In precedenza, abbiamo sviluppato la tecnologia Power over Ethernet nei nostri switch solo nella direzione di aumentare la potenza trasmessa. Ma durante l'utilizzo delle soluzioni con PoE e PoE+ è apparso evidente che ciò non era sufficiente. I nostri clienti si trovano ad affrontare non solo la mancanza di budget energetico, ma anche una limitazione standard delle reti Ethernet: un raggio di trasmissione delle informazioni di 100 m. In questo articolo ti spiegheremo come aggirare questa limitazione e testare PoE a lungo raggio in pratica.
Perché abbiamo bisogno della tecnologia PoE a lungo raggio?
Cento metri di distanza sono tanti. Inoltre, in realtà il cavo non viene mai posato in linea retta: bisogna percorrere tutte le curve dell'edificio, salire o scendere da una canalina all'altra e così via. Anche negli edifici di medie dimensioni la limitazione della lunghezza di un segmento Ethernet può trasformarsi in un grattacapo per l'amministratore.
Abbiamo deciso di utilizzare l'esempio di un edificio scolastico per dimostrare chiaramente quali dispositivi saranno in grado di ricevere elettricità tramite PoE e connettersi alla rete (stelle verdi) e quali no (stelle rosse). Se non è possibile installare apparecchiature di rete tra i case, nei punti estremi i dispositivi non saranno in grado di connettersi:
Per aggirare la limitazione della portata, viene utilizzata la tecnologia PoE a lungo raggio: consente di espandere l'area di copertura della rete cablata e connettere abbonati situati a una distanza massima di 250 metri. Quando si utilizza PoE a lungo raggio, i dati e l'elettricità vengono trasferiti in due modi:
- Se la velocità dell'interfaccia è di 10 Mbps (normale Ethernet), è possibile la trasmissione simultanea di energia e dati su segmenti lunghi fino a 250 metri.
- Se la velocità dell'interfaccia è impostata su 100 Mbps (per i modelli TL-SL1218MP e TL-SG1218MPE) o 1 Gbps (per il modello TL-SG1218MPE), non si verificherà alcun trasferimento di dati, ma solo trasferimento di energia. In questo caso sarà necessario un altro modo per trasmettere i dati, ad esempio una linea ottica parallela. In questo caso il PoE a lungo raggio verrà utilizzato solo per l'alimentazione remota.
Pertanto, quando si utilizza PoE a lungo raggio sul territorio della stessa scuola, le apparecchiature di rete che supportano una velocità di 10 Mbps possono essere localizzate in qualsiasi punto.
Cosa possono fare gli switch che supportano PoE a lungo raggio
La funzione Long Range PoE è disponibile su due switch della linea TP-Link: и .
TL-SL1218MP è uno switch non gestito. Dispone di 16 porte, il suo budget PoE totale è di 192 W, che gli consente di fornire energia fino a 30 W per porta. Se il budget energetico non viene superato, tutte le 16 porte Fast Ethernet possono ricevere energia.
La configurazione viene effettuata utilizzando gli switch sul pannello frontale: uno attiva la modalità PoE a lungo raggio e il secondo configura la priorità delle porte durante la distribuzione del budget energetico dello switch.
TL-SG1218MPE appartiene agli interruttori Easy Smart. È possibile gestire il dispositivo tramite l'interfaccia web o utilità specializzate.
Nella sezione Interfaccia di sistema, gli amministratori hanno accesso alle operazioni di routine standard: modifica del login e della password per l'account amministratore, impostazione dell'indirizzo IP del modulo di controllo, aggiornamento del firmware e così via.
Le modalità operative della porta vengono impostate nella sezione Commutazione → Impostazione porta. Utilizzando le restanti schede della sezione, puoi abilitare/disabilitare IGMP e combinare le interfacce fisiche in gruppi.
La sezione Monitoraggio fornisce informazioni statistiche sul funzionamento delle porte dello switch. Puoi anche eseguire il mirroring del traffico, abilitare o disabilitare la protezione del loop ed eseguire il tester per cavi integrato.
Lo switch TL-SG1218MPE supporta diverse modalità di rete virtuale: tagging 802.1q, VLAN basata su porta e VLAN MTU. Quando funziona in modalità VLAN MTU, lo switch consente solo lo scambio di traffico tra le porte utente e l'interfaccia di uplink, ovvero lo scambio di traffico tra le porte utente è direttamente proibito. Questa tecnologia è anche chiamata VLAN asimmetrica o VLAN privata. Viene utilizzato per migliorare la sicurezza della rete in modo che, quando è fisicamente connesso allo switch, un utente malintenzionato non sia in grado di prendere il controllo dell'apparecchiatura.
Nella sezione QoS è possibile impostare la priorità dell'interfaccia, configurare i limiti di velocità del traffico utente e gestire le tempeste.
Nella sezione PoE Config, l'amministratore può limitare forzatamente la potenza massima disponibile per un particolare consumatore, impostare la priorità energetica dell'interfaccia, connettere o disconnettere il consumatore.
Test a lungo raggio
Sul TL-SL1218MP abbiamo abilitato il supporto Long Range per le prime otto porte. Il nostro telefono IP di prova ha funzionato correttamente. Attraverso le impostazioni del telefono abbiamo scoperto che la velocità concordata è di 10 Mbps. Abbiamo quindi impostato l'interruttore PoE a lungo raggio su Off e controllato cosa è successo al telefono di prova. Il dispositivo si è avviato correttamente e ha segnalato l'utilizzo della modalità a 100 Mbps sulla sua interfaccia di rete, ma i dati non sono stati trasmessi attraverso il canale e il telefono non è stato registrato con la stazione. Pertanto, è possibile alimentare i consumatori collegati su lunghi canali Ethernet senza attivare la modalità PoE a lungo raggio, ma in questo caso attraverso il canale verrà trasmessa solo l'energia, non i dati.
Nella modalità Power over Ethernet standard (quando la lunghezza del segmento non supera i 100 metri), il trasferimento di energia e dati avviene a velocità fino a 1 Gbps incluso. Il test del funzionamento di un telefono alimentato tramite PoE e collegato con un cavo di lunghezza massima ha avuto esito positivo.
Sullo switch TL-SG1218MPE abbiamo impostato la porta in modalità Half Duplex da 10 Mbps: il dispositivo si è connesso correttamente.
Naturalmente volevamo sapere quanta energia consuma il telefono con questa connessione, si è scoperto che era 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
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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
Se però si commuta l'interfaccia dello switch nella modalità operativa 100 Mbps Half Duplex o 100 Mbps Full Duplex, la connessione con il telefono viene immediatamente persa e non viene ripristinata.
L'interfaccia stessa è nello stato Collegamento inattivo.
Quasi la stessa cosa accade se l'interfaccia viene impostata sulla velocità automatica e sulla modalità di negoziazione duplex. Pertanto, l'unico modo per utilizzare segmenti Ethernet così lunghi è impostare manualmente la velocità di connessione su 10 Mbps.
Sfortunatamente, segmenti di cavo così lunghi non vengono rilevati dal tester per cavi integrato.
Aggiornamento di altri switch PoE
Poiché il numero di dispositivi alimentati tramite PoE è in costante aumento, abbiamo aggiornato gli alimentatori dei modelli più vecchi. Ora, invece degli alimentatori da 110 W e 192 W, tutti i modelli avranno unità da 150 W e 250 W. Tutte queste modifiche possono essere visualizzate nella tabella:
Quando la tecnologia PoE iniziò a penetrare a livello consumer, un altro cambiamento nella gamma fu l'introduzione di switch progettati per piccoli uffici e uso domestico.
Nel 2019 sono comparsi modelli nella linea di switch Fast Ethernet non gestiti и per 5 e 8 porte. Il budget energetico dei modelli è di 58 W e può essere distribuito su quattro interfacce (fino a 15,4 W per porta). Gli switch non sono dotati di ventole, possono essere posizionati direttamente in uffici e spazi di lavoro, appartamenti e utilizzati per collegare eventuali telecamere IP e telefoni IP. Gli interruttori possono dare priorità alla distribuzione dell'energia: quando si verifica un sovraccarico, i dispositivi a bassa priorità vengono spenti.
modello и , come i modelli SF, sono progettati per l'installazione desktop, ma dispongono di uno switch gigabit integrato, che consente di collegare apparecchiature terminali ad alta velocità che supportano 802.3af.
interruttore Può essere posizionato sia su un tavolo che su una rastrelliera. Questo modello ha otto porte Gigabit Ethernet, ognuna delle quali può essere collegata ad un consumatore con supporto IEEE 802.3af/at e una potenza fino a 30 W. Il budget energetico totale del dispositivo è di 126 W. Una caratteristica speciale dello switch è che supporta una modalità di risparmio energetico, in cui lo switch esegue periodicamente il ping delle sue porte e spegne l'alimentazione se non è presente alcun dispositivo collegato. Ciò consente di ridurre il consumo energetico del 75%.
Oltre al TL-SG1218PE, la linea di switch gestiti TP-Link include modelli и . Hanno lo stesso budget energetico totale del dispositivo: 55 W. Questo budget può essere distribuito su quattro porte con una potenza di uscita fino a 15,4 W per porta. Questi switch hanno rispettivamente lo stesso firmware del TL-SG1218PE e le funzioni sono le stesse: monitoraggio della rete, prioritizzazione del traffico, QoS, MTU VLAN.
Una descrizione completa della gamma di dispositivi PoE TP-Link è disponibile all'indirizzo .
Fonte: habr.com