In precedenza, nei nostri switch, abbiamo sviluppato la tecnologia Power over Ethernet esclusivamente per aumentare la potenza trasmessa. Tuttavia, durante l'utilizzo delle soluzioni PoE e PoE+, è diventato evidente che questo non è sufficiente. I nostri clienti affrontano non solo la mancanza di budget energetico, ma anche la limitazione standard delle reti Ethernet: la distanza massima di trasmissione di 100 m. In questo articolo, spiegheremo come abbiamo superato questa limitazione e testeremo il long range PoE nella pratica.
A cosa serve la tecnologia PoE long range
Una distanza di cento metri è considerevole. Soprattutto perché in realtà il cavo non viene mai posato in linea retta: è necessario aggirare tutti gli angoli dell'edificio, salire o scendere da un canale cavi all'altro e così via. Anche in edifici di dimensioni medie, il limite sulla lunghezza del segmento Ethernet può diventare un mal di testa per l'amministratore.
Abbiamo deciso di utilizzare l'esempio di un edificio scolastico per illustrare chiaramente quali dispositivi possono ricevere energia elettrica tramite PoE e collegarsi alla rete (stelle verdi), e quali no (stelle rosse). Se l'attrezzatura di rete non può essere installata tra i corpi, ai punti estremi i dispositivi non potranno collegarsi:
Per superare il limite di distanza, viene utilizzata la tecnologia Long Range PoE: consente di estendere l'area di copertura della rete cablata e di collegare gli utenti disposti fino a 250 metri di distanza. Utilizzando il Long Range PoE, il trasferimento di dati e energia avviene in due modi:
- Se la velocità dell'interfaccia è di 10 Mbps (Ethernet standard), nei segmenti lunghi fino a 250 metri è possibile la trasmissione simultanea sia di energia che di dati.
- Se la velocità dell'interfaccia viene impostata a 100 Mbps (per i modelli TL-SL1218MP e TL-SG1218MPE) o a 1 Gbps (per il modello TL-SG1218MPE), il trasferimento dati non avverrà — verrà trasmessa solo energia. In questo caso sarà necessario utilizzare un altro metodo per trasmettere i dati, come una linea ottica parallela. Long Range PoE in questo caso verrà utilizzato solo per l'alimentazione remota.
Pertanto, utilizzando Long Range PoE all'interno della stessa scuola, l'attrezzatura di rete che supporta una velocità di 10 Mbps può essere posizionata in qualsiasi punto.
Cosa possono fare gli switch con supporto Long Range PoE
La funzione Long Range PoE è presente in due switch della gamma TP-Link: e .
TL-SL1218MP è uno switch non gestito. Ha 16 porte, il suo budget totale PoE è di 192 W, il che consente di fornire alimentazione fino a 30 W per porta. Se non ci sono sovraccarichi del budget energetico, tutte le 16 porte Fast Ethernet possono ricevere alimentazione.
La configurazione avviene tramite interruttori sulla parte anteriore: uno attiva la modalità Long Range PoE e l'altro imposta la priorità delle porte nella distribuzione del budget energetico dello switch.
TL-SG1218MPE è uno switch Easy Smart. Puoi gestire il dispositivo tramite l'interfaccia web o utilità specializzate.
Nella sezione dell'interfaccia System, gli amministratori hanno accesso a operazioni di routine standard: modifica di login e password per l'account amministratore, configurazione dell'indirizzo IP del modulo di gestione, aggiornamento del firmware e così via.
Le modalità operative delle porte sono impostate nella sezione Switching → Port Setting. Le altre schede della sezione consentono di attivare/disattivare IGMP e di raggruppare le interfacce fisiche.
Nella sezione Monitoring sono presentate le statistiche sul funzionamento delle porte dello switch. Qui è possibile anche specchiare il traffico, abilitare o disabilitare la protezione dai loop e avviare il test del cavo integrato.
L'interruttore TL-SG1218MPE supporta diverse modalità operative per le reti virtuali: tagging 802.1q, VLAN basata su porta e MTU VLAN. Quando opera in modalità MTU VLAN, l'interruttore consente solo lo scambio di traffico tra le porte utente e l'interfaccia uplink, quindi lo scambio di traffico tra le porte utente è direttamente vietato. Questa tecnologia è anche conosciuta come Asymmetric VLAN o Private VLAN. Viene utilizzata per migliorare la sicurezza della rete, in modo che un malintenzionato non possa ottenere il controllo dell'apparecchiatura semplicemente connettendosi fisicamente all'interruttore.
Nella sezione QoS è possibile impostare la priorità dell'interfaccia, configurare il limite di velocità del traffico utente e gestire gli stormi.
Nella sezione PoE Config, l'amministratore può forzare un limite massimo di potenza disponibile per ciascun consumatore, impostare la priorità energetica dell'interfaccia e collegare o disattivare il consumatore.
Testiamo Long Range
Nel modello TL-SL1218MP abbiamo implementato il supporto Long Range per le prime otto porte. Il nostro telefono IP di test ha funzionato correttamente. Dalle impostazioni del telefono abbiamo scoperto che la velocità negoziata è di 10 Mbps. Successivamente, abbiamo disattivato l'interruttore Long Range PoE e verificato cosa succedeva con il telefono di test dopo questa operazione. Il dispositivo si è avviato correttamente e ha segnalato l'uso della modalità 100 Mbps sulla sua interfaccia di rete, tuttavia i dati non venivano trasmessi attraverso il canale e il telefono non si registrava sulla stazione. Pertanto, l'alimentazione dei dispositivi collegati tramite cavi Ethernet prolungati è possibile anche senza attivare la modalità Long Range PoE, ma in questo caso sarà trasmesso solo l'alimentazione, non i dati.
In modalità standard di alimentazione tramite Ethernet (quando la lunghezza del segmento non supera i 100 metri) la trasmissione di energia e dati avviene a velocità fino a 1 Gbps inclusa. Il test del funzionamento del telefono alimentato tramite PoE e connesso tramite cavo di massima lunghezza è andato a buon fine.
Sullo switch TL-SG1218MPE abbiamo impostato la porta in modalità 10 Mbps Half Duplex — il dispositivo si è collegato correttamente.
Naturalmente, volevamo sapere quanta energia consuma il telefono con questa connessione, si è scoperto che 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
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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
Ma se si imposta l'interfaccia dello switch in modalità 100 Mbps Half Duplex o 100 Mbps Full Duplex, la connessione con il telefono viene immediatamente persa e non si ripristina.
L'interfaccia stessa è in stato di Link Down.
Si ottiene quasi lo stesso risultato se l'interfaccia viene impostata in modalità di negoziazione automatica della velocità e del duplex. Pertanto, l'unico modo per utilizzare segmenti Ethernet così lunghi è impostare manualmente la velocità di connessione a 10 Mbps.
Sfortunatamente, segmenti di cavo così lunghi non vengono rilevati dal tester di cavi integrato.
Aggiornamento di altri switch con PoE
Poiché il numero di dispositivi alimentati tramite PoE continua a crescere, abbiamo aggiornato le unità di alimentazione dei modelli più vecchi. Ora, invece delle unità di alimentazione da 110 W e 192 W, tutti i modelli utilizzano unità da 150 W e 250 W. Tutte queste modifiche possono essere visualizzate nella tabella:
Con l'adozione della tecnologia PoE a livello consumer, un ulteriore cambiamento nella gamma è stato l'introduzione di switch progettati per piccoli uffici e uso domestico.
Nella gamma di switch Fast Ethernet non gestiti sono stati introdotti modelli nel 2019 e con 5 e 8 porte. Il budget energetico dei modelli è di 58 W, che può essere distribuito tra quattro interfacce (fino a 15,4 W per porta). Gli switch non hanno ventole e possono essere collocati direttamente in uffici, spazi di lavoro e appartamenti, e utilizzati per collegare qualsiasi telecamera IP e telefoni IP. Gli switch possono distribuire l'energia in modo prioritario: in caso di sovraccarico si disattivano i dispositivi a bassa priorità.
Modelli e , come i modelli SF, sono progettati per l’installazione da scrivania, ma dispongono di uno switch gigabit integrato, che consente di collegare apparecchiature terminali ad alta velocità compatibili con 802.3af.
Switch può essere posizionato sia su un tavolo che in un rack. Questo modello dispone di otto porte Gigabit Ethernet, ognuna delle quali può essere collegata a un dispositivo compatibile con IEEE 802.3af/at e con una potenza fino a 30 W. Il budget energetico totale del dispositivo è di 126 W. Una caratteristica dello switch è il supporto della modalità di risparmio energetico, in cui lo switch pingua periodicamente le proprie porte e disattiva l'alimentazione in assenza di un dispositivo collegato. Questo consente di ridurre il consumo energetico fino al 75%.
Oltre al TL-SG1218PE, la gamma di switch gestiti TP-Link include i modelli e . Hanno lo stesso budget energetico totale di 55 W. Questo budget può essere ridistribuito tra quattro porte con una potenza in uscita fino a 15,4 W per porta. Questi switch hanno lo stesso firmware del TL-SG1218PE, pertanto anche le funzionalità sono le stesse: monitoraggio della rete, prioritizzazione del traffico, QoS, MTU VLAN.
La descrizione completa della gamma di dispositivi PoE TP-Link è disponibile su .
Fonte: habr.com
