwendet, um die Netzwerksicherheit zu verbessern, sodass ein Angreifer bei physischer Verbindung mit einem Switch keine Kontrolle über das Gerät übernehmen kann.
Im Abschnitt „QoS“ können Sie die Schnittstellenpriorität festlegen, Geschwindigkeitsbegrenzungen für den Benutzerverkehr konfigurieren und mit Stürmen umgehen.
Im Abschnitt PoE-Konfiguration kann der Administrator die für einen bestimmten Verbraucher verfügbare maximale Leistung zwangsweise begrenzen, die Energiepriorität der Schnittstelle festlegen und den Verbraucher anschließen oder trennen.
Langstreckentests
Beim Modell TL-SL1218MP haben wir die Long Range-Unterstützung für die ersten acht Ports aktiviert. Unser Test-IP-Telefon wurde erfolgreich gestartet. Über die Telefoneinstellungen haben wir herausgefunden, dass die vereinbarte Geschwindigkeit 10 Mbit/s beträgt. Anschließend haben wir den Long Range PoE-Schalter auf „Aus“ gestellt und überprüft, was danach mit dem Testtelefon passiert ist. Das Gerät wurde erfolgreich hochgefahren und meldete die Verwendung des 100-Mbit/s-Modus auf seiner Netzwerkschnittstelle, es wurden jedoch keine Daten über den Kanal übertragen und das Telefon wurde nicht bei der Station registriert. Somit ist die Stromversorgung von über erweiterte Ethernet-Kanäle angeschlossenen Verbrauchern auch ohne Aktivierung des Long Range PoE-Modus möglich, allerdings wird in diesem Fall nur Strom, keine Daten über den Kanal übertragen.
Im Standardmodus „Power over Ethernet“ (wenn die Segmentlänge 100 Meter nicht überschreitet) werden Strom und Daten mit Geschwindigkeiten von bis zu 1 Gbit/s übertragen. Der Betrieb eines über PoE mit Strom versorgten und mit einem Kabel maximaler Länge verbundenen Telefonapparats wurde erfolgreich getestet.
Beim Switch TL-SG1218MPE haben wir den Port auf den 10 Mbit/s-Halbduplexmodus umgeschaltet – das Gerät hat sich erfolgreich verbunden.
Natürlich wollten wir wissen, wie viel Energie das Telefon mit dieser Verbindung verbraucht, und es stellte sich heraus, dass es nur 1,6 W sind.
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
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Request timed out.
Request timed out.
Request timed out.
Request timed out.
Request timed out.
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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
Wenn Sie die Switch-Schnittstelle jedoch auf den 100 Mbit/s Halbduplex- oder 100 Mbit/s Vollduplex-Modus umstellen, geht die Verbindung zum Telefon sofort verloren und kann nicht wiederhergestellt werden.
Die Schnittstelle selbst befindet sich im Zustand „Link Down“.
Fast das Gleiche passiert, wenn die Schnittstelle auf den automatischen Geschwindigkeits- und Duplex-Aushandlungsmodus umgeschaltet wird. Daher besteht die einzige Möglichkeit, so lange Ethernet-Segmente zu verwenden, darin, die Verbindungsgeschwindigkeit manuell auf 10 Mbit/s einzustellen.
Leider werden derart lange Kabelabschnitte vom eingebauten Kabeltester nicht erkannt.
Upgrade anderer PoE-Switches
Da die Anzahl der über PoE versorgten Geräte ständig zunimmt, haben wir die Netzteile älterer Modelle aktualisiert. Statt 110-W- und 192-W-Netzteilen verfügen nun alle Modelle über 150-W- und 250-W-Netzteile. Alle diese Änderungen sind in der Tabelle zu sehen:
Als die PoE-Technologie begann, auch auf Verbraucherebene Fuß zu fassen, kam es zu einer weiteren Änderung im Sortiment: zur Einführung von Switches, die für kleine Büros und den Heimgebrauch konzipiert waren.
Die Linie der nicht verwalteten Fast Ethernet-Switches im Jahr 2019 umfasste Modelle и für 5 und 8 Ports. Das Leistungsbudget der Modelle beträgt 58 W und kann auf vier Schnittstellen verteilt werden (bis zu 15,4 W pro Port). Die Switches verfügen über keine Lüfter, können direkt in Büro- und Arbeitsräumen sowie Wohnungen platziert und zum Anschluss beliebiger IP-Kameras und IP-Telefone verwendet werden. Schalter können die Stromverteilung priorisieren: Bei einer Überlastung werden Geräte mit niedriger Priorität abgeschaltet.
Модели и sind wie die SF-Modelle für die Desktop-Installation konzipiert, verfügen jedoch über einen integrierten Gigabit-Switch, sodass Sie Hochgeschwindigkeitsendgeräte anschließen können, die 802.3af unterstützen.
Telefonzentrale kann entweder auf einem Tisch oder in einem Ständer platziert werden. Dieses Modell verfügt über acht Gigabit-Ethernet-Ports, an die jeweils ein Verbraucher mit IEEE 802.3af/at-Unterstützung und einer Leistung von bis zu 30 W angeschlossen werden kann. Der gesamte Energiehaushalt des Gerätes beträgt 126 W. Die Besonderheit des Switches ist die Unterstützung eines Energiesparmodus, bei dem der Switch seine Ports periodisch anpingt und den Strom abschaltet, wenn kein Gerät angeschlossen ist. Dadurch kann der Energieverbrauch um 75 % gesenkt werden.
Neben dem TL-SG1218PE umfasst die Managed-Switch-Linie von TP-Link Modelle и . Sie verfügen über das gleiche Gesamtenergiebudget des Geräts – 55 W. Dieses Budget kann auf vier Ports mit einer Ausgangsleistung von bis zu 15,4 W pro Port umverteilt werden. Diese Switches haben die gleiche Firmware wie TL-SG1218PE und dementsprechend sind die Funktionen die gleichen: Netzwerküberwachung, Verkehrspriorisierung, QoS, MTU VLAN.
Eine vollständige Beschreibung der TP-Link PoE-Gerätereihe finden Sie unter .
Source: habr.com
