In passato, nei nostri switch, abbiamo sviluppato la tecnologia Power over Ethernet solo verso l'aumento della potenza trasmessa. Tuttavia, durante l'uso delle soluzioni PoE e PoE+, è diventato evidente che questo non era sufficiente. I nostri clienti si trovano ad affrontare non solo la mancanza di budget energetico, ma anche il limite standard delle reti Ethernet: la distanza di trasmissione di 100 m. In questo articolo, spiegheremo come abbiamo aggirato questo limite e testeremo il long range PoE nella pratica.
A cosa serve la tecnologia PoE long range
Una distanza di cento metri è significativa. Inoltre, in realtà, il cavo non viene mai steso in linea retta: è necessario aggirare tutte le inclinazioni dell'edificio, salire o scendere da un canale cablato all'altro e così via. Anche negli edifici di medie dimensioni, il limite sulla lunghezza del segmento Ethernet può rappresentare un grosso problema per l'amministratore.
Abbiamo deciso di illustrare con un esempio edificio scolastico quali dispositivi possono ricevere energia tramite PoE e collegarsi alla rete (stelle verdi), e quali no (stelle rosse). Se l'hardware di rete non può essere installato tra i corpi, nei punti estremi i dispositivi non potranno collegarsi:
Per aggirare il limite di distanza, viene utilizzata la tecnologia Long Range PoE: essa consente di estendere l'area di copertura della rete cablata e collegare gli utenti situati fino a 250 metri di distanza. Con l'uso del Long Range PoE, la trasmissione di dati e energia avviene in due modi:
- Se la velocità dell'interfaccia è di 10 Mbps (Ethernet normale), è possibile trasmettere simultaneamente sia energia che dati su segmenti lunghi fino a 250 metri.
- Se tuttavia la velocità dell'interfaccia viene impostata a 100 Mbps (per i modelli TL-SL1218MP e TL-SG1218MPE) o 1 Gbps (per il modello TL-SG1218MPE), la trasmissione dei dati non avverrà: sarà possibile solo la trasmissione di energia. In questo caso, sarà necessario un altro modo per trasmettere i dati, ad esempio una linea ottica parallela. Il Long Range PoE verrà utilizzato solo per alimentazione remota.
Pertanto, utilizzando il Long Range PoE all'interno della stessa scuola, l'hardware di rete che supporta una velocità di 10 Mbps può essere posizionato 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 appartiene agli switch non gestiti. Ha 16 porte e il suo budget totale PoE è di 192 W, il che consente di fornire alimentazione fino a 30 W per porta. Se non c'è sovraccarico del budget energetico, tutte le 16 porte Fast Ethernet possono ricevere alimentazione.
La configurazione avviene tramite interruttori sul pannello frontale: uno attiva la modalità Long Range PoE, mentre l'altro imposta la priorità delle porte nella distribuzione del budget energetico dello switch.
TL-SG1218MPE appartiene agli switch Easy Smart. È possibile gestire il dispositivo tramite interfaccia web o utilità specializzate.
Nella sezione dell'interfaccia System, gli amministratori hanno accesso alle 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 altro ancora.
Le modalità di funzionamento delle porte sono impostate nella sezione Switching → Port Setting. Con le altre schede della sezione è possibile abilitare/disabilitare IGMP e unire interfacce fisiche in gruppi.
Nella sezione Monitoring sono presentate informazioni statistiche sul funzionamento delle porte dello switch. Qui è anche possibile specchiare il traffico, abilitare o disabilitare la protezione contro i loop e avviare il tester di cavi incorporato.
Lo switch TL-SG1218MPE supporta diverse modalità di funzionamento con le reti virtuali: tagging 802.1q, VLAN basata sulle porte e MTU VLAN. In modalità MTU VLAN, lo switch 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 chiamata Asymmetric VLAN o Private VLAN. Viene utilizzata per aumentare la sicurezza della rete, affinché un malintenzionato non possa prendere il controllo dell'hardware qualora fosse fisicamente collegato allo switch.
Nella sezione QoS è possibile impostare la priorità dell'interfaccia, configurare il limite di velocità del traffico utente e combattere le tempeste.
Nella sezione PoE Config, l'amministratore può forzare un limite massimo di potenza disponibile per ciascun consumatore, impostare la priorità energetica dell'interfaccia e abilitare o disabilitare il consumatore.
Testiamo Long Range
Nel modello TL-SL1218MP abbiamo incluso 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. Poi abbiamo disattivato l'interruttore Long Range PoE e controllato cosa succedeva al telefono di test dopo questo. L'apparecchio si è avviato correttamente e ha riportato di essere in modalità 100 Mbps sulla sua interfaccia di rete, tuttavia i dati non venivano trasmessi attraverso il canale e il telefono non si registrava alla stazione. Pertanto, l'alimentazione dei dispositivi collegati tramite cavi Ethernet lunghi è possibile anche senza attivare la modalità Long Range PoE, ma in questo caso verrà trasmesso solo l'alimentazione e 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 incluso. La verifica del funzionamento del telefono, alimentato tramite PoE e collegato con un cavo di lunghezza massima, è andata a buon fine.
Sul commutatore TL-SG1218MPE abbiamo impostato la porta in modalità 10 Mbps Half Duplex — l'apparecchio si è collegato con successo.
Naturalmente, volevamo sapere quanta energia consuma il telefono con tale collegamento, ed è risultato che consuma 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.
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
Ma se si imposta l'interfaccia del commutatore 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 si trova in stato di Link Down.
Quasi la stessa cosa accade se si imposta l'interfaccia 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 cavo integrato.
Aggiornamento di altri switch con PoE
Poiché il numero di dispositivi alimentati tramite PoE continua a crescere, abbiamo aggiornato le unità di alimentazione nei vecchi modelli. Ora, invece delle unità di alimentazione da 110 W e 192 W, tutti i modelli avranno unità da 150 W e 250 W. Tutte queste modifiche sono disponibili nella tabella:
Poiché la tecnologia PoE ha iniziato a penetrare nel mercato consumer, un'altra modifica nella gamma di modelli è stata l'introduzione di switch progettati per piccoli uffici e uso domestico.
Nella gamma di switch Fast Ethernet non gestiti, nel 2019 sono stati introdotti i modelli e , a 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, possono essere posizionati direttamente in uffici e spazi di lavoro, appartamenti e utilizzati per collegare qualsiasi IP camera e telefoni IP. Gli switch possono distribuire energia con priorità: in caso di sovraccarico, i dispositivi a bassa priorità vengono disconnessi.
I modelli e , come i modelli SF, sono progettati per l'installazione da scrivania, ma hanno un'interruttore gigabit integrato, che consente di collegare apparecchiature terminali ad alta velocità compatibili con 802.3af.
Lo switch può essere posizionato sia sulla scrivania che in un armadio. Questo modello ha otto porte Gigabit Ethernet, ciascuna delle quali può essere collegata a un dispositivo compatibile IEEE 802.3af/at con una potenza fino a 30 W. Il budget energetico totale del dispositivo è di 126 W. Una caratteristica dello switch è il supporto per la modalità di risparmio energetico, in cui lo switch ping regolarmente le proprie porte e disattiva l'alimentazione in assenza di un dispositivo collegato. Questo consente di ridurre il consumo energetico del 75%.
Oltre al TL-SG1218PE, nella gamma di switch gestiti TP-Link ci sono modelli e . Hanno lo stesso budget energetico totale del dispositivo 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, quindi anche 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 presso .
Fonte: habr.com
