Antes, en nuestros conmutadores, desarrollamos la tecnología Power over Ethernet únicamente en la dirección de aumentar la potencia transmitida. Pero en el proceso de operación de soluciones con PoE y PoE+, se hizo evidente que esto no era suficiente. Nuestros clientes no solo enfrentan la falta de presupuesto energético, sino también la limitación estándar de las redes Ethernet: la distancia de transmisión de información de 100 m. En este artículo, explicaremos cómo hemos superado esta limitación y probaremos Long Range PoE en la práctica.
¿Para qué sirve la tecnología PoE de largo alcance?
Una distancia de cien metros es considerable. Más aún porque en realidad el cable nunca se instala en línea recta: debe sortear todas las curvas del edificio, subir o bajar de un canal de cable a otro, y así sucesivamente. Incluso en edificios de tamaño medio, la limitación de longitud del segmento Ethernet puede convertirse en un dolor de cabeza para el administrador.
Decidimos, usando el ejemplo de un edificio escolar, demostrar de manera visual qué dispositivos pueden recibir energía mediante PoE y conectarse a la red (estrellas verdes), y cuáles no (estrellas rojas). Si no se puede instalar el equipo de red entre los edificios, los dispositivos en los extremos no podrán conectarse:
Para superar la limitación de distancia, se utiliza la tecnología Long Range PoE: permite ampliar la zona de cobertura de la red cableada y conectar a usuarios ubicados a una distancia de hasta 250 metros. Con Long Range PoE, la transmisión de datos y energía se realiza de dos maneras:
- Si la velocidad del interfaz es de 10 Mbps (Ethernet estándar), en segmentos de hasta 250 metros es posible la transmisión simultánea de energía y datos.
- Si la velocidad del interfaz se establece en 100 Mbps (para los modelos TL-SL1218MP y TL-SG1218MPE) o 1 Gbps (para el modelo TL-SG1218MPE), entonces no habrá transmisión de datos, solo transmisión de energía. En este caso, se requerirá algún otro medio para transmitir datos, por ejemplo, una línea óptica paralela. Long Range PoE se utilizará en este caso únicamente para la alimentación remota.
Así, usando Long Range PoE en el área de la misma escuela, el equipo de red que soporte 10 Mbps se puede colocar en cualquier punto.
¿Qué pueden hacer los conmutadores con soporte para Long Range PoE?
La función Long Range PoE está presente en dos interruptores de la línea TP-Link: y .
El TL-SL1218MP es un interruptor no gestionado. Tiene 16 puertos, su presupuesto total de PoE es de 192 W, lo que permite suministrar hasta 30 W de potencia por puerto. Si no hay un exceso en el presupuesto de energía, todos los 16 puertos Fast Ethernet pueden recibir alimentación.
La configuración se realiza mediante los interruptores en el panel frontal: uno activa el modo Long Range PoE y el otro configura la prioridad de los puertos al distribuir el presupuesto energético del interruptor.
El TL-SG1218MPE es un interruptor Easy Smart. Se puede gestionar el dispositivo a través de una interfaz web o utilidades especializadas.
En la sección de interfaz del Sistema, los administradores tienen acceso a operaciones rutinarias estándar: cambiar el nombre de usuario y la contraseña de la cuenta de administrador, configurar la dirección IP del módulo de gestión, actualizar firmware, etc.
Los modos de funcionamiento de los puertos se configuran en la sección Switching → Port Setting. Con las demás pestañas de la sección, se pueden habilitar/deshabilitar IGMP y agrupar interfaces físicas.
En la sección Monitoring se presentan estadísticas sobre el funcionamiento de los puertos del interruptor. También aquí se puede reflejar el tráfico, habilitar o deshabilitar la protección contra bucles y ejecutar un probador de cable integrado.
El interruptor TL-SG1218MPE admite varios modos de funcionamiento con redes virtuales: etiquetado 802.1q, VLAN basado en puertos y MTU VLAN. Al operar en modo MTU VLAN, el interruptor solo permite el intercambio de tráfico entre los puertos de usuario y la interfaz uplink, es decir, el intercambio de tráfico entre los puertos de usuario está prohibido directamente. Esta tecnología también se conoce como Asymmetric VLAN o Private VLAN. Se utiliza para aumentar la seguridad de la red, de modo que al conectarse físicamente al interruptor, un intruso no tenga la oportunidad de interceptar el control del equipo.
En la sección QoS se puede establecer la prioridad de la interfaz, configurar limitaciones de velocidad del tráfico del usuario y combatir tormentas.
En la sección PoE Config, el administrador puede limitar forzosamente la potencia máxima disponible para cada consumidor, establecer la prioridad energética de la interfaz, y conectar o desconectar al consumidor.
Probando Long Range
En el modelo TL-SL1218MP hemos incluido soporte para Long Range en los primeros ocho puertos. Nuestro teléfono IP de prueba funcionó correctamente. A través de la configuración del teléfono, descubrimos que la velocidad acordada es de 10 Mbps. Luego, desactivamos el interruptor Long Range PoE y comprobamos qué sucedía con el teléfono de prueba después de esto. El dispositivo se inició correctamente y reportó estar utilizando el modo de 100 Mbps en su interfaz de red, sin embargo, los datos no se transmitieron a través del canal y el teléfono no se registró en la estación. Así que, la alimentación de los dispositivos conectados a lo largo de los canales Ethernet extendidos es posible incluso sin activar el modo Long Range PoE, pero en este caso solo se transmitirá alimentación a través del canal, no datos.
En el modo estándar de alimentación a través de Ethernet (cuando la longitud del segmento no supera los 100 metros), la transmisión de energía y datos se realiza a velocidades de hasta 1 Gbps inclusive. La verificación del funcionamiento del teléfono alimentado mediante PoE y conectado con un cable de longitud máxima fue exitosa.
En el conmutador TL-SG1218MPE, configuramos el puerto en modo 10 Mbps Half Duplex — el dispositivo se conectó correctamente.
Naturalmente, queríamos saber cuánta energía consume el teléfono con dicha conexión, resultó que solo 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
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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
Pero si se cambia la interfaz del conmutador al modo de 100 Mbps Half Duplex o 100 Mbps Full Duplex, la conexión con el teléfono se pierde de inmediato y no se restablece.
La interfaz misma está en estado de Link Down.
Casi lo mismo sucede si se cambia la interfaz al modo de negociación automática de velocidad y dúplex. Por lo tanto, la única forma de utilizar tales segmentos Ethernet largos es configurando manualmente la velocidad de conexión a 10 Mbps.
Desafortunadamente, segmentos de cable tan largos no son detectados por el probador de cables integrado.
Actualización de otros switches con PoE
Dado que el número de dispositivos alimentados por PoE sigue aumentando, hemos actualizado las fuentes de alimentación de los modelos antiguos. Ahora, en lugar de fuentes de 110 W y 192 W, todos los modelos tendrán fuentes de 150 W y 250 W. Todos estos cambios se pueden ver en la tabla:
Dado que la tecnología PoE ha comenzado a penetrar en el nivel de consumo, otro de los cambios en la línea de modelos ha sido la aparición de switches destinados a pequeñas oficinas y uso doméstico.
En la línea de switches Fast Ethernet no gestionados, en 2019 aparecieron modelos y de 5 y 8 puertos. El presupuesto energético de los modelos es de 58 W, y puede ser distribuido entre cuatro interfaces (hasta 15,4 W por puerto). Los switches no tienen ventiladores, pueden colocarse directamente en oficinas y espacios de trabajo, apartamentos y ser utilizados para conectar cualquier cámara IP y teléfonos IP. Los switches pueden priorizar la distribución de energía: en caso de sobrecarga, se desconectan los dispositivos de menor prioridad.
Modelos y , al igual que los modelos SF, están diseñados para instalación en escritorio, sin embargo, cuentan con un switch gigabit integrado, lo que permite conectar equipos de alta velocidad compatibles con 802.3af.
El switch se puede colocar tanto en una mesa como en un rack. Este modelo tiene ocho puertos Gigabit Ethernet, cada uno de los cuales puede recibir un dispositivo compatible con IEEE 802.3af/at y con una potencia de hasta 30 W. El presupuesto energético total del dispositivo es de 126 W. Una característica del switch es el soporte del modo de ahorro de energía, donde el switch envía pings periódicamente a sus puertos, y si no hay un dispositivo conectado, corta la alimentación. Esto permite reducir el consumo de energía en un 75%.
Además del TL-SG1218PE, en la línea de switches gestionados TP-Link hay modelos y . Tienen el mismo presupuesto energético total del dispositivo: 55 W. Este presupuesto puede redistribuirse entre cuatro puertos con potencia de salida de hasta 15,4 W por puerto. Estos switches tienen el mismo firmware que el TL-SG1218PE, por lo tanto, las funciones también son las mismas: monitoreo de red, priorización de tráfico, QoS, VLAN MTU.
La descripción completa de la línea de dispositivos PoE de TP-Link está disponible en .
Fuente: habr.com
